原发性甲状腺癌：根据组织型态，分为以下数种：
（１）乳突癌(Papillary cancer)：由滤泡上皮细胞衍生而来，约占甲状腺癌的50-70%，癌瘤生长最缓慢，其10年存活率约为90%。癌瘤缺少包膜，而且是多发性的（指甲状腺不同的部位发生多处的病灶），较易局部淋巴转移（约30-40%）而不易经血流转移远端。发病年龄在40岁以下者约占一半，女性的发生率为男性的三倍。其癌细胞生长大多受到TSH的影响。故服用甲状腺素(L-T4)抑制TSH时，乳突癌的转移常会退化。影响预后的因素为：50岁以上、男性、肿瘤直径大于4公分、癌细胞侵犯包膜外、远处转移等皆為预后较差的重要因子。
（２）滤泡癌 (Follicular cancer)：由滤泡上皮细胞衍生而来，约占甲状腺癌的15% ，癌瘤生长缓慢，通常属於单发性的病灶，有包膜，其10年存活率约为80%。一般在40岁后发生，较少转移到局部淋巴结而较易经血流转移至肺、骨骼、及肝臟等，有时亦侵犯甲状腺周边组织。
（３）未分化癌(Anaplastic cancer)：由滤泡上皮细胞衍生而来，约佔甲状腺癌的l0%，一般在50岁以后发生而以女性稍多。它极為恶性而常迅速侵犯周边组织或转移到全身各器官，造成局部淋巴结肿大及疼痛、声音沙哑、呼吸喘鸣及吞嚥困难等。患者常在诊断确定后数月内死亡。组织形态常见局部坏死或多型核白血球(PMN)浸润，有些部位甚至可以看到类似乳突癌或滤泡癌的细胞型态，所以有人怀疑此二者可能是未分化癌的前驱。不同於乳突癌及滤泡癌者是它不会积聚碘，故无法利用放射性碘（I-131）治疗。
（４）髓质癌 (Medullary cancer)：它是由甲状腺旁细胞（C-cells，一种神经内分泌的细胞）衍生而来，约占1一2%。40岁以后较易发生，女性稍多於男性。其恶性程度介於滤泡癌及未分化癌之间，10年存活率约60一70%。可藉由腺内淋巴转移到腺内其他部位或局部淋巴结，也可藉由血流而转移至远处如肺、骨骼及肝臟等。由於它可以分泌抑钙素(calcitonin)而提供了早期诊断及治疗的契机（可检查血中抑钙素的基础值或经静脉给予pentagastrin或calcium刺激后的值作诊断）。它偶亦可分泌其他物质如轻色胺(serotonin)、ACTH、前列腺素(Prostaglandins)、kinins及肠血管活性多胜(vasoactive intestinal peptide)等而造成类癌症候群(Carcinoid syndrome)、库欣氏症候群(Cushing's syndrome)及腹泻等。髓质癌可能是家族遗传性或偶发性的，其中家族性约占20%，多侵犯两侧甲状腺，且常合併其他多发性内分泌腺体的异常增生（MEN-2A或MEN-2B。）值得注意的是，对於 MEN-2A或MEN-2B的患者，必须先治疗其肾上腺的嗜铬细胞瘤。
（５）甲状腺淋巴癌：极為罕见，约占甲状腺癌的1%。有人怀疑长期的「桥本氏甲状腺炎」部份会发展成甲状腺淋巴癌。
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