腫瘤 (tumor, neoplasm)是以細(xì)胞異常增殖為特點(diǎn)的一大類疾病。
良性腫瘤 (benign tumor)生長緩慢,沒有或弱侵襲性(aggressiveness),不播散,危害小。
惡性腫瘤 (malignant tumor)生長迅速,侵襲性強(qiáng),可播散,危害嚴(yán)重,稱為 癌癥 (cancer)。
1. 基本概念 腫瘤是機(jī)體細(xì)胞異常增殖形成的新生物,常表現(xiàn)為局部的異常腫塊。
腫瘤性增殖 (neoplastic proliferation)與非腫瘤性增殖(non-neoplastic proliferation, reactive hyperplasia)有重要區(qū)別:
腫瘤性增殖與機(jī)體不協(xié)調(diào) ,有害。 克隆性 (clonality),即一個腫瘤中的腫瘤細(xì)胞群是由一個發(fā)生了腫瘤性轉(zhuǎn)化的細(xì)胞分裂繁殖產(chǎn)生的子代細(xì)胞組成。腫瘤細(xì)胞的形態(tài)、代謝和功能異常 ,不同程度地失去分化成熟的能力。 腫瘤細(xì)胞生長旺盛、失去控制 ,具有相對自主性(autonomy),在引起腫瘤性增殖的初始因素消失后仍能穩(wěn)定傳代。 2. 命名和分類 一般原則:
良性腫瘤一般在組織或細(xì)胞類型的名稱后加“瘤”(-oma) ,如:腺瘤(adenoma)、平滑肌瘤(leiomyoma)。
上皮組織的惡性腫瘤稱為癌(carcinoma) ,表現(xiàn)出特定上皮分化特征,如鱗狀細(xì)胞癌(鱗癌,squamous carcinoma)、腺癌(adenocarcinoma)。缺乏特定上皮分化特征的癌稱未分化癌(undifferentiated carcinoma)。
間葉組織(mesenchymal tissue)的惡性腫瘤稱為肉瘤(sarcoma) ,表現(xiàn)出特定間葉組織分化特征,如纖維肉瘤(fibrosarcoma)、脂肪肉瘤(liposarcoma)、骨肉瘤(osteosarcoma)。缺乏特定間葉組織分化特征的肉瘤稱未分化肉瘤。
特殊情況:
乳頭狀和囊狀結(jié)構(gòu) :乳頭狀瘤(papilloma)、囊腺瘤(cystadenoma)(腺瘤的管腔中有分泌物潴留呈囊狀擴(kuò)張,病變于卵巢)。母細(xì)胞瘤 (blastoma),形態(tài)類似某種幼稚細(xì)胞:如神經(jīng)母細(xì)胞瘤(惡性)(neuroblastoma),惡性程度高。惡性腫瘤以-oma命名:淋巴瘤(lymphoma)、黑色素瘤(melanoma)、間皮瘤(mesothelioma)、精原細(xì)胞瘤(seminoma)是惡性腫瘤。 白血病(leukemia)是造血系統(tǒng)的惡性腫瘤。 惡性…瘤 :如惡性腦膜瘤(malignant meningioma)、惡性外周神經(jīng)鞘瘤(malignant peripheral nerve sheath tumour, MPNST)。…瘤病 (-omatosis):指腫瘤多發(fā)的狀態(tài),不是惡性,如神經(jīng)纖維瘤病(neurofibromatosis)、脂肪瘤病(lipomatosis)。以學(xué)者命名 :如尤文肉瘤(Ewing's sarcoma)(惡性)、霍奇金淋巴瘤(Hodgkin's lymphoma)(惡性)。畸胎瘤 (teratoma):來源于生殖細(xì)胞,分為成熟畸胎瘤(即良性畸胎瘤)和未成熟性畸胎瘤(惡性畸胎瘤)。混合瘤 (mixed tumor):具有兩種或兩種以上分化組織結(jié)構(gòu)的腫瘤,如纖維腺瘤(fibroadenoma)、多形性腺瘤(pleomorphic adenoma)。錯構(gòu)瘤(hamartoma)和迷芽瘤(choristoma)不是腫瘤! 錯構(gòu)瘤是器官內(nèi)正常組織的錯誤組合與排列,迷芽瘤是正常組織在異常位置上的過度生長。
3. 形態(tài)與結(jié)構(gòu) 3.1 大體形態(tài) 大?。翰顒e很大。一般而言體積越大轉(zhuǎn)移的機(jī)會越大。 形狀:多種多樣。如乳頭狀(papilary)、絨毛狀(villous)、菜花狀(cauliflower)、息肉狀(polypous)、結(jié)節(jié)狀(nodular)、分葉狀(lobulated)、浸潤性(infiltrating)、潰瘍狀(ulcerating)、囊狀(cystic)。 顏色:由腫瘤組織、細(xì)胞及產(chǎn)物顏色決定。纖維組織的腫瘤,切面多呈灰白色;脂肪瘤呈黃色;血管瘤多呈紅色。黑色素瘤呈黑褐色。 質(zhì)地:與類型、間質(zhì)的比例、有無繼發(fā)改變有關(guān)。纖維間質(zhì)較小的腫瘤質(zhì)地較軟,伴有纖維增生反應(yīng)的浸潤性癌質(zhì)地較硬。 腫瘤與周圍組織:良性腫瘤分界清除,可有完整包膜。惡性腫瘤邊界不清,一般無包膜。 3.2 組織結(jié)構(gòu) 腫瘤的實(shí)質(zhì) (parenchyma)是克隆性增殖的組織細(xì)胞,是判斷腫瘤分化方向和組織學(xué)分類的主要依據(jù)。 腫瘤的間質(zhì) (mesenchyma)由結(jié)締組織、血管、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞組成。 腫瘤的分化程度 (degree of differentiation)是腫瘤在形態(tài)和功能上與正常組織相似的程度,可分為高分化(well-differentiated)、中分化(moderately-differentiated)、低分化(poorly-differentiated)、未分化(undifferentiated)。惡性腫瘤細(xì)胞缺少分化,稱為間變 (anaplasia)。
腫瘤的異型性 (atypia)是腫瘤組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài) 與正常組織的不同程度的差異。
組織結(jié)構(gòu)異型性 (architectural atypia):空間排列方式上的差異。如食管鱗狀細(xì)胞癌中細(xì)胞排列紊亂、形成癌巢、浸潤生長,胃腺癌中腺體和腺樣結(jié)構(gòu)大小和形狀不規(guī)則、排列紊亂、浸潤生長。細(xì)胞異型性 (cytological atypia)細(xì)胞的大小和形態(tài)很不一致(多形性,pleomorphism) 核的大小、形態(tài)和染色差別較大(核的多形性) 4. 生長與擴(kuò)散 腫瘤的生長方式:
膨脹性生長 (expansile growth):常見于實(shí)質(zhì)器官的良性腫瘤。生長速度較慢,腫瘤推擠但不侵犯周圍組織,分界清除,可形成完整的纖維性包膜。外生性生長 (exophytic growth):常見于體表、體腔或管道氣管腔面,常突向表面。良性腫瘤和惡性腫瘤都可呈外生性生長,惡性腫瘤的基底部往往也有浸潤。浸潤性生長 (invasive growth):常見于惡性腫瘤。腫瘤細(xì)胞長入并破壞周圍組織,如組織間隙、淋巴管、血管,沒有包膜,與鄰近正常組織沒有界限。缺少包膜的腫瘤不一定是惡性的,反例是子宮平滑肌瘤(leiomyoma of uterus)、血管瘤(hemangioma)等;惡性腫瘤不一定沒有包膜,反例是乳腺包裹性乳頭狀癌(EPC)。
惡性腫瘤最重要的生物學(xué)特性是擴(kuò)散到身體其他部位。 其不僅可以在原發(fā)部位浸潤生長,累及鄰近器官或組織,還可通過轉(zhuǎn)移 (metastasis)的方式從原發(fā)部位侵入淋巴管、血管或體腔,遷入其他部位,繼續(xù)生長,形成同樣類型的腫瘤(轉(zhuǎn)移性腫瘤(metastatic tumor),或稱繼發(fā)腫瘤)。
淋巴道轉(zhuǎn)移 (lymphatic metastasis):上皮惡性腫瘤最常見的轉(zhuǎn)移方式 ,肉瘤也可以淋巴道轉(zhuǎn)移。腫瘤細(xì)胞侵入淋巴管,隨淋巴流到達(dá)局部淋巴結(jié)。局部淋巴結(jié)發(fā)生轉(zhuǎn)移后,可繼續(xù)轉(zhuǎn)移至淋巴循環(huán)下一站其他淋巴結(jié),最后可經(jīng)胸導(dǎo)管進(jìn)入血流,繼發(fā)血道轉(zhuǎn)移。 有時可以逆行轉(zhuǎn)移 (retrograde metastasis)或者發(fā)生跳躍式轉(zhuǎn)移 (skip metastasis)。 前哨淋巴結(jié) (sentinel lymph nodes)是原發(fā)腫瘤區(qū)域淋巴結(jié)群中承接淋巴引的第一個淋巴結(jié),乳腺癌手術(shù)中作前哨淋巴結(jié)活檢判斷是否轉(zhuǎn)移,以確定是否需要進(jìn)行腋窩淋巴結(jié)清掃。血道轉(zhuǎn)移 (hematogenous metastasis)。肉瘤主要的轉(zhuǎn)移方式 。瘤細(xì)胞多經(jīng)靜脈入血;最常受累的是肺和肝 。轉(zhuǎn)移性腫瘤邊界清楚,常為多個,散在分布,多接近于器官的表面。脊柱附近的腫瘤細(xì)胞可進(jìn)入脊椎靜脈叢,如前列腺癌可通過這一途徑轉(zhuǎn)移到脊椎繼而轉(zhuǎn)移到腦。種植性轉(zhuǎn)移 (transcoelomic metastasis):發(fā)生于胸膜腔等體腔內(nèi)器官的惡性腫瘤侵及器官表面時,瘤細(xì)胞脫落,像播種一樣種植到體腔內(nèi)其他器官表面(seeding within body cavities)。常見于腹腔器官。庫肯勃瘤 (Krukenberg tumor)是一種特殊的卵巢轉(zhuǎn)移性癌,鏡下可見印戒細(xì)胞癌,原發(fā)部位在胃腸道。5. 良性腫瘤與惡性腫瘤的區(qū)別 腫瘤的良、惡性是指其生物學(xué)行為 的良、惡性。
分化和間變 :良性腫瘤分化好,異型性小;惡性腫瘤分化差,有些間變,異型性大。核分裂象 :良性腫瘤無或少;惡性腫瘤多,可見病理性核分裂象。生長速度 :良性腫瘤生長緩慢,可停止或倒退;惡性腫瘤生長不穩(wěn)定,可以從慢到快。生長方式 :良性腫瘤為膨脹性或外生性生長;惡性腫瘤為外生性或浸潤性生長。局部浸潤 :良性腫瘤通常界限分明,不侵入周圍正常組織;惡性腫瘤局部浸潤。轉(zhuǎn)移 :良性腫瘤無轉(zhuǎn)移;惡性腫瘤可發(fā)生轉(zhuǎn)移,越大、分化程度越低的原發(fā)癌越容易轉(zhuǎn)移。包膜 (capsule):良性腫瘤通常有一圈纖維組織包膜,生長緩慢;惡性腫瘤通常沒有明確的包膜和邊界。觸診 (palpation):良性腫塊是分立的(discrete)、易于觸摸的(readily palpable)、非固定的;惡性腫塊是固定的。切除 :良性腫瘤容易將整個切除;惡性腫瘤還需要切除周圍部分正常組織。復(fù)發(fā) :良性腫瘤不復(fù)發(fā)或很少復(fù)發(fā);惡性腫瘤易復(fù)發(fā)。對機(jī)體的影響 :良性腫瘤影響較小,主要為局部壓迫或阻塞;惡性腫瘤影響較大,破壞所在部位的組織,壞死、出血、合并感染、惡病質(zhì)(cachexia)。交界性腫瘤 (borderline tumor):組織形態(tài)和生物學(xué)行為介于良惡性之間,如卵巢漿液性交界性腫瘤。惡病質(zhì) (cachexia):慢性病(如結(jié)核或癌)所引起的全身性消耗及營養(yǎng)不良。
副腫瘤綜合征 (paraneoplastic syndromes):某些惡性腫瘤患者體內(nèi),在未出現(xiàn)腫瘤轉(zhuǎn)移的情況下即已影響遠(yuǎn)隔的自身器官而引起功能障礙的疾病。例如異位內(nèi)分泌綜合征(一些非內(nèi)分泌腺腫瘤產(chǎn)生和分泌激素和激素類物質(zhì),引起內(nèi)分泌癥狀)。
6. 分級與分期 國際疾病腫瘤學(xué)分類(International Classification of Diseases for Oncology,ICD-O )是一種同時能反應(yīng)解剖部位、形態(tài)學(xué)和生物學(xué)行為的腫瘤分類編碼系統(tǒng)。
“分級”(grade)描述腫瘤的惡性程度 ,三級分級法根據(jù)惡性腫瘤的分化程度、異型性、核分裂象的數(shù)目等進(jìn)行分級:
'分期'(stage)描述惡性腫瘤的生長范圍和播散程度 。廣泛采用TNM系統(tǒng) :
T(tumor):腫瘤原發(fā)灶的體積和鄰近組織受累范圍。 N(node):區(qū)域淋巴結(jié)受累程度和范圍。 M(metastasis):有無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。 7. 癌前病變 癌前病變 (precancerous lesion)不是惡性腫瘤,但具有發(fā)展為惡性腫瘤的潛能。例如:
支氣管黏膜(bronchial mucosa)鱗狀化生和異型增生 子宮內(nèi)膜(endometria)增生和不典型增生 黏膜白斑(leukoplakia),常發(fā)生在口腔、外陰等,鱗狀上皮過度增生、角化 潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis) 在上皮組織 ,有時可以觀察到異型增生 (dysplasia, atypical hyperplasia),發(fā)展為局限于上皮內(nèi)的原位癌 (carcinoma in situ, CIS),再發(fā)展為浸潤性癌。
異型增生:細(xì)胞增生出現(xiàn)異型性(atypia)。 原位癌:異型增生的細(xì)胞在形態(tài)和生物學(xué)行為上與癌細(xì)胞相似,常累及上皮全層,但沒有突破基底膜向下浸潤 。 上皮從異型增生到原位癌的連續(xù)過程稱為上皮內(nèi)瘤變 (intraepithelial neoplasia)。
子宮頸上皮內(nèi)瘤變(cervical intraepithelialneoplasia, CIN)1級(輕度異型增生)稱為低級別鱗狀上皮內(nèi)病變(low grade squamous intraepithelial lesion, LSIL),2級(中度異型增生)和3級(重度異型增生和原位癌)稱為高級別鱗狀上皮內(nèi)病變(high grade squamous intraepithelial lesion, HSIL)。 8. 癌癥相關(guān)基因 癌癥樣本的基因突變分為驅(qū)動突變 (driver mutation)和乘客突變 (passenger mutation),驅(qū)動突變使腫瘤細(xì)胞具有選擇性生長優(yōu)勢,促進(jìn)腫瘤的發(fā)展和演進(jìn);乘客突變伴隨發(fā)生,不影響細(xì)胞行為。
8.1 癌基因 癌基因 (oncogene)是人類或其他動物細(xì)胞(以及致癌病毒)固有的一類基因,一旦活化能促使人或動物的正常細(xì)胞發(fā)生癌變。正常細(xì)胞基因組中的癌基因稱為原癌基因 (proto-oncogene),它們正常編碼的產(chǎn)物是對促進(jìn)細(xì)胞生長增殖重要的蛋白質(zhì),如生長因子、生長因子受體、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白等。原癌基因發(fā)生某些異常時能使細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化,這時這些基因稱為細(xì)胞癌基因(cellular oncogene),編碼癌蛋白(oncoprotein),癌蛋白可持續(xù)刺激細(xì)胞生長,不再由機(jī)體控制的外源性生長信號調(diào)節(jié)。 點(diǎn)突變(point mutation) 拷貝數(shù)變異(copy number variation),包括基因拷貝數(shù)的擴(kuò)增和缺失。 染色體重排(chromosomal rearrangement),包括轉(zhuǎn)位(translocation)和倒轉(zhuǎn)(inversion)。 非整倍性(aneuploidy):一個或多個染色體增加或丟失。 8.2 抑癌基因 抑癌基因 (tumor suppressor gene)能抑制細(xì)胞的生長與增殖,例如調(diào)控細(xì)胞周期、修復(fù)損傷DNA的相關(guān)基因等。其兩個等位基因都發(fā)生突變或丟失時功能喪失(two hit hypothesis),可導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。 近年發(fā)現(xiàn)一些抑癌基因的功能障礙是啟動子過甲基化導(dǎo)致的。 RB基因:通常與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄活性,控制細(xì)胞G1/S轉(zhuǎn)換。 p53基因:在DNA損傷時磷酸化,成為轉(zhuǎn)錄活化因子,促使轉(zhuǎn)錄停滯、促進(jìn)DNA修復(fù),必要時誘導(dǎo)凋亡。人類腫瘤中大多數(shù)有p53基因的突變。 NF1基因:是一種GTPase激活蛋白,激活Ras蛋白的GTPase活性。 腫瘤發(fā)生是一個多步驟的過程。
環(huán)境致癌因素(化學(xué)、物理、生物等因素)和遺傳易感因素作用引起基因改變,包括原癌基因激活、腫瘤抑制基因滅活、凋亡調(diào)節(jié)基因和DNA損傷修復(fù)基因功能紊亂、端粒酶激活。
表觀遺傳(DNA甲基化、組蛋白修飾等)及非編碼RNA異常,使細(xì)胞出現(xiàn)多克隆性增殖。
在進(jìn)一步基因損傷的基礎(chǔ)上,發(fā)展為克隆性增殖。
通過積累新的突變和其他分子改變,形成具有不同生物學(xué)特性的、異質(zhì)性的亞克隆,獲得浸潤和轉(zhuǎn)移的能力。
9. 癌癥的特性(Hallmark of Cancer) 特征能力:
持續(xù)的增殖信號(sustaining proliferative signaling) 逃避生長抑制(evading growth suppressors) 抵抗細(xì)胞死亡(resisting cell death) 無限復(fù)制永生化(enabling replicative immortality) 誘導(dǎo)血管生成(inducing/accessing vasculature) 激活浸潤和轉(zhuǎn)移(activating invasion and metastasis) 細(xì)胞代謝重編程(deregulating cellular metabolism) 避免免疫摧毀(avoiding immune destruction) 賦能能力:
促腫瘤性炎癥反應(yīng)(tumor-promoting inflammation) 基因組不穩(wěn)定/突變(genome instability/mutation) 四個新特征:
解鎖表型可塑性(unlocking phenotypic plasticity) 非突變表觀遺傳重編程(nonmutational epigenetic reprogramming) 多態(tài)性微生物組(polymorphic microbiomes) 衰老細(xì)胞(senescent cells) 參考資料 [1] 陳杰、周橋主編:病理學(xué)(八年制第3版),人民衛(wèi)生出版社,2015