在各种致瘤因子的作用下, 机体的某一细胞或一群细胞脱离机体对细胞生长的控制而异常增生所形成的新生物。正常细胞一旦转变成肿瘤细胞, 其结构、代谢、生长、分化等都处于异常状态, 且代代相传, 最后发展成肿瘤病。
对畜禽肿瘤的研究, 是与动物病理解剖学的研究同时开始的。肿瘤病因学的研究, 则是以1908年鸡白血病病毒的发现为契机, 并取得了突破性的进展。美国的费尔德曼(W.H.Feldman) 于1932年出版的 《家畜的肿瘤》一书是世界上最早的动物肿瘤学著作。中国从20世纪50年代便开始了对畜禽肿瘤的研究并积累了资料。1979年起不少省、市、区开展了畜禽肿瘤普查。1985年中国兽医病理学研究会召开了首届畜禽肿瘤病理学讨论会。中国现已积累了一些畜禽肿瘤病的有价值的资料, 包括牛白血病、绵羊肺腺瘤样病、牛膀胱肿瘤、鸡马立克氏病、兔肾母细胞瘤, 特别是对鸡的食管癌、鸭和猪的肝癌、猪的副鼻窦腺癌和鳞状细胞癌已取得比较系统的病因学与病理学资料。兽医工作者在鸡群中通过大面积预防接种火鸡疱疹病毒疫苗, 使马立克氏病已基本得到控制, 是首次应用特异性免疫学方法预防肿瘤病获得成功的范例。
肿瘤的生物学特性
生长与分化 正常细胞组织的生长与分化都处在一种合理的控制之下, 这种控制不仅调节着细胞的分裂, 还保证细胞只有当需要时才产生新的细胞。除生长激素、促性腺激素和雌激素等对细胞的分裂发生影响外,还有两种局部调节方式:一是生长中细胞的直接接触对分裂的抑制作用,即有丝分裂的接触抑制(con-tact inhibition); 二是产生生长调节物质, 如生长抑素(chalone)。这两种现象在肿瘤细胞都已不复存在,所以会失去控制而无限制生长。肿瘤细胞和组织的分化程度(成熟程度)较低, 有些恶性肿瘤可能完全不分化, 退回到胚胎时期的形态。
结构异型性 肿瘤的组织结构和细胞形态, 都与其起源的正常组织有不同程度的差异, 即肿瘤的异型性。异型性的大小是肿瘤组织分化程度高低的重要标志。恶性肿瘤的异型性大, 主要表现为: 细胞大小不一, 一般比正常细胞大, 形状多样, 不规则。细胞核较正常大, 大小不均, 有的为巨核、双核或多核, 形状不规则, 染色增深。核膜厚而明显,染色质粗大,分布不均, 核仁大而数量增多。常可见到非典型核分裂相。电子显微镜下,核明显肿大,核膜凹凸不平,呈波浪状或具有皱褶,线粒体、内质网及高尔基器等均不发达,细胞间的连接松弛,桥粒减少或消失。
肿瘤细胞的染色体的数量和形态异常,常为非二倍体。如正常牛有60个染色体,而白血病病牛的染色体数经常为57、58或是63~65。染色体的形态往往发生断裂、裂隙、重组以及形成环状等变化。
代谢活动 肿瘤细胞的代谢异常,表现在细胞呼吸、酶的特性和水平以及细胞产物等方面。正常细胞的呼吸作用会表现巴斯德效应(Pasteur Effect),即氧浓度升高时,糖的酵解(糖的无氧降解,即一分子葡萄糖转化为二分子乳酸)会受到抑制,乳酸堆积减少。恶性肿瘤细胞则不同,即使供氧量充分,糖酵解仍以高速率进行, 出现乳酸堆积,因此恶性肿瘤组织容易发生酸中毒。
肿瘤细胞的酶系统的改变主要表现在:①起源组织的特异性酶的活性降低或消失。如正常肠粘膜组织有较丰富的碱性磷酸酶和酯酶,但肠癌组织中这两种酶的活性均减弱。②起源于不同组织的恶性肿瘤。其酶的改变极为相似,而正常组织则具有各自本身的特异性酶。③恶性肿瘤细胞的氧化酶(如细胞色素氧化酶和琥珀酸脱氢酶)减少。④许多肿瘤细胞的溶酶体酶活性升高。特别是胶原蛋白酶和透明质酸酶,这些酶的增高有助于肿瘤细胞向周围组织侵袭。
肿瘤组织的蛋白质代谢无论是合成或分解都增强,但合成比分解占优势。肿瘤组织不仅能利用吸收的食物营养,而且还能夺取正常组织的蛋白质分解产物合成本身的蛋白质,因此到了肿瘤后期,机体常处于恶病质状态。恶性肿瘤细胞还能合成一些仅见于正常胚胎组织、出生后即行消失的蛋白质,例如结肠癌的癌胚抗原、原发性肝癌的甲种胎儿蛋白等,这是由于基因脱抑制造成肿瘤细胞重新表达的结果。此外,有些肿瘤细胞能合成某种激素,但其起源的正常组织是不产生的,如肺癌细胞能产生促肾上腺皮质激素,称为异位性激素分泌,也是肿瘤细胞分化异常的一种标志。
发展与退化 肿瘤的生长有其自然规律。发展(progression)是一种动力过程,在某种意义上讲,是恶变的同义词。瘤细胞的特征包括:特异分化过程消失、出现更强的侵袭力、细胞群发生遗传上的不稳定性,即原来的细胞克隆中产生进一步突变的后代。发展往往是从瘤前状态开始的,例如马和微型猪的黑色素瘤在发生前会有毛色消褪现象;犬的皮肤和口粘膜的黑色素瘤,则是继黑色素沉着而发生的。缺乏色素的动物,其皮肤一旦曝晒日光,就会产生上皮增生(斑块或乳头状瘤),然后演变为鳞状细胞癌。牛、绵羊和家兔的病毒性乳头状瘤是鳞状细胞癌的前驱损害, 日光照射则是其恶化的因子。牛眼的鳞状细胞癌(简称眼癌)是经由斑块、棘皮症、乳头状瘤等变化而成的。
肿瘤发生部分消失或全部消失称为退化(regres-sion),见于犬的组织细胞瘤和传染性生殖器瘤以及牛的眼癌。这种自发消失现象极为罕见,可能是机体免疫功能起作用的结果。
分类与命名 当前各国通用的肿瘤分类法是按肿瘤的组织来源为基础而制订的。世界卫生组织(WHO)比较肿瘤学小组(Comparative Oncology Group)出版的《家畜肿瘤国际组织学分类》是该机构为先期出版的《人体肿瘤国际组织学分类》配套的一本重要文献。肿瘤不论良性与恶性,均以“瘤”(oma)为其字尾,再冠以组织名称,如纤维瘤、腺瘤等。在恶性瘤,如组织来源为间叶组织,则在组织名称和瘤字之间加一“肉”(sarc-)字,如纤维肉瘤、平滑肌肉瘤等。但来自间叶组织的间皮细胞和内皮细胞,则取名同良性瘤,在细胞名称前加“恶性”二字,如恶性间皮细胞瘤。来自上皮组织的恶性肿瘤,则在组织名称和瘤之间加一癌(carcin-)字,如腺癌瘤、鳞状细胞癌瘤等,通常简称为“癌”。黑色素细胞的恶性瘤,则在良性瘤名称之前加“恶性”二字。有些来源于幼稚组织的恶性肿瘤称为母细胞瘤,如肾母细胞瘤、神经母细胞瘤等。
国际抗癌联合会(International Union AgainstGancer)根据预后和治疗结果制订了临床分类法(Cli-nical Classification)。世界卫生组织兽医肿瘤学家小组于1986年会同兽医癌症学会(Veterinary CancerSociety)参考上述分类法原则,为动物肿瘤的临床分期提出了目的和要求。
肿瘤的良性与恶性 区别肿瘤性质的主要指标见表1。其中最重要的是肿瘤细胞的侵袭力(invasiveness)和转移性(metastasis)。
表1 区别良性与恶性瘤的主要指标
指 标 | 良 性 | 恶 性 |
细胞大小 核仁 染色质 染色体 有丝分裂象 | 一致 正常 通常数量正常 正常 无或少 | 不一致 大, 不止一个 过多, 深染 有些肿瘤的数目异常 通常较多, 出现非典 型性 |
胞核与胞浆比例 生长方式 生长速度与发展 | 较低 膨大性, 外有包膜 缓慢, 偶尔生长停止 或退化 | 较高 侵袭性(浸润性) 一般迅速发展, 极少 中途停止 |
转移 对机体的影响 | 无 通常不致命, 位于中 枢神经系统的例外 | 常有 致命 |