腫瘤(Tumor)是機體在各種致癌因素作用下,局部組織的某一個細胞在基因水平上失去對其生長的正常調控,導致其克隆性異常增生而形成的新生物。一般認為,腫瘤細胞是單克隆性的,即一個腫瘤中的所有瘤細胞均是一個突變的細胞的后代。 一般將腫瘤分為良性和惡性兩大類。所有的惡性腫瘤總稱為癌癥(cancer)。
基本概述
腫瘤性增生與非腫瘤性增生的區別
腫瘤細胞增生一般是單克隆性的。瘤細胞具有異常的形態、代謝和功能,并在不同程度上失去了分化成熟的能力。腫瘤生長旺盛,并具有相對的自主性,即使致瘤因素已不存在,仍能持續性生長,提示腫瘤細胞的遺傳異常可以傳給子代細胞。每個腫瘤細胞都含有引起其異常生長的基因組的改變。腫瘤性增生不僅與機體不協調,而且有害。
非腫瘤性增生一般是多克隆性的。增生的細胞具有正常的形態、代謝和功能,能分化成熟,并在一定程度上能恢復原來正常組織的結構和功能。非腫瘤性增生有一點的限度,增生的原因一旦消除后就不再繼續。非腫瘤性增生或者反應性增生有的屬于正常新陳代謝所需的細胞更新;有的是針對一定刺激或損傷的防御性、修復性反應,對機體有利。
癥狀
腫瘤的一般形態與結構
(1)腫瘤的肉眼觀形態 肉眼觀腫瘤的形態多種多樣,并可在一定程度上反映腫瘤的良惡性。
1)腫瘤的數目和大小 腫瘤的數目、大小不一。多為一個,有時也可為多個。腫瘤的大小與腫瘤的性質(良性、惡性)、生長時間和發生部位有一定關系。生長于體表或較大體腔內的腫瘤有時可生長得很大,而生長于密閉的狹小腔道內的腫瘤一般較小。腫瘤極大者,通常生長緩慢,多為良性;惡性腫瘤生長迅速,短期內即可帶來不良后果,因此常長不大。
2)腫瘤的形狀:腫瘤的形狀多種多樣,有息肉狀(外生性生長)、乳頭狀(外生性生長)、結節狀(膨脹性生長)、分葉狀(膨脹性生長)、囊狀(膨脹性生長)、浸潤性包塊狀(浸潤性生長)、彌漫性肥厚狀(外生伴浸潤性生長)、潰瘍狀伴浸潤性生長。形狀上的差異與其發生部位、組織來源、生長方式和腫瘤的良惡性密切相關。
3)腫瘤的顏色:一般腫瘤的切面呈灰白或灰紅色,視其含血量的多寡、有無出血、變性、壞死等而定。有些腫瘤會因其含有色素而呈現不同的顏色。因此可以根據腫瘤的顏色推斷為何種腫瘤。如脂肪瘤呈黃色,惡性黑色素瘤呈黑色,血管瘤呈紅色或暗紅色。
4)腫瘤的硬度:與腫瘤的種類、腫瘤的實質與間質的比例及有無變性、壞死有關。實質多于間質的腫瘤一般較軟;相反,間質多于實質的腫瘤一般較硬。瘤組織發生壞死時較軟,發生鈣化或骨化時則較硬。脂肪瘤很軟,骨瘤很硬。
(2)腫瘤的鏡下組織結構
腫瘤的組織結構多種多樣,但所有的腫瘤的組織成分都可分為實質和間質兩部分。
1)腫瘤的實質:腫瘤實質是腫瘤細胞的總稱,是腫瘤的主要成分。它決定腫瘤的生物學特點以及每種腫瘤的特殊性。通常根據腫瘤的實質形態來識別各種腫瘤的組織來源,進行腫瘤的分類、命名、和組織學診斷,并根據其分化成熟程度和異型性大小來確定腫瘤的良惡性和腫瘤的惡性程度。
2)腫瘤的間質:腫瘤的間質成分不具特異性,起著支持和營養腫瘤實質的作用。一般由結締組織和血管組成,間質有時還具有淋巴管。通常生長比較快的腫瘤,其間質血管一般較豐富而結締組織較少;生長緩慢的腫瘤,其間質血管通常較少。此外,腫瘤往往有淋巴細胞等單核細胞浸潤,這是機體對腫瘤組織的免疫反應。此外,在腫瘤結締組織中還可以見到纖維母細胞和肌纖維母細胞。肌 纖維母細胞具有纖維母細胞和平滑肌細胞的雙重特點,這種細胞即能產生膠原纖維,又具有收縮功能,可能對腫瘤細胞的浸潤有所限制,這種細胞的增生可以解釋乳腺癌的乳頭回縮,食管癌和腸癌所導致的腸管僵硬和狹窄。
腫瘤的異型性
腫瘤組織無論在細胞形態和組織結構上,都與其發源的正常組織有不同程度的差異,這種差異稱為異型性。異型性是腫瘤異常分化在形態上的表現。異型性小,說明分化程度高,異型性大,說明分化程度低。區別這種異型性的大小是診斷腫瘤,確定其良、惡性的主要組織學依據。良性腫瘤細胞的異型性不明顯,一般與其來源組織相似。惡性腫瘤常具有明顯的異型性。
由未分化細胞構成的惡性腫瘤也稱為間變性腫瘤,間變是指惡性腫瘤細胞缺乏分化,異型性顯著。間變性腫瘤具有明顯的多形性,瘤細胞彼此在大小和形狀上有很大的變異,因此往往不能確定其組織來源。間變性腫瘤一般具有高度惡性。
1、腫瘤的細胞異型性
良性腫瘤瘤細胞的異型性小,一般與其來源的正常細胞相似。惡性腫瘤瘤細胞常具有高度的異型性,表現為以下特點:
(1)腫瘤細胞的多形性
即腫瘤細胞形態和大小不一致。惡性腫瘤細胞一般比正常細胞較大,有時可見瘤巨細胞。但少數分化很差的腫瘤其腫瘤細胞較小,圓形,大小也比較一致。
(2)瘤細胞核的多形性
瘤細胞核比正常細胞核增大,核大小、形狀和染色不一。并可出現雙核、巨核、多核、奇異核、核著色深(由于核內DNA增多)。染色質呈粗顆粒狀,分布不均勻,常堆積 于核膜下,使核膜顯得肥厚。核分裂像增多,特別是出現不對稱性、多極性及頓挫性等病理性核分裂時,對惡性腫瘤具有診斷意義。惡性腫瘤細胞的核異常改變多與染色體呈多倍體或非整數倍體有關。
(3)瘤細胞胞漿的改變
由于胞漿內核蛋白體增多而多呈嗜堿性。瘤細胞產生異常分泌物或代謝產物(如激素、粘液、 蛋白、色素等),因此具有不同特點。
(4)腫瘤細胞超微結構的改變
一般來說,良性腫瘤的超微結構與其起源的組織基本相似。惡性腫瘤細胞根據其分化的程度表現出不同的異型性。總的來說,惡性腫瘤細胞通常絕對或相對明顯增大,核膜可有內陷或外凸,使核形不規則甚至形成奇異型核。胞漿內的細胞器常有數目減少、發育不良或形態異常。細胞連接常有減少,有利于腫瘤浸潤生長。
2.腫瘤的組織結構異型性
腫瘤的組織結構的異型性是指腫瘤組織在空間排列方式上(包括極向、器官樣結構及其與間質的關系等方面)與其來源的正常組織的差異。良性腫瘤瘤細胞的異型性不明顯,但排列與正常組織不同,診斷有賴于組織結構的異型性,如子宮平滑肌瘤。惡性腫瘤的組織結構異型性明顯,瘤細胞排列更為紊亂,失去正常的排列結構、層次或極向,如纖維肉瘤、腺癌。
腫瘤的生長方式和擴散
1.腫瘤生長的生物學
具有局部浸潤和遠處轉移是惡性腫瘤最重要的特點,并且是惡性腫瘤致人死亡的主要原因。
腫瘤是由一個轉化細胞不斷增生繁衍形成的
一個典型的惡性腫瘤的自然生長史可以分為幾個階段:
一個細胞的惡性轉化→轉化細胞的克隆性增生→局部浸潤→遠處轉移
在此過程中,惡性轉化細胞的內在特點(如腫瘤的生長分數)和宿主對腫瘤細胞及其產物的反應(如腫瘤血管形成)共同影響腫瘤的生長和演進。
(l)腫瘤生長的動力學。腫瘤的生長速度與以下三個因素有關:
1)腫瘤細胞倍增時間:腫瘤群體的細胞周期也分為G0、G1、S、G2和M期。多數惡性腫瘤細胞的倍增時間并不比正常細胞更快,而是與正常細胞相似或比正常細胞更慢。
2)生長分數:指腫瘤細胞群體中處于增殖階段(S期+G2期)的細胞的比例。惡性轉化初期,生長分數較高,但是隨著腫瘤的持續增長,多數腫瘤細胞處于G0期,即使是生長迅速的腫瘤生長分數也只有20%。
3)瘤細胞的生長與丟失:營養供應不足、壞死脫落、機體抗腫瘤反應等因素會使腫瘤細胞丟失,腫瘤細胞的生成與丟失共同影響著腫瘤能否進行性長大及其長大速度。
腫瘤的生長速度決定于生長分數和腫瘤細胞的生成與丟失之比,而與倍增時間關系不大。目前化療藥物幾乎均針對處于增殖期細胞。因此生長分數高的腫瘤(如高度惡性淋巴瘤)對于化療特別敏感。常見的實體瘤(如結腸癌)生長分數低,故對化療不敏感。
(2)腫瘤血管形成。誘導血管的生成能力是惡性腫瘤的生長、浸潤與轉移的前提之一。腫瘤細胞本身和浸潤到腫瘤組織內及其周圍的炎細胞(主要是巨噬細胞)能產生一類血管生成因子,如血管內皮細胞生長因子(VEGF)和堿性成纖維細胞生長因子(b-FGF)。這些血管生成因子促進血管內皮細胞分裂和毛細血管出芽生長。新生的毛細血管既為腫瘤生長提供營養,又為腫瘤轉移提供了有利條件。
(3)腫瘤的演進和異質化。惡性腫瘤在生長過程中變得越來越有侵襲性的現象稱為腫瘤的演進,包括生長加快、浸潤周圍組織和遠處轉移等。這些生物學現象的出現與腫瘤的異質化有關。腫瘤的異質化是指一個克隆來源的腫瘤細胞在生長過程中形成在侵襲能力、生長速度、對激素的反應、對抗癌藥的敏感性等方面有所不同的亞克隆的過程。由于這些不同,腫瘤在生長過程中得以保留那些適應存活、生長、浸潤與轉移的亞克隆。
2.腫瘤的生長方式:腫瘤可以呈膨脹性生長、外生性生長和浸潤性生長。
1)膨脹性生長:是大多數良性腫瘤所表現的生長方式,腫瘤生長緩慢,不侵襲周圍組織,往往呈結節狀,有完整的包膜,與周圍組織分界明顯,對周圍的器官、組織主要是擠壓或阻塞的作用。一般均不明顯破壞器官的結構和功能。因為其與周圍組織分界清楚,手術容易摘除,摘除后不易復發。
2)外生性生長:發生在體表、體腔表面或管道器官(如消化道、泌尿生殖道)表面的腫瘤,常向表面生長,形成突起的乳頭狀、息肉狀、菜花狀的腫物,良性、惡性腫瘤都可 呈外生性生長。但惡性腫瘤在外生性生長的同時,其基底部也呈浸潤性生長,且外生性生長的惡性腫瘤由于生長迅速、血供不足,容易發生壞死脫落而形成底部高低不平、邊緣隆起的惡性潰瘍。
3)浸潤性生長:為大多數惡性腫瘤的生長方式。由于腫瘤生長迅速,侵入周圍組織間隙、淋巴管、血管,如樹根之長入泥土,浸潤并破壞周圍組織,腫瘤往往沒有包膜或包膜不完整,與周圍組織分界不明顯。臨床觸診時,腫瘤固定不活動,手術切除這種腫瘤時,為防止復發,切除范圍應該比肉眼所見范圍大,因為這些部位也可能有腫瘤細胞的浸潤。
3.腫瘤的擴散
是惡性腫瘤的主要特征。具有浸潤性生長的惡性腫瘤,不僅可以在原發部位生長、蔓延(直接蔓延),而且可以通過各種途徑擴散到身體其他部位(轉移)。
(1)直接蔓延:瘤細胞沿組織間隙、淋巴管、血管或神經束浸潤,破壞臨近正常組織、器官,并繼續生長,稱為直接蔓延。例如晚期子宮頸癌可蔓延至直腸和膀胱,晚期乳腺癌可以穿過胸肌和胸腔甚至達肺。
(2)轉移:瘤細胞從原發部位侵入淋巴管、血管、體腔,遷移到他處而繼續生長,形成與原發瘤同樣類型的腫瘤,這個過程稱為轉移。良性腫瘤不轉移,只有惡性腫瘤才轉移,常見的轉移途徑有以下幾種:
1)淋巴道轉移:上皮組織的惡性腫瘤多經淋巴道轉移
2)血道轉移:各種惡性腫瘤均可發生,尤多見于肉癌、腎癌、肝癌、甲狀腺濾泡性癌及絨毛膜癌
3)種植性轉移:常見于腹腔器官的癌瘤。
4.惡性腫瘤的浸潤和轉移機制
(l)局部浸潤
浸潤能力強的瘤細胞亞克隆的出現和腫瘤內血管形成對腫瘤的局部浸潤都起重要作用。局部浸潤的步驟:
1)由細胞粘附分子介導的腫瘤細胞之間的粘附力減少
2)瘤細胞與基底膜緊密附著;
3)細胞外基質降解。在癌細胞和基底膜緊密接觸4~8小時后,細胞外基質的主要成分如LN、FN、蛋白多糖和膠原纖維可被癌細胞分泌的蛋白溶解酶溶解,使基底膜產生局部的缺損。
4)癌細胞以阿米巴運動通過溶解的基底膜缺損處。癌細胞穿過基底膜后重復上述步驟溶解間質性的結締組織,在間質中移動。到達血管壁時,再以同樣的方式穿過血管的基 底膜進入血管。
(2)血行播散
單個癌細胞進入血管后,一般絕大多數被機體的免疫細胞所消滅,但被血小板凝集成團的瘤細胞團則不易被消滅,可以通過上述途徑穿過血管內皮和基底膜,形成新的轉移灶。
轉移的發生并不是隨機的,而是具有明顯的器官傾向性。血行轉移的位置和器官分布,在某些腫瘤具有特殊的親和性,如肺癌易轉移到腎上腺和腦,甲狀腺癌、腎癌和前列腺癌易轉移到骨,乳腺癌常轉移到肝、肺、骨。產生這種現象的原因還不清楚,可能是這些器官的血管內皮上有能與進入血循環的癌細胞表面的粘附分子特異性結合的配體,或由于這些器官能夠釋放吸引癌細胞的化學物質。