原發性腦腫瘤直接發生於大腦，而不是從其他來源如肺癌擴散。 最常見的原發性腦腫瘤來自通常支持神經細胞功能的神經膠質細胞。 當神經膠質細胞變成癌時，它們被稱為神經膠質瘤 。
有許多類型的膠質細胞，包括星形膠質細胞，少突膠質細胞，小膠質細胞和室管膜細胞。
星形細胞瘤是最常見的神經膠質瘤。 在顯微鏡下細胞分裂的跡象將膠質瘤進一步分為四個等級。 如果可能的話，III級和IV級評分最高，預後最差，需要積極治療。 IV級膠質瘤，也稱為多形性成膠質細胞瘤或GBM，預後特別差。
治療高級別膠質瘤的第一步是神經外科手術盡可能多地去除腫瘤。 但有時候，這是不可能的 - 例如，患者可能病得太重以至於不能耐受手術，或者腫瘤可能位於像手術太危險的腦干那樣的區域。 即使進行手術，惡性神經膠質瘤也非常具有侵略性，幾乎所有患者手術後都會復發。 幸運的是，其他選項可用於補充神經外科手術，甚至在手術不可能的情況下更換。
輻射
放療（RT）在惡性膠質瘤患者中的益處首先在20世紀70年代得到證實。 當時，整個大腦被照射，這一過程稱為全腦放射治療（WBRT）。 最大輻射劑量似乎是50至60格雷（Gy），沒有額外的好處，但在此劑量以上的副作用增加。
這些副作用可能包括放射性壞死 - 輻射引起的正常腦組織的死亡。 其他並發症包括血管變窄，脫髮，頭痛等等。
為了盡量減少副作用，現在使用被稱為參與場放射療法（IFRT）的技術，將輻射更緊密地聚焦在腫瘤上，並具有1至3厘米的邊緣。 邊緣是基於輻射後原始腫瘤部位2cm之間發生的約90％的複發。
其他技術包括3D適形放療（3D-CRT），其使用特殊軟件製定治療計劃以減少正常腦的照射。 強度調製放療（IMRT）改變治療領域的輻射，當腫瘤對抗敏感的大腦區域時這很有用。 鑑於以前的方法通常用於在一系列訪視期間遞送幾個小劑量的輻射，立體定向放射外科手術（SRS）向大腦中的小目標提供精確的高劑量輻射。 當與化療聯合使用時，SRS的益處仍不明確，儘管它有時用於治療常規手術無法達到的腫瘤。
放射也可以通過將放射性同位素種子放入切除腔或腫瘤本身來實現，從而導致連續的劑量遞送。
隨機臨床試驗表明，這種技術最多只能獲得邊際效益。 目前的護理標準是在大多數惡性膠質瘤病例中使用強度調節放療。
化療
替莫唑胺也被稱為Temodar，是GBM患者的推薦藥物。 比較放療後接受替莫唑胺或未接受替莫唑胺的患者時，總生存率顯著（1年27％vs 11％）。 甲基鳥嘌呤甲基轉移酶（MGMT）啟動子的甲基化是一種遺傳因素，可預測化療的益處，使兩年的存活率增加3倍以上。
通常每28天使用替莫唑胺進行5天的化療，即給藥5天后使用23天。 這完成了6到12個週期。 替莫唑胺增加血液學並發症如血小板減少症的風險，因此在每個治療週期21和28天需要進行血液檢查。 其他副作用包括噁心，疲勞和食慾下降。
被稱為丙卡巴肼，洛莫司汀和長春新鹼（PCV）的化學治療藥物的組合是治療腦腫瘤的另一種選擇。 對抗感染的血細胞數量可以通過這種治療來減少，正如防止瘀傷和出血的細胞一樣。 疲勞，噁心，麻木和刺痛也可能發生。
藥物卡莫司汀（Gliadel）的晶片有時在手術切除時植入。 然而，關於這種方法在新診斷的膠質母細胞瘤和其他治療方法中的有效性和安全性缺乏數據。 該藥在III級膠質瘤中更有效，但該技術仍被認為是實驗性的。 潛在的副作用包括感染和潛在致命的腦腫脹。
貝伐單抗（阿瓦斯汀）是一種與血管內皮生長因子（VEGF）結合的抗體。 因此該藥物試圖干擾產生為生長中的腫瘤提供營養的新血管。 然而，貝伐單抗聯合替莫唑胺和放療沒有明顯的益處。 該藥物與中性粒細胞減少症，高血壓和血栓栓塞有關。 進一步的研究正在探索亞組患者的潛在益處。
老年患者
對於副作用風險較高的老年患者，治療建議常常不同。 對於那些被認為不適合放療和化療治療的患者，建議使用較低劑量的放療。 對於MGMT甲基化腫瘤患者，單用替莫唑胺可能是一種合理的選擇。
復發
治療後復發的惡性膠質瘤的治療存在爭議，並且嚴重依賴於個體患者和醫生。 重複放射治療增加了放射性壞死的風險，儘管一些研究表明在間變性星形細胞瘤中存活益處，但在GBM中不明確。 貝伐單抗治療可能更適合於此類治療。 只要有可能，患者應考慮參加臨床試驗。
資料來源：
Buatti J，Ryken TC，Smith MC，等人。 病理學證實的新診斷的成膠質細胞瘤的放射治療。 J Neurooncol 2008; 89：313。
Greenberg HS，Chandler WF，Sandler HS。 腦腫瘤（當代神經系列54），牛津大學出版社，紐約1999。
Paulino AC，Mai WY，Chintagumpala M等人。 輻射誘導的惡性神經膠質瘤：是否有再輻射的作用？ Int J Radiat Oncol Biol Phys 2008; 71：1381。
Selker RG，Shapiro WR，Burger P等人。 腦腫瘤合作組NIH試驗87-01：隨機對照手術，外部放療，卡莫司汀與手術，間質放療加強，外部放射療法和卡莫司汀。 神經外科學2002; 51：343。