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肺癌指的是肺部組織內細胞生長失去控制的疾病。這種細胞生長可能會造成轉移，就是侵入相鄰的組織和滲透到肺部意外。絕大多數肺癌是肺部惡性上皮細胞腫瘤 ，由上皮細胞病變而造成。肺癌是造成男性和女性癌症相關死亡的最主要原因。全球每年有 130 萬人死於肺癌。最常見的癥狀包括呼吸急促, 咳嗽 (咳血), 和體重減輕。
肺癌主要分為小細胞肺癌和非小細胞肺癌。這個區別對採取不同治療手段有非常重要意義。非小細胞肺癌是通過肺癌手術；而小細胞肺癌常常對化療和放療的反應比較好。
肺癌最常見的原因是長期吸煙。不吸煙者，占肺癌患者的15%，患病的主要原因包括基因、氡氣、石棉、空氣污染 (包括二手煙)。
肺癌可以在胸部攝影 (CR) 和X射線斷層成像 (CT) 上看到。診斷通過活組織檢查確認，通常通過纖維支氣管鏡或 CT 做活組織檢查。治療和預後方案基於癌症的組織學類型，癌症階段，和病人狀況。可能的治療方案有手術、化療、以及放療等。
分類
肺癌分五種：
1. 非小細胞肺癌 (其中又分鱗狀細胞癌、肺腺癌 [腺泡樣腺癌、乳頭狀腺癌、細支氣管肺泡癌、實體癌]、大細胞肺癌 [類癌、其他] 等三種)
2. 小細胞肺癌
3. 類癌
4. 肉瘤
(5.) 無特定類型
絕大多數肺癌是惡性上皮細胞腫瘤 --- 就是上皮細胞的惡性腫瘤。根據癌細胞在顯微鏡下組織學上的大小和外觀，肺癌主要分為「小細胞肺癌」(16.8%）和「非小細胞肺癌」（80.4%）。這個區別對採取不同臨床和愈後有非常重要意義。
由於預防方案相似，幾種非小細胞肺癌歸為一類；主要有三類：鱗狀細胞癌、肺腺癌和大細胞肺癌。 
1. 非小細胞肺癌之鱗狀細胞癌占肺癌的 25% ,通常起始於氣管。在腫瘤中常發現有空腔和細胞凋亡。充分分化的鱗狀細胞癌經常比其他類型的癌生長的慢。 
肺腺癌（lung adenocarcinoma）是肺癌的一種，屬於非小細胞癌。占肺癌的 40%。通常起始於外圍肺組織。大多數肺腺癌和吸煙有關；但在從不吸煙者中，肺腺癌是最常見的肺癌類型。肺腺癌的一類，細支氣管肺泡癌，在女性從不吸煙者中很普遍，會對治療有不同的反應。 不同於鱗狀細胞肺癌，肺腺癌較容易發生於女性及不抽煙者。在肺部的位置常較週邊，腫瘤擴大的速度較慢（倍增時間約120天）。早期無徵兆，通常診斷出來時已經是晚期。
亞洲人的肺腺癌，尤其是女性不抽煙者，對於標靶治療（target therapy）的藥品 gefitinib (商品名Irresa) 反應遠比西方人要好。
2. 小細胞肺癌 (SCLC)
小細胞肺癌，也叫「燕麥細胞癌」，不太常見。 這個癌常在大的呼吸道（主要或分支氣管）里並發展迅速，很快就長的很大。小細胞里有神經分泌細胞顆粒球 (內含內分泌荷爾蒙的囊泡）, 因此會和內分泌-副癌綜合症有關。雖然起初會對化療比較敏感，但最終預後效果不佳且通常遠端轉移。小細胞肺癌分局限期和廣泛期。這類肺癌很大程度上和吸煙有關。
肺癌是多樣性很強的，腫瘤中包括幾中小類的癌細胞的情況非常常見。 
目前，最廣為認可和使用的肺癌分類體系是第四版的「肺和呼吸系統腫瘤組織學分類」，於2004年由世界衛生組織和國際肺癌研究協會聯合發表。其中確認了多種組織病理學上特別的非小細胞肺癌，歸入多個新的小類別，包括肉瘤樣癌，腮腺癌，類癌，肺腺鱗癌。最後一小類至少分別包括了10%的肺腺癌和鱗狀細胞癌。當腫瘤中即包括小細胞癌又包括非小細胞癌，這類被分為是一種小細胞癌的變種，稱作混合小細胞癌。混合小細胞癌是目前唯一一種被承認的小細胞癌變種。
嬰兒和兒童中，最主要的肺癌類型是 3. 類癌和 4. 肺母細胞瘤。
遠端轉移
肺是身體其他部位的癌遠端轉移的目標。這些繼發性癌症按照其原發地定性；因此，乳腺癌遠端轉移到肺以後，依然稱作乳腺癌。他們通常在胸部攝片上有很有特點的圓形外觀。在兒童中，大多數肺癌是繼發性的。原發性的肺癌本身常轉移到腎上腺，肝，腦和骨頭。
肺癌的分期
肺癌的分期是評估癌症從其原發地擴散的程度，是肺癌預後和可能治療方法的重要因素。非小細胞肺癌的分期從 IA (1A,最佳預後)到 IV (「4」,最差預後)。小細胞肺癌如果局限於胸腔一測在一次放療範圍內則為局限期，其他則為廣泛期。
癥狀
肺癌的癥狀包括 
呼吸急促、咳血、長期咳嗽、喘鳴、胸口痛和腹痛、體重減輕，全身無力，胃口不好、嗓音沙啞、杵狀指（不常見）、吞咽困難、如果腫瘤長在呼吸氣道上，其將阻礙氣流，引起呼吸困難。還將造成障礙後滯留物的積累，容易引起肺炎。很多肺癌有很豐富的血液供應。腫瘤表面可能很脆弱，容易造成流血，並在咳嗽中帶出。
根據腫瘤類型的不同，所謂副癌綜合症也許會讓人注意到疾病。就肺癌言，Lambert-Eaton 肌無力綜合征 (免疫系統紊亂造成的肌無力)，高血鈣，或抗利尿激素紊亂綜合症(SIADH)。在肺尖部的腫瘤， 也稱作 Pancoast 癌，有可能浸潤交感神經系統，從而造成出汗異常和眼球肌肉問題 (這樣的組合稱為Horner綜合症)，也因為腫瘤浸潤臂叢神經造成手無力。
很多肺癌的癥狀，比如骨頭痛，發熱，和體重減輕並不特別；在老年人中，這些癥狀可能是一些並發病。很多病人在注意到癥狀尋求治療的時候，其癌症已經擴散。遠端轉移通常出現在腦，骨頭，腎上腺，另一側肺，心包和腎臟。約 10% 的病人在診斷出肺癌的時候沒有癥狀；而是在常規肺部攝片時意外發現。
病因
任何一種癌症的主要原因包括致癌物質(比如吸煙)，放射和病毒感染。這些暴露造成支氣管組織里細胞(支氣管上表皮細胞) DNA 累積性的改變。當比較多的組織受損時，癌症最終開始發展。
吸煙
隨著人群中吸煙人數的增加，肺癌死亡率也在增加。來源：美國國立衛生研究院
香煙是目前肺癌最主要原因。在已開發國家，吸煙造成近 90% 的肺癌死亡 (男性90%女性85%)。在男性吸煙者中，一生肺癌發病的風險為17.2%；女性吸煙者為11.6%。而不吸煙者的風險小的多，男性 1.3% 女性 1.4%。香煙中包含超過 60 種已知的致癌物質，比如氡氣衰變產生的放射性同位素，亞硝酸胺，苯並芘。此外，尼古丁會抑制免疫系統對惡性生長的反應。一個人吸煙的時間和頻率會增加肺癌發病的可能性。如果停止吸煙，隨著肺的修復和污染顆粒被清除，這樣的可能性逐漸下降。此外，有證據表明從不吸煙者的預後好與吸煙者而且確診時吸煙的病人的生存時間比已戒煙者要短。 
被動吸煙（吸入其他人抽的香煙的煙霧）是不吸煙者患肺癌的一個原因。 被動吸煙者也指和吸煙者共同生活或工作的人。來自美國, 歐洲, 英國, 和澳大利亞的研究都一致表明被動吸煙者的相對風險顯著增大。最近對側流煙氣（直接從燃燒的煙捲到空氣的煙）的研究表明其比直接吸入香煙更加危險。大約 10-15% 的肺癌患者從不吸煙。美國每年有 2-3 萬不吸煙者被診斷為肺癌。由於 5 年存活率，每年美國不吸煙者死於肺癌的人數大於死於白血病，子宮癌和愛滋病的人數。
氡氣 
氡是一種無色無嗅的氣體。地殼里的放射性元素鈾衰變成鐳，進一步衰變成氡。衰變產生的放射性產物使基因物質電離子化，引起突變，有時是癌變。氡是吸煙以外引起肺癌的第二大原因。
各地氡氣濃度水平因地點和地下土質和岩石不同而異。比如，英國的康沃爾郡地下是花崗石，氡氣成為一個主要問題。當地建築物必須有風扇通風以降低氡氣濃度水平。美國國家環境保護局(EPA)估計每15樁房屋中就有1樁氡氣水平超過建議標準4 pCi/升 (148 Bq/立方米)。在美國，愛荷華州平均氡氣濃度水平最高。由於長期暴露於超過建議標準4 pCi/升的氡氣濃度，那裡的肺癌風險增加50%。
石棉
組織病理學上觀察到和石棉肺有關的含鐵體，蘇木紫及伊紅染色石棉能導致多種肺部疾病，包括肺癌。吸煙和石棉在導致肺癌上有協同效應。[47] 在英國，男性肺癌死亡中由石棉引起的佔2-3%。[48] 石棉還會引起肺膜癌變，叫胸膜間皮瘤（不同於肺癌)。
病毒 
已知多種病毒會造成動物的肺癌，最近的證據也指向人類也很有可能。有可能的病毒包括人乳頭狀瘤病毒(HPV)，JC病毒， 猴副流感病毒40(SV40), BK病毒, 和巨細胞病毒(CMV)。 這些病毒可能影響了細胞生命周期阻礙細胞凋亡，從而使細胞分裂失控。 
懸浮粒子
美國癌症學會的研究直接把肺癌和暴露在懸浮粒子相關聯。比如，空氣中粒子濃度只增加1%，肺癌發病風險增加14%。[54][55] 進一步的，目前已經確認粒子大小很重要。超細微的粒子能侵入肺的更深處。 
發病機制 
和其他許多癌症類似，肺癌的發生源於癌基因的激活，或抑癌基因的喪失活性。癌基因指的是那些使人容易得癌症的基因。通常認為原癌基因在遇到致癌物以後會變成癌基因。大鼠肉瘤蛋白(RAS)原癌基因的基因突變大約造成10-30%肺腺癌。表皮生長因子受體(EGFR)控制著細胞的分裂，凋零，抑制血管生成，和腫瘤侵蝕。EGFR基因突變和擴增在非小細胞肺癌中很常見，因此才有採用EGFR抑制劑的治療基礎。但Her2/neu蛋白很少受影響。染色體損傷會導致基因雜合缺失。這可造成抑癌基因喪失活性。在小細胞肺癌中，經常見到3p，5q，13q，和17p染色體損傷。60-75%的病例在17p染色體上p53抑癌基因受影響。其他經常發生突變和擴增的基因有c-MET,NKX2-1, LKB1, PIK3CA, 和 BRAF。多種基因多態性和肺癌有關，包括白細胞介素-1，細胞色素P450，細胞凋亡的促進因子(比如caspase-8)，和DNA修復分子(比如XRCC1)。有這些基因多態性的人在接觸致癌物質後更容易得肺癌。最近的研究發現對位基因MDM2 309G也是亞洲人得肺癌的一個風險因素。 
診斷
胸部攝片上顯示左肺腫瘤
如果病人主訴的癥狀有可能是肺癌，第一步診斷措施是胸部X光。可能會看到明顯的塊，縱隔增厚(表明已發展到那裡的淋巴結)，肺不張(肺塌陷)，肺實變(肺炎)，肺積水。如果影像學上沒有發現但懷疑很大(比如吸煙很多，痰中帶血)，支氣管鏡和CT也許會提供有用的信息。在支氣管鏡或CT活檢通常用於確定癌症的類型。
痰中發現異常細胞(細胞異型性)表明肺癌的可能性增大。痰的細胞病理學檢查和其他篩選檢查或許可以早期發現肺癌。
CT掃描顯示左肺腫瘤
胸片有異常的鑒別診斷包括肺癌和其他非腫瘤疾病，包括感染性的肺結核、發炎性的類肉瘤。這些疾病可能造成縱隔淋巴病，胸結節，有時很類似肺癌。肺癌也有可能被意外發現：在為其他原因做的胸片或胸部CT上發現肺內獨立結節(SPN)。肺癌的確診和分類需要將被懷疑的組織在顯微鏡下觀察。 
預防 
預防是抵禦肺癌的最有效方法。雖然在大多數國家工業和家庭致癌物質已經被指明和禁止，吸煙依然很普遍。消除吸煙是預防肺癌的主要目標，戒煙是其中一個重要的預防措施。[68]對青少年的預防措施特別重要。1998年煙草大和解協議使美國的46個州每年享有煙草行業的支付。各州的公共衛生機構用這項支付和煙草稅來資助其預防項目，但沒有州達到美國疾病控制中心所推薦的把15％的煙草支付和煙草稅用於這些預防項目。 
不抽煙是預防肺癌的其中一個方法，由於香煙中至少有五十種以上的致癌物質，如果每天抽一包煙，死於肺癌的機會將是不抽煙者的二十二倍，如果每天兩包煙，風險更會增加至四十五倍，因此愈早戒煙才能降低患癌機會率，不吸煙者亦要盡量避免吸入他人的二手煙。另外，空氣污染、在放射性（如鈾、氡）和礦物性（如石綿、焦油）還有金屬（如鎳、砷）等致癌物環境工作的人，應採取防護措施，盡量減少工作人員受到輻射影響。對暴露於致癌化合物的工人，必須採取各種有效的勞動防護措施，避免或減少與致癌因子的接觸。而有肺部慢性疾病（如間質性肺病、肺結核），家族史有肺癌等等，都會增加患癌機會。