异柠檬酸脱氢酶（IsocitrateDehydrogenase，IDH）的基因是一类新陈代谢过程中的关键酶。IDH1和IDH2这两个基因突变不仅在恶性胶质脑瘤晚期出现，在早期肿瘤中也存在，IDH变异是恶性胶质脑瘤最原始的基因突变，即癌变组织中每个癌变的细胞内都发生了这一基因突变。IDH1和IDH2基因突变只出现在恶性胶质瘤中，在病人正常的组织细胞中则没有，这是这项研究最关键的发现之一，因为这样靶向治疗才有意义，也才可能实现。IDH1和IDH2可以用来区分原发性和继发性多形性胶质母细胞瘤（GBM），IDH变异确实催发了肿瘤的发展。由于IDH突变集中在同一位点,只需要针对IDH突变所在的DNA片段进行测序，就可以判断恶性胶质脑瘤的各种情况，从而进行有针对性的治疗。神经胶质瘤衍生的IDH1突变显性抑制酶催化活性，激活HIF1；IDH1基因突变会抑制细胞内IDH1的活力，导致胞内阿尔法酮戊二酸（KG）水平明显下降，而KG的下降则进一步导致脯氨酸羟基化酶（prolylhdroxylase）活力的降低。仿佛推倒了多米诺骨牌一样，一系列反应导致了细胞缺氧诱导因子（HIF1）的稳定性增加，从而激活了HIF信号通路，最终促进肿瘤生长。一种体内代谢物“αKG类似物”仿佛一套刹车系统，可有效抑制肿瘤细胞增长。《科学》杂志近期发表的研究成果对神经胶质瘤基因突变分子机理的揭示具有开创性意义，阿尔法酮戊二酸（KG）类似物对包括神经胶质瘤在内的其他许多肿瘤的生长均有遏制作用，为临床肿瘤药物的开发找到了一条新路。
MGMT是一种修复DNA甲基化损伤的蛋白酶，在人体的正常组织中均有表达。在其修复DNA甲基化或高甲基化损伤的过程中，无需任何辅助因子或其他蛋白的协助，可以将DNA分子中鸟嘌呤O6上的甲基转移到MGMT自身第145位的半胱氨基酸残基上，而使鸟嘌呤得以复原，并使DNA的结构和功能得以恢复。Wolf P 和Esteller M分别在肺癌和肠癌的相关研究中发现MGMT 的功能异常，不能及时修复DNA损伤，导致G：C→A:T突变。Nakamura M等认为在继发性GBM发生的早期阶段常发生MGMT启动子甲基化导致MGMT的低表达，并与P53基因突变的增加有关，尤其是与P53基因的G：C→A:T突变有关。实验中MGMT在两组比较的GBM中的表达率和表达强度没有差异，但发现突变型P53蛋白较强表达的病例其MGMT表达较弱，相反，突变型P53蛋白较弱表达的病例其MGMT较强表达。于是进一步分析原发性和继发性GBM中MGMT与突变型P53蛋白表达间的关系发现，继发性GBM中两者呈明显负相关。即随MGMT阳性表达强度的降低而突变型P53蛋白阳性表达强度却增强。说明在继发性GBM的发生、发展过程中MGMT启动子甲基化增强，MGMT的活性减弱，不能修复P53高甲基化，可能导致P53基因G：C→A:T突变的发生。但Yuan Q却认为突变型P53蛋白可能与下调MGMT的表达有关。可见在继发性GBM中MGMT与突变型P53蛋白的确切关系有待进一步深入研究。然而，在原发性GBM中，虽然两者的表达强度有负相关的趋势，但统计学分析显示MGMT与突变型P53蛋白表达并无相关性，两者表达强度也无明显的差异，其原因可能与它发生的基因改变的途径不同有关。临床研究显示：原发性和继发性GBM间突变型 P53蛋白的阳性表达率和表达强度差异均有统计学意义(P均<0.01)；继发性GBM中MGMT的阳性表达强度降低而突变型 P53蛋白的表达强度明显增强(P<0.01)，两者表达呈负相关(r=-0.602,P<0.01)；原发性GBM中MGMT的表达与突变型 P53蛋白的表达无关(P>0.05)。Kaplan-Meier生存分析结果显示：原发性GBM和MGMT高表达患者的生存时间缩短(Log-rank检验，P<0.05或P<0.01)；Cox多因素相关分析表明GBM的分型和MGMT的阳性表达是影响患者生存期的独立预后因素(分别为P<0.05和P<0.01)。
此外，P53基因突变是继发性GBM的发生过程中的高发事件，突变型P53蛋白的表达强度增强与MGMT表达减弱有关。而原发性GBM中MGMT的表达与突变型 P53蛋白的表达无关。提示原发性和继发性GBM在发生、发展的过程中有着不同的分子遗传学途径。GBM的分型、MGMT的阳性表达是影响GBM患者生存期的独立预后因素。