大部分脑肿瘤是散发的，只有少数几种肿瘤同环境和遗传因素明确相关。在促癌环境因素中有一些是已经确定的，比如辐射，而其他因素如：过度使用手机与脑肿瘤的关系仍然存在争议。在儿童中出现的，与良性和恶性脑肿瘤相关的促癌遗传综合征，我们将在这一章节讨论。几个负责调控细胞增殖、凋亡、迁移和其他基本细胞过程的正常基因，累积发生基因调节/活性的改变，从而导致脑肿瘤的发生及进展。从广义上来讲，这些基因的改变，包括增益功能突变或扩增（癌基因-所谓的细胞生长“加速器”）和功能丧失的突变或缺失（肿瘤抑制基因，所谓的细胞生长的“刹车系统”）（图2- 1）。另一个重要观点是，癌症的整体生长及其对治疗的反应不只是肿瘤细胞中主要基因改变的结果，也是这些改变与间质血管内皮细胞，免疫细胞之间相互影响的结果，以及受到环境表观遗传调控影响的结果（图2- 2）。总的来说，这种复杂的基因之间的相互作用，导致了相同肿瘤中分子的异质性以及随之而来的病理改变的异质性。当这些关键生长调节基因的复制指令在功能上变的异常，并且绕过负责清除异常细胞的正常细胞死亡机制（凋亡apoptosis）的时候，癌症就发生了。分子肿瘤学的目标就是在基因、转录、最终产生的蛋白及基因功能水平上了解这些遗传改变。而了解基因组、转录组和蛋白质组的复杂性呈指数增加（图2- 2）。然而，如果我们要开发新的生物靶向治疗方法，必须要有临床医师和基础科学家之间的合作努力（图2- 1，表2- 5）。我们相信，这是改善GBM这样目前无法治愈的癌症之希望所在。