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医生在临床实践中或在肿瘤防治咨询活动中，常常被问及诸如“为什么会长肿瘤？”、“是什么原因引起这种疾病？”等涉及肿瘤病因学的问题。要准确地回答这个问题并不容易，因为这正是临床医生和基础研究工作者长期以来不断在寻求解答的问题，而且至今尚未得到圆满的答案。然而这不是说人类对肿瘤的病因还一无所知，而是说肿瘤的病因和发病机制非常复杂。常常是一种致癌因素可诱发多种肿瘤，而一种肿瘤又可能有多种病因。再者，即使暴露于同一种致癌因素，也并非人人都发生肿瘤。总的来说，大多数肿瘤的病因还没有被完全了解，尽管这一领域的研究已经取得了很大的进展。
从远古时代一直到中世纪，肿瘤和其他疾病都被认为是4种决定个人生理和病理属性的体液（血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁）改变的结果。随着近代科学技术特别是20世纪生物科学技术的飞速发展，目前人类对肿瘤病因的认识已经深入到了细胞水平和分子水平。根据现代细胞生物学观点，肿瘤是一类细胞疾病，其基本特征是细胞的异常生长。由于每个肿瘤都起源于单一细胞，所以肿瘤细胞的恶性行为是通过细胞增殖传递给子代细胞的，这表明肿瘤是涉及DNA（遗传基因）结构和功能改变的疾病。然而，这绝不是说肿瘤是遗传病，尽管有小部分肿瘤确实是直接由易患性基因的遗传而产生的。说肿瘤是涉及DNA结构和功能的疾病，是指肿瘤的发生与形成肿瘤的那些细胞的DNA损伤密切相关。DNA极易损伤和改变，这是生物进化和适应的关键所在。如果DNA不能被环境的力量所改变的话，那么就不会有允许自然选择发生的多样性遗传潜能的存在。从肿瘤的基本特征及其定义出发，理论上，任何引起DNA损伤并最后导致细胞异常生长和异常分化的物质，都是潜在的致癌因素。实际上，肿瘤是我们人类长期对环境的适应所付出的代价。
目前普遍认为，绝大多数肿瘤是环境因素与细胞的遗传物质相互作用引起的。这里所说的“环境因素”是指诸如香烟、膳食成分、环境污染物、药物、辐射和感染源等。肿瘤分布的世界性地区差异、移民流行病学、动物致癌实验以及人类细胞体外恶性转化实验，都支持环境因素是大多数肿瘤的病因这个观点。然而，必须指出的是，虽然环境因素是肿瘤发生的始动因素，但宿主自身因素（如遗传特性、年龄、性别、免疫和营养状况等）在肿瘤的发生和发展过程中起重要作用，同样暴露于特定的环境致癌物，有些人发生肿瘤，而另一些人则不发生肿瘤。例如，在吸烟者中只有部分人发生肿瘤，而大多数人却能活过正常寿命期；同在一个特定肿瘤的高危险地区，也只有某些个体发病，只是总的发生率较高罢了；这些事实以及越来越多的研究资料表明，大多数肿瘤是环境—基因相互作用的结果；这个概念不但科学地概括了大多数肿瘤发生的原因，而且提供了一个乐观的信息，即大多数肿瘤的病因是外源性的而不是先天的或遗传的，因此是可以预防的。
就环境因素而言，现在一般把致癌的因素分为三大类，即生物（主要是病毒）、物理（主要是辐射）和化学物质。人主要是通过各种生活方式或职业接触暴露于这些致癌因素之中。而且，在多数情况下，人类不是简单地暴露于单一的致癌因素之中，而往往是通过各种生活方式暴露于复杂的致癌物混合物之中。
在18世纪和19世纪时就已提出化学物质与人类癌症有关，因为当时在临床上发现，长期职业接触煤烟、煤焦油、沥青、页岩和石油的人，皮肤癌、肺癌和其他癌症的发病率显著增加。但直到20世纪初，才弄清上述有机物中主要的致癌成分为多环芳烃类，直接涂抹这些致癌物可诱发啮齿类动物皮肤癌：在这个时期，还发现另一类化合物即芳香胺类也具有致癌性。当时这类化合物正作为合成染料的中间体和橡胶及润滑油的抗氧化剂被广泛使用。1895年，德国医生Ludwig Rehn提出职业接触芳香胺可发生膀胱癌，他对芳香胺诱发膀胱癌的机制提出很有见地的设想，他说：“你只能想象这些致癌物是存在于从肾脏排泄下来的尿液中，而且是通过化学刺激引起肿瘤的。”然而，直到1938年才证明芳香胺类可诱发狗的膀胱肿瘤，到20世纪，人们通过动物实验或已知的人类暴露资料，又发现一些化合物也具有致癌性。目前认为，对人类总的癌症风险而言，最重要的化学致癌物是香烟中的许多致癌成分。其他的化学致癌物主要是燃烧和有机合成产物、某些食物成分、微生物污染产物或食品制备过程产生的物质。此外，人体本身的某些生理和病理过程如炎症、氧化应激反应、营养和激素失衡以及反复的组织损伤等，也可产生致癌的化学物质如氧自由基等。
据估计，大约90％的人类癌症是各种环境因素引起的，其中化学因素占主要地位。但是，与其说大多数人类癌症归因于外源性化学物质，不如说环境中那些具有与DNA相互作用能力的，以及那些对细胞增殖和功能有影响的化学物质，都可能对癌症的发生具有重要作用。
化学致癌机制已在实验动物模型中进行了广泛的研究。几乎所有的人类肿瘤都可以用特定的已知人类致癌物在实验动物身上复制出来。最典型的例子有黄曲霉毒素与肝细胞癌、氯乙烯与肝血管肉瘤、芳香胺与膀胱癌以及煤焦油与鳞状细胞癌等。而且，所诱发的动物肿瘤的细胞生物学特征，如细胞的形态、表型标记、遗传学改变等与人类肿瘤也极为相似。因此，动物模型研究是我们认识化学致癌机制的重要手段。动物实验表明，化学致癌物诱发的细胞癌变是一个多阶段的过程。这个过程包括以一系列基因突变事件为特点的启动（initiation）阶段；然后是已启动的细胞克隆选择和扩展，在促癌剂的作用下，已启动的细胞扩展成界限明显的癌前病变，此阶段为促进（promotion）阶段。癌前病变进一步发展，形成具有高度侵袭性的肿块，并常常伴有向身体其他部位转移的特征，这个阶段为发展（progression）阶段。在动物实验中，可用不同的化学物质，人为地造成这种连续有序而不重复的3个阶段，然而，对于暴露于复杂环境因素的人类，则不大可能存在这种界限明显的情形。人类癌的形成，是导致细胞稳定性丧失的基因改变不断累积的结果。事实上，许多病理学研究已经发现，在自然状态下，靶组织中常常同时存在程度不同的不典型增生细胞和具有恶性行为的癌细胞。此外，就致癌物而言，一些环境致癌因素（如香烟）所含致癌物在致癌过程中既作用于启动阶段，又作用于促进和发展阶段。
细胞癌变的启动阶段是由外源性或内源性致癌物诱发基因损伤的一系列事件造成的。这种基因损伤是永久性的结构和功能的改变，它赋予转化细胞具有恶性生长的潜力。目前认为，根据众多的研究证据，致癌物与DNA反应引起的体细胞突变（somatic muration）是启动癌变的最主要原因。支持体细胞突变理论的证据来自各方面的研究。首先，最终致癌物具有强烈的亲电子性质，它们可在体内和体外与DNA共价结合；许多化学致癌物与DNA形成加合物的能力与该致癌物的致癌强度高度相关；致癌物-碱基加合物的持续存在或错误修复可导致突变。其次，在细菌和哺乳类致突变检测系统中，大多数致癌物都具有致突变性。再者，遗传性DNA修复缺陷患者如着色性干皮病、Cockayne综合征、运动失调性毛细血管扩张症、Fanconi贫血和Bloom综合征的肿瘤发生率比正常人显著增加。最后，动物实验证明，化学致癌物诱发的肿瘤与人类肿瘤类似，常常在控制细胞生长的基因上有点突变。
原癌基因（proto-oncogenes）和肿瘤抑制基因（tumor suppressor genes）的发现，为认识癌变机制中的DNA损伤与细胞生长失控之间的联系提供了桥梁。这两类总数超过100个基因，在组织中相互协作，负责调控细胞的生长和分化。研究表明，只有当原癌基因突变或过度表达（活化），使基因产物的质和量发生异常时，才能通过连续的信号传导使细胞复制，导致细胞生长失控。细胞原癌基因活化的机制至少有3个，即体细胞突变、基因过度表达（gene over expression）和基因重排（gene rearrangement）。前两种在癌变早期阶段起重要作用，而后一种可能在癌变的晚期即发展阶段起重要作用。众多的实验证明，化学致癌物可诱发原癌基因突变。例如，亚硝基甲基脲（NMU）诱发的大鼠乳腺癌、二甲基苯并蒽（DMBA）诱发的动物皮肤癌和乳腺癌，均可见c-Ha-ras基因的突变；用偶氮甲烷诱发的大鼠结肠肿瘤可见c-myc和c-Ha-ras的高表达。许多肿瘤包括常见的人类肿瘤如结肠癌和胰腺癌的启动步骤，可能与致癌物诱发ras基因家族突变有关。对化学致癌物诱发的ras基因突变分析表明，突变谱与DNA加合物形成的模式有密切关系。
原癌基因活化的另一机制是基因的过度表达，过度表达是指一种正常基因长期高水平表达或扩增，或在细胞生长过程中的不适当的时间里表达，或在该基因原本不表达的组织中高表达。致癌物引起原癌基因调控序列的点突变可导致基因过度表达。此外，破坏细胞生理过程的促癌物似乎对包括原癌基因在内的正常细胞调控有连锁性干扰作用，以致基因的表达处于紊乱状态。基因重排也可使原癌基因活化，这常常发生于染色体之间遗传物质的位移。这种基因重排可能是自发的，也可能是致癌物对DNA的损伤引起的。目前认为，基因重排在肿瘤的发展阶段起重要作用。
肿瘤抑制基因在调节细胞周期、细胞死亡，细胞间通讯和保持基因组稳定性方面起关键作用。这些基因编码的蛋白质一旦出现异常，细胞增殖将失去细胞及其基因组的整体的正常控制。研究表明，DNA突变和染色体异常，可使肿瘤抑制基因失活；此外，基因组印记（genomic imprinting）和基因产物稳定性降低等，也能影响正常等位基因产物的功能。然而，对于肿瘤抑制基因来说，其功能完全丧失需要两个等位基因失活。现已知道，由于一些肿瘤抑制基因如Rb（成视网膜细胞瘤基因）、P53（Li-Fraumeni综合征相关基因）、WT1、WT2（Wilms瘤基因）或APC（家族性结肠息肉病基因）的遗传缺陷，使其携带者不但特定肿瘤的发生率显著高于正常人群，而且发病年龄也显著提早。但是，单是种系缺陷基因的遗传不足以导致发生肿瘤，易感细胞还必须遭受致癌物的攻击，使另一个基因拷贝失活才能癌变。许多散发肿瘤的发生也要经历相同的过程，非遗传易感患者的细胞只有在相关基因的两个拷贝都失活时才发生癌变。例如非家族性结肠癌，大部分癌细胞都有APC基因两个拷贝的丢失。正如化学致癌物损伤DNA使原癌基因激活一样，肿瘤抑制基因功能丢失在多数情况下也是致癌物与DNA相互作用的结果。然而，这种损伤多大程度上是环境致癌物引起的，而多大程度上是内源性氧自由基引起的尚不清楚。此外，不仅突变可使肿瘤抑制基因失活，高甲基化也可使这些基因失去功能。
如果细胞因暴露于外源性致癌物或内源性氧自由基而发生DNA损伤，如果这种损伤持续存在并通过细胞复制而固定于子细胞克隆中，细胞仍然有可能死亡。所有的细胞都装备有细胞自杀机制（程序性细胞死亡），以保证细胞在DNA损伤超乎修复能力时而死亡。单个的点突变不会发生这种情形，但当有更多的DNA丢失如缺失、链断裂和整个染色体丢失时，可引起程序性细胞死亡。当DNA损伤积蓄到一定量的时候，细胞周期停止，细胞进入DNA断裂和死亡的过程，即细胞凋亡（apoptosis）。现已知道，一些癌细胞不凋亡的原因是丧失了控制细胞周期关卡的P53或其他基因的功能，或者是丧失了由Bcl-2基因调控的细胞凋亡机制。
癌变促进阶段的基本特征是基因表达异常和细胞增殖，使已启动的细胞克隆扩展成为可辨别的癌细胞群。在这个阶段，细胞似乎没有遗传物质受损伤，并且可能是可逆的过程。癌变的促进这个概念，主要来自促癌剂（promoter）的发现。促癌剂本身没有致癌性，但一旦与致癌物联合使用，则能大大增加肿瘤发生率。促癌物包括若干类型的化学物，如佛波酯类衍生物（广泛用于动物致癌实验的天然植物成分）、某些巴比妥酸盐、工业和农业来源的氯化烃类、酒精，以及体内的某些激素。此外，一些正常膳食成分也具有促癌活性，如高蛋白质、高脂肪或低甲硫氨酸或胆碱的饲料对啮齿类动物具有促癌作用。许多基因毒致癌物本身也具有促癌剂的性质；事实上，对于给定剂量的基因毒致癌物诱发肿瘤而言，持续低浓度暴露往往比一次或几次高浓度暴露的作用更强。
促癌剂本身不与DNA相互作用，但它们具有特别强的能力促使细胞增殖和促使调控细胞生长的基因表达发生显著的改变。促癌剂的作用机制多种多样，包括激活细胞表面受体、激活或抑制胞浆酶和核转录因子、促进细胞分裂、抑制细胞凋亡和细胞毒性等：研究发现，用促癌剂处理的细胞许多酶如鸟氨酸脱羧酶、ATP酶和纤溶酶原激活物等活性增高。经典的促癌剂佛波酯类可促进Na + /H + 的跨细胞膜交换，导致细胞内碱性增加而使细胞优先发生有丝分裂；佛波酯类对细胞的间隙连接、某些生长因子受体的磷酸化有抑制作用，有丝分裂和其他细胞事件的发生，可能是促癌剂激活蛋白激酶C，引发的一些促癌剂可引起组织炎症等慢性损伤，因此，有丝分裂增加可能是增生反应的继发事件。此外，促癌剂可间接增加氧化应激反应和脂质过氧化，使DNA进一步损伤，已启动的细胞和正常细胞对促癌剂作用的反应是不一样的，这是克隆选择的基础；因此，任何可引起癌前细胞克隆扩展的因素，都是促癌剂。然而，对于人类癌症危险度而言，目前已明确的促癌剂只有吸烟和石棉，虽然环境中存在着大量的实验性促癌剂。总之，细胞癌变的促进作用是已启动的细胞持续暴露于基因毒致癌物或促癌剂的结果，也可能与机体本身的营养和激素状况的改变有关——促进阶段是癌变的限速步骤，它可能是一个漫长的过程，决定恶性肿瘤形成的潜伏期。
发展阶段的特征是，经启动和促进的癌细胞群进一步生长和扩展，从局灶性损伤转变成具有侵袭性的肿块。在这个阶段，细胞DNA损伤更加广泛而且程度更加严重，常见有多发的染色体缺失、断裂、杂合性丢失和异倍体等现象，经过启动和促进阶段的癌细胞可自发地进入发展阶段，这可能是由癌变细胞的基因组不稳定性所致。然而，继续暴露于基因毒致癌物包括一些肿瘤化疗药物，可加速这一进程。研究发现，并非所有的癌前细胞都进入发展阶段，在癌前病灶中可能存在高危险状态的细胞亚群，也就是说发展阶段仍然涉及细胞生长的选择。因此，与发展有关的进一步的DNA损伤，必须导致所涉及的细胞具有生长优势。由于肿瘤抑制基因P53具有维护基因组稳定性的功能，而且在人的癌前病变组织中常常检测到其突变，所以它的失活可能与发展密切相关。发展的最终结果是肿瘤恶化，包括肿瘤细胞向周围组织侵袭（invasion）和向身体的其他部位转移（metastasis）。在这个过程中，发现有一系列与细胞周期调节有关的基因扩增和高表达，基因剪接改变、细胞表面分子表达改变以及血管新生等；这些改变均有利于癌细胞向周边组织侵袭和向远处转移。
人类对某些物理因素致癌的认识也已有近百年的历史，例如，在发现X射线6年后，就有人提出辐射可致皮肤癌。到目前为止，已经肯定的物理致癌因素主要有电离辐射（ionizing radiation）、紫外线辐射（ultraviolet radiation）和一些矿物纤维（mineral fiber）。这些物质天然而普遍地存在于环境中，原本对人类是无害的，因为人类在进化过程中已经适应了它们的存在。这些物质之所以成为与人类癌症有关的危险因素，常常是由于人们的生活和生产活动所造成的。例如电离辐射，地球上的生物普遍暴露且适应于宇宙射线和地球本身放射性的辐射，但核工业和核医学等人为的使用核素却大大增加了辐射强度。一些矿物纤维如石棉之所以成为致癌物，更是与它们被开采和商业化使用密不可分。
目前一般认为，物理致癌因素主要与某些职业性癌症关系密切。对于人类肿瘤的总负荷而言，其重要性可能远远小于与生活方式有关的致癌因素如化学因素。然而，作为一类已经被肯定的致癌因素，临床医生必须对其有所了解，本节主要讨论物理致癌因素与人类癌症的危险度以及它们可能的作用机制。
所谓电离辐射是指能量大到足以驱逐靶原子或靶分子中的一个或多个轨道电子的辐射。这种辐射的重要特征是，可在局部释放出大量的能量，导致具有重要生物学作用的化学键断裂。电离辐射可分为电磁辐射和粒子辐射。电磁辐射是以电场和磁场交替振荡的方式传递能量，属于电磁波，如X射线和γ射线。当这些射线穿越电子时，它们将部分或全部能量传递给轨道电子，产生快反冲电子，后者具有足够的能量发生电离。粒子分为带电粒子和不带电粒子两种：电子、质子。粒子或重离子等属带电粒子，这些粒子直接电离，而中子属不带电粒子，它通过与原子核反应而产生具有电离作用的反冲质子、α粒子和核碎片。
人类在进化过程中已经适应于宇宙射线和地球放射性的本底辐射。然而，现代的人类除了接受本底辐射外，还暴露于人为制造的或人为增强的辐射源。我国似乎还没有一般人群的年平均辐射量资料，这里只好列举美国的资料以供参考。美国辐射保护和测量委员会在1987年的报告中估计，美国人暴露的平均有效辐射当量为3.6mSv（1Sv=100rem）。天然辐射占82％，其中氡（radon）辐射占55％；人为辐射占18％，其中主要是医源性辐射占15％。最近几年，氡辐射与肺癌的问题已引起越来越多的重视。氡是从地壳扩散到大气中的放射性气体，可进行一系列衰变形成放射性子体。在通风不良的房屋内和地下矿场中，此种核素可与尘粒凝聚在一起形成气溶胶，经吸入而沉积在气道中。不同的地区氡的暴露量差异很大，主要决定于当地的岩石和土壤中铀的含量。近20年来由于使用快速影片和改进了设备，个体的暴露量已经下降，但随着CT使用频率的增加，人群的平均暴露量则趋于上升。
电离辐射与肿瘤
已经肯定暴露于电离辐射可增加实验动物和人类肿瘤的发生率。与电离辐射有关的人类肿瘤主要有皮肤癌、肺癌、乳腺癌、骨肿瘤、甲状腺肿瘤和白血病。研究发现，在受原子弹打击的日本广岛和长崎的幸存者中，白血病和所有实体瘤的发病率均有所增加。辐射引起的肿瘤和其他遗传效应属于随机的远期效应（stochastic late effects），而不是辐射直接造成的即时反应。所以，将肿瘤的个别病例与发病前所接受的辐射联系起来几乎是不可能的。只有通过统计学方法比较暴露和不暴露于辐射的两组人群的肿瘤发生率，才能评价此种效应。与其他因素诱发的肿瘤一样，辐射引起的肿瘤具有一定的潜伏期。研究发现，辐射诱发的白血病潜伏期相对较短，例如在广岛和长崎遭受原子弹打击后5～7年，幸存者中就出现白血病发生率增高；而实体瘤的潜伏期则较长，发病率增高持续到核爆炸后40多年。这反映电离辐射诱发的肿瘤可能也要经历起始、促进和发展之多阶段的漫长过程。
人类在100年前就认识到日光照射在皮肤癌病因学上的重要作用。以后经过动物实验发现，日光照射中的致癌成分是紫外线（UV）；引起皮肤癌的紫外线主要是波长为280～320nm的UVB，但长时间暴露于高剂量的UVA（320～400nm）也可引起皮肤肿瘤。流行病学资料表明，长期经常暴露于紫外线辐射主要引起皮肤的基底细胞癌和鳞状细胞癌。另一种死亡率较高的恶性黑色素瘤与紫外线辐射的关系尚不十分明确，虽然有资料提示，此种恶性肿瘤的发生可能与剧烈的日光浴有关。因为没有实验证明紫外线辐射可使黑色素细胞发生恶性转化，所以有人提出紫外线辐射对免疫系统的影响，可能在这种肿瘤的发生过程中起重要作用。地球大气层中的臭氧可有效吸收日光中的紫外线，防止紫外线特别是UVB辐射到地球。最近发现，大气臭氧层在不断减少，其原因可能与人类大量使用含氯氟烃有关。臭氧层耗竭将造成地球上的UVB辐射增加，因此有可能使人类的皮肤癌发病率增高。研究表明，臭氧层每减少1%，致癌性紫外线辐射就要增加1.6%；根据动物致癌实验的剂量-反应曲线计算，这将导致地球上的皮肤癌增加2.7%。美国的统计资料显示，各种皮肤肿瘤的发生率都在显著增加，其中恶性黑色素瘤自1950年以来每年发生率增加6%，死亡率增加2%。此种增加趋势是否与臭氧层减少有关还有待于证明。
皮肤中的黑色素对紫外线辐射具有屏障作用，因此，不同肤色的人种对紫外线辐射诱发的皮肤癌敏感性不同。白色人种的皮肤癌发病率很高，例如美国每年发现的50万新病例主要是白人。在夏威夷的研究表明，白人的发病率是亚洲人发病率的40倍。我国尚无皮肤癌发病率资料，只有死亡率资料。1990—1992年中国人的皮肤癌（包括恶性黑色素瘤）死亡率为0.7/10万，只占全部肿瘤死因构成的0.6%。
紫外线致癌机制
研究发现，阳光中的紫外线辐射可诱发特异的DNA损伤，即产生嘧啶二聚体。用人的成纤维细胞进行的实验表明，此种嘧啶二聚体经酶促光复活修复后，可阻止细胞癌变。此外，着色性干皮病患者因DNA修复缺陷，暴露于阳光的皮肤部位发生肿瘤的风险比正常人高数百倍。这些事实证明，紫外线辐射产生的DNA损伤如果不被有效地修复可引起癌症。人体内有一系列的DNA修复系统，以防御体外或体内因素引起的DNA损伤，但哪一个系统起作用则取决于损伤的性质。目前已知，紫外线引起的DNA损伤主要由核苷酸切除修复系统修复。该途径是由内切酶将嘧啶二聚体及其邻近的核苷酸切除，再以正常的DNA链为模板修复裂隙。然而，这个过程实际上非常复杂，有许多基因参与，而且其中许多基因产物不是直接的修复复合体的成员，而是与DNA转录有关的酶。这表明，此种修复可能是与转录相连接的。
癌基因激活和肿瘤抑制基因失活可能是肿瘤形成的直接原因。研究发现，人的皮肤癌细胞有ras基因突变，而且这些突变大多数位于富含嘧啶的序列，提示可能是紫外线辐射损伤后造成的。另一方面，皮肤癌中也常见P53肿瘤抑制基因突变，这些突变均发生在双嘧啶碱基位置；有些肿瘤中还存在仅见于紫外线诱发的CC→TT双碱基突变。因为体内其他器官的肿瘤不存在这些特异性的突变，所以表明这些突变与紫外线辐射有关。
紫外线辐射致癌也经历多阶段过程，即启动阶段和已启动的细胞克隆扩展阶段。免疫系统功能低下对转化细胞克隆的扩展和肿瘤恶性发展过程可能有重要影响。大多数紫外线诱发的小鼠皮肤癌具有高度抗原性，当移植到正常的同系动物时会遭受强烈的排斥反应；然而此种肿瘤若移植到免疫受抑制的动物身上时却可继续生长。研究发现，长期暴露于紫外线辐射的动物，因产生抑制性T淋巴细胞而丧失对移植的紫外线诱发的肿瘤排斥能力，但对化学致癌物诱发的肿瘤则仍可排斥。抑制性T淋巴细胞对原发癌的生长非常重要，因为裸鼠事先在其他部位照射紫外线后再照射特定部位，肿瘤发生的速度加快。如果照射紫外线时已存在抑制性T淋巴细胞，那么肿瘤的潜伏期缩短、发生率增加。因此，紫外线致癌至少涉及两个改变：DNA损伤导致细胞转化；特异的系统性免疫功能改变促使肿瘤生长。人类暴露于紫外线辐射后免疫系统功能也发生改变，如接触超敏反应性（contact hypersensitivity）降低。研究发现，紫外线引起的免疫功能抑制主要是产生T-抑制细胞，后者可抑制各种免疫反应。日光诱发的皮肤癌患者体内存在T-抑制细胞，而X射线诱发的皮肤癌则不存在此种细胞。此外，持续暴露于紫外线可增加X射线辐射的致癌作用，推测其作用机制可能与紫外线辐射抑制免疫系统功能有关。