引言
肺癌相關(guān)的死亡仍然是全球癌癥死亡率最高的疾病之一（1）。在澳大利亞，2009年癌癥占所有死亡病例的29.8%，僅次于循環(huán)系統(tǒng)疾病。氣管、支氣管和肺部惡性腫瘤是男性中癌癥相關(guān)死亡的首要原因（20.1%），超過了女性中的乳腺癌（16.5%）（2）。目前，以治愈為目的的外科手術(shù)切除是肺癌的主要治療手段，但絕大多數(shù)患者就診時處于晚期，藥物治療成為唯一可用的治療方法。確診為肺癌的患者預后很差，5年總生存率仍低于15%（3-7）。這部分是由于缺乏相對有效的早期診斷方法，以及對晚期患者缺少治愈性手段。
然而，在過去的十年中，用于研究肺癌和其他癌癥的高級的分子生物學技術(shù)得到了飛速發(fā)展，我們對腫瘤生物學復雜性的認識和興趣也成倍增長。得到共識的是，肺癌是形態(tài)學、分子和遺傳變異多種復雜聯(lián)合作用的結(jié)果，最終導致產(chǎn)生具有癌癥“標志性”表型的惡性腫塊（8）。多分子轉(zhuǎn)化的累積最終導致抑癌基因（TSG）和癌基因之間的不平衡，使得細胞具有惡性轉(zhuǎn)化的潛能（9）。特別是體細胞在關(guān)鍵性癌基因上的突變是肺癌發(fā)生的潛在“驅(qū)動”事件，并引出“癌基因依賴（oncogene addiction）”（10,11）的概念。識別和分析這些“驅(qū)動”事件的特征，可以推動針對肺癌特定亞型的靶向治療的發(fā)展。這些能夠改善預后的進展，要求診斷和治療的多學科規(guī)劃，并且極大擴展了外科病理學家的作用，再不僅僅是明確惡性的診斷，還要基于腫瘤的組織學和分子譜系進行準確分類。由于大多數(shù)肺癌診斷是基于活檢或細胞學標本，這些標本往往是通過日益先進的診斷程序而得到的，病理學家必須從這些小而有價值的組織樣本中得到最大的診斷獲益。
本綜述對肺癌的組織學分類最新進展進行全面評述，并且指出在肺癌個體化治療時代，外科病理學家所面臨的挑戰(zhàn)。
肺癌的分類
世界衛(wèi)生組織（WHO）的分類適用于手術(shù)切除的肺和胸膜惡性腫瘤（12）。傳統(tǒng)上，原發(fā)性肺癌被分為小細胞肺癌（SCLC）和非小細胞肺癌（NSCLC）。非小細胞肺癌約占所有原發(fā)性肺癌的80%，主要組織學類型是腺癌，鱗狀細胞癌（SCC）和大細胞癌（13,14）。IASLC/ATS/ERS肺腺癌分類的最新修訂版反映了組織學、發(fā)病機制（癌前病變）和臨床行為的內(nèi)容，該分類的細化使得可以在小活檢和細胞學標本中診斷肺癌。
癌前病變
肺癌前病變的發(fā)展使得人們一直有興趣研究早期檢測的方法和增加對腫瘤生物學的了解。眾所周知，肺癌是多種形態(tài)學、分子和遺傳改變的復雜聯(lián)合作用的結(jié)果。研究已經(jīng)令人信服地證明了遺傳學改變和形態(tài)上異常上皮區(qū)域的共定位，并有證據(jù)表明一系列關(guān)鍵性遺傳改變通過增加異型性，使得腫瘤進展，最終導致浸潤性肺癌（15-20）。
肺鱗狀細胞癌，典型的來自大的、近中央氣道的支氣管上皮，通過一系列浸潤前腫瘤性病變，從鱗狀上皮化生到鱗狀上皮不典型增生（輕度，中度和重度），最后形成原位癌（CIS）而進展（12,21）（圖1A-C）。多種分子改變推動了這一多階段進展，包括3p21（一個早期事件）、9p21、8p22 – 24、5q22和17p的雜合性丟失、端粒酶活性的異常調(diào)節(jié)（deregulation）、 p53突變、細胞增殖（ cyclin D1和E）和凋亡（Bcl -2 ）的異常調(diào)節(jié)（Wistuba and Gazdar 2006; Lantuejoul et al. 2009綜述）（22,23）。
圖1 鱗狀細胞癌前病變的進展，通過輕（A），中和重度階段（B）到原位癌（C）。
相反，肺腺癌主要為周圍型腫瘤，被認為起源于肺泡或支氣管上皮細胞（肺泡細胞或Clara細胞）（22）。IASLC/ATS/ERS新分類規(guī)定浸潤前腺癌病變包括非典型腺瘤樣增生（AAH）和原位腺癌（AIS）（21）（圖2）。這些病變的分子改變并沒有像對應的鱗狀上皮癌變中那樣得到很好的了解，但已經(jīng)認識到，不吸煙者通過表皮生長因子受體（EGFR）信號通路的改變，而吸煙者通過v-Kiras2基爾斯滕大鼠肉瘤病毒癌基因（KRAS）信號通路的改變而發(fā)生進展（Wistuba 和 Gazdar 2006綜述）（22）。這反映了一個事實，即AIS是一種浸潤前病變，完整切除后5年生存率達100%（24-30）。
圖2 不典型腺瘤樣增生（A）和原位腺癌（B）有類似的組織學特征，根據(jù)病變大小，以5毫米為界限進行區(qū)分。
對于肺的其他腫瘤而言，還不清楚癌前病變導致浸潤性腫瘤的發(fā)展過程。彌漫性特發(fā)性肺神經(jīng)內(nèi)分泌細胞增生（DIPNECH）被認為是類癌的一種癌前病變（12,21,22,31）。這是一種罕見的末端氣道的病變，組織學特征為神經(jīng)內(nèi)分泌細胞呈單細胞、小結(jié)節(jié)狀或線狀彌漫增生，局限于氣道腔上皮或形成腔外微小瘤，可伴有纖維化（12,22）。肺其他神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤還沒有發(fā)現(xiàn)明確的癌前病變。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)小細胞肺癌的鄰近支氣管上皮出現(xiàn)遺傳性改變，即使其形態(tài)上是正常的（22,32）。因此認為，SCLC繞過了傳統(tǒng)的多階段癌前順序，直接起源于沒有或僅有最輕微異型性的上皮細胞（22,32）。
為什么要對非小細胞肺癌進行分類？
非小細胞肺癌的具體亞型顯示對不同的化療藥物有不同反應。肺腺癌的關(guān)鍵原癌“驅(qū)動”事件包括KRAS和EGFR的互相排斥性激活突變（33）。EGFR激活突變（外顯子18-21）導致表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（EGFR - TKI），如吉非替尼和厄洛替尼的后續(xù)研發(fā)，徹底改變了這些突變腫瘤患者的治療（33-36）。值得注意的是，KRAS突變幾乎只出現(xiàn)在吸煙者的腺癌組織中，而EGFR突變與不吸煙、腺癌、女性、亞裔有關(guān)，吸煙狀況可能是最強的EGFR-TKI反應的臨床預測因素（37-40）。發(fā)生于不吸煙者和吸煙者的肺癌存在較多臨床病理學及分子差異，這一特點支持目前的理論，即它們均為一種獨特的疾?。⊿un et al., 2007綜述）（40）。
一定比例的肺腺癌出現(xiàn)涉及ALK基因（編碼一種酪氨酸激酶）和一些配體（通常是EML4）的易位，導致癌基因ALK蛋白的過度表達（41-44）。對于分別有EGFR突變和ALK易位的患者，目前推薦EGFR-TKIs（吉非替尼和厄洛替尼）和ALK-TKIs（克唑替尼）作為一線治療方案（45）。LASIC聯(lián)合美國病理學家協(xié)會（CAP）和分子病理學協(xié)會（AMP），發(fā)表了關(guān)于EGFR突變和ALK易位的檢測指南，其建議所有肺腺癌，無需考慮其臨床特征，都應該進行EGFR突變和ALK易位的確證性分子檢測（46）。非小細胞肺癌中其他潛在的驅(qū)動性“事件”包括KRAS、BRAF、HER2和FGFR1的突變（33,47-52）。許多這些基因的靶向抑制劑正處于臨床開發(fā)的各個階段，有可能在未來進行靶向治療，但這將需要在非小細胞肺癌患者的診斷檢查中進行額外的分子檢測。
對于最有可能受益于特定的分子靶向治療的病人而言，分子生物標志物不僅可以被用來發(fā)現(xiàn)他們，還可以幫助預測對藥物的治療反應。初步研究表明，培美曲塞主要的酶靶標——胸苷酸合成酶（TS）在小細胞肺癌和鱗癌中高表達，而在腺癌中低表達（53-55）。在臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，與腺癌中的療效相比，培美曲塞在小細胞肺癌和鱗狀細胞癌中的療效降低，可能是由于TS水平較高（56）所致。因此有人建議，TS表達水平可能用于預測培美曲塞的療效（55）。同樣，初步研究表明，在預測鉑類為基礎(chǔ)的化療的臨床反應時，ERCC1蛋白的表達可能是一個有用的生物標志物（57,58）。盡管它們在個體化靶向治療肺癌患者中有潛在價值，但多數(shù)仍處于研發(fā)的早期階段。
腫瘤組織學本身可能預測對治療的反應。已報道應用血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）抑制劑貝伐單抗的治療，在SCC患者中可發(fā)生危及生命的肺出血（59）。因此從接受該藥物或培美曲塞治療的患者中，需排除顯示鱗狀分化的腫瘤患者。
鱗狀細胞癌
在最近的幾十年里，全球范圍內(nèi)鱗狀細胞癌在非小細胞肺癌中的比例有所下降，目前的報告估計約占33%（13）。這種變化部分是因為吸煙行為的改變。經(jīng)典的SCC是中央型肺腫瘤（圖3A），然而外周型也不少（30）。鱗狀分化的形態(tài)學特征包括細胞間橋、單個細胞角化和角化珠形成（14）（圖3B-D）。目前世界衛(wèi)生組織的分類包括乳頭狀型、透明細胞型、小細胞型和基底細胞樣亞型SCC（12）。除了基底細胞樣鱗狀細胞癌，其余亞型并沒有明確的臨床或預后價值。
圖3 鱗狀細胞癌是一種典型的中央性，常形成空洞的惡性腫瘤（A），高分化腫瘤顯示角化珠形成（B），高倍鏡下可見個別細胞角化和細胞間橋（C），但在低分化病例中不太明顯（D）。
一些文獻提出了SCC分類的補充方法。 Maeshima等人[2006]發(fā)現(xiàn)與那些大的（>6個細胞）或小的（2-5細胞）的浸潤性腫瘤細胞巢相比，單個細胞浸潤的腫瘤預后較差（60）。最近Travis的綜述[2011 ]建議取消小細胞型的描述，因為其會與真正的小細胞肺癌相混淆，并指出小細胞亞型與基底細胞亞型存在重疊（61）。將來SCC的分型需要有意義的臨床病理協(xié)作，以建立相應的關(guān)于治療反應和預后的預測參數(shù)。
腺癌
腺癌現(xiàn)在是所有肺癌的主要組織學亞型，特別在非吸煙，女性和亞洲患者中是最常見的肺腫瘤（62,63）。它們主要起源于外周肺組織（圖4A），組織學特征是出現(xiàn)腺體分化和/或產(chǎn)生粘液（12,21）。在2011年，IASLC/ATS/ERS經(jīng)過協(xié)作努力，提出了手術(shù)切除肺腺癌的一種新的分類（21）。值得注意的是，細支氣管肺泡癌（BAC）這一含義混亂的術(shù)語被放棄。分類引入了AIS（以前指的BAC）和微小浸潤性腺癌（MIA）術(shù)語，如果完全切除，兩者的5年生存率接近100%（24-30）。MIA被定義為一種貼壁為主型的腫瘤，直徑小于3厘米，浸潤性成分不超過5毫米（21）。組織學上，這些病變可為非粘液性或很少黏液，有特征性的影像學表現(xiàn)（21）。
圖4 典型的腺癌是外周性病變，（ A）顯示了組織學異質(zhì)性。結(jié)構(gòu)模式包括貼壁型（B）；腺泡型（C）；乳頭型（D）；微乳頭狀型（D，E）和實性型（F）；需要記錄主要模式，次要模式按照百分比進行記錄，如圖（G），乳頭型70%，實性型20%，腺泡型10%。
對于手術(shù)切除的浸潤性腺癌，新的IASLC/ATS/ERS分類引入了一些重要變化以反映其異質(zhì)性。因為絕大多數(shù)病例顯示混合性組織學模式，分類推薦記錄主要的組織學模式（貼壁型、腺泡型、乳頭狀型、微乳頭狀型或?qū)嵭孕停▓D4B-F），病理報告中列出的其他次要成分以5%的增量進行記錄（21）（圖4G）。該分類第一次引入了微乳頭狀結(jié)構(gòu)，因為多個研究報告指出，如果早期肺腺癌出現(xiàn)該種成分，則預后不良（21,61,64-66）。透明細胞型和印戒細胞型不再屬于腺癌的組織學亞型，而是被認為在許多肺癌亞型中的細胞學變異型，仍然可以報道它們的存在（21,61）。肺腺癌的這種報告規(guī)則允許列入可能具有預后價值（例如，微乳頭）和導致肺腺癌結(jié)構(gòu)分級的微小成分（21,61,67）。
IASLC/ATS/ERS分類規(guī)定了四種腺癌亞型：浸潤性粘液腺癌（前身為粘液性BAC），膠樣腺癌，胎兒型（低級別或高級別）和腸型腺癌（21）。浸潤性粘液腺癌被劃分為一種腺癌亞型，因為這些腫瘤與KRAS突變強相關(guān)，缺乏TTF-1的表達，且常為多中心性（21,61），因此與非黏液型腺癌不同。和非粘液型腺癌一樣的是，粘液腺癌可以顯示不同比例的貼壁生長、腺泡型、乳頭型或微乳頭結(jié)構(gòu)模式，富含粘液（2,61）。
一些研究采用了新的IASLC/ATS/ERS分類，初步結(jié)果表明，推薦的病理亞型可能有助于風險分層和確定臨床預后不佳的患者。如前所述，AIS和MIA與極好的預后相關(guān)（24-30,64,68-70）。以乳頭型和腺泡型模式為主要的組織學亞型預后居中，而浸潤性粘液腺癌或膠樣腺癌，或存在顯著的實性或微乳頭狀生長者預后較差（64,68,69）。
大細胞癌
LCC約占所有肺癌的3%（71-73），其本質(zhì)上是一種排除性診斷，腫瘤沒有診斷為腺癌、鱗狀細胞癌或小細胞癌的形態(tài)特征（12,61）。往往是大的，部分壞死的腫瘤（圖5A），癌細胞為大的多角形，有泡狀核和突出的核仁（12）（圖5B），成片或成巢分布。雖然目前的WHO分類完全是基于組織學表現(xiàn)，事實上經(jīng)過超微結(jié)構(gòu)（電鏡）、免疫表型（IHC）或分子特征檢測（61）后，許多這些未分化的腫瘤顯示有腺，鱗癌或NED的證據(jù)。最近Travis的綜述[2011]提出，LCC的診斷標準應保持不變，但如果在常規(guī)形態(tài)之外，腫瘤顯示有鱗癌或腺癌分化的證據(jù)（61），就應該在病理報告中注明。
圖5 大細胞癌通常是大而部分壞死（A）的病變，大的多邊形細胞成片排列，無明顯結(jié)構(gòu)和組織分化的證據(jù)（B）。
由于LCC是一種排除性診斷，只能基于手術(shù)切除標本對腫瘤整體進行組織學評估，排除局灶分化后才能作出診斷。因此，不能在小活檢或細胞學標本中作出LCC的診斷，按照新的IASLC/ATS/ERS建議，這些病例應被歸為非小細胞肺癌，非特指類型（見下文）（21,61）。2004年的WHO分類確定的LCC亞型包括大細胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌（LCNEC），基底細胞樣癌，淋巴上皮瘤樣癌，透明細胞癌和具有橫紋肌樣表型的LCC（12）。 LCNEC將在下面進一步詳細討論。
神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤
神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤約占所有肺癌的20%~25%（74,75），形成一組具有共同的形態(tài)學、分子、免疫組織化學（IHC）和超微結(jié)構(gòu)特點的腫瘤，從而與其他肺部腫瘤相區(qū)別（12）。2004年WHO分類將肺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤分為四類：SCLC、LCNEC、典型類癌（TC）和不典型類癌（AC）（12）。組織學上，這些腫瘤展示出不同程度的神經(jīng)內(nèi)分泌形態(tài)，包括器官樣巢團、柵欄狀、小梁生長和花環(huán)樣結(jié)構(gòu)。是否出現(xiàn)壞死和核分裂比例是區(qū)別這四種神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的主要組織學特征（12）。
小細胞肺癌
小細胞肺癌是一種高度侵襲性的神經(jīng)內(nèi)分泌惡性腫瘤，約占所有肺癌的12%~14%（71,76）。絕大多數(shù)患者在診斷時就已有轉(zhuǎn)移性疾病，所以很少選擇手術(shù)切除。其生存率依然令人失望，其5年生存率只有5%~8%（74,76）。
小細胞肺癌是一種上皮性惡性腫瘤，癌細胞很?。ㄐ∮?個靜息淋巴細胞的直徑），具有鮮明的細胞學特征，包括細胞邊界不清，胞漿少，核染色質(zhì)細顆粒狀，無明顯核仁（圖6A，也見于表1）（12）。常見擠壓的人工假象（核染色質(zhì)涂抹）和核鑄型，但在其他惡性腫瘤中也可存在（例如，淋巴浸潤中常見擠壓的人工假象）。核分裂率高（≥11核分裂/10 HPF），且常有廣泛壞死（12）。小細胞肺癌的組織學特征很明確，使得可以在小活檢和細胞學標本中進行可靠診斷，對于有顯著擠壓假象的小樣本來說，使用一組免疫組化標記如廣譜細胞角蛋白、神經(jīng)內(nèi)分泌標記（嗜鉻素、突觸素和CD56）和/或TTF-1和Ki-67，可以證實所懷疑的SCLC（61,77）（圖6B-D）。在細胞角蛋白陰性的病例中，重要的是要考慮和排除其他診斷，如淋巴瘤、慢性炎癥、小圓細胞腫瘤或原始神經(jīng)外胚層瘤（21,61,78）。
圖6 針芯活檢的小細胞肺癌（A，B）顯示免疫組化染色陽性的突觸素（C）和CD56（D）。
2004年WHO分類規(guī)定了兩種亞型的SCLC：純的和混合型（12）?；旌闲蚐CC的定義是在典型的SCLC中，含有任何NSCLC亞型特征的成分，最多為鱗狀細胞癌、腺癌或LCC（12,61）。如果非小細胞性成分為腺癌或SCC時，并不需要非小細胞成分所占的比例。但是如果為小細胞和大細胞癌（SCLC-LC）混合，則大細胞成分必須超過10%（12,61）。
大細胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌
LCNEC是另外一種高度侵襲性的神經(jīng)內(nèi)分泌惡性腫瘤，腫瘤細胞顯示NSCLC的細胞學特征（表1），但具有神經(jīng)內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)（器官樣瘤巢、柵欄狀、小梁狀和花環(huán)狀結(jié)構(gòu)），IHC染色至少有一種神經(jīng)內(nèi)分泌標記陽性（嗜鉻素、突觸素或CD56）（12）。和小細胞肺癌一樣，這些腫瘤往往出現(xiàn)壞死，核分裂像多（≥11個/10 HPF）（12）。它們可能是純的LCNEC或混合有其他類型的非小細胞肺癌（12）。
由于在不同類型腫瘤間存在重疊（61,77），LCNEC的診斷往往具有挑戰(zhàn)性。特別是在細胞學樣本中SCLC和LCNEC的鑒別尤其困難，因為核的大小有重疊，并且一些LCNEC的核仁并不明顯。目前還沒有免疫組化染色可鑒別SCLC和LCNEC，其鑒別僅僅是基于細胞學特征（如表1所詳述的）。LCNEC與其他NSCLC腫瘤的鑒別是根據(jù)是否出現(xiàn)神經(jīng)內(nèi)分泌的形態(tài)，以及IHC染色至少有一種神經(jīng)內(nèi)分泌標記陽性（12）。然而，高達20%的非小細胞肺癌（腺癌、鱗狀細胞癌和LCC ）沒有明顯的神經(jīng)內(nèi)分泌形態(tài)，但神經(jīng)內(nèi)分泌標記的IHC染色陽性（12,61）。目前，這些腫瘤被劃分為伴神經(jīng)內(nèi)分泌分化（NED）的非小細胞肺癌亞型（如，NSCLC-NN）(12)。無神經(jīng)內(nèi)分泌形態(tài)的NSCLC出現(xiàn)NED的IHC證據(jù)時，其臨床意義尚不清楚，需要進一步研究。
類癌
類癌占肺腫瘤的1%~2%（74,75），是兒童最常見的肺腫瘤（79）。有兩個亞型：典型類癌（TC）和不典型類癌（12）。兩者都具有反映NED的形態(tài)學生長模式（器官樣、小梁狀、島狀、柵欄狀、緞帶狀、花環(huán)樣結(jié)構(gòu)）（12）。鑒別TC和AC的診斷標準是核分裂像和是否出現(xiàn)壞死。TC為<2個/10 HPF，沒有壞死。相反，AC顯示壞死（通常為局灶性或點狀）和/或2~10個核分裂/10 HPF（12）。
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