一、內在因素
甲狀腺癌的發生與遺傳因素有關。尤其是甲狀腺髓樣癌，大約10%都有明顯的家族史，估計這種癌症的發生可能與染色體遺傳因素有關。
二、外部因素
1、放射性損傷:用x射線照射實驗鼠的甲狀腺能促進動物甲狀腺癌的實驗證明，I能大幅減少甲狀腺細胞代謝變化細胞核變形甲狀腺素的合成，放射線引起甲狀腺細胞異常分裂引起癌變，另一方面甲狀腺破壞不能引起內分泌素，引起的甲狀腺激素(TSH)的大量分泌也能促進甲狀腺癌變。
臨牀上很多事實都說明甲狀腺的發生與輻射的作用有關，特別提醒的是，在嬰幼期，曾因胸腺腫大或淋巴腺樣增生而接受過上縱隔或頸部輻射治療的兒童，尤其容易發生甲狀腺癌，這是因爲兒童和少年的細胞增生旺盛，輻射是一種附加刺激，容易促進其腫瘤的形成，成人接受頸部輻射治療後發生甲狀腺癌的機會並不多見。
2、碘和TSH碘攝影過剩或碘不足:碘和TSH碘攝影過剩或碘不足可改變甲狀腺結構和功能，相反高碘飲食也容易誘發甲狀腺癌，冰島和日本是碘攝影量最高的國家，甲狀腺癌的發現率高於其他國家。這可能與TSH刺激甲狀腺增生的因素有關，實驗證明長期TSH刺激可以促進甲狀腺增生結節和癌變。
3、其他甲狀腺病變:臨牀上報道甲狀腺癌、甲狀腺炎、結節性甲狀腺腫或毒性甲狀腺腫發生癌變，但這些甲狀腺病變與甲狀腺癌的關係尚不確定。甲狀腺癌從腺瘤變化而成的大部分是過濾型，但實際上甲狀腺癌的一半以上是服用頭癌，甲狀腺瘤癌的發生率也很小。
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