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肺癌从组织形态学上分为非小细胞肺癌，小细胞肺癌和不明类型肺癌。其中，非小细胞肺癌约占所有肺癌的80%，约75%的患者发现时已处于中晚期，5年生存率很低。
肺非小细胞肺癌主要分为肺腺癌（占非小细胞肺癌的40%），肺鳞癌（男性占42%，女性占25%）和大细胞肺癌。
1、肺鳞癌
肺鳞癌又称肺鳞状上皮细胞癌，包括梭形细胞癌，是最常见的类型，占原发性肺癌的40%～51%。肺鳞癌多见于老年男性，与吸烟有密切关系。肺鳞癌以中央型肺癌多见，并有胸管腔内生长的倾向，肺鳞癌早期常引发支气管狭窄，或阻塞性肺炎。肺鳞癌生长缓慢，转移晚，手术切除机会较多，5年生存率较高，肺鳞癌对放疗、化疗不如小细胞未分化癌敏感。
绝大多数的鳞状细胞癌可表现高分子量角蛋白（34βE12）、细胞角蛋白5/6和癌胚抗原（CEA）高表达。许多病例可表达低分子量角蛋白（35βH11）和极少数表达甲状腺转录因子-1（TTF-1）或细胞角蛋白7（CK7）。
组织病理学特点
鳞状细胞癌可表现角化、角化珠形成和/或细胞间桥等特征。这些特征随分化程度而表现不同。在分化良好的肿瘤中该特征表现明显，而在分化差的肿瘤中仅局部可见。
（1）乳头状型SCC
一些位于近端支气管的肿瘤可表现向外生长和支气管内生长。有时仅可见非常局限的上皮内扩散不伴有浸润，但是大多数病例中存在浸润形成。
（2）透明细胞型SCC
主要或几乎全部由伴透明胞浆的细胞组成。该型需要与大细胞癌、伴广泛透明细胞改变的肺腺癌和肾脏转移性透明细胞癌相区分。
小细胞型SCC是一种分化差的鳞状细胞癌，小肿瘤细胞保留有非小细胞癌的形态特征，并表现局部鳞状分化。该型必须与混合有鳞状细胞癌及真正的小细胞癌的复合性小细胞癌相鉴别。小细胞型SCC缺乏小细胞癌具有的细胞核特征，即具有粗糙或泡状染色质、更明显的核仁、更丰富的胞浆和更清楚的细胞边界。局部可见到细胞间桥或角化。
基底样型可表现明显的呈周围栅栏状排列的核。伴广泛的基底样生长模式但缺乏鳞状分化特征的分化差的肺癌可认为是基底样型的大细胞癌。
还有一种表现肺泡腔填充型的周围型SCC。肿瘤细胞充满了肺泡腔但不伴有肺泡结构的破坏，这与可导致肺泡结构和肺组织结构破坏的扩展型SCC正好相反。该型仅约占周围型SCC的5%。罕见的无角化鳞状细胞癌可类似于移行细胞癌。
2、肺腺癌
肺腺癌较容易发生于女性及不抽烟者。起源于支气管粘膜上皮，少数起源于大支气管的粘液腺。发病率比鳞癌和未分化癌低，发病年龄较小，女性相对多见。多数腺癌起源于较小的支气管，为周围型肺癌。早期一般没有明显的临床症状，往往在胸部X线检查时被发现。表现为圆形或椭圆形肿块，一般生长较慢，但有时早期即发生血行转移。
3、大细胞肺癌
大细胞肺癌起源于支气管粘膜上皮，局限于基底膜内者称为原位癌。癌肿可向支气管腔内或/和临近的肺组织生长，并可通过淋巴、血行或经支气管转移扩散。其生长速度和转移扩散的情况与具体的组织学类型、分化程度等生物学特性有一定关系。大细胞肺癌常发生于肺上叶，多为周围型，体积较大，边界清楚，分叶，少见空洞。
病理类型
（1）大细胞神经内分泌癌。这是一类显示神经内分泌分化的大细胞癌。细胞较大，呈多角形，胞质嗜酸，核多形，核仁较明显，核分裂像多见，常见大面积坏死。免疫组化染色，神经内分泌标记阳性，电镜下可见神经内分泌颗粒。
（2）基底细胞样癌。细胞较大，立方形或梭形，分叶状或实性巢状排列，周边部癌细胞呈栅栏状排列。
（3）淋巴上皮瘤样癌。组织形态与鼻咽部淋巴上皮瘤样癌相同。癌细胞打，泡状核，核仁明显，细胞成片或呈巢状，癌巢内及间质中有淋巴细胞侵润。
（4）透明细胞癌。瘤细胞打，多角形，胞质透明或泡沫状，无粘液，伴或不伴糖原。
（5）伴横纹肌样表型的大细胞癌。细胞核大，多形性，胞质丰富，有嗜酸性小球，免疫组织化学既表达上皮性抗原，也显示横纹肌表型。
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