D-ペニシラミン
D-ペニシラミンの持つチオール基は、リウマトイド因子として知られる免疫複合体分子内のジスルフィド結合を開裂させたり、5量体であるIgMをモノマーに解離させることなどが知られている。結果として、IgMに加えて、免疫に重要な役割を果たしているIgGやIgAの低下を引き起こし得る。
さらに、Tリンパ球を介して細胞性免疫系に作用して、免疫を抑制したり、逆に増強したりすることがある。このことを、D-ペニシラミンの免疫調整作用と呼ぶ場合があるものの、こちらの作用機序は不明である。
以上のように免疫系に影響を与えるD-ペニシラミンは、1964年にJaffeによって、自己免疫疾患である関節リウマチの治療薬として用いられるようになった。日本では1970年代後半より関節リウマチ治療薬として用いられるようになった。ただし、同じく抗リウマチ薬として使用されることのある金チオリンゴ酸ナトリウムとの併用を行うと、機序不明ながら重篤な血液障害を起こすので併用禁忌である。また、関節リウマチ患者に対してD-ペニシラミンを投与すると、ごく稀に胆汁鬱滞性肝炎が発生するとの報告が存在するため、D-ペニシラミン投与中は、定期的な肝機能検査を実施するべきとされている。