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(一)发病原因
大肠癌的病因像其他癌瘤一样，至今尚未明了，但已注意到下列因素可能有关。
1.遗传因素 总大肠癌的危险在普通人群为1/50，患者第一代亲属患癌的危险增3倍为1/17，一代亲属中如有二人患癌，则危险升至1/6。这种家庭遗传性在结肠癌比直肠癌更为常见。
2.饮食因素 一般认为高动物蛋白、高脂肪和低纤维饮食是大肠癌高发的因素。进食脂肪多，胆汁分泌也多，随之胆酸分解物亦多，肠内厌氧菌酶活性也增高，而致肠内致癌原、促癌原形成增加，导致大肠癌发生。例如，厌氧的梭形芽孢杆菌可将脱氧胆酸转变为3-甲胆蒽，后者已证实为致癌物质。
3.大肠非常性疾患 据估计有3%～5%的溃疡性结肠炎发生大肠癌。溃疡性结肠炎史20年，发生癌变12.5%;30年时，达40%。有人认为，15%～40%结肠癌起源于结肠多发性息肉，其癌前期病程为5～20年。腺瘤可以癌变，直径1cm者癌变率0.9%，直径2.5cm以上有12%癌变。腺瘤数目愈多，癌变机会愈多，且摘除后易复发而癌变。故中年期患大肠腺瘤，进入老年期后须积极治疗，防止大肠癌的发生。
4.寄生虫病 我国资料表明，有10.8%～14.5%晚期血吸虫病变并发肠癌。在埃及，大肠癌合并曼氏血吸虫病的占12.5%～17.34%。
5.其他 例如环境因素与大肠癌有关，缺钼地区大肠癌多，石棉工人大肠癌亦多。
(二)发病机制
大肠癌可发生于自盲肠至直肠的任何部位，我国以左半结肠发病率为高，但也有报道高发区女性右半结肠癌的发病率较高。据我国大肠癌病理研究协作组(NCG)对3147例大肠癌发生部位的统计资料，脾曲及脾曲以下的左半结肠癌占全部大肠癌的82.0%，其中直肠癌的发病率最高，占66.9%，明显高于欧美及日本等国，后者直肠癌仅占大肠癌的35%～48%。其他肠段的大肠癌依次为乙状结肠(10.8%)、盲肠(6.5%)、升结肠(5.4%)、横结肠(3.5%)、降结肠(3.4%)、肝曲(2.7%)、脾曲(0.9%)。
肠癌根据肿瘤累及深度可分为早期癌与进展癌，早期癌是指局限于大肠黏膜或黏膜下层，无淋巴结转移。
1.大体类型
(1)早期癌：
①息肉隆起型(Ⅰ型)又可分为有蒂型(IP))，亚蒂型(IS)或广基型，此型也多为黏膜内癌。
②扁平型：此型多为黏膜内癌。
③扁平隆起型(Ⅱa)大体呈分币状。此型多累及黏膜下层。
④扁平隆起溃疡型(Ⅱa+Ⅱc)大体如小盘状，边缘隆起，中心凹陷。此型累及黏膜下层。
(2)中晚期大肠癌：长期以来，有关大肠癌的大体分型比较混乱。1982年，我国大肠癌病理研究协作组对手术切除的大肠癌手术标本做了系统而详细的观察，提出将大肠癌分为4种类型。1991年被全国抗癌协会采纳。
①隆起型：凡肿瘤的主体向肠腔内突出者，均属本型。肿瘤可呈结节状、息肉状或菜花状隆起，境界清楚，有蒂或广基。切面肿瘤与周围组织分界常较清楚，浸润较为浅表、局限。若肿瘤表面坏死、脱落，可形成溃疡。
②溃疡型：是最常见的大体类型。此型肿瘤中央形成较深之溃疡，溃疡底部深达或超过肌层。根据溃疡之外形及生长情况又可分为下述两类亚型：
A.局限溃疡型：溃疡呈火山口状外观，中央坏死凹陷，形成不规则的溃疡，溃疡边缘为围堤状明显隆起于肠黏膜表面的肿瘤组织。
B.浸润溃疡型：此型溃疡外观如胃溃疡状。肿瘤主要向肠壁浸润性生长使肠壁增厚，继而肿瘤中央坏死脱落形成凹陷型溃疡，溃疡四周为覆以肠黏膜的肿瘤组织，略呈斜坡状隆起。切面，肿瘤组织边界不清，如溃疡较深，局部肌层可完全消失。
③浸润型：此型肿瘤以向肠壁各层呈浸润生长为特点。病灶处肠壁增厚，表面黏膜皱襞增粗、不规则或消失变平。早期多无溃疡，后期可出现浅表溃疡。
④胶样型：当肿瘤组织中形成大量黏液时，肿瘤剖面可呈半透明之胶状，称胶样型，此类型见于黏液腺癌。胶样型的外形不一，可呈现隆起巨块状，也可形成溃疡或以浸润为主。
上述4种大体类型中，以溃疡型最为常见。据我国3147例大肠癌病理分析，溃疡型占51.2%，依次为隆起型32.3%，浸润型10.1%，胶样型5.8%。大体类型与肿瘤发生的部位亦有一定的相关性。右半结肠的肿瘤以隆起型及局限溃疡型为多见，而左半结肠癌则以浸润型为多见，且常可导致肠管的环形狭窄。
2.组织学类型
(1)来源于腺上皮的恶性肿瘤：
①乳头状腺癌：肿瘤组织全部或大部分呈乳头状结构。乳头可细长或较粗短，其向肠壁浸润的部分，常可见乳头突出于大小不等的囊状腺腔中。通常乳头的间质较少。乳头表面被覆的上皮多为单层，也可复层，癌细胞的分化程度不一。
②管状腺癌：是大肠癌中最常见的组织学类型，占全部大肠癌的66.9%～82.1%。管状腺癌以癌组织形成腺管状结构为主要特征。根据癌细胞及腺管结构的分化和异形程度，又可分为3级：
A.高分化腺癌：癌组织全部或绝大部分呈腺管状结构。上皮细胞分化较成熟，多呈单层衬于腺管腔内。核大多位于基底部，胞质内有分泌现象，有呈现杯状细胞分化。
B.中分化腺癌：癌组织大部分仍可见到腺管状结构，但腺管外形不规则且大小形态各异，或呈分支状;小部分肿瘤细胞呈实性团巢或条索状排列。癌细胞分化较差：异形性较明显。其形成腺管结构者，上皮可排列成假复层，核位置参差不齐且重叠，可直达胞质顶端，胞质分泌黏液减少。
C.低分化腺癌：此型管状腺癌的特点是腺管结构不明显，仅小部分(1/3以下)呈现腺管状结构，且细胞异形更为明显。
③黏液腺癌：此型癌肿以癌细胞分泌大量黏液并形成“黏液湖”为特征。在组织学上常可见到2种类型：一种为扩大的囊状腺管状结构，囊内为大片黏液上皮，有的上皮因囊内充满黏液而呈扁平状，甚至脱落消失。另一种组织学表现为大片黏液湖中漂浮着成堆的癌细胞，细胞分化较差，核较大且深染者，可呈印戒状。
④印戒细胞癌：肿瘤由弥漫成片的印戒细胞构成，不形成腺管状结构。当肿瘤细胞内黏液形成较少时，细胞核可呈圆形，胞质呈粉红染色而缺乏印戒细胞之特征，但黏液染色可检出胞质内之黏液。
⑤未分化癌：癌细胞弥漫成片或呈团块状浸润性生长，不形成腺管或其他组织结构。癌细胞通常较小，胞质少，大小形态较一致，有时与淋巴肉瘤不易区分。
⑥小细胞癌：约占0.5%。癌细胞体积小，稍大于淋巴细胞。癌细胞常呈紧密镶嵌状排列，胞质少，核呈圆形、卵圆形、瓜子形或不规则形，核深染，核仁不清，恶性程度较高。
⑦腺鳞癌：亦称腺棘细胞癌，此类肿瘤细胞中的腺癌与鳞癌成分混杂相间存在。腺癌部分分化，一般较好，有腺样结构或有较多杯状细胞及黏液分泌。而鳞癌部分则一般分化稍差，角化现象很少。
⑧鳞状细胞癌：大肠癌中以鳞状细胞癌为主要成分者颇为罕见，如发生于直肠下端，需排除肛管鳞状细胞癌累及直肠之可能。
(2)类癌：大肠类癌属于APUD肿瘤，起源于神经嵴来源的神经内分泌细胞。类癌早期多限于大肠黏膜层，呈半球形结节状隆起于黏膜表面，切面呈浅茶色，边界较清楚，无包膜。当肿瘤体积增大超过1～2cm时，常侵入肌层甚至肠壁全层。组织学上，类癌细胞较小，细胞大小形态较一致，核染色质颗粒较细，胞质较少，淡染。一类为典型的类癌，细胞排列呈岛状、梁索状、条带状、实性团块状或菊形。间质多少不一，常呈透明变性，大肠的类癌多属此型;另一类为腺型类癌，癌细胞形成腺体，腔内可见PAS阳性的分泌物，有时还可见印戒细胞，此型类癌少见。此外，类癌细胞可分泌各种激素，如5-HT，ACTH，VIP等，有的患者可出现类癌综合征。
上述组织学分型并无重要的临床意义，类癌的生物学行为主要取决于肿瘤的大小及浸润深度。通常将直径大于2cm或浸润至肌层的类癌视为恶性。