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阴道腺癌的病因尚未明了。阴道本身无腺体，阴道腺癌可来自残余的中肾管、副中肾管及阴道的子宫异位内膜组织。
人类在妊娠晚期胎儿阴道发育成熟。在怀孕时使用己烯雌酚对胎儿生殖道有一定的影响。己烯雌酚使阴道的腺上皮存留导致阴道腺病。母亲在怀孕早期使用己烯雌酚的女性发生阴道透明细胞癌增高的原因部分是因为阴道有大面积的异位腺上皮，阴道透明细胞癌与阴道腺病的输卵管内膜细胞有关。母亲在怀孕早期使用己烯雌酚的女性阴道输卵管内膜型上皮面积增大，增加了与不明原因的辅致癌物质作用的机会，这些女性在初潮后体内的雌激素作为启动因子促使癌的发生。母亲使用己烯雌酚后通过子宫胎盘屏障进入胎儿体内，在妊娠早期胎儿的阴道已有雌激素受体发育。己烯雌酚不是甾体激素，它不能在胎儿体内像甾体雌激素一样被代谢，因此，会影响胎儿阴道的发育。
(二)发病机制
1.原发性阴道腺癌己烯雌酚引起阴道透明细胞癌的组织发生学机制：阴道起源于苗勒管和泌尿生殖窦，一对副中肾管使体腔上皮内陷接近泌尿生殖脊，持续向尾部方向伸展，然后在泌尿生殖窦处融合。起源于苗勒管的柱状上皮被起源于阴道板的扁平上皮组织代替，扁平上皮组织成腔成为阴道，阴道被覆扁平上皮。
阴道腺癌可以来源于残留中肾管、未转化为阴道黏膜的副中肾管、尿道周的腺体和子宫内膜异位病灶。宫内己烯雌酚接触史的阴道腺癌可以由阴道腺病发展而来。无宫内己烯雌酚接触史的阴道腺癌显微镜下与其他部位的腺癌相似。与己烯雌酚相关的透明细胞癌表现出3个基本的组织学特征：囊管状、乳头状和实体状。肿瘤细胞呈毂状和柱状，透明的细胞质和清晰的细胞膜，或者呈粗头短钉状，核大、不典型、突起，周围有少量细胞质。
(1)阴道透明细胞癌：
①大体：2/3发生于阴道上端，多数呈息肉状，也可结节状，有的呈扁平斑或溃疡形，质硬，表面肉芽状。
②镜检：镜下见癌细胞质透亮，细胞结构排列呈实质一片，可呈腺管状、囊状、乳头状及囊腺型。电镜下见癌细胞质内含糖原颗粒群，细胞有微绒毛，短而钝，线粒体和高尔基体丰富。
(2)阴道中肾管腺癌：位于中肾管在阴道部分行走的途径，即阴道侧壁和顶壁。肿瘤生长的部位较深，表面覆以阴道黏膜上皮。癌细胞呈腺管状或乳头状，细胞为典型的图钉状，核深染，大而异型。组织化学检查，对PAS和黏多糖染色皆阴性。
(3)内膜样腺癌：来自异位子宫内膜，癌细胞可以同透明细胞癌，或是无黏液分泌的腺上皮细胞，显示明显的异型。
(4)罕见腺癌：如混合性肠腺癌和亲银细胞癌。光镜下见癌细胞有假复层柱状细胞，有黏液分泌，在腺癌下方有未分化小细胞巢，小细胞对亲银染色呈阳性反应，组化检查对5-羟色胺抗体呈阳性反应。电镜见小细胞有神经分泌颗粒。
2.继发性阴道腺癌的组织病理学检查阴道病灶的外观大体上呈息肉状、乳头状或菜花状，阴道壁呈现不规则结节状浸润。显微镜下见阴道内复发病灶较原发部位的肿瘤分化更差，常常形成实性区域，表现更明显的细胞不典型和上皮增生，并常常围绕血管呈旺盛生长。继发性腺癌的组织学类型以黏液性腺癌最多，它主要来源于胃肠道、宫颈及卵巢肿瘤的转移。