人类白血病的确切病因至今未明，许多因素被认为与白血病的发病有关，病毒可能是主要的因素。此外，尚有遗传因素、放射、化学毒物或药物等因素。某些染色体的异常与白血病的发生有直接关系，染色体的断裂和易位可使癌基因的位置发生移动和被激活，染色体基因结构的改变可直接引起细胞发生突变，免疫功能的降低则有利于白血病的发病。
（一）病毒
早已证实C型核糖核酸肿瘤病毒或称逆转录病毒，是哺乳类动物如小鼠、猫、牛、绵羊和灵长类动物自发性白血病的病因。这种病毒能通过内生的逆转录酶按照核糖核酸顺序合成脱氧核糖核酸的复制品，即前病毒，当其插入宿主的染色体脱氧核糖核酸中后可诱发恶变。
（二）遗传因素
遗传因素与某些白血病发病有关。白血病患者中有白血病家族史者占8.1％，而对照组仅0.5%。近亲结婚人群急性淋巴细胞白血病的发病率较高。某些染色体有畸变、断裂的遗传性疾患常伴有较高的白血病发病率，如Down综合征、先天性血管扩张红斑症和Fanconi贫血等。
（三）放射因素
电离辐射有致白血病作用，其作用与放射剂量大小及辐射部位有关。一次较大剂量(1~9戈瑞）或多次小剂量均有致白血病作用。
（四）化学因素
化学毒物的致白血病作用比较肯定。苯致急性白血病以急性粒细胞白血病和红白血病为主。烷化剂和细胞毒药物可致继发性白血病较肯定，多数继发性白血病是发生在原有淋巴系统恶性肿瘤和易产生免疫缺陷的恶性肿瘤经长期烷化剂治疗后，乳腺癌、卵巢癌和肺癌化疗后也易发生继发性白血病。
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