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病理 IV · 肿瘤:从突变到转移

肿瘤学是病理学总论中最独立的一块,因为它有自己的一套逻辑:体细胞演化。肿瘤不是"细胞疯了",而是在人体内进行的、以增殖为适应度的达尔文过程——🔗 生命的逻辑站演化线给出了这个过程的形式化(选择系数、克隆干涉),本页讲医学侧。

1. 命名法:先把词读懂

来源 良性 恶性
上皮 腺瘤 adenoma、乳头状瘤 癌 carcinoma(腺癌、鳞癌)
间叶 脂肪瘤、平滑肌瘤、纤维瘤 肉瘤 sarcoma(脂肪肉瘤、平滑肌肉瘤、骨肉瘤)
血液/淋巴 白血病、淋巴瘤
多胚层 成熟畸胎瘤 未成熟畸胎瘤

几个不守规则的名字要单独记黑色素瘤、淋巴瘤、精原细胞瘤、间皮瘤——名字像良性,全部是恶性"母细胞瘤 -blastoma"(神经母细胞瘤、肾母细胞瘤、视网膜母细胞瘤)多为儿童恶性肿瘤。

错构瘤 hamartoma(正常组织的异常排列)与迷芽瘤 choristoma(正常组织长在异位)不是真肿瘤

2. 良恶性鉴别:四个维度

维度 良性 恶性
分化 好,接近来源组织 差到不等(间变 anaplasia = 极度分化差:核大深染、核浆比↑、多核瘤巨细胞、病理性核分裂象
生长速度 快,常有坏死与出血(长得比血管快
局部侵袭 包膜、膨胀性生长 浸润性、突破基底膜、无包膜
转移 有(转移是恶性的绝对判据

"是否突破基底膜"是原位癌与浸润癌的分界(第 02 页)——这一条决定了能否转移,因而决定预后与治疗强度

3. 癌症的十大特征(Hanahan & Weinberg)

2000 年提出六项、2011 年扩至十项、2022 年再增四项。这是当代肿瘤学的组织框架:

核心六项:① 自给自足的生长信号;② 逃避生长抑制信号;③ 抵抗细胞死亡;④ 无限复制潜能(端粒酶重激活);⑤ 持续血管新生(VEGF);⑥ 侵袭与转移。

扩展:⑦ 代谢重编程Warburg 效应:即使有氧也走糖酵解——为增殖提供生物合成前体而非仅仅 ATP;这是 PET-CT 用 ¹⁸F-FDG 显像的原理);⑧ 逃避免疫破坏(第 09 页与第 23 页);⑨ 基因组不稳定性(使能特征);⑩ 促瘤性炎症(使能特征)。

2022 新增:表型可塑性、非突变表观遗传重编程、多态性微生物组、衰老细胞的作用。

4. 驱动基因的三类

① 原癌基因 → 癌基因功能获得,显性,一个等位基因突变即可):

基因 类型 相关肿瘤 靶向药
RAS(KRAS/NRAS/HRAS) GTP 酶(卡在活性态 胰腺 90%、结肠 40%、肺 KRAS G12C 抑制剂(sotorasib 等)
MYC 转录因子 Burkitt 淋巴瘤 t(8;14) 长期"不可成药"
HER2/ERBB2 受体酪氨酸激酶(扩增) 乳腺、胃 曲妥珠单抗、ADC
EGFR RTK 肺腺癌(尤其非吸烟亚裔) 奥希替尼等
ALK 融合 RTK 肺腺癌 克唑替尼/阿来替尼
BCR-ABL t(9;22) 融合激酶 慢粒 CML 伊马替尼(靶向治疗的原型胜利)
BRAF V600E 丝苏氨酸激酶 黑色素瘤、甲状腺 维莫非尼 + MEK 抑制剂

② 抑癌基因功能丧失,通常需两次打击,Knudson 假说):

③ DNA 修复基因缺陷"突变者"表型):错配修复 MMR(Lynch 综合征,表现为微卫星不稳定 MSI-H)、核苷酸切除修复(着色性干皮病)、同源重组(BRCA)。MSI-H/dMMR 现在是跨癌种使用免疫检查点抑制剂的适应证——这是"按分子特征而非器官"用药的第一个成功范例

合成致死(synthetic lethality)值得单独理解:BRCA 缺陷细胞已失去同源重组修复;再用 PARP 抑制剂堵住碱基切除修复 → 两条路都断 → 肿瘤细胞死而正常细胞(BRCA 完好)存活这是"利用肿瘤的弱点而非它的强点"的思路

5. 多步骤癌变与克隆演化

Tumor growth, detection threshold and clonal evolution

图 8.1指数生长的肿瘤与临床检出阈。以典型倍增时间计算,肿瘤要经过约 30 次倍增(\(2^{30}\approx 10^9\) 细胞、约 1 g、直径约 1 cm)才达到**影像可检出的最小尺寸**,而从 \(10^9\) 到致死负荷(约 \(10^{12}\))只需再 10 次倍增。**含义:肿瘤生命史中约四分之三的时间在检出阈以下度过**——这是筛查困难与"发现即晚期"的定量根源(🔗 从症状到决策站第 03 页据此讲筛查悖论与领先时间偏倚)。

经典模型是结直肠癌的腺瘤-癌序列:正常上皮 →(APC 失活)→ 早期腺瘤 →(KRAS)→ 中期腺瘤 →(SMAD4/DCC 丢失)→ 晚期腺瘤 →(TP53 失活)→ 癌 →(更多改变)→ 转移。平均需要数十年——这正是结肠镜切除息肉能预防癌症的机制基础。

克隆演化与瘤内异质性:肿瘤不是单一克隆,而是分支演化的谱系树含义有三:① 单点活检可能漏掉关键亚克隆;② 靶向治疗的耐药几乎必然——治疗本身是选择压力,抗性亚克隆被富集(如 EGFR-TKI 后的 T790M、C797S);③ "癌症干细胞"假说认为少数具自我更新能力的细胞驱动复发。

为什么癌症主要是老年病:多打击模型 + 突变随时间累积。Armitage–Doll 模型给出发病率随年龄的幂律 \(I(t) \propto t^{k-1}\)\(k\) 为所需打击数——从流行病学曲线可以反推驱动事件数目,这是数学与病理学结合得最漂亮的地方之一。

Peto 悖论(大型动物细胞多、寿命长,癌症却不更多)提示存在物种层面的抑癌机制——大象有 20 份 TP53 拷贝。🔗 生命的逻辑站演化线有详述。

6. 侵袭与转移:一个低效的多步骤过程

侵袭四步:① E-cadherin 丢失(细胞松开彼此,上皮-间质转化 EMT);② 黏附到基质(层粘连蛋白/纤连蛋白受体);③ 降解基质MMPs);④ 迁移。

转移级联:局部侵袭 → 进入血管/淋巴管(intravasation)→ 在循环中存活(多数被剪切力与 NK 细胞消灭)→ 黏附并外渗 → 在异地存活与增殖(定植)

这个过程极其低效:进入循环的肿瘤细胞中只有极小比例形成转移灶限速步骤是定植而不是播散——所以"癌细胞进入血液"本身不等于转移。

"种子与土壤"(Paget)与转移的器官偏好:一部分由解剖引流决定(结肠 → 门静脉 → ;多数实体瘤 → 腔静脉 → ;前列腺 → Batson 椎静脉丛 → 脊柱),另一部分由微环境适配决定(乳腺癌与前列腺癌偏好骨;前列腺癌骨转移是成骨性,多数其他癌是溶骨性)。转移前生态位(pre-metastatic niche):原发瘤分泌的外泌体先行改造远处器官——这是近十五年的重要发现。

7. 分级、分期与预后

分期对预后的影响远大于分级——这是肿瘤学最稳固的经验规律之一,也是筛查的全部理由(把诊断从高期移到低期)。但请立刻对照 🔗 从症状到决策站第 03 页分期前移不等于死亡率下降(领先时间偏倚),二者的区分是循证肿瘤学的核心训练。

8. 副肿瘤综合征与肿瘤标志物

副肿瘤综合征:与肿瘤负荷或转移无关的全身表现,可先于肿瘤发现——

综合征 机制 常见原发
高钙血症 PTHrP 分泌 肺鳞癌、乳腺、肾
库欣综合征 异位 ACTH 小细胞肺癌
低钠(SIADH) 异位 ADH 小细胞肺癌
Lambert–Eaton 抗 P/Q 型钙通道抗体 小细胞肺癌
游走性血栓性静脉炎(Trousseau) 促凝物质 胰腺癌、腺癌
黑棘皮病 生长因子 胃癌

肿瘤标志物的正确用法(一个常见误区):绝大多数标志物不适合用于普通人群筛查,因为在低患病率人群中阳性预测值极低(🔗 从症状到决策站第 01–03 页的贝叶斯论证)。它们的合理用途是已确诊者的疗效监测与复发监测。例外与部分例外:AFP(高危肝癌人群监测)、PSA(争议最大,见姊妹站第 17 页)、CA-125(不推荐用于一般人群卵巢癌筛查)。

参考与更新


线二完。下一线转向免疫与感染:身体与病原体的军备竞赛,以及这套防御系统攻击自己时会发生什么。