腫瘤細胞與體內正常細胞相比，不論在體內或在體外，在形態、生長增值、遺傳性狀等方面都有顯著的不同。生長在體內的腫瘤細胞和在體外培養的腫瘤細胞，其差異較小，但也并非*相同。培養中的腫瘤細胞具以下突出特點：

（一）形態和性狀

培養中癌細胞無光學顯微鏡下特異形態，大多數腫瘤細胞鏡下觀察比二倍體細胞清晰，核膜、核仁輪廓明顯，核糖體顆粒豐富。電鏡觀察癌細胞表面的微絨毛多而細密，微絲走行不如正常細胞規則，可能與腫瘤細胞具有不定向運動和錨著不依賴性有關。

（二）生長增殖

腫瘤細胞在體內具有不受控增殖性，在體外培養中仍如此。正常二倍體細胞在體外培養中不加血清不能增殖，是因血清中含有很細胞增殖生長的因子，而癌細 胞在低血清中（2％～5％）仍能生長。已證明腫瘤細胞有自泌或內泌性產生促增殖因子能力。正常細胞發生轉化后，出現能在低血清培養基中生長的現象，已成為 檢測細胞惡變的一個指標。癌細胞或培養中發生惡性轉化后的單個細胞培養時，形成集落（克隆）的能力比正常細胞強。另外癌細胞增殖數量增多擴展時，接觸抑制 消除，細胞能相互重疊向三維空間發展，形成堆積物。

（三）永生性

永生性也稱不死性。在體外培養中表現為細胞可無限傳代而不凋亡（Apoptosis）。體外培養中的腫瘤細胞系或細胞株都表現有這種性狀，體內腫瘤 細胞是否如此尚無直接證明。因惡性腫瘤終將殺死宿主并同歸于盡，從而難以證明這一性狀的存在。體外腫癌細胞的永生性是否能反證它在體內時同樣如此？也尚難 肯定。從近年建立細胞系或株的過程說明，如果永生性是體內腫瘤細胞所固有的，腫瘤細胞應易于培養。事實上，多數腫瘤細胞初代培養時并不那么容易。生長增殖 并不旺盛；經過純化成單一化瘤細胞后，也大多增殖若干代后，便出現類似二倍體細胞培養中的停滯期。過此階段后才獲得永生性，順利傳代生長下去。從而說明體 外腫瘤細胞的永生性有可能是體外培養后獲得的。從一些具有永生性而無惡性性的細胞系，如NIH3T3、Rat－1、10T1/2等細胞證明，永生性和惡性 （包括浸潤性）是兩種性狀，受不同基因調控，但卻有相關性。可能永生性是細胞惡變的階段。至少在體外是如此。

（四）浸潤性

浸潤性是腫瘤細胞擴張性增殖行為，培養癌細胞仍持有這種性狀。在與正常組織混合培養時，能浸潤入其它組織細胞中，并有穿透人工隔膜生長的能力。

（五）異質性

所有腫瘤都是由有增殖能力、遺傳性、起源、周期狀態等性狀不同的細胞組成。異質性構成同一腫瘤內細胞的活力有差別的瘤組織；處于瘤體周邊區的細胞獲 得血液供應多，增殖旺盛，中心區有的細胞衰老退化，有的處于周期阻滯狀態，那些呈活躍增殖狀態的細胞稱干細胞（Stem  Cells）、只有這些干細胞才是支持腫瘤生長的成分。腫瘤細胞培養時易于生長增殖；把干細胞分離出來的培養方法稱干細胞培養。