Le diagnostic de carcinome à grandes cellules ne peut être posé que sur pièce de résection de cancer pulmonaire et non pas sur biopsie ou cytologie. Dans la version 2015 de la classification de l’OMS, la définition du carcinome à grandes cellules est restreinte aux carcinomes sans signe de différenciation morphologique glandulaire, épidermoïde ou neuroendocrine et de phénotype nul (TTF1 négatif/p40 négatif) ou ambigu (TTF1 négatif/p40 ou p63 ou CK5/6 positif focal). Ces tumeurs ont un profil moléculaire plus proche des adénocarcinomes que des carcinomes épidermoïdes avec présence de mutations de KRAS et de BRAF et un pronostic encore moins bon que les autres carcinomes non à petites cellules. Beaucoup de carcinomes à grandes cellules classés antérieurement sur les seuls critères morphologiques de différenciation sont inclus aujourd’hui dans les groupes des adénocarcinomes et des carcinomes épidermoïdes grâce à l’intégration des caractéristiques immunophénotypiques. Dans les sous-types de carcinome à grandes cellules de la classification de 2004, le carcinome neuroendocrine à grandes cellules rejoint le groupe des carcinomes neuroendocrines et le carcinome basaloïde celui des carcinomes épidermoïdes. Les phénotypes rhabdoïdes et à cellules claires sont considérés comme des variantes cytologiques pouvant être rencontrées dans les différents types de carcinomes non à petites cellules et non comme des types distincts. Le carcinome lymphoepithelioma-like rejoint le groupe des carcinomes « autres et inclassables » avec les carcinomes NUT.

The diagnosis of large cell carcinoma can only be made on a sampled resected tumor and should not be applied to biopsies or cytology. In the 2015 WHO classification, the definition of large cell carcinoma is restricted to carcinomas both lacking morphological signs of glandular, squamous or neuroendocrine differentiation and exhibiting a null or unclear phenotype (TTF1−/p40 ou p63 ou CK5/6+ focally). These carcinomas have an adenocarcinoma molecular profile because they harbor a significant number of KRAS and BRAF mutations, a profile that is more similar to adenocarcinoma than squamous cell carcinoma. They also have a worse prognosis than the other types of non-small cell lung carcinoma. Many large cell carcinomas previously classified on morphological data alone are now reclassified in the adenocarcinoma and squamous cell carcinoma types, including immunohistochemical features. The other large cell carcinoma subtypes from the 2004 WHO classification, i.e. large cell neuroendocrine carcinoma and basaloid carcinoma, are grouped respectively with the other neuroendocrine tumors and squamous cell carcinomas. Clear cell and rhabdoid features are now considered as cytological variants that can occur in any histopathological subtype and not as distinct subtypes. Lymphoepithelioma-like carcinoma is moved to the group of other and unclassified carcinomas as NUT carcinoma.