发病原因

ALL中的癌细胞是淋巴母细胞。正常的淋巴母细胞会发育成成熟的抗感染B细胞或T细胞，也称为淋巴细胞。体内的信号控制着淋巴细胞的数量，因此不会产生太少或太多。在ALL中，一些淋巴细胞的正常发育和对淋巴细胞数量的控制都变得有缺陷。

当单个淋巴母细胞获得许多ALL出现突变，以基因影响血细胞的发育和增殖。在童年期ALL中，此过程从某些基因的遗传开始。这些基因反过来增加了在正在发展的淋巴样细胞中发生更多突变的风险。某些遗传综合症（如唐氏综合症）具有相同的作用。还需要环境风险因素来帮助产生足够的基因突变来引起疾病。在双胞胎的儿童ALL中发现了环境作用的证据，其中两个遗传相同的双胞胎中只有10％至15％得到所有。由于它们具有相同的基因，因此不同的环境暴露可以解释为什么一对双胞胎得到了ALL，而另一对却没有。

婴儿ALL是一种罕见的变异，发生在不到一岁的婴儿中。KMT2A（以前称为MLL）基因重排最常见，发生在出生前的胚胎或胎儿中。这些重排通过促进基因转录和通过表观遗传变化而导致血细胞发育基因的表达增加。 与儿童期ALL相反，认为环境因素不起作用。除了KMT2A重排之外，通常仅发现一个额外的突变。不需要环境暴露以帮助产生更多的突变。

危险因素

遗传危险因素

常见的遗传危险因素包括基因突变ARID5B，CDKN2A / 2B，CEBPE，IKZF1，GATA3，PIP4K2A，更很少，TP53。这些基因在细胞发育，增殖和分化中起重要作用。  个别而言，这些突变中的大多数都是ALL的低风险。当一个人一起继承这些突变中的几个突变时，会产生重大的疾病风险。

遗传危险因素分布不均可能有助于解释种族之间的疾病发生率差异。例如，ARID5B突变在非洲种族人群中较少见。

几种遗传综合症也增加了ALL的风险。这些措施包括：唐氏综合征，范可尼贫血，布卢姆综合征，X-连锁丙种球蛋白血症，严重联合免疫缺陷，Shwachman-Diamond综合征，科斯特曼综合征，神经纤维瘤病1型，共济失调-毛细血管扩张症，阵发性睡眠性血红蛋白尿症，和李弗劳明综合征。少于5％的病例与已知遗传综合征相关。

在罕见突变ETV6和PAX5与所有的家族型与相关的常染色体 显性模式遗传。

环境风险因素

导致ALL出现的环境暴露是有争议的，并且是不断辩论的主题。

核辐射的高水平辐射暴露是发展白血病的已知危险因素。怀孕期间进行X射线照相时是否出现较少的放射线是否会增加疾病风险的证据尚无定论。已经确定怀孕期间X射线成像与ALL之间存在关联的研究发现，风险仅稍有增加。暴露于电源线的强电磁辐射也与ALL的风险略有增加有关。由于尚不知道将电磁辐射与癌症联系起来的因果机制，因此对该结果提出了质疑。

高出生体重（大于4000g或8.8lbs）也与较小的风险增加有关。将高出生体重与ALL联系起来的机制也未知。

有证据表明，继发性白血病可以在用某些类型的化学疗法例如表鬼臼毒素和环磷酰胺治疗的个体中发展。

延迟感染假说

有证据表明，常见的感染（例如流感）可能间接促进ALL的出现。 延迟感染假说指出，ALL是由具有遗传风险因素的人对感染的异常免疫反应导致的。由于有限的疾病暴露而导致的免疫系统发育延迟可能会导致疾病期间淋巴细胞过多产生和突变率增加。几项研究发现，在生命早期患病风险较高的儿童中，ALL的发病率较低。参加日托的年幼儿童的ALL率较低。来自许多其他研究的关于疾病暴露和ALL的证据尚无定论。

机制

几种特征性的遗传变化导致白血病淋巴母细胞的产生。这些变化包括染色体易位，染色体内重排，白血病细胞中染色体数目的变化以及单个基因的其他突变。染色体易位涉及将大范围的DNA从一条染色体移动到另一条染色体。此举可导致将一个染色体中的一个基因促进细胞分裂，并将其转移到另一条染色体上更活跃的转录区域。结果是一个细胞分裂的频率更高。这方面的一个例子包括C-MYC的易位，C-MYC是一种编码转录因子导致细胞分裂增加，紧随免疫球蛋白重链或轻链基因增强子之后，导致C-MYC表达增加和细胞分裂增加。染色体结构的其他大变化可能导致两个基因彼此直接相邻放置。结果是将两种通常分离的蛋白质结合成一个新的融合蛋白质。这种蛋白质可以具有促进癌症发展的新功能。这方面的例子包括ETV6 - RUNX1融合基因，结合促进血细胞的发育和两个因素BCR -费城染色体的ABL1融合基因。BCR - ABL1编码始终激活的酪氨酸激酶，导致频繁的细胞分裂。这些突变产生的细胞分裂更加频繁，即使没有生长因子也是如此。

B细胞ALL的其他遗传变化包括白血病细胞内染色体数目的变化。获得至少五个额外的染色体（称为高双倍体）更为常见。染色体丢失的次数较少，称为次二倍体，其与较差的预后相关。B细胞ALL中其他常见的遗传变化涉及PAX5和IKZF1的非遗传突变。在T细胞ALL中，可能发生LYL1，TAL1，TLX1和TLX3重排。

当单个淋巴母细胞中存在足够的这些遗传变化时，就会产生ALL。例如，在儿童ALL中，经常发现一种融合基因易位，以及六到八种其他ALL相关的遗传变化。最初的白血病淋巴母细胞将自身复制为过多的新淋巴母细胞，而其中任何一个都无法发育为功能正常的淋巴细胞。这些淋巴母细胞在骨髓中积累，并可能扩散到体内其他部位，例如淋巴结，纵隔，脾脏，睾丸和大脑，导致疾病的常见症状。