細胞作為構成生命體的基本單位，需要維持一個相對穩定的理化狀態以便發揮其生理功能。此外，機體和組織細胞在整個生命周期中都會受到各種外部有害刺激或內部損傷、應激因素的影響，會導致細胞損傷甚至是DNA損傷的發生和積累，機體必須有一定的應答調節機制以保持細胞正常增殖、分化、代謝等。細胞穩態正是涵蓋了在生理過程或環境變化時細胞內環境理化屬性的動態調節以及細胞功能的改變情況這兩方面內容。在本節中，我們將從不同方面探討何謂細胞穩態以及穩態調節機制。研究正常細胞調節穩態的不同機制，可以讓我們更好地了解疾病發生的可能原因與機制，也是預防某些疾病發生的有效途徑。

要了解細胞穩態的真正含義，應該從構成細胞功能的基礎開始：①膜電位生成，是細胞內外帶電荷的離子隨濃度梯度跨膜所產生的電位差，所有的活細胞包括神經細胞、肌細胞、上皮細胞、紅細胞等都具有膜電位。②離子動態平衡，細胞需利用葡萄糖、氨基酸、無機離子等物質合成ATP供能，選擇性地將這些物質從胞外轉運至胞內的過程就是一種細胞穩態的調節機制。③細胞體積穩態，這是細胞內環境穩態的主要內容，眾所周知，神經細胞突觸作用、上皮細胞的完整性都依賴于細胞正常體積的維持，而細胞形狀和體積的動態平衡是通過細胞骨架重組和內部滲透壓改變維持的。④細胞pH穩態，細胞中的酶、有機或無機分子進行化學反應都需要特定的pH，尤其是與代謝、DNA復制或細胞分裂有關的細胞生理過程，可能因為pH微小的變化而被抑制或激活。

細胞穩態在機體的整個生命過程中有至關重要的地位，那么正常細胞是如何維持其穩態呢？這里主要討論滲透壓變化時細胞體積穩態的調節機制。細胞的代謝活動會生成大量高滲物質積聚在細胞內，引起細胞腫脹，而胞外的張力變化則依據滲透壓梯度的方向引起細胞皺縮或腫脹。細胞應對這些變化涉及多種機制，如調節性體積減小（regulatory volume decrease，RVD）和調節性體積增大（regulatory volume increase，RVI）。當細胞處于低滲環境時通過自動調節抵消腫脹的能力稱為調節性體積減小，與容積敏感性Cl ^?通道和K ⁺通道介導的細胞內Cl ^?和K ⁺外流有關，這些離子的跨膜運動是由不同蛋白激酶激活的多種通道蛋白或轉運體介導完成的（見文末彩圖1-4-1）。細胞處于高滲外環境會快速萎縮，但在多數細胞中該現象會由于Na ⁺和Cl ^?的內流被抵消，因為鈉氯內流帶來的滲透壓升高會驅動水進入細胞而使細胞代償性腫脹，這一調節過程被稱為調節性體積增大。在這一過程中，細胞外的主要陽離子Na ⁺通過Na ⁺/H ⁺交換進入胞內，其他情況下胞外的Na ⁺是通過Na ⁺/K ⁺/2Cl ^?交換入胞（見文末彩圖1-4-2）。

若細胞長時間暴露于高滲環境，會激活某種轉錄因子，引起一些有機物入胞或合成增加，如牛磺酸、肌醇和山梨糖醇等。長期的高滲刺激會活化蛋白激酶A（PKA）、酪氨酸激酶Fyn以及包括p38在內的MAPK信號通路，進而使等滲-增強子結合蛋白在胞核定位并對SMIT、AR、BGT1等基因進行轉錄、翻譯，在細胞內生成肌醇等有機溶質。

正常細胞隨著機體生長發育會不斷損傷、衰老、畸變，繼而喪失功能，這些細胞會是機體的負擔，甚至會變為有害細胞。這時，機體通過細胞凋亡清除受損、發育異常和衰老的細胞，并增殖和分化出新的細胞，維持器官中細胞總數和各種細胞比例的穩定及功能的正常進行，稱為組織的自我穩定。

凋亡，是為了維持內環境穩定，由基因控制的細胞自主的、有序性的死亡，涉及一系列基因的激活、表達以及調控作用，人體出生后的發育以及生理狀態下組織更新和損傷條件下的組織修復都高度依賴細胞凋亡。正常組織器官中，細胞的復制和凋亡處于平衡狀態，當凋亡規律發生異常，打破這種平衡狀態，最終導致各種疾病發生。細胞凋亡發生時形態學上與壞死有很大區別，細胞內有胞漿空泡形成并與胞膜融合，導致膜發泡，之后空泡排出細胞使細胞容積減少、細胞密度增加和細胞固縮，同時細胞膜和核膜仍保持完整，線粒體超濃縮，染色質進行性固縮。在凋亡末期，被胞漿包裹的核碎片形成凋亡小體，被鄰近的巨噬細胞清除，因此凋亡通常不會引起周圍組織的損傷和炎癥反應，這對于組織自穩態的維持十分重要。

最早是在研究線蟲細胞凋亡時發現的ced基因家族，其中ced-3和ced-4基因的激活是細胞凋亡所必需的。caspase是在哺乳動物細胞中發現的ced同源物胱天蛋白酶家族，有十余個成員，在凋亡中起不同作用，可分為三組：①炎癥組：包括caspase-1、-11等，主要參與白細胞介素前提活化；②凋亡起始組：包括caspase-2、-8、-9和-10；③凋亡效應組：有caspase-3、-6和-7，參與凋亡執行，降解多種底物。

是細胞凋亡的關鍵調節因素，表達抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白。Bcl-2家族成員都含有Bcl-2同源結構域（BH1-4），BH4是抗凋亡蛋白特有的結構域，如Bcl-2是一種凋亡抑制的膜整合蛋白；BH3是與促進凋亡有關的結構域，如Bax、Bak蛋白。Bcl-2蛋白主要定位于線粒體外膜上，可拮抗促凋亡蛋白的功能。而促凋亡蛋白主要位于細胞質，當細胞受到凋亡因子誘導時向線粒體轉位，使線粒體外膜通透性改變釋放線粒體內的凋亡因子，激活caspase導致細胞凋亡。

是一種抑癌基因，維持細胞周期正常運轉，使DNA受損的細胞不能進入分裂周期，若DNA不能修復則通過線粒體途徑誘導細胞凋亡。

Fas是腫瘤壞死因子受體和神經生長因子受體超家族的細胞表面分子，FasL是腫瘤壞死因子家族的細胞表面分子。Fas/FasL可以觸發細胞凋亡，抗Fas抗體、表達FasL的細胞與Fas交聯后可產生細胞凋亡信息。此外，Fas系統可以介導免疫系統細胞的死亡，參與清除活化的淋巴細胞和被病毒感染的細胞。

半乳糖結合蛋白Galectin參與調節細胞生長，控制細胞周期進程，誘導或抑制細胞凋亡。半乳糖結合蛋白-1、-7、-8、-9和-12具有誘導或促進細胞凋亡的特點，而半乳糖結合蛋白-3則被證明是一種凋亡抑制劑。c-myc基因的翻譯產物有c-Myc1和c-Myc2，是轉錄調控因子，可以激活并誘導細胞周期和分化，也可以激活促進細胞凋亡的基因。存在生長因子，bcl-2基因表達時會促進細胞增殖。

死亡受體（death receptor，DR）屬于腫瘤壞死因子受體和神經生長因子受體超家族，可與細胞外信號分子即相應的配體結合，激活細胞凋亡信號通路。這類蛋白具有相似的胞外結構域，在胞漿區還有一段同源性結構稱為死亡結構域（death domain，DD）。該家族成員有Fas/ Apo-1/CD95、DR3/Apo-3/TRAMP/WSL-1等。FasL與死亡受體Fas的結合導致Fas胞質區的死亡結構域與Fas適應蛋白（FADD）結合，FADD通過它的死亡效應結構域結合caspase-8前體并參與caspase-8的活化，共同組成死亡誘導信號復合體（death inducing signaling complex，DISC），活化的caspase-8進一步活化下游的caspase-3等，使細胞發生凋亡。

線粒體膜是雙層膜結構，內膜存在ATP合成酶等多種分子，在生理條件下形成線粒體跨膜電位，該電位的維持部分依賴線粒體膜通透性轉運孔（MMP）。MMP呈周期性開放，若持續開放或關閉則分別誘導和抑制細胞凋亡。

凋亡信號如氧化劑等可以引起線粒體的損傷和膜通透性改變，隨著線粒體膜上的MMP開放發生線粒體腫脹和斷裂能誘導cyt C釋放到胞漿，cyt C是線粒體呼吸鏈的重要組成。cyt C進入胞漿后結合并活化胞漿蛋白Apaf-1，后與caspase-9前體結合，導致caspase-9自身剪切和活化，進一步誘導下游的caspase-3或-8活化，引起細胞凋亡。很多bcl-2家族蛋白都位于線粒體膜上，如bcl-2可以阻止cyt C從線粒體膜上釋放而抑制凋亡，bax則與線粒體的膜通道結合，促使cyt C釋放進而促進凋亡。

內質網是細胞內蛋白質合成、修飾和折疊的主要場所，同時也是胞內Ca ²⁺的主要儲存庫，內質網內Ca ²⁺的濃度變化從多方面參與正常細胞的功能調節。內質網內鈣穩態被干擾或是Ca ²⁺急速釋放都可誘導凋亡。很多細胞在凋亡早期會出現胞質內Ca ²⁺濃度迅速持續升高，原因可能是細胞外Ca ²⁺的內流及胞內鈣庫（如內質網）的鈣釋放。相對高濃度的Ca ²⁺可以激活胞質中的鈣依賴性蛋白酶（calpain），也可以作用于線粒體并影響其通透性改變，促進凋亡。位于內質網上的bcl-2蛋白也可以調節內質網中穩態游離Ca ²⁺濃度，使胞質中的Ca ²⁺維持在合適的濃度，起到抑制凋亡的作用。

細胞通過溶酶體清除衰老、受損或多余細胞器和大分子物質的過程，幫助細胞抵抗衰老、饑餓等外界壓力。過度的自噬會導致細胞程序性死亡，被稱為Ⅱ型凋亡。

細胞自噬主要包括四個階段，底物誘導自噬前體形成、自噬體形成、自噬體與溶酶體融合和自噬體內容物降解。根據底物被轉運至溶酶體的方式，大致可以將細胞自噬分為以下三種類型：巨自噬、微自噬、由分子伴侶介導的自噬（CMA）。巨自噬是底物被胞漿內游離的雙層膜結構包裹形成的自噬體。微自噬中也發生相似的過程，只是包繞底物的是溶酶體膜并形成單層膜的囊泡，微自噬多發生于酵母菌的液泡（相當于溶酶體），但有研究發現在哺乳動物細胞晚期內涵體表面也有微自噬。分子伴侶介導的自噬是胞漿內蛋白與分子伴侶結合后轉運到溶酶體腔中，被溶酶體酶消化。

在細胞自噬的發生過程中有多種基因蛋白參與，底物誘導形成自噬體的早期，Atg12-Atg5-Atg16L的復合物與前自噬體體外膜結合，促進其伸展擴張形成自噬體。自噬體的形成還依賴于Ⅲ型磷脂酰肌醇三磷酸激酶（Class Ⅲ PI3K），后者可以磷酸化磷脂酰肌醇（PtdIns），生成的3-磷酸磷脂酰肌醇可以募集特定蛋白質形成自噬體膜，對細胞自噬起到正向調控作用。還有mTOR途徑可以抑制自噬發生，mTOR是氨基酸、ATP、生長因子等的感受器，氨基酸豐富時，mTOR信號激活，自噬被抑制；氨基酸缺乏時，原料減少，蛋白質合成減少，同時mTOR信號被抑制，增強自噬。

自噬在生物體生長發育、細胞分化及對環境應激的應答方面有關鍵作用，特別是防御某些疾病、抵御病原微生物感染和延長壽命。但是其調控機制、對疾病的意義還不明確，有待更多研究幫助我們更深入了解細胞自噬。

生物的多樣性是由于數百萬年來遺傳變化的逐漸累積，使生命更適應于環境，但就生物個體而言，遺傳物質一點微小的改變也幾乎是有害的。生物的生命周期中，DNA的復制、細胞的分裂或基因組受到損傷，均可能導致DNA堿基序列出錯，甚至染色體結構或數量發生異常。為了生存和繁殖，個體必須保持遺傳的穩定，維持基因組的穩定性，這就需要對這些錯誤進行識別、修復，必要時通過凋亡清除有嚴重錯誤的細胞。DNA損傷應答是細胞內一種非常保守的抵御損傷并調整細胞自身反應的機制，多條信號傳導通路構成網絡來監測和傳遞損傷信號，并形成應答機制。

生物體DNA損傷應答機制很復雜，主要通過DNA損傷修復和細胞凋亡保護正常的生理功能和穩定的遺傳性狀。受到一定的DNA損傷刺激時，細胞必然要在生存與死亡間作選擇，弱的DNA損傷刺激會促進細胞對損傷DNA進行修復；而當DNA損傷嚴重無法修復時，細胞則通過激活相關促凋亡基因，引起細胞凋亡。

人類目前認識到的細胞內識別DNA損傷的傳感器（sensor）有p53基因和ATM，通過激活ATMCHK2-p53及ATR-CHK1等途徑進行DNA損傷修復反應。ATM與ATR屬于同一家族，有相似的功能，但ATM主要應對DNA的雙鏈斷裂，ATR則是在DNA單鏈斷裂時被激活。應激條件下，ATM與ATR的啟動既可以直接磷酸化p53，也可以通過磷酸化MDM2并誘導其降解來解除MDM2對p53的抑制作用。p53可以通過介導細胞周期阻滯（cell cycle arrest），阻止DNA損傷后的細胞繼續增殖，為DNA損傷修復爭取時間。細胞分裂周期分為G1期、S期、G2期和M期，受細胞周期蛋白（cyclins）、周期蛋白依賴激酶（cycle-dependent kinases，CDKs）和周期蛋白依賴性激酶抑制物（cycle-dependent kinase inhibitors，CDKIs）等因子調控。CDKIs對細胞周期有負性調控作用，主要包括INK4和Cip/KIP兩大家族。當細胞DNA發生損傷時，CDKIs如p16、p21等被激活，介導p53/p21/pRb/E2F及p16/pRb/E2F信號轉導途徑，引起G1期限制點停頓，即細胞周期阻滯。

細胞周期阻滯的同時，DNA損傷修復因子被激活，包括NBS1、FANCD2、BLM、BRCA1、RAD51等，并在DNA損傷識別因子的指引下，被DNA損傷修復募集因子招募到損傷地點，共同形成功能性復合體，完成DNA損傷的修復工作。

DNA修復途徑主要包括切除修復、錯配修復、同源重組修復和非同源重組修復，其中切除修復普遍存在于各種生物細胞中，也是人體細胞主要的DNA修復機制，需要多種酶共同作用；錯配修復可以修復DNA復制過程中逃避了DNA聚合酶校正作用的子鏈上的錯配堿基，相關的蛋白和酶有MutS蛋白、MutH蛋白、解鏈酶等，人類遺傳性非多發性結直腸癌與錯配修復的基因缺陷有關。同源重組與非同源重組則是針對DNA雙鏈斷裂時的修復途徑。DNA單鏈受損時，其修復機制包括三個基本步驟：剪切、重新合成和連接。首先由核酸酶識別DNA的損傷位點并切開5′側磷酸二酯鍵，由核酸外切酶將有損傷的DNA片段切除；在DNA聚合酶的催化下，以完整的互補鏈為模板，合成新的DNA鏈；由DNA連接酶將新合成的DNA片段與原來的DNA斷鏈連接起來，最終使DNA恢復正常的結構。若DNA雙鏈同時斷裂，人體細胞多數通過非同源末端連接的方式來快速修復，但會造成修復位點核苷酸丟失，并不能無差錯修復DNA雙鏈損傷。而同源重組卻能較為精確地修復斷裂，受損傷的DNA鏈復制時，產生的子代DNA在損傷的對應部位出現缺口，與同源DNA的母鏈進行重組交換，將母鏈DNA上相應的片段填補在子鏈缺口處，而這條同源DNA母鏈上的缺口能以另一條子鏈DNA為模板，經DNA聚合酶催化合成新DNA片段并由DNA連接酶連接，完成修補。

總之，DNA損傷應答只是維持遺傳物質穩定的方式之一，但也是保證遺傳信息穩定傳給子代的主要方式。

腫瘤（tumor）是在各種致瘤因素作用下，機體細胞在基因水平上失去對其生長的正常調控，導致異常增殖而形成的新生物。腫瘤的發生是一個涉及多因素多步驟的病理過程，伴隨多種基因（原癌基因、抑癌基因）的激活或失活、細胞凋亡及多條信號傳導通路的異常等。胃腸道腫瘤如胃癌、食管癌、結直腸癌等都是我國較為常見的惡性腫瘤，其死亡率也超過其他惡性腫瘤。胃腸道腫瘤與大多數腫瘤有相似的發生機制，根據來源、性質和作用方式，可將與腫瘤發生相關的因素分為內源性和外源性因素兩類，前者包括機體遺傳易感性、免疫狀態和內分泌水平，后者則包括化學因素、物理因素和生物因素。在本節中，我們將從整體角度介紹腫瘤發生的相關機制。

能引起人類或動物產生癌變的化學物質即為化學致癌物，根據它們的作用方式將其分為直接致癌物、間接致癌物、促癌物。常見的直接致癌物有氮芥、亞硝酰胺等，進入機體后與細胞直接作用，誘導正常細胞癌變，其致癌力強且作用快速；間接致癌物則需要進入體內被活化后方能致癌，比如芳香胺類、亞硝胺及黃曲霉毒素等；促癌物單獨作用不會致癌，但可以促進其他致癌物誘發腫瘤，如有機氯殺蟲劑、糖精等。

亞硝胺類化合物屬于間接致癌物，在熏烤食物、油煎食品、酸菜中廣泛存在，而且很多食物中含有能合成致癌性亞硝胺的前身物質，能夠在胃液的酸性環境中合成亞硝胺，普遍認為這類化合物可能與胃癌的誘發有一定關聯。

物理致癌主要指輻射和異物與人體接觸后所引起的細胞癌變，致癌原因較明確，多與職業接觸或暴露有關，能主動防護，腫瘤發生率較低，發生癌癥的風險與接觸或暴露的時間、頻率和劑量有關。最主要的物理因素是電離輻射，不過胃腸道腫瘤的發生與此關聯較小。

病毒感染是癌癥最重要的危險因素之一，最有力的證據就是：進行了器官移植的患者因為接受終生免疫抑制劑治療，其病毒感染率和相關癌癥發病率都明顯提高。病毒致瘤的機制可能是病毒編碼產物與胞內信號分子類似，能夠活化細胞癌基因或調節細胞信號轉導途徑和細胞周期等。乙型和丙型肝炎病毒與人類原發性肝細胞癌的發生關系密切。而人乳頭瘤病毒（HPV）感染是宮頸癌最常見的原因，它可以通過性傳播，還可以引起陰道癌、男性陰莖癌等。

幽門螺桿菌（Helicobacter pylori，Hp）于1983年由Marshall和Warren從胃竇活檢標本中成功分離并培養，在慢性胃炎、消化性潰瘍患者中的檢出率遠高于普通人群和無癥狀人群，是慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素，WHO已將其列為Ⅰ類致癌原。

腸道微生態系統是人體最重要、最復雜的微生態系統，在人類抵抗腸道病原菌引起的感染性疾病過程中發揮重要作用。除此之外，越來越多的研究證實，其與肝臟疾病、Hp感染以及消化系統腫瘤均有密切關系，其中腸道益生菌對腫瘤發生的抑制作用受到廣泛的關注。益生菌防癌的可能機制包括：①直接釋放抗癌代謝產物，抑制腫瘤生長，促進腫瘤細胞的凋亡和分化。②抑制金屬蛋白酶活性，抑制腫瘤轉移。③增強細胞的抗氧化能力。④抑制癌基因的表達。同時有研究提出益生菌有望成為一種腫瘤基因治療的載體，將各種治療分子高效、特異地導入靶細胞或組織，即細菌介導的抗癌治療。盡管如此，目前還缺乏大樣本的人類臨床流行病學資料，因此關于腸道微生態對人類腫瘤發生的影響還需要大量的研究證實。

在不同個體，不同社會，世界不同地方的不同種族，某些維生素、微量元素、抗氧化劑、天然植物元素及其他植物產品如天然纖維素的缺乏與不同類型的癌癥相關。高動物脂肪食物可增加某些癌癥如結直腸癌的發生率，而富含新鮮水果和蔬菜的飲食似乎更具保護性。霉變花生中黃曲霉素、檳榔等也是明確的致癌物。吸煙是很多健康問題包括癌癥的主要病因，禁煙是現代社會預防癌癥最主要的措施。大規模研究明確了吸煙使肺癌、口腔癌、咽喉癌、食管癌、胃癌、胰腺癌的發生率增加。飲酒與原發性肝癌也有顯著相關性，飲酒導致酒精性肝硬化，進而癌變。同時吸煙和飲酒的人（尤其是男性）比只飲酒或只吸煙的人癌癥（包括從咽喉到大腸的整個消化道以及胰腺）發生率更高。食管癌的發生率在飲酒和吸煙人群中也顯著升高。

良好的生活習慣包括充足的營養、合理的鍛煉、安全的性生活及避免暴露于環境中的致癌因素。

多種腫瘤發生呈家族聚集現象、遺傳缺陷易致腫瘤形成都提示腫瘤發生過程中遺傳因素有重要作用。如結直腸癌的發生，家族性結腸息肉綜合征等遺傳性的息肉病變易于癌變，家族遺傳性非息肉性大腸癌也是一種遺傳病，有家族聚集性。

腫瘤發生中有多種基因作用，這些基因在細胞正常分化增殖中同樣起著關鍵作用，大體分為癌基因（oncogene，onc）、抑癌基因和DNA錯配修復基因。癌基因在正常細胞中以原癌基因的形式存在，表達水平一般較低，而且受生長調節，活化的癌基因有很強的促生長作用。抑癌基因又稱抗癌基因，在正常細胞中被激活時它們具有抑制細胞增殖的作用。DNA錯配修復基因可引起基因組的不穩定性并促進其他基因的突變。當癌基因與抑癌基因之間的平衡被打破，癌基因激活或抑癌基因和DNA錯配修復基因失活會引起細胞惡性轉變。

原癌基因活化為癌基因的機制主要包括點突變、基因擴增和基因重排、基因轉導或插入以及DNA甲基化改變。點突變與基因擴增是導致癌基因活化的主要方式，基因轉導或插入多是由于逆轉錄病毒感染所致。DNA甲基化狀態的改變普遍存在于腫瘤細胞，在一部分腫瘤患者的癌細胞中主要基因是完整的，DNA甲基化改變則可致基因結構和功能異常，是細胞癌變的重要一步。低甲基化會使一些正常情況下受抑制的癌基因大量表達，同時還會導致整個基因組的不穩定性增加。

根據編碼的蛋白不同功能，癌基因主要分為以下幾種類型：①生長因子類，這類癌基因可以編碼多種生長因子和相關受體，包括表皮生長因子EGF、腫瘤生長因子TGF-α成員等，都有促進胃腸道上皮細胞增生的作用，在胃腸道腫瘤中經常發現這些促生長因子及其受體。②蛋白激酶類，編碼受體和非受體酪氨酸激酶等，對細胞生長調控有重要作用。在正常食管黏膜到Barrett食管發育不良狀態直至發展為食管癌的過程中，有c-erb-B2的表達逐漸增高；結腸癌基因中包括具有非受體酪氨酸激酶活性的scr家族，有發現在結腸癌組織中pp60c-scr活性增高，而含有重度不典型增生或癌變病灶的大腸息肉中也有pp60c-scr激酶持續激活。③GTP結合蛋白類，主要指ras家族，可與GTP結合參與細胞內信息傳遞過程。ras變異基因是最常見的胃腸道癌基因之一，可以編碼一類G蛋白相關蛋白。ras家族包括k-ras、h-ras和n-ras基因，其中k-ras基因突變率較高，大約50%的結腸癌、90%的胰腺癌有k-ras基因點突變。④核內蛋白質類，代表基因有myc家族，主要位于細胞核內，在細胞增殖過程中發揮作用。myc基因的蛋白產物與細胞增生、分化和重要基因的轉錄激活等細胞功能有關，c-myc在許多胃腸道腫瘤中過度表達。最近發現c-myc是結腸癌β鏈蛋白/T細胞因子復合物的轉錄靶點，可能與結腸癌c-myc過表達有關。

通常一種腫瘤中存在多種癌基因活化，且來源于同一組織惡性腫瘤的不同癌基因活性也不盡相同。不同腫瘤中會發現不同癌基因的組合，如在食管腫瘤中已發現c-myc、c-erb-B2、c-src等基因的變異，而在結腸癌中則有ras、c-myc、c-raf、c-src等癌基因的活化。

抑癌基因可抑制細胞生長并有潛在抑制細胞癌變的作用，現已確定的相關基因有p53基因、Rb基因、APC基因等。抑癌基因的失活機制有：①點突變；②等位基因丟失；③與癌基因產物的結合；④抑癌基因高甲基化。許多研究結果表明，啟動子DNA甲基化能抑制多種基因在活體內外的轉錄，腫瘤抑制基因的高甲基化與轉錄抑制有關。關于過度甲基化抑制基因轉錄的可能機制如下：①甲基化DNA阻礙特定轉錄因子與識別位點結合，多數轉錄因子的結合位點含有CpG位點，該位點甲基化會抑制其與轉錄因子結合。②甲基化DNA直接結合特定的轉錄抑制結合蛋白，使結合的基因轉錄失活。③甲基化可能改變染色質結構，使染色質失活。在食管癌發生過程中同樣存在相關抑癌基因啟動子甲基化導致的基因表達紊亂，由于DNA甲基轉移酶（DNA methyltransferase，DNMT）和去甲基化酶的活性改變導致的抑癌基因CpG位點過度甲基化的理論，已成為食管癌發病機制研究熱點之一。這里只介紹幾種與胃腸道腫瘤發生相關的抑癌基因。

是研究較深入的一種腫瘤基因，是細胞生長周期的負性調節因子，可參與細胞周期調控、DNA修復、細胞分化、凋亡等多種功能。p53與其他多種基因之間還存在復雜的調節機制，形成網絡系統發揮作用。通過聚合酶鏈反應PCR和DNA測序檢測到80%的散發結腸癌、部分結腸腺瘤都存在p53基因點突變，也見于食管鱗癌及腺癌、胃癌、胰腺腺癌等。

克隆自腺瘤性多發性息肉病，在散發性結直腸息肉和腫瘤中發現細胞APC基因變異，有研究發現APC異常也存在于其他腫瘤如胃癌、食管癌、肝癌等。APC能通過與細胞外基質的相互作用，控制細胞生長和分化。正常情況下APC可與跨膜E-鈣黏蛋白相連的β鏈蛋白相互作用，后β鏈蛋白很快降解，APC變異可能使β鏈蛋白更穩定并進入胞核與轉錄因子結合，激活靶基因誘導細胞周期。

既是細胞周期的調控者，又是抑制腫瘤細胞生長的關鍵因子，可以與細胞周期素D （cyclin D）競爭結合CDK4，p16與CDK4結合后能抑制其活性，組織細胞生長增殖，而cyclin D與CDK4結合可刺激細胞生長分裂。當p16不能正常表達時，二者的平衡狀態被打破，cyclin D與CDK4優勢結合，使細胞生長失去控制。p16基因異常多表現為基因缺失，分布的瘤譜范圍較廣，包括大部分散發性或具有遺傳傾向性的腫瘤。據報道在食管癌、肝癌、結直腸癌、胰腺癌等都有較高頻率的p16基因異常。

錯配修復基因（MMR）是相對保守的基因，能夠修復DNA堿基錯配，維持基因組穩定性，降低自發突變。DNA錯配修復基因的完整性可以確保DNA復制的精確度和高保真性，DNA錯配修復基因發生突變將導致DNA錯配修復系統缺陷，導致系統缺陷的細胞出現微衛星DNA不穩定（MI）。DNA錯配修復系統缺陷在許多腫瘤的發生過程中有重要作用，在散發性或家族遺傳性結腸癌、胃癌和Barrett相關性食管癌中都可檢出MI。DNA錯配修復系統缺陷幾乎在所有遺傳性非息肉病性結直腸癌家系腫瘤組織被檢測到，在腫瘤產生過程中，錯配修復基因的作用類似于腫瘤抑制基因。某種基因功能喪失需經歷兩次突變事件，第一次突變發生在生殖細胞中DNA錯配修復基因的一個等位基因上，使突變個體有患結腸癌的傾向。第二次突變發生在特定的體細胞中，MMR基因功能徹底喪失。MMR缺陷還會使某些原癌基因和抑癌基因中發生的突變迅速累積并最終影響正常細胞的增殖調控。

癌前病變處于正常組織到發生癌變的中間階段，因為惡性腫瘤的發生是一個逐漸演變的過程，機體一些良性病變容易出現細胞異常增生，并具有惡變傾向，將這些病變稱為癌前病變。癌前病變并非必然發展成癌，有些甚至逆轉到正常狀態。因此，早期發現和治療癌前病變是腫瘤預防工作的重點之一，具有重要意義。以下是幾種消化系統常見的癌前病變。

食管下段的復層鱗狀上皮被單層柱狀上皮替代時稱為Barrett食管（Barrett’s esophagus，BE）。研究發現多數BE腺上皮及表面柱狀上皮有中度到重度的不典型增生，有證據提示BE有異型增生或癌變時染色體組不穩定、上皮異常增殖，證明BE上皮異型增生是食管癌癌前病變，可發展為食管賁門腺癌。

正常胃黏膜上皮向癌的轉化也是一個多步驟的過程，腸型胃癌遵循一系列的變化，自慢性萎縮性胃炎到腸上皮化生、不典型增生再轉變為早期胃癌，最后發展為晚期胃癌。文獻報道胃癌高發區的萎縮性胃炎及腸化的發生率也高，而且萎縮性胃炎和胃癌有許多相同誘發因素，可見萎縮性胃炎和腸化生可能是胃癌形成的中間過程。不典型增生又稱異型增生，是組織和細胞異常增生而分化不良的一類病變，會有形態結構上的改變，并有惡性轉變傾向。腸上皮化生是正常的胃黏膜上皮被腸型上皮取代。需要注意的是，癌變與異型增生密切相關，因此不伴有明顯異型增生的萎縮，則無明顯癌變傾向。輕、中度異型增生可減輕或恢復正常，但重度異型增生恢復正常的比例極少。

腺瘤（adenoma）是由大腸腺上皮發生的良性腫瘤，可分為管狀、絨毛狀及管狀絨毛狀腺瘤。凡腺瘤均有不典型增生，因此腺瘤有不同程度的惡變傾向，為癌前病變。家族性腺瘤病更易癌變。

詳見第三篇第七章第七節。

炎癥性腸病（inflammatory bowel disease，IBD）包括潰瘍性結腸炎（（ulcerative colitis，UC）和克羅恩病（Crohn disease，CD）。由于潰瘍和炎癥反復發作，黏膜異型增生，發生癌變。以往認為只有UC具有癌變潛能，是明確的癌前病變。近年來，越來越多的研究者認為CD也具有癌變傾向，尚需進一步的流行病學資料證實。

有越來越多的證據表明，含有大量炎性細胞的腫瘤微環境參與了腫瘤的發生發展，促進腫瘤細胞增殖、存活和遷移。而許多癌癥產生于感染、慢性刺激或炎癥部位，因此多認為腫瘤形成與該部位的慢性炎性反應刺激有關。機體正常狀態下的炎性反應為自限性過程，促炎因子和抗炎因子處于動態平衡狀態，炎性反應的消退需要白細胞凋亡和局部巨噬細胞的吞噬反應來完成。慢性感染或組織損傷導致的持續性炎性反應可引起DNA損傷或招募促炎因子進而促進周圍的實質細胞增殖，若合并其他致癌因素，將可能導致腫瘤的形成。

目前觀察到與慢性感染、炎性反應狀態密切相關的腫瘤有：結腸癌（炎癥性腸病）、肝細胞癌（乙型及丙型肝炎病毒感染）、胃癌（慢性Hp感染）等。

癌癥是一種由單克隆細胞起源，無限增殖的惡性疾病，因此有學者提出干細胞起源學說。腫瘤干細胞起源的理論認為，腫瘤是一種干細胞疾病，是正常干細胞在長期自我更新和分化增殖過程中，由于微環境的作用、基因突變導致干細胞生長失調引起。腫瘤干細胞是存在于腫瘤中的一小群具有干細胞性質的癌細胞亞群，有自我更新及分化的能力，腫瘤干細胞在腫瘤形成、生長及浸潤和轉移中起決定性作用。其來源有三種說法：①正常干細胞轉化；②骨髓的組織定向干細胞（tissue committed stem cells，TCSCs）；③細胞融合。

目前已從胰腺癌、腸道腫瘤、肝癌等胃腸道腫瘤中發現了腫瘤干細胞的存在。腫瘤干細胞與正常干細胞有許多相同的標記物，如CD34 ⁺、CD38 ^?、CD133 ⁺等，兩者有相似的生長調控機制，一些參與正常干細胞自我更新的基因和信號傳導機制同樣參與腫瘤的發生。一定條件下正常干細胞與腫瘤干細胞可以互相轉化，體外實驗均已表明，通過化學干預可以誘導惡性細胞向正常細胞分化。另外，正常干細胞有遷移的特性，能遷移到特異的組織和器官，就可以解釋腫瘤轉移也有一定器官和組織特異性。

腫瘤發生除上述機制外，近年來有不少microRNA與腫瘤關系的研究。微小RNA（microRNA，miRNA）是一種小型非編碼RNA分子，廣泛分布在真核細胞中，具有高度的保守性、時序表達的特異性和組織表達的特異性。miRNA通過調節基因的表達參與一系列生命過程，在腫瘤的生長、凋亡、侵襲和轉移中發揮重要作用。有研究發現在人胃癌組織中miRNA-449表達缺失，而miRNA-449可以通過激活p53途徑引導細胞的衰老和凋亡。胃癌檢測到有miRNA-21和miRNA-27過表達，還有miRNA-141的表達下調。由此可見，miRNA的功能可作為致癌基因也可作為抑癌基因抑制細胞增殖。在大腸癌中表達顯著增強的miRNA-92可能作為一個結直腸癌潛在的分子診斷標記物。

具有局部浸潤和遠處轉移能力是惡性腫瘤最重要的生物學特性，是腫瘤患者死亡的主要原因。指惡性腫瘤細胞從原發部位，對鄰近組織浸潤破壞，并經淋巴道、血管或體腔等途徑到達其他部位繼續生長，形成與原發腫瘤性質相同的轉移瘤或繼發瘤的過程。

隨著腫瘤體積不斷增大，腫瘤細胞可沿周圍正常組織的薄弱處或脈管浸潤，侵入并破壞鄰近組織或器官并繼續生長，稱為直接蔓延。同時，腫瘤還會發生轉移，腫瘤轉移的途徑主要有三種：①淋巴轉移，原發腫瘤細胞與毛細淋巴管內皮細胞粘連，后穿過內皮細胞間的臨時裂隙進入淋巴管，隨淋巴管由近到遠轉運到各級淋巴結，通過粘連穿過內皮細胞基底膜進入淋巴結實質生長。②血行轉移，癌細胞穿過血管內皮細胞間隙，在血管內形成癌栓，經血流轉移至遠隔部位繼續生長。③種植性轉移，指內臟器官的腫瘤侵犯漿膜后，瘤細胞脫落，并種植在體腔內各器官的表面。

食管癌的擴散可直接蔓延至周圍組織器官，上段癌通過淋巴轉移至頸和上縱隔淋巴結，中段癌轉移至食管旁或肺門淋巴結，下段癌則轉移至食管旁、賁門旁及腹腔上部淋巴結，或經血行轉移至肝和肺。胃癌轉移也是通過上述幾種方式，以淋巴轉移為主，但晚期腫瘤經胸導管轉移至左鎖骨上淋巴結會出現Virchow淋巴結；血行轉移常見于胃癌晚期，以肝轉移最多見，還可轉移至肺、骨等臟器；胃癌侵及肌層并穿透漿膜層后，會有脫落細胞種植于腹腔，可轉移至卵巢，形成雙側卵巢的轉移性黏液癌又稱Krukenberg瘤；胃癌晚期彌漫浸潤導致胃壁普遍增厚、變硬，狀如皮革，稱作皮革胃。大腸癌常經血行轉移至肝，其次為肺和腦；癌腫可直接向腸壁深層浸潤并穿透腸壁侵及鄰近肝、膽、子宮、膀胱等，甚至可能引起直腸膀胱瘺和直腸陰道瘺。

腫瘤轉移包括一系列復雜連續的步驟，但各種腫瘤轉移的基本過程相似：①腫瘤細胞同質性黏附降低，從原發灶脫離；②腫瘤細胞與細胞外基質（ECM）發生異質性黏附增加；③ECM降解，腫瘤細胞與ECM中大分子相互作用，分泌蛋白溶解酶等降解ECM成分，并形成腫瘤細胞移動的通道，作為誘導血管生成的基礎；④腫瘤細胞運動性增強，在黏附降解的過程中移動，并穿透ECM與血管壁的基底膜進入循環；⑤在循環中運行逃避免疫系統識別與破壞；⑥到達繼發部位后，在有新生血管形成的前提下增殖，形成轉移灶。

腫瘤侵襲轉移是同一過程的不同階段，侵襲是腫瘤轉移的起始階段，轉移是最終結果。侵襲是指癌細胞侵犯和破壞周圍正常組織進入循環系統的過程，有以下幾個階段：①腫瘤細胞不斷增殖，導致腫瘤組織內部壓力升高，有助于癌細胞向壓力低的方向侵襲轉移，腫瘤增殖活性是腫瘤侵襲轉移的前提。②腫瘤細胞先從瘤體分離后才能向周圍組織侵襲，其分離傾向與細胞結構變化和黏附力下降有關。腫瘤細胞表面的微絨毛和足突能影響細胞間的連接，構成其結構的生化成分發生變化會影響細胞間的識別、聯系和黏附力。當腫瘤細胞從原發腫瘤分離脫落后，必須穿透周邊的結締組織才能進入脈管系統，這些結構即細胞外基質（ECM）由膠原蛋白、彈性蛋白等分子組成，腫瘤細胞可產生多種分解酶分解細胞外基質和基底膜，有助于腫瘤細胞侵入循環系統。③侵襲過程中，腫瘤細胞在各種趨化因子作用下通過自身運動進入基質，有侵襲性的腫瘤細胞有較強的運動性，表現為偽足樣伸展、膜流動性和向量轉化等，定向移動在腫瘤侵襲過程中起主要作用。④在原發腫瘤增殖和生長中有新生毛細血管的形成，同時也是腫瘤侵襲轉移的必要條件，腫瘤細胞和宿主的多種細胞都可分泌多種活性因子，誘導腫瘤血管形成。多數研究結果表明，腫瘤血管形成參數可作為判斷腫瘤患者預后的較好指標。

腫瘤以侵襲方式進入機體循環系統后，多數腫瘤細胞會因為自身原因及宿主環境因素的影響在短期內死亡，機體的免疫系統可通過自然殺傷細胞、巨噬細胞等清除腫瘤細胞，還有活化的內皮細胞產生一氧化氮可以非特異性殺傷進入循環系統的腫瘤細胞。只有具有高度轉移潛能的腫瘤才能逃避上述清除因素，經循環系統到達繼發臟器并增殖生長形成轉移灶，基本步驟有：①逃避免疫清除的腫瘤細胞形成微小癌栓，到達特定臟器時必須牢固附著在脈管內皮層稱為錨定黏附，是腫瘤細胞逸出血管進入繼發臟器增殖生長的必要條件。細胞錨定黏附受多種因素調節，如脈管內皮細胞表面的選擇素系列黏附因子，可調節腫瘤細胞與內皮細胞的黏附。②腫瘤細胞與脈管內皮細胞黏附后，可誘導內皮細胞回縮暴露細胞外基質，癌細胞與細胞外基質的有機成分結合促進腫瘤細胞在特異的臟器定位。腫瘤細胞逸出循環系統時分泌釋放多種蛋白溶解酶等，有助于脈管基底膜的降解以及腫瘤細胞在結締組織中移動。③腫瘤進入繼發臟器基質與正常細胞接觸時，可通過自分泌、旁分泌等方式產生多種信號分子調控腫瘤細胞的增殖生長。當轉移瘤體積增長到一定程度時會有新生毛細血管網形成，轉移灶的腫瘤細胞甚至可以二次轉移，產生二級轉移灶。

不同來源的腫瘤會轉移到特定的臟器，有一定的器官選擇性。腫瘤細胞表型的差異性，使腫瘤細胞有不同的細胞表面結構、代謝特性、受體種類和分布、侵襲力等，造成腫瘤細胞有不同的轉移潛能。腫瘤原發臟器和繼發轉移臟器的組織微環境差異也是影響腫瘤轉移器官選擇的重要因素。很多研究證明將不同的腫瘤細胞移植于相同器官，或將相同的腫瘤細胞移植到不同部位，其侵襲力表現差異很大。而繼發臟器的微環境對轉移腫瘤細胞具有特殊親和力也是轉移的重要基礎，繼發臟器的組織結構和功能、局部免疫特性等因素共同形成是否適應腫瘤細胞繼發生長的微環境，已知腫瘤組織較易侵襲結締組織和骨組織。組織器官毛細血管外基質的特異結構也影響到繼發器官的微環境和對腫瘤細胞的親和力。除以上因素外，還有一些重要的細胞因子和臟器局部免疫狀態都會影響腫瘤轉移的器官選擇。

腫瘤轉移是多基因參與的復雜過程，有癌基因與抑癌基因的調節、腫瘤轉移相關基因的過度表達和一系列基因產物的參與，還包括整個轉移過程中不同步驟涉及的因子的調控。

在腫瘤細胞浸潤和轉移表型發生時有一些癌基因的參與，資料證明至少有十余種癌基因可誘發或促進癌細胞的轉移潛能。有研究將激活或突變的ras癌基因轉染給鼠源性纖維母細胞瘤會引起大量轉移，說明ras基因能增強腫瘤細胞內在的侵襲性。還有myc、c-met、c-erb-b2等基因都可能與腫瘤的轉移有關聯。c-met基因可以編碼一種具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白（HGF），對多種細胞的增殖、分化、形態的發生和浸潤運動有調節作用，惡性腫瘤細胞c-met基因過度表達可導致HGF的敏感性增高，改變腫瘤基質，間接或直接地促進腫瘤生長，并通過刺激新生血管的形成，誘導整合素激活及促進細胞外基質降解，致使腫瘤細胞間黏附力減弱、遷移和侵襲力增強，形成轉移灶。真核翻譯起始因子5A2（EIF5A2）作為候選癌基因通過c-Myc上調轉移相關蛋白1（MTA1）誘導結直腸細胞發生上皮間質轉化過程，進而促進腫瘤侵襲性增加，EIF5A2作為可能的癌基因與胰腺癌、肝癌、胃癌和結直腸癌等侵襲轉移相關。誘發腫瘤轉移的特定基因有mstl等，表達mstl基因的正常組織細胞均有運動性。

因能夠提高腫瘤細胞在宿主體內的免疫原性，可以編碼一些能直接抑制腫瘤轉移相關基因的蛋白產物，還能抑制參與細胞轉移連鎖反應的蛋白質或直接作用于轉移相關基因的轉錄和翻譯。nm23是腫瘤轉移抑制相關基因的代表，在人類腫瘤組織中nm23的含量與預后或淋巴結轉移有關，與原發腫瘤和低轉移性細胞系相比，許多轉移性腫瘤和高轉移性細胞系中nm23水平分別有不同程度降低。nm23抑制轉移可能是通過表達產物和調節轉錄功能發揮作用，其表達產物與二磷酸核苷酸激酶（NDPK）高度同源，NDPK可調節GTP合成，參與G蛋白調控的跨膜信號傳導，利于微管聚合阻止非整倍體形成，nm23蛋白可能與NDPK有類似功能。近年還發現CD44基因、DCC基因也參與抑制腫瘤轉移。CD44是透明質酸受體，相互作用可以介導細胞和間質成分的作用，CD44發生改變可能會增強惡性細胞穿過細胞間質的能力。

腫瘤細胞的黏附性在腫瘤侵襲和轉移中起重要作用，腫瘤細胞侵襲轉移相關的步驟都與細胞黏附與去黏附相關，從腫瘤侵襲初始階段腫瘤細胞自原發腫瘤上脫落游離，實質上就是腫瘤細胞間黏附性下降，到腫瘤細胞與脈管內皮細胞及細胞外基質的黏附過程，有眾多黏附因子及促進黏附或分離的因素參與其中。細胞間的黏附包括同源細胞和異源細胞黏附。同質性黏附是指同種細胞與細胞之間的黏附，主要由存在于表面的黏附分子介導，同質性黏附下降促使腫瘤細胞易于從瘤體上脫落。異質性黏附是指腫瘤細胞與宿主正常細胞之間的黏附，整合素分子介導細胞與細胞和細胞與基質間的黏附，從而導致腫瘤與周圍組織黏附。細胞與細胞外基質的黏附因不同組織來源而不同，兩者主要通過受體結合，以整合素受體為主。與腫瘤轉移相關的黏附分子種類繁多，包括：

是一種膜鑲嵌糖蛋白，主要是通過識別并結合細胞外基質上的配體來介導細胞與細胞和細胞與基質間的黏附，導致腫瘤與周圍組織黏附。有研究顯示，細胞表面蛋白多糖作為ECM的黏附受體參與細胞與基質的相互作用，而整合素是主要介導者。整合素可以通過調節細胞內信號通道、控制細胞骨架變形和能量代謝介導腫瘤轉移，還可以誘導活化蛋白溶解酶使細胞外基質和基底膜降解，進一步促進腫瘤轉移。各種腫瘤細胞表面整合素的種類不同，且整合素在不同階段表達水平也不同，在一定程度上決定了腫瘤細胞轉移的潛能。

是一種跨膜糖蛋白，參與同源細胞連接，很多上皮型腫瘤中鈣連接素的表達與腫瘤的分化程度和侵襲能力密切相關。

通過碳氫鍵與受體連接。腫瘤轉移的一些關鍵步驟如腫瘤細胞與特定臟器脈管內皮的錨定黏附等都有選擇素參與，可能與腫瘤轉移的器官選擇性相關。

腫瘤轉移中一個非常重要的過程是腫瘤細胞對細胞外基質和基底膜的降解，這些組織結構的破壞需要相應的溶解酶參加。溶解酶系統包括蛋白溶解酶家族，即基質金屬蛋白酶（MMP），MMP與相應的組織金屬蛋白酶抑制劑（TIMP）一起在腫瘤細胞突破基底膜和ECM屏障發生轉移中起重要作用。多數MMP是由基質細胞如成纖維細胞、巨噬細胞、上皮細胞等分泌的，一些腫瘤細胞也可少量分泌，在食管癌、乳腺癌、肝癌、直腸癌等多種惡性腫瘤中都有MMP的過度表達。多數MMP分泌時是潛伏前體，并以非活化狀態存在于細胞外，其合成分泌及降解活性受到嚴格的控制和調節，而在腫瘤的侵襲轉移過程中MMP活性增強則可促進瘤細胞轉移。腫瘤浸潤過程中，腫瘤細胞首先與基底膜表面受體如纖維粘連蛋白（FN）、層粘連蛋白（LN）結合，然后分泌MMP，降解血管基底膜和內皮細胞外基質，使內皮細胞從血管壁上脫落。TIMP是MMP的天然抑制物，可以調節MMP的活化和功能活性，細胞外基質中MMP和TIMP的失衡與腫瘤的侵襲與轉移密切相關。

在腫瘤侵襲轉移中的作用，MMP除了降解ECM以外，還能促進腫瘤血管生成，后者是腫瘤生長、轉移過程中的關鍵因素。此外，MMP還能增強上皮細胞的運動能力，提示MMP也可能通過增強腫瘤細胞的運動性來促進腫瘤的侵襲轉移。

血管生成對原發腫瘤的持續生長和腫瘤轉移擴散都非常重要，原發腫瘤生長時如果沒有新生血管生成，腫瘤中心的細胞得不到足夠營養就會發生壞死。血管生成能力也被認為是腫瘤侵襲性的標志，因為豐富的血管網為腫瘤細胞提供充足的營養成分和腫瘤生長因子等，也是腫瘤轉移的通道。

血管新生是由血管生長因子和血管生長抑制因子均衡作用的結果，而腫瘤細胞及腫瘤基質中的腫瘤相關巨噬細胞、淋巴細胞和成纖維細胞等都能產生血管生長因子。常見的生長因子有血管內皮生成因子（VEGF）、表皮生長因子（EGF）、酸性成纖維細胞生長因子（aFGF）、堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）、轉化生長因子-（TGF-）等，這些因子刺激內皮細胞增殖、遷移，促進血管基底膜降解，誘導宿主毛細血管新生，增加毛細血管通透性。其中，VEGF是最重要的因子之一，除參與腫瘤新生血管形成，使血管通透性增加外，還可誘導內皮細胞金屬蛋白酶和間質膠原酶的產生，與瘤細胞選擇性識別特異性微血管內皮細胞有關。

血管生成的過程會發生一系列事件：①血小板、炎性細胞等釋放的血管生長因子，與附近內皮細胞表面的特異性受體結合并啟動信號轉導。②血管內皮細胞活化增殖、降解基底膜，并通過出芽方式穿出血管基膜。③血管生長因子如VEGF等募集外周內皮祖細胞至血管形成部位，在原有的血管基礎上延伸擴展出新生毛細血管胚芽。④血管胚芽形成管狀結構，逐漸形成血管腔、血管襻，這是通過細胞與細胞間、細胞與基質間的相互作用實現的。⑤通過募集平滑肌細胞等形成血管壁，使血管成熟。血管生成過程是一系列細胞和分子如各種血管生長因子及其受體、內皮細胞ECM等相互作用的結果。

除以上因素，腫瘤轉移還與免疫狀態、歸巢因子等有關，這說明腫瘤轉移是多因素相互作用的結果。控制腫瘤轉移是當今治療腫瘤研究熱點。隨著腫瘤的黏附、侵襲與轉移等相關因素被逐漸認識，找到特異性作用途徑來抑制轉移，或者切斷其作用機制中的某個環節阻止腫瘤的侵襲和轉移，將為腫瘤的治療提供新方法。

人體任何部位、任何器官、任何組織幾乎都可發生腫瘤，一般根據其組織來源（分化方向）、發生部位和生物學行為來命名。

良性腫瘤在其來源組織名稱之后加“瘤”（-oma）字。惡性腫瘤即來源于上皮組織的惡性腫瘤統稱為癌，命名時在其來源組織名稱之后加“癌”字。由腺癌和鱗癌兩種成分構成的癌稱為腺鱗癌。由間葉組織（包括纖維結締組織、脂肪、肌肉、脈管、骨、軟骨組織等）發生的惡性腫瘤統稱為肉瘤，其命名方式是在組織來源名稱之后加“肉瘤”。如一個腫瘤中既有癌的成分又有肉瘤成分，則稱為癌肉瘤。近年研究表明，真正的癌肉瘤罕見，多數為肉瘤樣癌（sarcoid carcinoma）。癌癥則泛指所有惡性腫瘤，包括癌、肉瘤以及其他惡性腫瘤。特殊命名的腫瘤包括來源于幼稚組織的腫瘤稱為母細胞瘤（blastoma），其中大多數為惡性，如視網膜母細胞瘤、髓母細胞瘤和腎母細胞瘤等；也有良性者，如骨母細胞瘤、軟骨母細胞瘤、脂肪母細胞瘤和血管母細胞瘤、肌母細胞瘤等。有些惡性腫瘤因成分復雜或由于習慣沿襲，則在腫瘤的名稱前加“惡性”二字，如惡性畸胎瘤、惡性神經鞘瘤和惡性腦膜瘤等。有些惡性腫瘤冠以人名，如尤文肉瘤和霍奇金淋巴瘤。至于白血病、蕈樣肉芽腫則是少數采用習慣名稱的惡性腫瘤。需要注意某些“××瘤”稱呼的疾病并非是腫瘤，如錯構瘤、結核瘤、梅毒瘤、動脈瘤、粥瘤、室壁瘤、迷離瘤、創傷性神經瘤、膽脂瘤（珍珠瘤）、子宮腺肌瘤等。

腫瘤分為良性、惡性和交界性。良性腫瘤是細胞無目的性的有限生長，較惡性腫瘤更為常見。良性腫瘤與其來源的細胞非常相似，一般可通過手術切除治愈。惡性腫瘤的特征為惡性生長，即持續性、無目的性、不可控制性、破壞性生長，并且會發生遠處轉移。

腫瘤又可分為實體瘤和非實體瘤。其中實體瘤有兩類：癌和肉瘤。癌來源于上皮組織，如來源于胃腸道黏膜、肝細胞、膽管上皮細胞、腺體（胰腺、甲狀腺、唾液腺）等。肉瘤來源于結締組織，結締組織包括骨、軟骨、肌肉、脂肪，筋膜、神經及血管。癌比肉瘤更為常見。但通常癌癥按來源器官和組織分類，例如肺癌、肝癌、大腸癌、胃癌、食管癌、白血病、淋巴瘤、子宮頸癌、鼻咽癌、乳腺癌。其分類的依據主要來源于以下幾個方面：

形態觀察重點包括腫瘤的數目、大小、形狀、顏色、硬度和腫瘤邊界，能反映出部分腫瘤的良、惡性。腫瘤通常為單發，少數為多發，大者直徑可達數十厘米，小者肉眼不可見。腫瘤的形狀呈現菜花狀、火山口潰瘍狀及浸潤包塊狀者疑為惡性腫瘤。腫瘤的顏色，一般腫瘤的切面多呈灰白或灰紅色，血管瘤多呈紅色或暗紅色，脂肪瘤呈黃色。黑色素瘤呈黑色，綠色瘤呈綠色等。腫瘤的硬度與腫瘤的種類、腫瘤的實質與間質的比例以及有無變性壞死等有關。腫瘤的邊界處有完整包膜常為良性腫瘤，但是呈浸潤性生長，無包膜和邊界的多為惡性腫瘤。

腫瘤可分為實質和間質兩部分，實質是腫瘤細胞的總稱。腫瘤的生物學性質以及腫瘤的特殊性是由腫瘤的實質決定的，根據腫瘤實質細胞形態來識別腫瘤的組織起源，進行腫瘤的分類、命名和診斷，并根據其分化程度和異型性大小來確定腫瘤的惡性程度。腫瘤的間質一般由結締組織和血管組成。

腫瘤異型性的大小反映了腫瘤組織的成熟程度（分化程度）。良性腫瘤與其來源的正常細胞和組織相似，異型性小。識別異型性的大小是診斷腫瘤、確定惡性程度高低的主要組織學依據。腫瘤組織結構的異型性是指腫瘤組織在空間排列方式上（包括細胞的極向、排列的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。腫瘤細胞的異型性表現為以下特點：①腫瘤細胞，不僅大小、形狀不同于正常細胞，染色特征也發生改變。②腫瘤細胞核的多形性，核經常是不規則的，更大，顏色更深，可能在一個細胞內出現雙核或多核。這種改變可能是由控制細胞分裂的抑癌基因和原癌基因引起的。③腫瘤細胞胞漿的改變，胞漿經常相對較少，大小和形狀不規則，沒有其來源細胞的特殊特征。④從腫瘤細胞超微結構目前不能區別良惡性，但從超微結構觀察，瘤細胞漿內可以見到各種提示腫瘤來源或分化方向的細胞器或分泌物。如神經內分泌顆粒，提示為神經內分泌腫瘤；張力原纖維和細胞間橋粒，提示為鱗狀細胞來源等。超微結構對鑒別分化差或未分化腫瘤的起源有一定意義，尤其在鑒別癌和肉瘤、鱗癌和腺癌、惡性間皮瘤和轉移性腺癌以及黑色素瘤的診斷上。上述腫瘤細胞的形態，特別是胞核的多形性常為惡性腫瘤的重要形態特征，對區別良、惡性腫瘤具有重要意義，而胞漿內的特異性產物常有助于判斷腫瘤的細胞起源。

良、惡性腫瘤間有時亦無絕對界限，我們將組織形態和生物學行為介于上述良、惡性之間的某些腫瘤，稱為交界性腫瘤（borderline tumor）。它們可表現為局部復發，但常不發生轉移，如卵巢交界性漿液性乳頭狀囊腺瘤和交界性黏液性囊腺瘤、中間型血管內皮瘤等。此類腫瘤多次復發后可逐漸向惡性發展，在臨床上應加強隨訪。

惡性腫瘤的分級是病理學上根據其分化程度的高低、異型性的大小及核分裂象的多少來確定惡性程度的級別。現在多數人采用簡單易掌握的三級分級法，即Ⅰ級為高分化，屬低度惡性；Ⅱ級為中分化，屬中度惡性；Ⅲ級為低分化，屬高度惡性。

腫瘤分期的主要原則是根據原發腫瘤的大小、浸潤的深度和范圍、局部和遠處淋巴結有無轉移、有無血源性或其他遠處轉移等來確定腫瘤的分期。目前國際上廣泛使用的TNM分期系統。腫瘤的分級和分期對臨床醫師制定治療方案和評估預后有一定參考價值。

病理診斷被喻為“金標準”，國外將病理醫生稱之為“doctor’s doctor”。要求在病理診斷的每個環節、步驟、方法與技術等方面科學嚴謹，操作準確，尤其活檢取材環節需重點關注。

細致的觀察對判斷腫瘤的良惡性、組織來源、生長方式和有無區域淋巴結轉移等有重要意義，要觀察以下內容：根據解剖方位以及腫瘤在器官（或組織）所居的部位，與鄰近組織的關系，確定活檢標本的操作類型，記錄腫瘤的形狀，如圓形、橢圓形、分葉、不規則形等。對于腫瘤的體積，宜測量長×寬×高（cm），腫瘤的顏色、質地、硬度。特別注意腫瘤與周圍組織的分界，如邊界清楚否、有無包膜（完整或不完整）、有無明顯浸潤周圍組織。對于區域淋巴結，要判斷準確的解剖部位，有時需借助超聲內鏡檢查。在切除標本后，觀察手術切面是隆起或縮陷，切面的顏色硬度，是否有出血、壞死、鈣化、囊腫等，有無分葉或結節狀、病灶數目和分布情況，有無殘留病灶。特別重視腫瘤對周圍組織的浸潤或壓迫，包膜是否完整。

對腔內的腫瘤，可選擇鉗取、EMR、ESD等方法獲得病理檢查標本，對于實性器官的囊性腫瘤注意獲取囊性腫瘤的內壁。小塊組織全部送制切片，較大活檢組織盡量整塊組織全層切片檢查，或可選擇腫塊和其周圍組織行書頁狀平行剖面作切塊，應盡量多選擇切塊。若有包膜，應多切包膜。還應注意切取標本的切緣、斷端、無瘤部分。組織切塊要大而整齊，如長寬各約2cm，厚約0.3cm。若切未固定的新鮮組織或質地較軟的特殊標本，如囊性標本，可先將腫瘤切開固定或注入固定液，待其基本固定后再切塊。所有送檢的活檢標本都應及時用10%中性甲醛溶液固定，小標本的固定時間為4～6小時，大標本的固定時間為18～24小時或更久。

病理報告對臨床醫師診斷和治療方案選擇有很強的指導作用，解讀病理報告首先需要了解以下內容：

又稱單純癌，屬低分化腺癌，惡性程度較高，常發生于乳腺，少數發生在胃及甲狀腺。癌巢呈實體狀，無腺腔樣結構。有的癌巢小而少，間質結締組織多質硬，稱為硬癌；有的癌巢大而多，間質結締組織較少，質軟如腦髓，稱為髓樣癌。

常見于胃和大腸。肉眼觀，癌呈灰白色，濕潤，半透明如膠凍狀，又稱為膠樣癌。鏡下，黏液聚積在癌細胞內，將核擠向一側，使該細胞呈印戒狀，稱為印戒細胞。

是癌前病變的形態學改變。非典型增生（dysplasia，atypical hyperplasia）是指增生的上皮細胞形態出現一定程度的異型性，但這還不足以診斷為癌。根據其異型性程度和（或）累及范圍可分為輕、中、重度三級。上述癌前病變多經非典型增生而發生癌變。上皮內瘤變（intraepithelial neoplasia）是將輕、中、重度非典型增生，包含原位癌（carcinoma in situ）分別稱為上皮內瘤變Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。

指異型增生的細胞已累及上皮的全層，但尚未侵破基底膜而向下浸潤生長者。

胃腸道、腸系膜等部位的平滑肌瘤和平滑肌肉瘤實際上多數為來源于胃腸道的Cajal細胞的腫瘤，免疫組化顯示CD117和CD34陽性，稱其為胃腸道間質瘤（gastrointestinal tract stroma tumor，GIST）。

辨認食管的上切端距離，沿食管病變對側壁將食管縱行剪開，確定腫瘤距上切端的距離。記錄腫瘤的大小、數目、形狀，質地、表面有無潰瘍，潰瘍面積，深度，邊緣是否隆起，有無穿孔、出血，腫瘤切面的顏色，周圍有無浸潤及浸潤深度等。病理報告的主要內容是：腫瘤部分、癌的類型、組織學分級、肉眼類型、癌累及范圍、侵犯食管壁的深度，上下切緣是否干凈，各組淋巴結轉移與否。

沿大彎側剪開，充分展露全部胃黏膜。確切觀察與記錄腫瘤位于哪個區域，哪一側如小彎側，大彎側，前壁或后壁。腫瘤的數目、大小、形狀、浸潤深度、侵犯范圍、腫瘤與兩側斷端的距離等。病理診斷包括部位、肉眼類型、組織學類型、分化程度、浸潤范圍及深度、脈管內有無瘤栓、切緣有無腫瘤殘留、淋巴結轉移部位與數量等。

從腫瘤對面縱行剖開腸腔，確認腫瘤的位置、大小、數目、形狀、切面觀察腫瘤浸潤深度及腫瘤的大體類型，腫瘤與兩側斷端的距離及與齒狀線距離等。對于息肉狀病變，應記述其大小、形狀，有無蒂、蒂的直徑和長度等。對于潰瘍性病變，應記述潰瘍的數目、位置、大小、形狀、邊緣及底部的情況等。病理診斷應有腫瘤的部位，大體類型，組織學類型，分化程度，浸潤深度，脈管內有無瘤栓，神經或血管周圍間隙有無癌浸潤，淋巴結轉移的部位、數量，切緣是否有癌等。

檢查包膜的厚度、色澤及有無粘連，有無凹凸不平與結節狀隆起。切面觀察腫瘤的部位、數目、質地、色澤、有無出血、壞死，邊界清楚與否，有無包膜，腫瘤對包膜浸潤情況，有無衛星結節。腫瘤周圍有無肝硬化或其他病變等。門靜脈、肝靜脈腔中有無瘤栓等。病理報告包括大體、組織學類型，分級，是否伴有肝硬化及其類型，切緣是否殘留有癌組織，脈管癌栓，淋巴結轉移部位及數量。

1．臨床醫師日常和病理醫師的溝通包括填寫病理申請單、病理活檢、固定標本、細針細胞學采集過程和檢查申請、申請輔助診斷方法：①特染；②免疫組化；③分子生物學技術等。

2．開展臨床病理討論會（CPC）、疑難病例討論，病理檢查與骨髓血象檢查相結合，討論形態學與腫瘤生物學行為、治療與預后的關系，也包括最終的尸體解剖結果和臨床診治過程的討論。有經驗表明，臨床醫師和病理醫師一起進行病理討論和病例討論，對于臨床和病理的溝通、患者診斷和治療方案確定、臨床研究結果總結都是最有效的途徑之一。

其基本原理是應用抗原與抗體形成抗原抗體復合物的化學反應，以檢測組織或細胞內抗原（或抗體）的技術。免疫組化的方法很多，如直接法、間接法、PAP法、ABC法、SP法等。常用的腫瘤標記物包括：①上皮標記CK、EMA；②軟組織標記Vimentin、Actin、Ⅷ因子、Desmin等；③神經內分泌標記Syn、NSE、CgA、GFAP、S-100等；④淋巴造血組織標記LCA、CD3、CD8、CD45RO、CD20、CD30、CD68、CD79、CD56、MPO、TdT等；⑤細胞周期檢測Ki-67、PCNA、Cyclin DI等。

免疫組化在腫瘤診斷和鑒別診斷中的應用包括：①腫瘤的組織起源方面鑒別診斷如小圓形細胞腫瘤的鑒別診斷、核形細胞腫瘤的鑒別診斷、淋巴造血組織中腫瘤的鑒別診斷等。②確定微小轉移灶與轉移癌的來源判斷，如CK-7、CK20、Villin（胃腸癌），CDX-2（腸癌），Hep Parl、AFP（肝細胞癌），Mesothelin、HMBE-1、Calretnin、WTl（間皮瘤），TG、CT、TTF-1（甲狀腺癌與肺癌），PSA、PAP/PSAP、PSMA及NKX3.1（前列腺癌），CAl25（卵巢癌），GCDFP-15和Mammaglobin（乳腺癌），RCC、Pax-2（腎細胞癌），Uroplakin、Thrombomodulin（膀胱癌），OCT3/4、PLAP、AFP、HCG（生殖細胞瘤），CgA、Syn、CD56、CK8、CKl8、CKi9（神經內分泌），Inhibin、Calretnin、A103（腎上腺腫瘤）。③神經內分泌腫瘤的定性和定位如類癌表達NSE、CgA、Syn。④綜合判斷腫瘤生長活躍程度、預后判斷，如乳腺癌檢測nm22、P53、PCNA、ki-67等。⑤受體檢測如乳腺癌檢測ER、PR、Cerb-B2等。⑥為臨床提供治療方案選擇的重要信息如胃腸道間質瘤檢測CDll7及多藥耐藥基因MDR-1/3、MDR-1、LRPMRP、乳腺癌檢測Cerb-B2、非霍奇金B細胞淋巴瘤檢測CD20等。

在腫瘤診斷中，電鏡在確定腫瘤細胞的組織發生、類型和分化程度上起著重要作用。可根據各種腫瘤細胞的超微結構特點來協助區別分化差的癌和肉瘤、各種梭形細胞惡性腫瘤、各種惡性小圓細胞腫瘤、各種神經內分泌腫瘤、惡性黑色素瘤及轉移性腺癌與惡性間皮瘤等。

從點光源發射的激發光通過透鏡聚焦到被觀測物體上，如果被觀測物體正好位于焦點上，則物體的反射光通過原透鏡匯聚回到光源，這就是共聚焦。共聚焦激光顯微鏡得到的共聚焦圖像是標本的熒光橫斷面，克服了普通熒光顯微鏡圖像模糊的缺點。主要用于細胞形態學研究，可觀察細胞或通過亞細胞的特異性抗體染色觀察細胞器的結構，如線粒體、內質網、高爾基復合體、微管、微絲、細胞橋、染色體等亞細胞結構的形態特征，也可用于熒光原位雜交研究、基因定位研究等。腫瘤學研究中可應用于：①定量和定位的免疫熒光圖像分析；②細胞內離子濃度的定量分析；③分子表達強度和圖像亮度的定量分析；④細胞和組織的三維重建熒光圖像。

福爾根反應（Feulgen reaction）顯示DNA，常用于腫瘤的DNA含量及倍體分析；剛果紅法顯示淀粉樣物質呈紅色，常用于顯示甲狀腺髓樣癌間質有無淀粉樣物質；運用網狀纖維染色鑒別未分化癌與淋巴瘤等。

是在顯微鏡下用手工或儀器采樣的方法從組織切片或細胞涂片上將所要研究的形態或表型相同的細胞從組織三維構造中分離出來，獲得純的細胞群（pure cell population），以備進一步作分子水平的研究。顯微切割獲得的標本可應用于：細胞基因突變及微衛星變異的研究、細胞基因拷貝數的變化和甲基化水平的檢測、定量RT-PCR、比較基因組雜交、cDNA微陣列（芯片）。如采用該技術將霍奇金淋巴瘤的R-S細胞分離出來后，經基因重排分析，表明瘤細胞屬B細胞源性。

讓探針進入細胞內與DNA或RNA雜交。因此原位雜交可以確定探針的互補序列在胞內的空間位置，這一點具有重要的生物學和病理學意義。該技術已廣泛應用于腫瘤基礎學研究及腫瘤病理診斷。

被檢測的染色體或DNA纖維切片上的靶DNA與所用的核酸探針同源互補，二者經變性-退火-復性，即可形成靶DNA與核酸探針的雜交體，這就是熒光原位分子雜交染色體分析（fluorescence in situ hybridization，FISH）的原理。將核酸探針的某一種核苷酸標記上報告分子如生物素、地高辛，可利用該報告分子與熒光素標記的特異親和素之間的免疫化學反應，經熒光檢測體系在鏡下對待測DNA進行定性、定量或相對定位分析。FISH在腫瘤生物學中的應用較為廣泛，如瘤細胞遺傳學、基因定位、基因擴增與缺失及病毒基因插入基因組部分的檢測。在細胞遺傳學檢查中，重復序列的探針應用最多，它們是α衛星DNA、β衛星DNA和經典衛星DNA探針。α衛星DNA探針主要檢測人染色體的著絲粒；β衛星DNA位于頂端著絲粒染色體及號染色體的異染色體質周圍；經典衛星DNA （classic-saiellite DNA）有著AATGG短片段重復，位于染色體1、9、15、16和Y染色體長臂異染色質周圍。后兩種探針除可用于染色體數目檢查外，還可用于上述部位精細改變的檢查。三種探針產生的熒光信號都在染色體著絲粒或附近，因此常用于鑒定。羊水細胞可不培養直接作FISH檢查，可檢測胎兒是否患有21-三體（唐氏綜合征）、18-三體（Edward綜合征），13-三體（Patau綜合征），45、XO（Torner綜合征）和47XXY（Klinfelter綜合征）。

FISH在白血病方面應用較為廣泛的是慢性粒細胞白血病bcr/abl易位DNA探針，采用Digoxigenin標記于22號染色體上的bcr基因，用Biotin標記位于9號染色體上的Abl基因，然后用紅綠兩種不同顏色的熒光素檢測，慢料常有染色體易位t（9；22）（q34；q11）而引起bcr和Abl基因的融合，這時不需要檢測分裂中期細胞，在間期細胞中就可以見到兩種顏色訊號的混合，從而可以確定是Ph陽性細胞。這特別適合化療后緩解的CML，極易發現殘存的白血病細胞。其他如t（15；17）易位DNA探針、t（18；21）易位DNA探針分別可用于急性早幼粒細胞白血病（APL）和急性粒細胞白血病（AML）的診斷。此外在白血病的診斷方面，還有等位17號染色體長臂iso（17q）、16號染色體長臂間倒位inv（16）探針等，都有商業出售。

在實體腫瘤方面，應用較為廣泛的是HER-2/neu基因探針。乳腺癌細胞中Her/2-neu基因的擴增常預示著患者預后較差。在FISH技術之前的所有測定基因擴增的方法，都是采用經典的分子生物學方法（Southern blotting等），但這些方法與FISH相比，不僅費時費力，而且也不可能在細胞水平上觀察到基因擴增的狀態。FISH技術的更大優點是可以在間期細胞核上觀察到DNA擴增的直接證據，而且間期細胞核所顯示出的護增DNA熒光信號其數量多少及熒光強度常與DNA擴增的水平有關。1998年美國FDA批準了作為基因治療的一種單克隆抗體Herceptin，可配合化療來治療部分晚期轉移性乳腺癌患者，約25%～30%的乳腺癌患者有HER-2/neu基因的擴增和（或）過度表達。這部分患者適合Herceptin治療。HER-2/neu基因的擴增或過表達也見于卵巢癌、子宮內膜癌、涎腺腫瘤及胃癌等惡性腫瘤。可以預測，在不久的將來Herceptin和HER-2/neu基因DNA探針可用于這些腫瘤的治療和診斷。其他一些實體瘤的腫瘤基因探針如N-myc、C-myc、CyclinD1等雖有商業出售，但還未用于臨床。

將消減雜交、熒光原位雜交相結合，用于檢測DNA序列的拷貝數變異并將其定位在染色體上的方法。只能檢測不平衡的染色體改變。結構染色體變異，例如平衡的相互易位或倒位不能被檢測出來，因為拷貝數沒有變化。監測的區帶長度至少為5～10Mb。

包括蛋白芯片、抗體芯片、DNA芯片或基因芯片，可同時檢測多個基因的變化情況，針對不同患者或同一患者的不同患病時期，指導醫生制定最恰當的治療方案，從而實現個體化治療。目前腫瘤預后中用得最多的是表達譜芯片、microRNA芯片和SNP芯片，另外還有轉錄子芯片、細胞芯片和組織芯片等，這些都為探索乳腺癌的個體化治療提供了必要的技術手段。生物芯片可以幫助醫生從眾多的影響乳腺癌療效的因素中，找出與治療敏感性相關的因素。例如，通過基因表達譜芯片來區分對化療敏感和不敏感的患者，然后開展針對性治療，尋找出最佳治療藥物和方案，最終達到提高療效的目的。

是一種在功能水平上對單細胞或其他生物粒子進行定量分析和分選的檢測手段，它可以高速分析上萬個細胞，并能同時從一個細胞中測得多個參數，與傳統的熒光鏡檢查相比，具有速度快、精度高、準確性好等優點，成為當代最先進的細胞定量分析技術。在發現癌前病變、早期診斷、預后判斷和治療中都有應用研究。臨床上用于白血病的診斷和類白血病的鑒別已很成熟。監測網織紅細胞的成熟度，為干細胞移植術后恢復的判斷、貧血的治療監測、腫瘤患者放化療對骨髓的抑制狀況等提供了依據。

實際上，每種實體瘤最后都可以見到包塊、突起或腫塊。但是早期癌包塊一般難以察覺。另一方面，大多數包塊是非惡性的，確定包塊的性質很重要。癌結節一般較其他結節更硬，通常無包膜，偶爾有假包膜。癌結節可侵襲周圍結構發生粘連，包塊的活檢經常是必要的。

胃腸道、口腔及咽喉的潰瘍不易發現，特別是當潰瘍不引起疼痛時，如果潰瘍持續超過2～3周而沒有愈合的跡象就需要引起注意。慢性潰瘍可能由以下良性病變引起：消化性潰瘍、胃腸道感染、缺血性疾病、創傷等。惡性潰瘍有生長到周圍組織的傾向，通常周邊組織腫脹及硬化，很容易出血但一般為滲血。潰瘍活檢需取潰瘍底部深處組織和潰瘍周邊組織送檢。

大多數早期癌癥無疼痛表型，當腫瘤生長侵犯或壓迫周圍組織神經時才會發生疼痛。一般而言，一個小的無痛性結節或潰瘍比痛性結節或潰瘍更傾向于癌癥，更應予重視。

間斷性出血是很多表面組織癌的臨床癥狀，如胃、腸、腎、膀胱、子宮、肺，出血通常是最早的臨床癥狀之一。如來自腸道的出血可能是鮮紅色，也可能是暗紅色或黑色，還可能是便中帶血或大便潛血，可能是胃腸癌的早期臨床癥狀。痰液帶血也可來自口腔、咽喉或胃，尿液有血偶爾可來自腸道。多部位的出血或皮膚瘀點、瘀斑可能意味著血液系統疾病。出血包括導致慢性出血性貧血的隱匿性出血，隱匿性失血通常用來作為胃腸癌高發人群的篩查。

大約2/3的進展期癌癥患者體重會減輕，有時成為患者就醫的首要原因。6個月內體重減輕大于5%提示癌癥的不良預后。體重減輕可伴有厭食，與腫瘤大小無關而與腫瘤或宿主免疫系統產生的細胞因子有直接關系。

組織或器官功能異常取決于癌癥的位置。食管癌表現出進行性加重的吞咽困難；胃癌可能導致進食困難或食欲改變或嘔吐；腸癌可能導致腸道習慣的改變（腹瀉、便秘或腹瀉與便秘交替），或者引起腸梗阻出現絞痛甚至腸穿孔；肝癌、膽管癌或胰腺癌可能阻塞膽汁流出，引起黃疸。正常人群中發現這些臨床癥狀，特別是持續存在時，就需要徹底檢查。

常見的受侵淋巴結為頸部、腋窩及腹股溝。淋巴結腫大可能是附近存在癌癥的首發體征。胃、腸、胰腺、睪丸、子宮、卵巢或腹腔其他部位的癌癥可能影響腹部淋巴結。有時腹部癌癥通過淋巴結轉移到鎖骨下淋巴結（通常為左側），由腹部或盆腔原發腫瘤引起的腫大的鎖骨下淋巴結叫作Virchow淋巴結，這種體征叫Trousseau癥。肝臟轉移瘤可引起黃疸及右側季肋區疼痛或腫脹。也可能由于營養丟失導致營養不良及體重減輕、腹水。轉移到腸道或者腹腔其他部位的腫瘤可能引起腸梗阻導致絞痛或腹水。

值得注意的是，有時可能發現繼發轉移瘤但是卻找不到原位瘤，如伴或不伴黃疸或骨痛的肝臟腫大可能是由于原發灶不明的轉移瘤引起。有時一個健康咨詢問題可能是一個隱匿性癌癥的證據，如最常見的不能解釋的貧血；神經系統紊亂或帶狀皰疹提示可能與惡性腫瘤引起的免疫系統功能削弱有關；無明顯誘因的不能解釋的深靜脈血栓有時是癌癥的首發臨床體征。

利用體外可探測的放射性示蹤劑診斷、治療及研究人類疾病的一門學科。目前運用普遍的放射性藥物中有25種用于診斷成像，而有5種用于疾病治療。

指含有放射性同位素（放射性核素）的物質。原子核由多種亞原子顆粒如質子、中子構成，質子與中子間存在巨大的吸引力，原子序數等于質子數其特征性代表相應的化學元素，具有相同質子數，不同中子數的同一元素互為同位素。對于地球上普遍存在的化學元素而言，原子核的性質穩定。當原子核中的亞原子粒子失去穩定性時即成為放射性元素，即放射性核素，所有放射性核素根據其半衰期和發射的射線具有特異性的放射性衰減。

指放射性元素半數原子核衰減時所需要的時間。大多數放射性核素的半衰期較短，因此不能在自然界存在。一些天然元素具有放射性，例如在人體內檢測到的鉀中有0.1%由放射性鉀（ ⁴⁰K）組成，其半衰期為1.26 × 10 ⁹年，其他具有放射性的天然元素還有鐳、釷、鉛、碳等。一般當元素的相對原子質量大于209Bi即具有放射性，比鈾質量大的元素半衰期通常達到1萬年以上。

許多放射性藥物是在回旋加速器中人工合成的，例如 ¹³¹I半衰期為8天，放射364KeV的γ射線同時伴有少許β射線，總能量最大可至0.606MeV，這些射線可在體外探測，因此 ¹³¹I可作為研究甲狀腺功能的有效示蹤劑。

高能電磁波，可以在人體組織滲透1m以上。

高速負電子，帶一個負電荷，在組織中能滲透幾毫米甚至1cm。

一個電子，帶一個正電荷，可在組織中滲透幾毫米，而后與一個電子碰撞放射性消除（湮沒）。

在β射線（負電子）和正電子結合時，發射的2個方向相互保持180度、能量為511KeV 的γ光子。

1．ALARA原則，即合理攝取量原則。

（1） 工作區域：大量工作人員多年暴露于5000mrem/y（毫雷姆/年）的結果顯示，未出現副作用。美國食品藥品管理局每年可允許的最大輻射量為5000mrem，定義為人體完全暴露于射線的安全水平，已懷孕的工作者在9個月的妊娠期間可接觸500mrem的射線量。

（2） 公共場合：在美國自然發生的射線平均為290mrem/y，在高海拔地區可能達到上述的10倍，同樣對人體無明顯副作用。管理嚴格的區域射線量低于100mrem/y。

（3） 診斷暴露劑量：由于檢查時射線量相對較低，在患者診斷時射線量并沒有限定，而且普遍認為檢查的重要性及好處明顯大于相關研究報道的射線危險性。

（4） 治療放射劑量：有時取決于醫院和醫生的管理方式。在美國核管理委員會根據放射的射線量及患者有效耐受時間制定了可進行門診放射性核素治療放射劑量的基準，這種基準是在公共區域可接受的范圍之內，超過基準需住院并進行核隔離，即使核素治療的結果無效，只有當核隔離患者體內放射量水平自治療后的一個月內降至5～7mrem/h（毫雷姆/小時）才考慮撤銷核隔離，之后不需要特別的警惕。自2001年9月11日來，γ光子射線探測儀運用越來越廣泛，因此接受治療的患者需簽協議并進行探測儀檢查，現在很多醫院簽訂的協議包括需要接受的射線類型和劑量。

2．放射儀器

（1） 閃爍計數儀：主要測定發生β核衰變的放射性核素，尤其對低能β更為有效。其基本原理是依據射線與物質相互作用產生熒光效應。每次原子衰變時，發射的射線能量被對射線敏感的閃爍溶劑分子吸收成為激發態，被激發的分子回到基態可釋放一次激光，再作為激發光發射出一次熒光，在光電管中熒光轉變為微弱的電信號，電信號通過后續設備可被讀為一次計數，放射性示蹤劑的放射量就是探測的次數總和。

（2） γ成像儀：目前廣泛應用且有效的放射性藥物如 ^99mTc、 ¹¹¹In、 ¹³¹I可用γ成像儀。γ照相機由碘化鈉晶體的圓形薄板設計而成，在晶體前有一個瞄準儀瞄準射線位置。患者體內每次射線衰變時，γ射線可到達瞄準儀部位并且通過其頂部的孔眼激發射線敏感的晶體，晶體內產生激光繼而被數根光電增強管同時探測，電腦計算出撞擊晶體的位置，許多γ成像儀的分辨率大約為1cm。

（3） 單光子發射計算機成像儀：簡稱SPECT，這種形式的成像，可收集圍繞患者360度的放射量，并且通過三維顯像儀重建數據，向患者體內注射放射性藥物，待45～60分鐘藥物穩定分布后用在患者周邊旋轉的γ照相機收集數據。SPECT普遍用于淋巴瘤患者縱隔中 ⁶⁷Ga檸檬酸的成像， ²⁰¹TI用于心肌灌注、肝臟中肝血管瘤研究、放射性標記的抗腫瘤抗體成像。其深部分辨率為16mm，比平面成像要粗糙，平面γ成像儀能較好地顯示對比分辨率，然而SPECT能在小的深部病變特別是衰變校正時具有成像優勢，衰變校正即根據組織的射線數量和類型校正人體深部發射的射線和探測儀檢測之間的差異。

（4） 正電子發射體層攝影術（PET）：具有高分辨率是核醫學中最敏感有效的成像設備。當正電子衰變時，能夠顯示對三維分布的放射性核素精確、定量的圖像，體內的深部分辨率高達3～5mm。在PET中運用的放射性示蹤劑有 ¹⁸F、 ¹⁵O、 ¹³N和 ¹¹C結合的生物分子，因此必須在醫用回旋加速器中生成，特別是 ¹⁸F標記的示蹤劑， ¹⁸F代脫氧葡萄糖（ ¹⁸F-FDG）能示蹤腫瘤糖酵解，已成為一種越來越多地運用于腫瘤診斷、分期的分子成像試劑。

（5） 醫用回旋加速器：回旋加速器加速亞原子顆粒使之接近光速，這些顆粒激發一個靶原子并且產生射線，例如通過加速正電子到11MeV并激發一個含同位素 ¹⁸O豐富的原子， ¹⁸F以F離子的形式產生。這種加速系統生產了核醫學中的多種放射性示蹤劑，包括 ¹¹C、 ¹³N、 ⁶⁷Ga、 ¹¹¹In、 ¹²³I、 ¹⁸F等。

（6） 裂變器：內自發裂變的重元素如 ²³⁸U、 ²³⁵U，當中子在原子核中數目足夠時從原子核釋放出來，鈾原子裂變并釋放出來大量能量，放射性元素的級聯反應伴隨這個過程發生，這些元素也稱為裂變產物，包括 ⁹⁹Mo、 ¹³¹I、 ¹²⁵I、 ³²P、 ³⁵S。一方面靶元素的中子分裂產生醫學上運用的放射線，另一方面裂變的產物作為副產物可能產生同位素。

PET-CT利用腫瘤細胞代謝旺盛對葡萄糖的吸收增加，最常用 ¹⁸ F標記葡萄糖衍生物（FDG， ¹⁸F-2 -fluoro-2-deoxyglucose）作為示蹤劑。當FDG進入細胞后，己糖激酶將其磷酸化為6-磷酸-葡萄糖，因其在C2的位置缺少一個羥基，不能進行進一步糖代謝，滯留在細胞內，根據所產生的光子可示蹤腫瘤所在的位置，PET-CT將功能顯像和解剖結構顯像融為一體，能夠靈敏、準確、特異及定位精確腫瘤位置，達到早期發現和早期診斷的目的。

患者禁食、血糖正常，靜脈注射 ¹⁸FDG，45～60分鐘后進行檢查，血糖> 200mg/dl不能檢查，即便在檢查前行胰島素治療也會改變示蹤劑在血液中的生物分布。

①早期腫瘤和腫瘤分期，活動性腫瘤FDG濃度較高，進展期腫瘤的原發灶或轉移灶都具有FDG高吸收的特征，吸收能力越活躍表明腫瘤生長增殖越迅速，一些低吸收的區域往往是緩慢生長的腫瘤或放射性壞死部位。②實體肺結節，由于不能明確結節的良惡性，一般需采用開胸術診斷，但PET-CT檢查如某區域 ¹⁸F-FDG的吸收比值≥2.5，可認為該病變部位為惡性變，比值在儀器和方法間可有不同。③假陰性研究，在低代謝率的腫瘤中普遍存在，如細支氣管肺泡癌、高分化的甲狀腺癌，特別是激素敏感、高分化的前列腺癌。對于胃腸道內的癌前病變、腺瘤、早期胃腸道癌，包括原位癌、Ⅰ期腫瘤，其敏感性和內鏡檢查比較假陰性率較高，當癌瘤突破腸壁或發生淋巴結轉移后，其敏感性才和內鏡相似。④假陽性研究，主要發生在非惡性的葡萄糖代謝增快、攝取示蹤劑高的部位。傳染性疾病是主要的假陽性情況，包括急性傳染病、慢性肉芽腫性疾病，主要是結核病和結節病，但是這些疾病對于FDG攝取的濃度一般低于惡性腫瘤。假陽性還可以出現在緊張或運動的骨骼肌和棕色脂肪中。

SUV是對糖酵解速率的半定量數值，根據患者的體重進行計算：

一些研究認為，SUV > 2.5就代表惡性變，在少數傳染性疾病中SUV > 8，SUV值因儀器、成像重建方法、靜注后時間不同而改變。

是一種針對全身性骨骼的核醫學影像檢查，人體靜脈注射放射性藥物［常用劑量為740～1110MBq（20～30mCi）的Tc-MDP作為示蹤劑］2～3小時后經探測儀（如γ照相機、ECT）顯示全身骨骼放射性分布情況，通過骨骼對放射性藥物的吸收異常增加或減退，反映相應部位骨代謝情況。骨掃描可早期發現骨轉移性腫瘤，有助于疾病的臨床分期及治療方案的選擇，同時是骨相關疾病的重要鑒別診斷方法。

肝臟是富含單核-吞噬細胞的臟器，正常肝內均勻分布的庫普弗細胞，可迅速攝取靜脈注入的90%以上的放射性膠體顆粒（如 ^99mTc-植酸鈉），顯示出正常肝實質的均勻的放射性分布圖像。當罹患肝病時，病灶對膠體的攝取量明顯減少或不顯影，顯示出放射性稀疏或缺損區，借此可對肝臟的占位病變（癌腫、囊腫、膿腫等）作出定位診斷；還可通過顯像圖形，了解肝臟的位置、形狀和大小，以及鑒別腹部腫塊與肝臟的關系等。

以“彈丸”方式靜脈注入血池顯像劑（ ^99mTc-紅細胞）后，即刻行腹部γ照相，注射后1分鐘內可得到肝動脈灌注圖像。正常肝臟75%的血液來自門靜脈，肝動脈血供僅占25%，故正常人在腹主動脈和脾、腎血管床顯像時（稱動脈相），肝區影不明顯，待6～8秒后大量顯像劑經門靜脈回流入肝時，才見肝門靜脈灌注影像。原發性肝癌多有豐富的肝動脈供血，在動脈相即可見病變局部有放射性充盈，稱肝動脈灌注陽性。注射后30分鐘到2小時得到肝血池圖像。肝囊腫或膿腫的血供差，不見放射性填充；原發性肝癌血供較豐富，可見一定程度的填充，其放射性與周圍正常肝相仿；肝海綿狀血管瘤血供極豐富，填充程度遠超過正常肝組織而顯示明顯的放射性濃集區，故本法對海綿狀血管瘤的診斷符合率明顯高于XCT和超聲檢查，是診斷本病的首選方法。

目前國內常用的肝膽顯像劑（ ^99mTc-EHIDA）能很快被肝細胞攝取，并迅速經膽道系統排至腸道。于靜脈注射顯像劑后即刻、5分鐘、10分鐘、20分鐘、30分鐘、60分鐘（必要時延至2～24小時）進行胸腹部系列顯像，根據肝、膽、腸、腎等臟器攝取顯像劑的時間和數量，判斷肝臟的攝取功能和肝膽系統的排泄功能，可用以診斷梗阻性黃疸的梗阻部位（肝內或肝外）和程度（完全性梗阻或部分梗阻），對鑒別新生兒肝炎和先天性膽道閉鎖有特別重要的價值。

能被腫瘤組織選擇性濃集的放射性藥品，稱為親腫瘤的陽性顯像劑，可使腫瘤部位出現放射性濃集區（又稱“熱區”）。若在肝靜態顯像的缺損區見到陽性顯像劑的填充現象，即提示惡性腫瘤的可能。目前常用的陽性顯像劑有 ⁶⁷Ga-枸櫞酸鎵， ¹¹¹In-博來霉素等。近年來國內外均在研制針對腫瘤細胞或相關抗原（如CEA、AFP、CA125等）的多克隆或單克隆抗體顯像劑，它們對相應的癌瘤如結腸癌、肝癌、卵巢癌、黑色素瘤、淋巴瘤等的陽性顯像率可達80%以上。這類新技術是以抗體作為載體，將放射性核素導向腫瘤部位，與腫瘤細胞的相關抗原結合而顯示出腫瘤的陽性圖像，稱之為放射免疫顯像。此法目前還難以解決早期診斷問題，但有助于腫瘤轉移、復發的診斷及療效的判斷。

放射性核素或其標記物發射出的β粒子能抑制或破壞病變組織，達到治療目的。由于適當的放射性核素或其標記物能選擇性濃聚于病變組織，所以病變部位接受大劑量照射時，正常組織接受的輻射量很低，能夠耐受。

主要的有 ¹³¹I在甲狀腺功能亢進、自主甲狀腺腺瘤、甲狀腺癌轉移的運用， ³²P在癌性胸腹水和腫瘤切除術后預防性治療，目前興起的還有放射免疫治療，其用放射性核素標記抗腫瘤抗體，待藥物注射入體內后，抗體與相應的腫瘤抗原結合，把放射性核素攜帶到腫瘤部位，利用放射性核素衰變過程中發出的射線損傷腫瘤細胞DNA，最終導致腫瘤細胞生長抑制和壞死。目前經美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批準上市的有治療淋巴瘤的 ⁹⁰Y-ibritu-momab（Zevalin）和 ¹³¹I-tositumomab （Bexxar），兩者的靶抗原都是CD20，治療晚期肺癌的 ¹³¹I-chTNT和用于肝癌的利卡汀。

放射性治療是針對腫瘤的第二大有效方法，治療取決于分裂細胞對放射源釋放的Χ射線或γ射線的敏感性，隨著治療、設備和計算機輔助技術的不斷改進，根除癌細胞同時對周圍組織和細胞破壞減少到最低。

放療能夠避免進行外科手術，一般治療周期為5～8周。放療的缺點在于會對治療部位周圍的正常組織或細胞產生不同程度的破壞，所以放療儀必須定位好腫瘤所在位置，要囊括全部腫瘤而將正常組織的暴露減少到最低。單純放療對于手術不能根除的皮膚癌、頭頸部腫瘤和某些深部癌是有效的，它同時可作為不能實施手術或其他治療方法腫瘤的姑息性方案。

影響放療效果的因素有：腫瘤的組織類型、分化程度、分期及腫瘤部位、患者年齡、營養狀況、是否合并并發癥。針對不同類型腫瘤需合理選擇放射源，治療深部腫瘤應選擇高能X線或 ⁶⁰Co，對于表層腫瘤，首選電子射線治療，可使腫瘤得到充足劑量，并可保護正常組織。也可使用Kv級X線，但劑量分布不如電子射線。還應注意保護骨組織，避免超量吸收引起骨壞死骨折。放射性治療的方法可以分為單純放射治療和綜合治療，前者針對的主要是根治性放療和姑息放療，后者又包括了與手術、化療、熱療聯合的綜合治療。

放射性治療的劑量取決于腫瘤細胞對射線的敏感性、腫瘤的大小、腫瘤周圍正常組織對射線的耐受性等。一般情況下治療鱗癌需要60～70Gy/6～7周，腺癌需要70Gy/7周以上，未分化癌需要50～60Gy/5～6周。

化療的目的是控制全身腫瘤細胞的播散，這種全身性化療對疾病的控制非常重要，它取決于相應腫瘤類別的轉移傾向。一些原發性癌癥，特別是起源于造血細胞系如白血病、淋巴瘤或特殊的干細胞瘤，對所選的化學治療非常敏感，因此即使疾病處于局限階段首選的仍為化學藥物治療。一些化療藥物如順鉑、氟尿嘧啶（5-FU）聯合放療可產生協同效應，這些放射性敏感的藥物在協助放療遠期局限腫瘤生長方面有重要價值。其他化療藥物如蒽環類被認為是放射性對抗，這些藥物在患者放療后立即出現急性放療不良反應如皮炎、黏膜炎，所以在進行這些藥物化療前應結束放療的全部周期。

①選擇腫瘤敏感藥物；②選用毒副作用不同的藥物；③聯合應用時相特異性和非特異性藥物。

①烷化劑：使腫瘤細胞的DNA烷化，干擾復制，包括鹽酸氮芥、苯丁酸氮芥、環磷酰胺、異環磷酰胺、美法侖、亞硝脲類、白消安等。②抗代謝藥物：這類藥物干擾DNA或RNA的合成，包括了甲氨蝶呤、5-FU、阿糖胞苷、吉西他濱、6-巰嘌呤。③抗生素：如多柔比星、放線菌素D、博來霉素、絲裂霉素C、柔紅霉素。④植物抗癌藥：長春花生物堿（如長春新堿和長春堿）、紫杉烷類（紫杉醇）、鬼臼堿類、三尖杉酯堿類等。⑤癌細胞酶滅活劑：這是一種新型抗癌劑，STI571為酪氨酸激酶的抑制劑，酪氨酸激酶為腫瘤細胞增殖的關鍵酶，STI571最早發現應用于對抗慢性粒細胞性白血病的費城染色體，同時取得了令人鼓舞的成效。STI571現在逐漸運用到其他癌癥的治療如特殊類型的胃腸道癌、腎癌，可能為乳腺癌和前列腺癌的治療帶來了契機。

①細胞周期非特異性藥物（CCNSA）：可殺滅各增殖周期細胞，對細胞的殺傷作用與細胞所處的增生狀態無關，不論細胞是否處于增生狀態，是否處于增殖周期中都能殺傷細胞，包括傳統分類中的多數烷化劑及抗癌抗生素，如鹽酸氮芥和絲裂霉素C，對G0期的細胞也有作用。②細胞周期特異性藥物（CCSA）：只殺傷一代分裂周期中的一部分處于特定階段的細胞（如S期或M期），可分為作用于有絲分裂期和作用于DNA合成期兩類，包括傳統分類中的大部分抗代謝和植物抗癌藥。

（1） 造血系統惡性腫瘤，對化療敏感，通過化療可完全控制甚至根治，如白細胞、多發性骨髓瘤、惡性淋巴癌等。

（2） 化療效果較好的某些實體瘤，如絨毛膜上皮癌、惡性葡萄胎、生殖細胞腫瘤、卵巢癌、小細胞肺癌等。

（3） 實體瘤的手術切除和局部放療后的輔助化療或手術前的輔助化療，如胃癌、結直腸癌、非小細胞肺癌、乳腺癌等。

（4） 與放療聯合對部分腫瘤進行根治性治療，包括頭頸部腫瘤：鼻咽癌、喉癌、口腔癌等；胸部腫瘤：食管癌、肺癌；腹腔盆腔腫瘤：直腸癌、肛管癌、宮頸癌。

（5） 實體瘤已有廣泛或遠處轉移，不適應手術切除和放療者；實體瘤手術切除或放療后復發、播散者，可考慮姑息化療。

（6） 癌性體腔積液，包括胸腔、心包腔及腹腔采用腔內注射化療藥物；常可使積液控制或消失。

①白細胞總數低于4.0 × 10 ⁹/L或血小板計數低于80 × 10 ⁹/L者或嚴重貧血未被糾正者；②一般狀況衰竭者（KPS評分< 50分），或有衰竭、高熱、嚴重惡病質狀態者；③肝腎功能異常者；④心臟病、心功能障礙者；⑤有嚴重感染的患者；⑥有骨髓轉移的患者；⑦腎上腺皮質功能不全者；⑧精神異常患者不能合作治療者；⑨食管、胃腸道有穿孔傾向的患者；⑩妊娠婦女可先做人工流產或引產；?過敏體質患者應慎重，對所有抗癌藥過敏者忌用；?有心肌病變的患者，應注意盡量不用阿霉素、柔紅霉素及金屬類抗癌藥；?患老年慢性支氣管炎的患者應禁用博來霉素、平陽霉素；?以往做過多周期化療、大面積放療、高齡、有嚴重并發癥等患者慎用或不用化療。

醫生針對不同類別腫瘤選擇最有效的化療藥物，目前認為聯合用藥比大劑量單純用藥成效更大，把對腫瘤周圍正常組織損傷降到最低的前提下，許多研究正致力于開發適用不同癌癥高效、安全的化療藥物。聯合用藥應注意細胞毒性藥物在不同癌癥細胞時間和濃度的差異，因為抗癌藥物對癌細胞的敏感性與接受藥物治療的時間和濃度密切相關。例如氟尿嘧啶通常需要持續靜脈輸注數日而美法侖則在短期（有時僅需1小時）高濃度使用療效明顯。同一癌癥的不同類型藥物的使用時間和濃度不同，胃腸道腫瘤、口腔、喉癌的化療通常為持續輸注數天或數周，對于黑色素瘤短期高濃度化療則更為有效。

當癌癥播散導致不能實施手術或放療時化療成為運用最廣泛的抗腫瘤方案，即使化療藥物某種程度上能治療播散的腫瘤，如使腫瘤體積變小、臨床癥狀緩解，但這種治療仍是姑息性的，癌癥遲早會發展，同時對抗癌藥物將更耐受。

姑息性化療使腫瘤變小、延長患者生存期、改善患者生活質量，同時由于藥物不可避免的副作用對于中晚期患者這種治療是否有利存在爭議，醫療工作者應該權衡利弊，與患者及家庭成員溝通，由患者的家人最終決定是否采用這種形式的治療，如果患者對于這種方案存在質疑，可以實施適當的療程試驗；但如果患者發現治療太痛苦，治療方案可以被修改或終止。

手術切除及放療部位較局限，全身化療通常是簡單地將藥物靜脈輸注到（少數口服）患者體內，可以是快速注射也可以是緩慢注射，靜脈給藥藥物可以全身分布，到達所有的癌細胞，但也可能在無癌細胞的部位作用。局部化療，某些腫瘤因其血供來自特定血管局限在特定部位，這類腫瘤的治療可在其特定的血管內靜注或灌注抗癌藥物，首先藥物集中在血管周圍的組織繼而流向全身，達到全身化療效果，例如肝動脈介入化療治療晚期肝癌。還有一種區域血管分離化療方案又稱“閉合泵”，患者全身麻醉，灌注高濃度的化療藥物，因藥物集中在腫瘤區域不會流向其他部位從而可降低全身的毒副作用，這種高濃度灌注的方法對于某些黑色素瘤和肢體肉瘤有作用。

化療藥物有時可通過鞘內或內部腦室注射，或胸膜腔內或腹腔內注射，有些甚至可以局部涂抹治療皮膚癌。

用細胞毒性的抗癌藥物對正常組織有殺傷力，化療藥物應在對正常組織和細胞影響最小的前提下最大程度地殺傷癌細胞，相比正常細胞癌細胞因其旺盛的分裂能力對化療藥物敏感，但是某些正常細胞因為分裂速度快也會損傷，如骨髓的造血細胞，表皮細胞、口腔、咽喉、胃腸的黏膜細胞。抗癌藥物最嚴重的急性或短期副作用是血液中白細胞、血小板的減少，將導致感染和出血疾病，輸入粒細胞刺激因子或G-CSF、干細胞和骨髓等方法可適當緩解上述情況。因此定期復查血常規以調節用藥劑量，其他的副作用還有口腔、咽喉潰瘍，惡心嘔吐、脫發、腸出血等，這些反應為可逆的，停藥后即消失。少數抗癌藥物可影響心、肺、腎、中樞神經或外周神經系統，在正常劑量時這些反應不能察覺，需密切關注病情，一旦出現反應立即停藥。

局部化療時周邊正常組織的損傷比全身化療更嚴重，因此局部化療藥物的灌注需由經驗豐富的醫師操作完成。

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