一个细胞由静止到分裂、最后形成两个子代细胞的过程习称细胞周期；在此过程中，遗传物质精确地复制并平均地分配到两个子细胞。此过程可分为四期：第一间歇期(G1)；DNA合成期(S)；第二间歇期(G2)和有丝分裂期(M)。它受到一系列细胞周期控制因子的精细调控，其中包括促进复制和分裂过程顺序进行的一系列因子，和在各关键点阻断过程进行的抑制因子。大多数正常细胞的细胞周期在24～48小时，值得注意的是，癌瘤细胞的生长虽失控、无序，但临床所见肿瘤的生长却较正常细胞为慢，在72～120小时。现知，影响生长的信号转导因子和细胞周期控制因子都是蛋白质因子，前一个因子同后一因子的特异性结合，引发了后者的构形改变从而激活了后者，又促使后者作用于再下一个因子，这样将信息逐级传递下去。编码这些转导和调控的蛋白质因子的基因如果发生了突变，变成永远处于激活状态的因子，便会促使细胞不断地复制分裂，这些突变的基因便是最先发现的癌基因。相对而言，未发生突发的相应正常基因便被称为原癌基因。随后又发现，如果编码抑制细胞生长因子的基因发生了突变，产生的因子丧失了抑制功能，也有助于癌瘤的生长。此类癌瘤抑制基因又称为抗癌基因。再一个重要的且常发生突变的肿瘤抑制基因是p53（它本身是一个转录因子），它几乎影响了一半的人类肿瘤。不过，肿瘤抑制基因同癌基因不同，它们是隐性基因，必须两个等位基因都因突变丧失了功能，才有助癌瘤的发生。然而，若有一个等位基因在生殖细胞中发生突变从而遗传下来，虽然一时不影响表型，但只要再发生一次体细胞突变就有助促发癌瘤，这是某些癌瘤家族成员早年就易发癌瘤的重要原因。

一般情况下，成人体内大多数细胞都处于静止状态（G0期），它们重新进入细胞周期的潜能因细胞类型而不同。例如神经细胞和骨骼肌细胞处于终末分化状态的G0期，已全然失去复制分裂的能力。而处于G0期的成纤维细胞，当遇到组织创伤时它却可迅速分裂增生、修补创口。

在20世纪70年代就发现的细胞凋亡现象（又称程序性死亡，一种细胞自杀现象），不仅在发育过程中发挥结构重建的功能，还有消灾除害保护整体的作用。当细胞发现自身结构发生不可愈复的损伤，例如染色体DNA受到破坏时，它就会启动“凋亡”机制，由内生的蛋白和核酸分解酶破坏自身结构，将整个细胞分解为若干凋亡小体，最后被邻近细胞或吞噬细胞消灭，从而避免了癌变等危险。放射和化学疗法常常不是直接杀死癌瘤细胞，而是依靠诱发凋亡作用才消灭了癌瘤细胞。增加癌瘤易感性的因素，还有涉及遗传稳定性的种种因子。大部分癌瘤细胞都显示异常增高的突变率即显示遗传不稳定性。

除了极少见的肿瘤易感性（包括肿瘤抑制基因和某些保证遗传稳定性的基因的突变）是遗传的之外，绝大多数癌瘤是环境因子触发体细胞突变的后果。癌瘤的病源和预防　已发现的最大的、也是可以预防的致癌原因是吸烟和不健康的饮食。

吸烟不仅同呼吸道癌瘤有关，同消化道癌瘤也有关，且还同饮酒及环境污染协同作用。不健康的饮食包括过多地摄取饱和脂肪、肉、盐和糖等，缺乏蔬菜、水果，从而减少了纤维、维生素以及其他有助防癌的化学物质的摄入。许多感染同癌瘤有关，特别是病毒感染，如乙型和丙型肝炎病毒同肝癌，人类乳头瘤病毒同宫颈癌，第4型人类疱疹病毒同淋巴瘤。在细菌感染中，幽门螺杆菌同胃癌有关。

同职业有关的致癌物质很多，如石棉、苯、甲醛、农药等，发现较早，研究也较透彻；这在发达国家中已得到一定的控制，但在急速工业化的发展中国家还是重大问题。20世纪50年代出现后被称为“化学预防”的研究，即试图使用一些天然的或合成的化学物质来干预细胞的癌变。研究过的物质大多是蔬菜、水果和谷物中的成分或其衍生物，包括维生素A、C、E等。有的可防止基因受伤害（如维生素E），有的可促进已受伤害的细胞走向凋亡或走向终末分化（维生素A），有的可防止已受伤害的细胞进一步发展为不断增生、具有侵袭力的癌细胞（如非甾体抗炎药）。目前研究较多的是所谓的抗氧化剂。许多致癌因素是通过产生的氧自由基或其他活性氧，破坏了DNA导致癌变，如烟草的烟气、紫外线和离子化辐射、污染空气中的臭氧和氮氧化物都可以产生活性氧。在感染和炎症时，体内也会产生很多活性氧；感染时免疫细胞产生的活性氧本是杀灭病原体的，但过量时也可伤及周围健康组织。

而且它们不仅伤害DNA，还伤害类脂生物膜。人们怀疑活性氧是导致衰老的一个因素，因而它们一直是医学研究的一个重点。根据流行病学观察，食用富含这些抗氧化剂的食物可以减少患癌的风险，实验室研究也证实这一点。不过，采用纯制剂做的大规模人群试验却未得出预想的结果：如对于吸烟的高危人群，往往服β胡萝卜素组的肺癌发病率反而有所增高。有些癌瘤没有什么比较有效的预防方法，例如乳腺癌和前列腺癌。不过，这两种癌现在也在接受化学预防的试验，都是通过影响生殖激素的制剂：前者是用现已用于治疗乳腺癌的三苯氧胺（一种抗雌激素）；后者是使用现用于治疗前列腺良性肥大的非那雄胺（一种抗雄激素）。

一般地说，癌瘤出现症状以后，根治就比较困难了。早期发现的关键是在还没有出现症状之前定期筛查，特别是在40岁以后。例如训练育龄妇女对自己的乳房经常自检。无论男女只要过40岁，即或毫无自觉不适，也要做年度的详细体检，包括常规化验和拍胸片。对妇女，要重视乳腺和盆腔的检查，有条件时要做乳腺X射线照相和宫颈细胞巴氏染色。一般地说，胃肠道癌瘤较不易早期确诊，更要保持高度警惕。

肛门指检有助发现直肠病变，男性还可检查前列腺。化验中，大便潜血最有启发性。必要时要考虑内窥镜检查。此外，近年来前列腺特异性抗原(PSA)检查查出不少前列腺癌患者。筛查可以发现不少问题，通过视诊、触诊，以及化验和特殊检查，可发现的癌瘤，这包括乳腺、宫颈、结肠、前列腺、口腔和皮肤等处的癌瘤。在临床上使用肿瘤标记来探察肿瘤已有多年，所谓肿瘤标记是在血或排出物中可查出的、反映体内存在肿瘤的物质。

这包括癌变细胞的特异产物的超量出现，如见于前列腺癌的前列腺特异性抗原(PSA)、见于绒毛膜癌的人类绒毛膜促性腺激素(hCG)、肾上腺癌病人尿中的固醇、类癌病人尿中的5羟吲哚乙酸(5–HIAA)和见于骨髓瘤的副蛋白质等。另一类是胎儿期可见的抗原在成体中又出现了，这反映癌变组织又恢复了未分化的、无序繁殖的原始性质，肿瘤分泌的胚性抗原有见于肝癌的甲胎蛋白(AFP)、见于卵巢癌的卵巢肿瘤抗原和见于结肠、肺、乳腺和胰腺癌的癌胚抗原(CEA)等。较早发现的肿瘤标记多为蛋白质分子。

但自从出现单克隆抗体技术以后，又发现了不少糖类和黏蛋白（腺癌分泌的糖蛋白）肿瘤标记。不过，这些终究只是基因产物，人们想直接探察突变基因本身可能更有助早期发现肿瘤。现已能用聚合酶链式反应(PCR)将患者排出的脱落细胞中的DNA大量扩增，再用荧光或放射标记的肿瘤分子探针同之杂交，借以查出突变基因。为了取得活组织标本，可能需要穿刺、内窥镜甚至手术。

一般情况下，针切活组织检查要比针吸活组织检查好，它在一定程度上保持了组织格局。要取得更多的组织，同时检查其他项目，则只有采用切开或切除式活组织检查。明确了肿瘤的性质后，还必须明确肿瘤发展的阶段和侵犯的范围，即分期。所谓分期，主要是针对预后判断和治疗决策的一个步骤：根据检查所见，将病人按治愈的可能性分成几组，分别施以不同的处理措施。TNM分期系统拟订较早，应用最广，可作为一切实体瘤的基本分期框架。实体瘤的发展规律是：随着时间的推移，肿瘤在空间上逐步扩大其范围，而治愈的可能性则越来越小。于是根据原发肿瘤的大小(T)、淋巴结的转移情况(N)和有无远处播散(M)，按预后由好到坏分为3～4期。这个分期也反映了早期只有手术才能治愈的局面：原发瘤全部切除的可能性最大；附近淋巴结有了转移，通过根治术还有治愈的可能；但有了远处播散，手术就无能为力了。现肺癌和乳腺癌基本就是按TNM系统分期的。随着研究的深入，逐渐发现了一些能更好地反映预后的指标，因肿瘤类型而不同。这包括细胞的类型和分化程度、组织格局、局部的侵袭情况等。

此外，还可利用生化和免疫等化验手段协助判断预后，例如利用抗体测定淋巴瘤细胞的来源(B或T)，查找激素受体以判断肿瘤对激素治疗的反应等。这一切都可视为广义分期的内容。影像学和内窥镜的进展可更好地了解肿瘤的分布和范围，通过内窥镜可直接采取活组织标本，而影像设备也常用于辅导穿刺取标本。癌瘤的处理　癌瘤病人较难达到彻底康复，可能是癌瘤得到治愈了，但毁容、残疾，甚至生活无法自理以至需要终生照顾。

其次，如果癌瘤不能治愈，就应求得一个时间较长、生活质量也较满意的缓解期。肿瘤的倍增时间要长于细胞周期。且随着肿瘤的增大逐渐延长：在亚临床阶段（肿瘤不到1克）倍增时间可能在一两天之间，而当肿瘤负荷量达到1千克或更多时，倍增时间就可能是3～6个月。有4个参数常用于描述肿瘤组织的生长：标记指数（指正在合成DNA、即处于S期的细胞所占百分数）；有丝分裂指数（指正在分裂、即处于M期的细胞所占百分数）；生长分数（指正在生长、即处于分裂周期中的细胞所占百分数）；细胞死亡分数（指死亡细胞所占百分数）。

随着肿瘤的增大，前两个参数都趋向缩小，而大多数肿瘤的细胞死亡分数都很大，即大多数肿瘤细胞的子代都死去了。事实上，临床可见的肿瘤大多数细胞都处于静止期，生长分数通常不到半数。相比之下，骨髓、胃肠道上皮、毛囊等正常组织的生长分数要更大，因此化疗时它们受的伤害更大。

肿瘤生长的又一个特点是，随着肿瘤的加大，肿瘤细胞不断进化，肿瘤组织由匀质走向异质。肿瘤本是由一个癌变细胞扩增而来的单克隆群体，但肿瘤细胞本身就呈现遗传不稳定性，易发生突变，而肿瘤微环境则起着选择作用，从而导致肿瘤逐渐演化为一个异质的多克隆群体。这些亚群之间存在种种差异：细胞的大小和形状；核型；表面抗原；对抗癌药的反应；繁殖和播散的能力；细胞内酶和肿瘤标记的浓度。

其中，对药物的反应医生比较关注。一般肿瘤至少要大到1厘米（约重1克）才能被发觉，而得到诊断时常常要大到10克以至100克以上。据估计，肿瘤细胞自发突变出现抗药性的发生率在1/106到1/107上下，因此在初发现的1厘米大的肿瘤中便可能已然存在100～1 000个自发产生的抗药细胞。这给治疗带来了困难。