胶质母细胞瘤的细胞起源尚不清楚。由于胶质细胞和胶质母细胞瘤免疫染色的相似性，长期以来人们认为胶质细胞瘤等胶质瘤起源于胶质细胞类型。而最近的研究表明星形胶质细胞、少突胶质细胞祖细胞和神经干细胞也可以作为来源细胞。多形性胶质母细胞瘤的特点是小面积的坏死性组织被再生细胞包围。这种特点，以及增生血管的存在，将肿瘤与三级星形细胞瘤区分开来，而三级星形细胞瘤没有这些特征。
　　 GBMs通常在脑白质中形成，生长迅速，在出现症状前可变得非常大。在低度星形细胞瘤或间变星形细胞瘤变性后，只有不到10%的患者进展缓慢。这些被称为次级GBMs，在年轻患者中更为常见(平均年龄45岁与62岁)。肿瘤可向脑膜或心室壁浸润，导致脑脊液(CSF)(>100mg/dL)蛋白含量高，偶见10~100个细胞，多数为淋巴细胞的多细胞增生。脑脊液中携带的恶性细胞可能(很少)扩散到脊髓或引起脑膜胶质瘤病。然而，GBM在中枢神经系统以外的转移是极为罕见的。大约50%的GBMs占据半球的一个以上的叶或双边。这种类型的肿瘤通常起源于大脑，可表现为典型的胼胝体浸润，产生蝴蝶(双侧)胶质瘤。根据出血、坏死程度或年龄的不同，肿瘤可呈现多种外观。CT扫描通常显示肿块不均匀，中心低密度，强化环可变，周围水肿。肿块效应和水肿可压迫脑室，引起脑积水。
　　 胶质母细胞瘤的治疗非常困难，原因有几个:肿瘤细胞对传统疗法有很强的抵抗力。传统疗法容易对大脑造成损伤。大脑自我修复的能力非常有限。许多药物不能通过血脑屏障对肿瘤起作用。原发性脑瘤和脑转移的治疗包括症状性治疗和姑息性治疗。
　　 表皮生长因子受体(EGFR)在细胞迁移、分化、凋亡等过程中发挥重要作用。EGFR信号异常与多种癌症有关，受体是多种癌症的有效靶点。然而，正常组织也表达EGFR，靶向所有EGFR可能导致对正常组织的意外损伤。EGFR特异性突变EGFRvIII在24-67%的GBMs中发现，但在正常脑组织中不表达。EGFRvIII突变使受体构成活跃，并导致细胞增殖失控和恶性肿瘤。因此，一些研究小组已经研究了在GBM中靶向EGFRvIII的方法。合成EGFRvIII肽疫苗已在新诊断的GBM的I期和II期试验中进行了试验。
　　在肿瘤试验中，使用装载EGFRvIII多肽的DCs进行疫苗接种。患者对该疫苗不良反应最小，超过60%的患者在随后的测试中对该肽敏感。在12例接受疫苗的患者中，中位无进展生存期为10.2个月，中位总生存期为22.8个月。另一项研究显示，接种EGFRvIII后，T细胞对EGFRvIII和肽抗体有特异性上调。接种疫苗后复发肿瘤的组织学分析显示EGFRvIII无残留表达，提示免疫逃逸。在第二阶段的研究中，对19例新诊断为EGFRvIII表达型GBMs的患者进行了疫苗和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的治疗，这些药物已被证明能够增强免疫应答(NCT00643097)。在本研究中，无进展生存期为12个月，对照组为7.1个月。在随后的血清样本中，EGFRvIII免疫敏化的患者，总生存期为47.7个月，而没有血清敏化的患者，总生存期为22.8个月。复发肿瘤样本EGFRvIII未见组织学染色，提示egfrii含细胞已完全清除。在活化研究中，随机试验结果显示替莫唑胺增加了新诊断的GBM患者的生存率。因此，替莫唑胺在放疗之外成为新诊断的GBM患者新的护理标准。另一二期试验,然后开始比较标准的使用替莫唑胺剂量200毫克/平方米5天4周会同EGFRvIII疫苗和gm-csf和替莫唑胺剂量100毫克/平方米21天的4周会同EGFRvIII疫苗和gm-csf。所有免疫患者均建立了EGFRvIII致敏血清标志物。长期服用替莫唑胺的患者出现更严重的淋巴细胞减少;然而，EGFRvIII的血清免疫更强。免疫应答改善的机制可能与调节性T细胞减少和体内稳态细胞因子的增加有关，这在转移性黑色素瘤和Epstein-Barr病毒(EBV-)相关性鼻咽癌患者中得到了证实。总的来说，与病例对照相比，患者的生存率有所提高，无进展生存率为15.2个月，总生存率为23.6个月。对65例患者进行的大型ACTIII试验显示，中位无进展生存12.3个月，总生存24.6个月(NCT00458601)。这项研究最初是作为II/III期随机研究进行的;然而，随机分配到非疫苗组的患者退出了研究。
　　 EGFRvIII肽疫苗现在已经进入III期试验，与ACTIV比较疫苗加GM-CSF和护理标准与单独护理标准(NCT01480479)。本研究仍在积累患者资料，研究结果尚不完整。针对复发GBM患者的二期试验ReACT也招募EGFRvIII多肽疫苗和GM-CSF联合贝伐单抗(NCT01498328)给药。本研究分为两组。第一组是贝伐单抗单纯复发GBM患者。这些患者被随机分为单独使用贝伐单抗和使用疫苗的贝伐单抗。第二组包括复发的GBM患者，他们已经失败了贝伐单抗。这些患者除了继续使用贝伐单抗外，还接受疫苗。最后，在斯坦福大学，EGFRvIII疫苗接种策略正在一项针对弥漫性固有脑桥胶质瘤儿童的I期试验中进行测试，研究中50%的肿瘤中发现EGFRvIII表达(NCT01058850)。
　　 EGFRvIII疫苗试验证明了针对单个gbm特异性抗原注射肽疫苗的安全性和可行性。缺乏EGFRvIII表达的肿瘤复发提示该疫苗能有效根除抗原阳性肿瘤细胞，但免疫逃逸预示肿瘤复发。GBM具有高度的异质性，这可能使针对单个肿瘤抗原的策略对长期生存无效。