Marizomib ใช้หลักในการรักษา multiple myeloma ซึ่งเป็นมะเร็งเม็ดเลือดชนิดหนึ่งที่ส่งผลกระทบต่อเซลล์พลาสมา มักใช้กับผู้ป่วยที่ไม่ตอบสนองดีต่อการรักษาอื่น ๆ หรือกลับเป็นซ้ำหลังการบำบัดเริ่มต้น สารประกอบนี้ทำงานโดยยับยั้งโปรติเอโซม ซึ่งเป็นคอมเพล็กซ์ที่ย่อยสลายโปรตีนในเซลล์ ส่งผลให้โปรตีนที่เสียหายสะสมและสุดท้ายนำไปสู่การตายของเซลล์มะเร็ง กลไกนี้ทำให้เป็นตัวเลือกที่มีคุณค่าในการบำบัดแบบผสมผสาน โดยใช้ร่วมกับยาอื่นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาโดยรวม นอกจากนี้ marizomib ยังอยู่ระหว่างการศึกษาสำหรับศักยภาพในการรักษามะเร็งชนิดอื่น เช่น glioblastoma เนื่องจากสามารถข้าม blood-brain barrier ได้ บทบาทในงานทดลองทางคลินิกยังคงขยายตัวขณะที่นักวิจัยสำรวจประสิทธิภาพในภาวะมะเร็งวิทยาต่าง ๆ