组织病理：转移性肺癌中腺癌占30%，鳞癌占30%，其他为未分化癌包括大细胞未分化癌和小(燕麦)细胞未分化癌，支气管肺泡黏液上皮样类癌和肺肉瘤少见，来源于肺的鳞状细胞转移癌的肿瘤细胞，通常中等度或分化不良，呈上皮样细胞岛，可见程度不等的角化形成和细胞间桥，通常仅有小量鳞状细胞漩涡(角珠)，角质形成细胞呈非典型性，表现为大而奇形怪状细胞，梭形细胞，透明细胞和大量核分裂象，大的肿瘤灶中央呈坏死区。
来源于肺腺癌的转移癌通常中等度分化，呈管状和腺性结构，肿瘤细胞呈多形性，核染色深，有许多核分裂象。
大细胞未分化癌转移癌由片状大而多形性的细胞构成，胞浆丰富，核仁明显，可见许多核分裂象，巨细胞亚型具有鬼怪细胞，核奇形怪状和吞噬有白细胞的细胞，透明细胞亚型由片状透明细胞和透明细胞岛构成。
小细胞未分化肺转移癌由比淋巴细胞略大些的轻度多形性细胞构成，瘤细胞排列成岛状，小梁状和玫瑰花结状，常见核分裂象。
免疫组化：来源于肺转移性鳞状细胞癌，像其他鳞状细胞癌一样，细胞角蛋白和上皮膜抗原阳性，50%～80%来源于肺鳞状细胞转移癌，癌胚抗原阳性，来源于肺转移性腺癌，PAS染色阳性和耐淀粉酶，涎黏蛋白阳性，70%～100%癌胚抗原(CEA)阳性，来源于肺的大细胞未分化转移癌，细胞角蛋白和癌胚抗原阳性，神经元特异性烯醇化酶，S-100蛋白和白细胞共同抗原阴性，来源于肺小(燕麦)细胞转移癌时低分子重细胞角蛋白呈弥漫性核周颗粒型阳性反应和对神经细丝也呈不同程度阳性反应，此外也对神经特异性烯醇化酶(NSE)阳性，而对S-100蛋白呈阴性反应。
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