病因至今仍不明确，现有资料表明主要与以下因素有关。
1.吸烟 资料表明，大量吸烟是肺癌的一个重要致病因素。烟草烟雾中含有多核芳香烃、N-亚硝酸、芳香胺、苯以及砷多种致癌原；烟雾微粒在支气管分叉处沉积，刺激支气管上皮不典型增生，可诱发癌变。吸纸烟者比吸带过滤嘴和低焦油含量烟者的发病率高。开始吸烟愈早、吸烟时间愈长、吸烟量愈大肺癌的发病率愈高。吸烟者肺鳞癌和小细胞癌的发病率是不吸烟者的10倍。而戒烟后肺癌的发病危险性将逐年下降，戒烟后2 -15年期间肺癌发生的危险性进行性减少，此后的发病率相当于终生不吸烟者。
2.大气污染 资料表明，在工业国家，空气中的污染物质是肺癌发病增多的可能致病因素。工业化程度高的城市肺癌发病率高于轻工业城市，更高于小城镇和农村。在许多工业国家城市和农村的肺癌死亡率比值为1.1 -2.0: 1。城市中汽车尾气、工业废气等为大气污染主要来源。污染大气中含有大量的致癌物质，主要是苯丙芘。室内取暖用煤、烹饪时所释放出的油烟雾为肺癌的危险因素，是家庭主妇易患肺腺癌值得关注的因素。
3.职业因素 与肺癌发生的有关物质有石棉、铬、镍、铜、锡、砷、煤焦油、芥子气、三氯甲烷、放射性物质等，若长期接触可使肺癌发生的危险性增加3 -30倍。国外资料统计，5%-20%肺癌患者与职业性致癌因素有关。石棉是目前比较公认的致癌物质，长期接触石棉的工人，肺癌、胸膜间皮瘤的发病率较高。吸烟和接触石棉有协同作用。
4.饮食 研究表明，无论在男性或女性，当前或既往吸烟者中，增加进食新鲜蔬菜、水果、胡萝卜均可减少肺癌的危险性。各种抗氧化剂是化学预防性营养素，主要是类胡萝卜素，特别是B-胡萝卜素，流行病学表明β-胡萝卜素对正在吸烟或既往吸烟者具有保护作用。
5.基因改变 由于内外因素的影响，使调控机体平衡的癌基因变异，导致肺癌。目前，与肺癌发生有关的癌基因有20多种，对显性基因来说，有ras癌基因家族编码区的点突变；myc 癌基因家族的扩增、重组和转录控制丧失；以及bcl -2、Her -2/neu 和端粒酶基因的过度表达。非小细胞肺癌有ras基因突变者预后不良，而小细胞肺癌出现C - myc 讲增预后差。
6.其他 某些肺疾病与肺癌发病有关。如有慢性支气管炎者较无此病者的肺癌发病率高1倍；有结核病者患肺癌的危险性是正常人的10倍，已愈合的结核灶瘢痕中可发生腺癌。
此外，病毒和真菌感染、机体免疫功能下降，内分泌失调、家族遗传、硒和锌含量降低也可能与肺癌发生有关。
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