免疫基因治疗：免疫基因疗法是把免疫原性相关分子导入肿瘤细胞并使其表达，增加肿瘤细胞的免疫原性，可对机体免疫系统产生较强的免疫刺激，激活体内细胞毒T 淋巴细胞产生特异性抗肿瘤作用。对骨肉瘤及其肺转移的基因疗法，研究较多的有细胞因子和B7 分子系列。

反义基因疗法：反义基因疗法是针对性地选择在骨肉瘤恶变中发挥重要作用的癌基因、抑癌基因、生长因子和(或) 其受体基因，通过反义核酸技术进行特异性封闭，诱导肿瘤细胞发生凋亡，使肿瘤细胞消退或彻底消失以达到治疗骨肉瘤的目的。骨肉瘤中有许多癌基因(如 mdm2 、c2myc 等) 及抑癌基因(如p53 、RB 等) 的异常表达，这为骨肉瘤反义基因疗法提供了靶向基因选择的理论基础。

抑癌基因疗法：抑癌基因疗法策略是恢复由于突变或缺失而丧失的抑癌基因的正常功能。

自杀基因疗法：将某些病毒细菌中特有的前药转换酶基因即自杀基因，用基因工程技术构建在一定的表达载体上并导入肿瘤细胞中，自杀基因编码的特异性酶类能将无毒药物前体在肿瘤细胞中代谢成毒性药物，达到杀死肿瘤的目的。

联合基因研究：联合基因研究及基因联合其他疗法治疗骨肉瘤的疗效可能更好，联合应用可能产生协同效应，增加疗效，并可能比单用一种的毒副作用轻，这将成为基因疗法的重要发展方向之一。目前研究最多的是自杀基因与细胞因子的基因的联合疗法。基因联合化疗的疗法也是一个很有前景的研究方向。

导入基因的载体：近年来基因疗法体内实验的效果远不如体外实验，这很大程度上取决于基因的传导和表达。体内基因疗法的一个主要局限性是缺少一种将目的基因运输到体内肿瘤细胞的有效方法。由于病毒载体的安全性不被看好，目前载体的研究主要集中于非病毒载体。最简单的转运DNA 的方法是由真核生物启动子驱动的质粒DNA 表达载体。目前已构建出较多的真核细胞表达质粒载体系统，它是基因疗法载体方案中最吸引人的疗法载体。转运DNA 的非病毒载体主要有非生物性聚合物载体转运系统和脂质体转运系统(DNA 包裹于或混合于脂质体中) 两类。目前应用最广的是阳离子聚合体和阳离子脂质体，又以前者研究较多。聚合体作为基因载体有许多优点，能够根据应用的需要作相应的修剪、修饰，以取得合适的分子大小、与特异基团的结合性及适当的理化性质，并且很容易大量生产。目前的聚合体有多聚乙烯亚胺、多聚L2赖氨酸和咪吟等。有研究发现线性的多聚乙烯亚胺能把DNA 导入不同细胞周期的细胞，这对分裂缓慢的组织细胞的基因疗法有重要意义。传统的脂质体制备较复杂、转染率较低，目前已很少使用。阳离子脂质体是近年发展起来的最有前途的非病毒载体。它安全性好、制备简单，且转运能力强，可携带大片段DNA ，可容纳亲水性和疏水性物质。许多研究表明，阳离子脂质体转移基因能明显诱导体内人骨肉瘤细胞凋亡。同样有试验使用腺病毒为载体将反义c2myc 片段转染入人骨肉瘤细胞中，取得了满意效果。以上载体对肿瘤细胞几乎无特异性，因此寻找体内传导率高、肿瘤特异性高的转基因方法已成为学者们探索的热点。

目前，大多数基因疗法试验尚处于Ⅰ期，只有少部分进入了Ⅱ期阶段。