显微镜下肿瘤由成片排列的低分化或未分化细胞构成,少数病例可见瘤细胞呈巢状排列,由纤维间质分隔。肿瘤内常见大片凝固性坏死。间质淋巴细胞灶状浸润,类似淋巴上皮瘤样癌的结构。瘤细胞的黏附性较差,细胞约为2~3倍淋巴细胞大小,核质比较高,细胞核大小相对较一致,但核型不规则,异型明显。染色质细腻或呈颗粒状、囊泡状,核仁明显,常见核分裂象或凋亡小体。瘤细胞常有不同程度的鳞状上皮分化,具有特征性的是“鳞状上皮陡然分化”现象,即不成熟、分化较差的细胞突然过度为分化较好的成熟鳞状上皮细胞巢,而没有出现鳞状上皮层次的逐渐分化。中央可有角化物形成,有时会出现类似胸腺小体的结构。
2.免疫表型及分子检测:
几乎100%NUT癌病例表达NUT核蛋白(≥50%的肿瘤细胞均表达),其特异性和敏感性均在90%以上(少数生殖细胞肿瘤也可少量表达NUT)。另外NUT癌弥漫或局灶性表达CKpan,P40及P63亦有较高的表达率;CK7、CK20可有不同程度的表达;上皮细胞膜抗原(EMA)、癌胚抗原(CEA)常为局灶阳性。肿瘤细胞还偶有表达TTF-1、CgA、Syn、CD34、CD56。FISH检测可确定有NUT基因易位或BRD-NUT融合基因。免疫组织化学与FISH检测相结合可使中线癌诊断的敏感性及特异性达到100%。
3.免疫组织化学染色:
50%以上细胞核点状NUT阳性;多数病例广谱角蛋白、P40、P63、CD34阳性;EMA、CEA、BerEP4不同程度阳性;少数病例可表达CgA、Syn、TTF1。
病理学上,所有肿瘤组织中均表达角蛋白,P63/P40和NUT蛋白。8例原位杂交技术证实存在BRD4-NUT或BRD3-NUT重排;1例患者推测存在NUT-变异融合事件。