甲状腺癌（thyroid carcinoma）是最常见的甲状腺恶性肿瘤，约占全身恶性肿瘤的1%，包括乳头状癌、滤泡状癌、未分化癌和髓样癌四种病理类型。以恶性度较低、预后较好的乳头状癌最常见，除髓样癌外，绝大部分甲状腺癌起源于滤泡上皮细胞。
甲状腺癌可以分为4种亚型，分别是乳头状癌、滤泡状癌、未分化癌和髓样癌。它们的发病率和危险程度各不相同。
1、乳头状癌：最为常见的甲状腺癌，起源于甲状腺滤泡上皮。癌细胞核呈毛玻璃样改变，常见核沟及核内假包涵体，间质内可见砂粒体形成。易早期经淋巴道转移。免疫组化方面，乳头状癌呈细胞角蛋白（CK）、甲状腺球蛋白（Tg）和甲状腺转化因子-1（TTF-1）免疫阳性反应，但突触素（Syn）和铬粒素（Cg）呈免疫阴性。备选标记包括S-100蛋白、HLA-DR、雄激素受体、高分子量CK，CK19和RET。有学者建议将HBME-1和galectin-3用于标记乳头状癌，虽然其阳性表达率较高，但并不特异。CK19被广泛应用于乳头状癌的标记，但也存在争论，因为在慢性淋巴细胞性甲状腺炎CK19也可呈免疫阳性。应用RET染色确定RET/PTC基因重排需依赖于可靠敏感的抗体。伴有转移的乳头状癌典型表现是p27免疫阴性或cyclinD1免疫阳性，而没有转移的乳头状癌则相反，呈p27免疫阳性和cyclinD1免疫阴性。甲状腺源性转移性乳头状癌TTF-1和Tg呈阳性，而肺原发性癌TTF-1可呈阳性但Tg阴性。在肺和甲状腺以外的乳头状癌对TTF-1和Tg均呈阴性反应。
2、滤泡癌：由不同分化程度的滤泡上皮构成，细胞通常分化较好，诊断需见包膜浸润及血管浸润，早期可出现血道转移。免疫组化方面，滤泡癌呈TTF-1、Tg和低分子量细胞角蛋白免疫阳性反应。在部分滤泡癌中，对CK19、一些天然的和唾液酸化的Lewis血抗原呈局灶性免疫反应阳性，有报道肿瘤也表达Galectin-3、HBME-1、CD15和CD44V6。与正常甲状腺、良性滤泡疾病和乳头状癌滤泡亚型一样，滤泡癌通常显示E-cadherin和beta-catenin膜阳性，但广泛侵袭性滤泡癌的E-cadherin表达下降。一般情况下，滤泡癌呈Bcl-2阳性、TP53阴性、cyclinD1低表达、p27高表达和较低的增殖率。
3、髓样癌：起源于滤泡旁细胞（C细胞），多达25%的肿瘤有遗传性，是由RET原癌基因突变引起的常染色体显性遗传。癌细胞较小，圆形，多边形或梭形，排列成巢状或条索状。电镜下见胞浆中有神经内分泌颗粒。免疫组化通常嗜银染色阳性。绝大多数肿瘤细胞降钙素表达阳性。大多数病例CEA免疫阳性、神经内分泌标记物表达阳性如铬粒素A（CgA）和突触素（Syn）。有些肿瘤TTF-1和低分子量角蛋白也呈阳性。肿瘤细胞可含多种神经内分泌物质，如生长抑素、儿茶酚胺、5-羟色胺等，Ki-67指数常较低。
4、低分化癌：可分为3种不同的组织学形态：岛状、梁状、实体性。除直接局部侵犯外，最常见扩散到局部淋巴结和转移到肝和骨。大多数肿瘤可以根据形态结构、侵袭性生长方式、坏死和明显的血管侵犯做出诊断。低分化滤泡癌TTF-1和Tg表达阳性，但Tg阳性仅限于岛状肿瘤细胞和欠发育的滤泡。TP53常局灶性阳性表达、Ki-67表达指数增加。大多数低分化癌与正常甲状腺、高分化甲状腺癌相反，不显示E-cadherin膜阳性。与甲状腺细胞复制相关的免疫组化标记可以表现出增殖。
5、未分化（间变性）癌：细胞分化较差，形态多样，免疫组化和超微结构特征表明本型是上皮分化性的，可分为小细胞型，巨细胞型，梭形细胞型。该类型早期即可发生血道或淋巴道转移，预后极差。免疫组化显示细胞角蛋白（CK）呈阳性表达，Tg几乎均为阴性，其中裹入的非肿瘤性甲状腺或高分化肿瘤组织可呈阳性。未分化癌罕见TTF-1表达，而对TP53呈免疫阳性反应。
6、鳞状细胞癌：与其他器官的鳞状细胞癌形态一致。常见广泛的甲状腺周围软组织、血管及神经侵犯。甲状腺鳞状细胞癌对细胞角蛋白CK19呈强阳性反应，而CK1、CK4、CK10/13和CK20表达阴性。在一些肿瘤中可见灶性CK7和CK18免疫阳性，偶见病例报道Tg阳性表达，但多被认为是从邻近细胞的非特异性吸收所致。肿瘤常显示高的增殖指数。
7、其他：甲状腺还可发生黏液表皮样癌、黏液癌、混合性髓样和滤泡细胞癌等，但均较罕见。
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