前立腺癌の神経内分泌分化（NED）には明確な定義はないが，免疫組織化学染色にて神経内分泌因子が一定の割合で陽性の場合を指すことが多い。NEDを伴った前立腺癌には，病理学的にさまざまな形態がある。転移巣の生検組織や血清，血中循環腫瘍細胞（CTC），血中循環DNA（cfDNA）でも評価されるようになってきている。ホルモン療法や放射線療法に伴ってNEDは促進される。アンドロゲン受容体標的薬（ARAT）の普及と転移巣の生検の増加に伴って，治療の経過中に発生する神経内分泌前立腺癌（t-NEPC）の概念が広く認識されるようになってきた。元々の腺癌とt-NEPCで共通の遺伝子変化をもつことも多いが，進展のどの段階で神経内分泌前立腺癌（NEPC）へ枝分かれするのかは明確ではない。究極的な形態は，前立腺特異抗原（PSA）やアンドロゲン受容体（AR）陰性の小／大細胞癌であるが，頻度は剖検例では20％前後と推定される。さまざまなドライバー遺伝子が同定され，治療のターゲットとなりうるが，個々の症例によって遺伝子変化が多様である。臨床試験ではまだ確立された治療はなく，肺小細胞癌の治療に準じて，依然としてシスプラチンベースの治療が基本である。