免疫治疗通过激发和补充机体的抗肿瘤免疫能力来杀灭肿瘤细胞，具有特异性强、毒副反应轻和长期记忆等特点，是一种较理想的治疗策略，已在黑色素瘤、肾癌和大肠癌取得肯定的疗效。从理论上讲,正常脑组织既不表达MHC分子,又藉血-脑屏障与血循环相隔，是免疫豁免区，加上脑胶质瘤细胞表达免疫抑制因子，如TGF-β、PG E2、IL-10、IL－6、IL－8、VEGF等，一般认为免疫治疗难以奏效[1][2]。但近年来逐步有证据提示中枢神经系统并非免疫豁免区，先是发现在中枢神经系统内存在T淋巴细胞，随后观察到脑脊液和淋巴系统有交通，最近还发现小胶质细胞（microglia）能递呈抗原，这些发现为脑肿瘤的免疫治疗提供了理论基础[3][4][5]。
免疫治疗分为：1）非特异免疫治疗，如各种生长因子。2）过继性特异性免疫治疗，如LAK细胞、TIL细胞、细胞毒抗体等。3）主动特异性免疫治疗，如自体肿瘤细胞疫苗、树突状细胞疫苗等。过去的经验表明：IL-2、IFN等细胞因子和LAK细胞对脑胶质瘤无肯定的治疗作用，但特异性免疫治疗出现可喜苗头。
1．肿瘤细胞疫苗：
经放射线灭活的肿瘤细胞能诱导机体产生抗肿瘤免疫，称为肿瘤细胞疫苗。激活人体特异性免疫需要满足3种信号：1）抗原-MHC 分子复合物（第1信号），2）免疫共刺激分子（第2信号），如B7等，3）刺激淋巴细胞扩增的因子（第3信号），如IL-2、IFN等。肿瘤疫苗模仿上述抗原递呈机理，从而激发机体抗肿瘤免疫。灭活的肿瘤细胞在体内、体外均不能增殖，在经历短时间细胞周期停滞后走向凋亡。接种灭活的肿瘤细胞后，真皮内的树突状细胞摄取正在凋亡的肿瘤细胞，加工肿瘤抗原成8－10个氨基酸的短肽，使之在内质网内与HLA I类分子相结合，然后递呈于细胞表面，激发CD8＋CTL细胞，产生抗肿瘤免疫。由于外来抗原本应与HLA II 分子结合，激发体液免疫，上述肿瘤疫苗的抗原递呈机制又称交叉递呈（cross presentation）[6]。与异体肿瘤细胞疫苗相比，自体肿瘤细胞疫苗（autologous tumor vaccine, ATV）拥有个体特异的肿瘤抗原和HLA分子，比异体肿瘤细胞疫苗安全、有效。自体肿瘤细胞的免疫原性弱，一般在制备自体肿瘤细胞疫苗时添加免疫佐剂，如福氏佐剂、病毒、细菌、细胞因子等，也可用分子克隆的策略将上述3类信号分子转染肿瘤细胞。 Schirrmacher[7]报告鸡新城疫病毒（Newcastle disease virus, NDV）修饰的自体肿瘤细胞疫苗瘤苗(ATV-NDV)对恶性胶质瘤有一定的效果。其方法为自体肿瘤细胞经短期培养后再制备ATV-NDV，在病人辅助放疗结束后3周开始免疫治疗，共免疫8次，前4次免疫每3周一次，后4次免疫为每4周一次。平均随访19.5月，到术后24月时，对照组11例全部复发，其中6例死亡，而22例受试病人有6例复发，其中2例死亡。受试组的中位稳定时间达12.5月，而对照组为9.8月。
考虑到胶质瘤细胞的抗原性低于一般的实体瘤，而且很难获得足够数量的自体肿瘤细胞（108细胞，相当于直径1cm的肿瘤组织），现在倾向于主动免疫和过继性免疫治疗联合应用。Plautz[8]报告短期培养自体恶性胶质瘤细胞，待获得足够数量肿瘤细胞后制备成自体瘤苗，辅以GM-CSF，接种自体瘤苗于股内侧。接种后8－10天切除肿大的腹股沟淋巴结，将淋巴结制成单细胞悬液，经TL-2刺激后回输LAK细胞。6例ＩＶ级胶质瘤2例PR，4例III级胶质瘤2例PR，结果令人鼓舞。Wood[9]报告11例复发的恶性胶质瘤（III/IV 级）再次手术后辅助BCG修饰的自体肿瘤细胞疫苗（ATV-BCG）和CD3AK治疗，2例无瘤生存4年以上，1例PR，但未能延长生存时间，其余的无反应。Sloan[10]用GM-CSF修饰的自体肿瘤细胞疫苗（ATV-GM-CSF）接种2次，间隔2周，第2次接种后3周左右输注CD3AK细胞1次。到输注CD3AK细胞时19例恶性胶质瘤病人中1例CR，7例PR，其余为SD。到术后3月时，2例PD，12例SD，5例有改善，中位生存时间达12月。