黄曲霉毒素对大鼠、鸭、豚鼠等动物有强烈的致癌作用。动物实验证明，黄曲霉素B1是肝癌最强的致癌物。流行病学调查发现在一些肝癌高发地区，粮油、食品(如玉米、麦、大豆、花生等)受黄曲霉素B1污染的情况往往比较严重，而在低发区较少见。这些均提示黄曲霉素可能是某些地区肝癌多发的因素，但迄今尚无致人类肝癌的直接证据。最近有报道，流行病学调查黄曲霉毒素与肝癌无关，尚待进一步研究。
动物实验证明，一些化学物如亚硝胺类和偶氮苯类在很多动物中能引起肝癌。在某些肝癌高发区的土壤及水源中，发现含硝酸盐及亚硝酸盐类物质较高。而亚硝酸盐在胃内酸性条件下可生成亚硝胺，这些化学致癌物与肝癌的关系值得注意和研究。
中华分支睾吸虫寄生肝内小胆管，刺激胆管上皮细胞增生，有的可发生癌变，成为胆管细胞癌，因在切片中看到由胆管上皮细胞增生逐渐发展到癌的各个阶段，故认为此类肝癌是在寄生虫感染的物理或化学刺激下产生的。但绝大多数胆管细胞癌并无肝吸虫感染，故可能还有其它原因。血吸虫病肝硬化的肝细胞多呈萎缩而无明显增生，因此很少引起肝癌。
肝癌有时可出现家族聚集现象，多系共同生活并有血缘关系，许多学者认为家族聚集的原因可能系由于病毒性肝炎的母子垂直传播引起。(二)微量元素 从高发区土壤，饮水，粮食，人的头发及血液中分别检测微量元素发现铜、锌较高，钥较低。微量元素铜、锌和肝癌的关系值得注意。(三)营养不良和营养缺乏 营养与肿瘤是90年代人类健康的重大议题，受到社会各界的重视。其作用是在促癌阶段，加速或减慢 ——癌变。高脂及腌、熏食品与肿瘤的发生关系最为密切，宜多吃蔬菜、水果和杂粮。动物实验证实，高脂饮食、低蛋白血症、蛋氨酸及胆硷缺乏，可引起肝细胞坏死、脂肪性变、肝硬变和肝癌。如饲料富于蛋白质，蛋氨酸和B族维生素，则肝癌延迟发生，甚至不发生。
发病机制
1.肝癌的大体形态及分类
肝癌结节外观多数呈球状，边界不甚规则，肿瘤周围可出现“卫星结节”，肝脏周边部靠近包膜的癌结节一般凸出表面但无中心凹陷，癌结节切面多呈灰白色，部分可因脂肪变性或坏死而呈黄色，亦可因含较多胆汁而显绿色，或因出血而呈红褐色，出血坏死多见于大结节的中央部，癌结节质地与组织学类型有关，实体型癌切面呈均质，光滑且柔软;梁状型癌切面则干燥呈颗粒状;胆管细胞癌因富含胶原纤维质地致密，肝癌体积明显增大，重量可达2000～3000g，不伴肝硬化的巨块型肝癌体积更大，重量可达7000g以上，多数肝癌伴大结节性或混合性肝硬化，部分门静脉，肝静脉腔内可见癌栓形成。
(1)1901年Eggel分型：将肝癌大体分为巨块型，结节型和弥漫型三种类型。
①巨块型：癌组织呈大块状，可以是单发性，也可以由许多密集的小结节融合而成，一般以肝右叶多见，约占73%，类似膨胀性生长，周围可有假包膜形成，合并肝硬化较轻，手术切除率较高，预后也较好，但有报道伴有“卫星结节”的巨块型肝癌预后差。
②结节型：肝癌由许多大小不等的结节组成，也可由数个结节融合成大结节，常伴有明显肝硬化，手术切除率低，预后较差。
③弥漫型：最少见，主要由许多癌结节弥散分布于全肝，伴肝硬化，预后极差，这一传统分型已沿用至今，主要适用于已有临床表现的肝脏较大和较晚期肝癌。
肉眼观察原发性肝癌既有上述不同类型，其发生之方式因此也有不同解释，有的学者认为肝癌的发生是多中心的，即癌肿是同时或相继地自不同的中心生出;也有人认为癌肿的发生是单中心的，即癌肿初起时仅有一个中心，而肝内的其他结节均为扩散转移的结果，就临床的观点看来，不论肝癌是以何种方式发生，显然结节型及弥散型的肝癌更为严重，因为这种肝癌的恶性程度很高，且病变已经累及肝脏的两叶，故预后最劣。
(2)奥田邦雄(日本)结合肝癌的生长方式将肝癌分为：
①膨胀型：癌肿边界清晰并有包膜形成，有单结节或多结节，常伴有肝硬化。
②浸润型：癌肿边界不清，多数不伴肝硬化。
③混合型：在膨胀型癌灶外伴有浸润型肝癌存在，同样分为单结节型和多结节型。
④弥漫型：肝脏弥散性的小结节癌灶，结节直径多在1cm以下，分布于整个肝脏。
⑤特殊型：如带蒂外生型，肝内门静脉癌栓而无实质癌块等，不同地区肝癌的病理表现不同，如日本以膨胀型为多，北美以浸润型为多，南非的肝癌常不伴有肝硬化。
(3)我国目前应用的肝癌大体分类标准：全国肝癌病理协作组在Eggel分类基础上又提出以下分型即弥漫型，块状型(包括单块状，融合块状，多块状)，结节型(包括单结节，融合结节和多结节)，小癌型。
①弥漫型：癌结节小，呈弥散性分布，此型易与肝硬化混淆。
②块状型：癌肿直径>5cm，其中>10cm者为巨块型，可在分为3个亚型。
A.单块型：单个癌块，边界较清楚或不规则，常有包膜。
B.融合型：相邻癌肿融合成块，周围肝组织中有散在分布的卫星癌结节。
C.多块型：由多个单块或融合块癌肿形成。
③结节型：癌结节直径>5cm，可再分为3个亚型：
A.单结节型：单个癌结节，边界清楚有包膜，周边常见小的卫星结节。
B.融合结节型：边界不规则，周围散在卫星结节。
C.多结节型：分散于肝脏各处，边界清楚或不规则。
④小癌型：单个癌结节直径≤3cm，或相邻两个癌结节直径之和≤3cm，边界清楚，常有明显包膜。
2.组织学分型
根据肝癌的组织学来源，将其分为3型：
(1)肝细胞癌：最多见，多数伴有肝硬化，一般相信系由实质细胞产生，占肝癌病例之90%～95%(我国占91.5%)，主要见于男性，癌细胞呈多角形，核大而且核仁明显，胞浆呈颗粒状，为嗜酸性，排列成索状或巢状，尤以后者为多见，有时在分化较好的癌细胞中可见到胆汁小滴，癌巢间有丰富的血窦，癌细胞有向血窦内生长的趋势(图1)，肝细胞癌分为索状/梁状型，索状腺样型，实体型和硬化型四种类型，同一病例中有时可见结节性增生，腺瘤和肝癌等不同病变同时存在，且常伴有肝硬化。
(2)胆管细胞癌：女性多见，约占女性肝癌的30.8%，根据其来源可分为两种，一种来自小胆管，癌细胞较小，胞浆较清晰，形成大小不一的腺腔，间质多而血窦少，这一类在临床相对多见，另一种来自大胆管上皮，癌细胞较大，常为柱状，往往形成较大的腺腔，这一类较少见，胆管细胞癌不分泌胆汁而是分泌黏液(图2)，胆管细胞癌根据形态一般分为管状腺癌，鳞腺癌，乳头状腺癌三种亚型，与肝细胞癌相比，胆管细胞癌往往无肝病背景，极少伴有肝硬化，癌块质硬而无包膜，结缔组织较多，以淋巴道转移为主，临床表现为早期出现黄疸，发热，门脉高压症状少见，仅约20%患者AFP轻度增高。
(3)混合型：较少见，其特点是部分组织形态似肝癌细胞，部分似胆管癌细胞，两种细胞成分有的彼此分隔，有的混杂，界线不清，混合型肝癌可分为分离型，过渡型，混杂型三种亚型。
(4)超微结构：肝癌细胞超微结构特点有：
①细胞大，形态不规则，血管壁有基底膜，Disse间隙充以胶质纤维，血窦内皮细胞可能缺如，癌细胞直接与血液接触，毛细胆管少，结构不清，管侧细胞间隙不规则增宽，相对的细胞膜有大小不一的微绒毛，上述增宽的间隙可与Disse间隙或血窦相连；
②细胞器数量和类型与肝癌分化有关，高分化的癌细胞保留线粒体，有较多扩张的粗面内质网，核糖体较多，有时光面内质网呈螺纹状，称“指印”或“髓鞘”，分化低的癌细胞细胞器减少，线粒体大而异形，稀少，有时有包涵体，整个细胞显得单调；
③细胞核大，不规则，可内陷，黏膜粗糙，核周间隙扩张，甚至形成囊泡，核仁多，大且不规则。
相对特征的亚微变化：
①假包涵体；胞核不规则内陷，形成囊袋或分叶状，其中包罗含细胞器的胞浆；
②髓样小体：由次级溶酶体中残留的线粒体或内质网形成的同心圆结构。
此外，在肝癌细胞中能发现一些特殊物质：
①糖原颗粒；
②脂滴；
③AFP在粗面内质网集中处；
④HBsAg位于光面内质网，HBcAg位于细胞核，HCV样颗粒位于核内。
3.肝细胞癌的分级
国内外对原发性肝癌曾有过各种不同的临床分型方法，如Berman将其分为显著癌肿型，急腹症型，发热型，隐匿型和转移型，以显著癌肿型占多数，国内钟学礼等将其归纳为10型，即肝肿大型，肝脓肿型，肝硬化型，阻塞性黄疸型，腹腔出血型，血糖过低型，胆囊炎与胆石症型，慢性肝炎型，腹内囊肿型及弥漫性癌肿型;林兆耆等又增加了类白血病型及截瘫型，共12型，上述这些分型方法都是根据中，晚期肝癌患者的临床表现加以区分的，而对无临床症状的早期患者均不适用，因此，由于原发性肝癌临床表现的多样化，临床上对这些患者均应加以详细询问病史及体格检查，特别对患过肝病的患者尤须提高警惕。
根据癌细胞的分化程度，将肝细胞癌分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四级，其中Ⅰ级为高分化型，Ⅱ，Ⅲ级为中分化型，Ⅳ级为低分化型，以中分化型肝细胞癌最多见。
Ⅰ级：癌细胞形态与正常肝细胞相似，一般呈索条状排列，胞浆呈嗜酸性，核圆，大小较规则，核分裂少见。
Ⅱ级：癌细胞形态轻度变形，呈索条状或巢状排列，核浆比例明显增大，胞浆轻度嗜碱性，常可见到胆汁小滴，核分裂增多。
Ⅲ级：癌细胞明显变形，呈巢状排列，核浆比例增大，胞浆染色呈嗜酸性，胆汁小滴少见，核的大小，染色不规则，核分裂多见，有时见癌巨细胞。
Ⅳ级：癌细胞呈明显异形，可见到梭形细胞和多核巨细胞，胞浆少而核深染，核分裂多，细胞排列紊乱，常无胆汁小滴。
4.肝细胞癌的TNM分期
UICC 1987年关于原发性肝癌的TNM分类如下：
Tx原发肿瘤不明，T0无原发癌证据。
T1：单个结节≤2cm，无血管侵犯。
T2：单个结节≤2cm，侵犯血管，或多个局限一叶，≤2cm，未侵犯血管;或单个，>2cm，未侵犯血管。
T3：单个结节，>2cm，侵犯血管;或多个，局限于一叶，≤2cm，侵犯血管;或多个，一叶内，>2cm，伴或不伴血管侵犯。
T4：多个结节，超出一叶;或侵犯门静脉主支或肝静脉。
N0：局部淋巴结无转移。
N1：有局部淋巴结转移。
M0：无远处转移。
Ml：有远处转移。
日本在TNM分类基础上将肝癌分为4期，Ⅰ期为T1N1M0;Ⅱ期为T2N0M0;Ⅲ期为T3N0M0或T1～3N1M0;Ⅳa期为T4N0～1M0，Ⅳb期为T1～4N0Ml。
研究表明，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳa，Ⅳb期手术切除率分别为100%，82.7%，76.3%，51.4%和50.0%;根治性切除率为88.9%，60.2%，32.6%，7.6%和6.3%;治疗后三年生存率分别为Ⅰ期88.2%，Ⅱ期60.0%，Ⅲ期28.0%，Ⅳa期12.1%。
5.特殊类型的肝癌
(1)纤维板层型肝癌：纤维板层型肝癌(fibrolamemellar carcinoma of liver)是近年发现和认识的一种特殊类型的肝细胞癌，具有许多不同于HCC的特点：
①多见于青年；
②少有HBY感染背景；
③少伴有肝硬化；
④AFP常呈阴性；
⑤瘤灶常为单发；
⑥肿瘤生长缓慢；
⑦手术切除率高；
⑧不论切除与否预后均较好，中位生存期HCC为6个月，而纤维板层型肝癌可达32～68个月;获手术切除的HCC中位生存期22个月，纤维板层型肝癌达50个月，纤维板层型肝癌的病理诊断标准为：
①强嗜酸性颗粒状的癌细胞浆；
②在癌细胞巢间有大量平行排列的板层状纤维基质，此型肝癌在西方国家肝癌中所占比例较高，而我国，日本，非洲等地则少见，新近发现其胶原基质主要含胶原Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，癌细胞常表达转化生长因子β1(TGF-β1)，而基质细胞则表达白细胞介素6(IL-6)，这些细胞因子的过量表达可能与胶原基因表达的改变有关。
(2)小肝癌：单个癌结节直径或相邻两个癌结节直径之和小于3cm的肝癌称为小肝癌，与大肝癌比较，小肝癌在病理上具有的特点：
①常为单个结节，有报道小肝癌中仅3%伴有卫星结节，卫星结节的发生率常与肿瘤大小呈正相关；
②常形成包膜，尤其以膨胀性生长为主，如肿瘤小于1cm，则包膜常未形成，因为肝癌包膜常在肿块直径约1.5cm时形成;呈浸润性生长为主，则肿瘤边界不规则且常无包膜形成；
③分化程度较好，多为Ed-mondson Ⅰ～Ⅱ级，癌细胞的分化程度常与肿块大小呈正相关，随着肿块的增大，恶性程度逐渐增高；
④流式细胞仪提示小肝癌DNA常为二倍体，随着体积的增大而向多倍体发展；
⑤小肝癌经手术切除后患者的预后明显优于非手术者，小肝癌手术切除后一，二，三，四年生存率分别为75%，46.7%，45.5%和40%，而大肝癌则为34.9%，32.1%，15.8%和7.7%；
⑥小肝癌细胞形态属肝癌细胞类型，细胞形态及分化程度极为一致，而且出血坏死极少；
⑦肉眼少见血管内癌栓形成，但镜下血管内癌栓常见，最多见为门静脉腔内漂浮着小簇的肝癌细胞。
6.肝癌的肝病背景
我国肝癌常合并有肝硬化，据资料报道，HCC伴肝硬化高达84.65%，肝硬化合并肝癌约49.9%;其中大结节性肝硬化伴肝癌的发生率高达73%，小结节性肝硬化伴肝癌的发生率为34.1%，故有人将大结节性肝硬化称为肝癌有关的肝硬化，这类肝硬化多来自肝炎后肝硬化。
肝癌常有HBV感染的背景，据统计学调查发现，在我国90%的肝癌患者有HBV感染背景，10%有HCV感染史。
7.肝癌癌前病变
癌前病变是指一类具有癌变倾向，但不一定演变成癌的病变，目前肝癌的癌前病变有肝细胞不典型增生(DLC)，腺瘤样增生和肝硬化。
肿瘤的发生一般经过启动，促进和演进三个阶段，在大鼠实验性肝癌发生过程中发现，肝细胞在外界致癌因素作用下发生基因突变，此时处于肝癌的启动阶段，肝癌相关基因中发生诸如IGF-Ⅱ等早期基因异常激活和过量表达，在致癌因素的持续作用下，这类细胞发展成为单细胞克隆，不断繁殖，此时为癌前期病变，但基因表达基本稳定，处于促进阶段;随后癌前期病变细胞表现为细胞核不稳定性，逐渐形成增生灶，细胞过量表达如G-myc等原癌基因蛋白，即为演进期，进而发展为肝癌。
(1)肝细胞不典型增生：DLC与正常细胞比较，体积明显增大，约为正常肝细胞的2～3倍，排列紧密，形成的细胞索较厚，胞浆丰富，胞核大且略不规则，苏木素染色深，核膜厚，染色质分布不均匀，核仁大而明显，有时出现双核，应用流式细胞仪，扫描显微分光光度仪，图像分析技术等测定细胞内DNA含量，染色原倍体分析，核面积，核不规则指数等也发现DLC趋同于肝癌细胞，基因表达产物分析发现，DLC中GTP酶，ATP酶明显减少或消失，癌基因产物ras，myc，IGF-Ⅱ等较正常肝细胞明显增加，与肝癌细胞相比较，DLC胞浆嗜伊红，核浆比例接近正常，无核分裂象，核仁组成区银染蛋白多属正常范围。
Watanabe将DLC分为大细胞性和小细胞性两类，小细胞性不典型增生更趋于癌前病变，其特点主要为：
①胞浆减少；
②胞体小于正常肝细胞；
③核中度增大，核/浆比例增大。
化学诱癌的动物实验中发现，肝汇管区存在一种卵圆细胞，该细胞是一种干细胞，具有多向分化潜能，在正常情况下，可向肝细胞和胆管上皮细胞转化，在致癌因素作用下可转化成多种类型的癌细胞，用化学致癌物刺激卵圆细胞，并转导ras基因，然后将其接种于小鼠，可诱导发生复合癌，肝癌，胆管细胞癌，上皮-间皮混合瘤等多种类型肿瘤，证明了卵圆细胞的分化潜能，在人癌旁肝组织和慢性活动性肝炎组织中已发现类似形态的卵圆细胞，但其转归或转化机制如何，尚待进一步研究。
(2)肝硬化：许多研究提示肝硬化与肝癌的发生关系密切，流行病学资料显示，在我国约40%肝硬化合并肝癌，而肝癌合并肝硬化高达85%，尤其是大结节性肝硬化合并肝癌高达73%，绝大多数肝癌是在大结节性肝硬化基础上发生，发展而来，从分子基础来看，肝硬化与肝癌有一定程度的一致性，癌旁硬变的肝组织中IGF-Ⅰ，IGF-Ⅱ及其受体的表达水平明显增高，其他如C-myc，N-ras，ets-2等基因过表达与肝癌细胞相似，而不同于正常肝细胞，病理研究证明，在肝硬化假小叶内发现不典型增生肝细胞的频率很高，有可能肝硬化发生肝癌转化的过程就是由DLC恶性演化而形成。
(3)腺瘤样增生：腺瘤样增生的病理特征是肝脏呈弥漫性结节性改变，肝脏可以正常，增大或缩小，应用化学致癌剂如AFB1，二乙基亚硝胺诱癌时，肝脏可出现腺瘤样增生改变，在腺瘤样增生肝组织中，可以发现不典型增生肝细胞，对腺瘤样增生患者的追踪调查证明，部分患者可以发展为肝癌。
8.肝癌的恶性生物学特征
肝癌细胞生长活跃，侵袭性强，周围血窦丰富，极易侵袭包膜和血管，导致局部扩散和远处转移，肝癌转移的发生率与疾病的病程发展，肿瘤的生物学特性以及机体的免疫功能等因素密切相关，有肝内转移和肝外转移，转移的途径有血行播散，淋巴道转移，直接浸润和种植转移，医源性转移多与手术操作有关，肝癌破裂可导致腹腔内广泛转移，许多病例发现早期就可以通过门静脉癌栓转移至肝脏或其他脏器，小肝癌的血管内癌栓形成率达30%，所以肝内转移是肝癌最常见的转移途径，尸检发现，肝外癌转移亦不少见，转移率约达40%～71.6%。
(1)肝癌的转移途径：肝癌的转移可通过血道，淋巴道和直接播散，局部扩散等方式转移到其他器官或组织。
①血道转移：肝癌侵入门静脉导致肝内血道转移十分常见，在血窦丰富，纤维组织稀少，无肝硬化的肝组织中更为明显，故常形成多个“卫星结节”，肝癌经血道肝外转移的主要脏器为肺脏，肝癌发生肺转移约占肝外转移的90%，多因血管中小癌栓进入血液循环后滞留肺脏形成转移癌灶，肺内癌转移结节直径<1cm，弥散分布于肺叶，常呈球状，切面呈灰白色，中央可有出血，坏死，肝癌骨转移亦较常见，各地报道的资料不一致，在3%～16.2%，常见部位为脊椎骨，肋骨和胸骨，其次为骨盆，头骨和股骨上端，骨转移癌可导致病理性骨折，少数肝癌可以转移到肾上腺，肾和脑。
②淋巴道转移：大约30%肝癌细胞和70%胆管癌细胞是经淋巴道转移，多数首先转移至肝门淋巴结，少数也可以转移到胰周，腹主动脉旁，腹膜后，纵隔及锁骨上淋巴结。
③播散转移：一般出现在肝癌晚期，特别是生长在接近肝脏表面部位的肝癌，往往先破坏肝包膜，继之发生种植性转移，最常见的是腹膜转移。
④局部扩散：肝癌细胞可以直接侵袭和浸润周围肝包膜，近肝被膜的癌结节亦可浸润邻近器官和组织，如横膈，胃，结肠，右侧胸腔等。
(2)影响肝癌转移的因素甚多，主要有：
①病人年龄：30岁以下转移多见，且发生早而广泛。
②肝癌细胞的分化程度和侵袭性：一般分化程度低者容易发生转移。
③是否合并肝硬化：合并肝硬化患者易发生转移，转移率达84%，而不合并肝硬化者转移率为60%。
近年从分子水平分析发现，呈侵袭性生长的肝癌中67%MMP-2mRNA表达明显增高，MMP-2亦呈不同程度的阳性表达;而包膜完整的肝癌细胞仅有20%MMP-2mRNA表达，30%MMP-2表达阳性;已发生门静脉癌栓或转移的肝癌MMP-2阳性率(83.3%)明显高于未转移肝癌(37.5%)(P<0.01)，伴肝内转移的癌组织微血管密度(MDV)，PCNA明显高于不伴肝内转移者，此外肝癌细胞nm23，MDV，MMP-2，PCNA的表达水平与肝癌的转移有关，可作为病程进展，治疗方式选择及预后判断的参考指标。
