物理因素，如电离辐射、紫外线、热辐射以及长期慢性刺激等，对人与动物的致癌或可能致癌的作用，已从临床或实验室得到证实。

紫外线与癌 19世纪末始知长时间日光暴晒是发生皮肤癌的原因，后证实紫外线(简称UV)是致癌的必要因素，其依据为： ①皮肤癌主要见于常暴露于阳光的部位，尤其是头颈、手臂及手;②鳞癌好发于阳光照射最多的部位;③户外工作时间较长的人群中皮肤癌发病率较高;④在同肤色人群中，居住于低纬度地区者，皮肤癌和恶性黑色素瘤发病数显著增多，其他恶性肿瘤却无此倾向;⑤易感人种，尤以欧洲凯尔特族后裔比其他白种人易患皮肤癌。典型易感者皮肤色素少或有散在雀斑，易受阳光灼伤;⑥动物实验时，反复用320～250nm，尤以320～280nm波长的UV照射，可诱发皮肤癌。一次大剂量UV照射亦可诱发肿瘤，一次中等剂量照射可启动细胞癌变，如加用化学促癌物质，则可诱发之。

紫外线对生物体有抑制细胞分裂、灭活酶、诱发细胞突变和杀伤组织或细胞的作用，对DNA有其特有的光化学作用。导致突变的最重要作用是DNA单链断裂时形成嘧啶水化物，而当DNA双链断裂时则不形成上述水化物。形成嘧啶的环丁烷型二聚物，是紫外线在DNA内形成的化学上最稳定和最易发现的损伤。UV损伤的DNA修复有三种形式： ①受损的分子或部分分子可通过酶的作用在原位恢复功能;②除去损伤部分，以未损伤部分代之恢复功能; ③损伤未及时修复，可以在以后DNA合成过程中，通过其它机制再将损伤部位进行修复。大量资料证明，DNA损伤与致癌有一定关系，但不是致癌的基础。在DNA修复、复制时遗留某些缺陷，结果可能导致癌变。

放射与癌 1895年发现X线后，1902年Frieben报道，一位使用伦琴管的技术员发生手部鳞癌合并淋巴结转移，于是提出放射致癌问题。以后不断出现放射致癌病例。原子弹在日本爆炸后，该地区白血病的发病率比正常人群至少高2倍。用放射性磷治疗红细胞增多症后，相当数量的患者出现白血病; 治疗后骨髓细胞染色体异常者，白血病的发病率更高。接受过二氧化钍检查肝脏的病人，15年后有些出现肝肉瘤。多次反复用X线摄片普查乳腺癌，可使受检人群乳腺癌发病率增高。放射引起肿瘤的类型，较常见的有白血病、骨肉瘤、软组织肉瘤、皮肤癌、甲状腺癌、消化道肿瘤和乳腺癌等。放射线是目前治疗恶性肿瘤有效手段之一。虽然总的放疗致癌率很低，远不足以影响放疗的应用，然而，它仍是应深入研究的重要课题。

放射致癌的原理至今尚未完全阐明。通过离体细胞观察，射线引起癌变主要是DNA链的损伤，造成单链或双链断裂，在修复过程中发生畸变或染色体碎片发生异常交换所致。当低剂量及低剂量率时，往往一个点突变或没有修复的DNA单链断裂，就可能成为致癌的始动因子，在促进因子作用下使细胞癌变。后者可能是更大的放射剂量，也可能是其他因素，如致癌病毒的激活或释放某些化学物质等。实验证明，放射致癌作用还同免疫抑制、内分泌紊乱、内环境稳定控制系统失调等因素有关。

x线、γ线、β线等低线性能量传递 (低linear en-ergy transfer，LET)的射线，由于电离密度低，常需几个粒子的轨迹通过细胞核，才能导致一个DNA链的损伤，因此细胞癌变发生率和剂量呈平方关系，剂量-效应曲线是S型的。α粒子、快中子等高线性能量传递的射线，因电离密度高，每个通过细胞核的粒子都能导致细胞的损伤，造成DNA双链断裂的机会也多，因此细胞癌变发生率与剂量呈线性关系，剂量-效应曲线是直线型的。放射致癌的剂量没有阈值，但各种实验动物照射致癌的剂量与发病率的关系因肿瘤类别、照射条件及其他因素而异。一般说来，低LET射线照射时，剂量及发病率关系呈曲线型，随剂量增加曲线斜率亦增加，在一定剂量时达最高峰，再增加剂量，曲线呈平坡状，甚或下降。这主要是因为放射线对细胞的杀灭作用开始占主要地位，大剂量照小体积组织比同剂量照大体积组织造成癌变的可能性小。当部分身体受照射时，如照射全脊椎或婴儿纵隔，因大部分造血组织受到照射，白血病发病率明显增高;如放疗时仅使小部分造血组织受到照射，则不会引起白血病。人类照射剂量与癌变率关系的曲线形状，有待进一步研究。实验证明，低LET射线照射时，高剂量率(单位时间的曝射量为剂量率)的致癌效应比低剂量率为大;高LET射线比低LET射线的致癌效应高。尽管高LET射线的照射效应受剂量率的影响较少，但在低剂量率时其相对生物效应增高，故高LET射线的致癌效应于低剂量率时表现更为突出。影响剂量与致癌关系的因素复杂。剂量与发病率的关系可因肿瘤类型、患者年龄等因素的影响而有不同，也与动物的素质(品系、生理状态等)、环境(病毒、化学物质、饮食成分)、照射条件等因素有关。放射致癌的潜伏期与剂量无关，剂量增高并不缩短潜伏期。人类放射致癌的潜伏期通常较长，约需20～30年。白血病和皮肤癌的潜伏期较短，有低于10年的，而其它几种实体瘤的潜伏期为：胸腺肥大放疗后到形成甲状腺癌，超过15年; 肺结核病人因做气胸而多次x线胸透到形成乳腺癌，平均为17年;颈部放疗后到出现咽部肿瘤平均为30年; 放疗后出现骨肉瘤潜伏期约为12年;出现软组织肉瘤平均为16年。

辐射热与癌 辐射热是指从红外线辐射源，如电热灯泡、炼钢炉或灼热物体等，通过辐射作用于体表的热力。皮肤如经常暴露于强烈辐射热中，产生慢性充血或炎症，有发生癌的可能。在辐射热条件下，常可同时接触煤焦油烟尘，后者含有化学致癌物。临床曾见三度烧伤后皮肤瘢痕发生癌(即灼伤癌)者。

创伤与癌 有报道阴囊被蹴伤后出现睾丸肉瘤; 有些骨肉瘤或乳癌患者曾有外伤史。很难想象，一次创伤即可引起肿瘤;一般认为，两者纯系偶合;或由于创伤使患者得以发现原已存在的肿瘤，即所谓创伤决定论;或原未觉察的肿瘤由于创伤刺激，生长突然加速而被查出。结扎小鼠子宫颈后涂上致癌物质，癌的发生恰在结扎部位;单独结扎不涂致癌物质，只见到癌前病变，并不诱发癌。可见，创伤仅是一种促癌因素。

慢性刺激与癌 慢性机械性和炎性刺激能否致癌，目前尚难证实。不少临床观察认为慢性刺激有促癌的作用，例如子宫颈癌多见于子宫颈撕裂兼有慢性炎症者，慢性胃溃疡约有5%的病例发生癌变，舌癌或颊癌常见于与锐齿或不合适的假牙托相摩擦之处，胆囊结石症有时并发胆囊癌等。但并不是所有慢性刺激最后都引起肿瘤。经常受到慢性机械刺激的部位，如手掌、足掌等却很少发生肿瘤。可见在慢性刺激过程中，还可能有其它致癌因素的参予。慢性刺激的长期作用可能使组织发生增生或不典型增生，这种组织如果接受外界即使是微量的致癌因素，就能通过协同作用而致癌。如慢性胃溃疡可发生癌变，而十二指肠溃疡则未见癌变，可能是由于十二指肠内并无有效的致癌刺激物之故。有人用人发制成的小刷子，给恒河猴或小鼠子宫颈施以慢性刺激，小鼠经过一年，猴子经过七年，可引起子宫颈上皮的癌前病变(上皮增生和角化过度)，并未诱发肿瘤。可见长期机械性刺激可能只是促癌因素。

异物与癌 某种异物如片状物体、纤维等进入机体使局部引起肿瘤，称为异物致癌。虽属罕见，但有重要临床意义。一些化学活性物质，如多种塑料所含的单体、自由基等，以粉末、碎片或筛状物形式植入体内并不致癌;而某些化学惰性物质，如玻璃、金属等却可致癌。甚至化学上不活泼的移植物，如改变其表面性质、吸水性、静电荷、硬度等可明显影响癌的发生率。表面粗糙的移植物比光滑的较少引起肿瘤;嗜水的比疏水的异物更易引起肿瘤。异物的形状、大小对肿瘤的诱发率也有明显作用。凹陷塑料片比凸起者较多引起皮下肉瘤。异物上穿孔多或孔径大者肿瘤发生率低或不引起肿瘤。微孔滤器的孔径等于或大于0.22μ，不引起皮下肉瘤。纤维的长度和直径与癌的诱发也有关系。就大鼠胸膜而言，直径小于3μ而长度大于20μ的耐久性纤维，比直径大于3μ的各种长度的纤维，或直径小于3μ而长度小于20μ的纤维，具有更大的致癌性。直径小于0.5μ(接近光学可见性限度)的纤维，具有高度的致癌作用。

各种动物对异物致癌的易感性不同，其发生率可能与各种动物寿命的长短也有关。豚鼠的异物诱癌未获成功;狗和田鼠的异物肉瘤曾有报道;大、小鼠有最高的肿瘤发生率。人体异物肿瘤比较罕见，也许是潜伏期长(20年或更长)的缘故。

异物所致的肿瘤尽管组织类型有别，但都属肉瘤，大多为纤维肉瘤，少数为骨肉瘤或横纹肌肉瘤。此种肿瘤生长迅速，向邻近组织浸润，在数周内使动物死亡;多次传代后，性质更恶，可成为一种可移植的肿瘤。据推测，组织缺氧和营养物及代谢物交换不充分是异物致癌的主要因素。在异物表面形成毛细血管襻。血管的周皮细胞可能是诱发肿瘤的主要成分，因为它是一种具有多分化潜能的间叶细胞，增生活跃，形态上与异物肉瘤细胞相似。在早期，少数细胞恶性化，只有在这些细胞附贴于异物后，铺成单层，不形成血管系统，才能发展成异物肿瘤。进入人体的异物种类繁多，如外科植入的异物、未取出的弹丸、弹片、某些寄生虫(日本血吸虫)、砂粒、纤维或石棉等;两个世纪以来，移植的医用异物日益繁多，但异物肿瘤却极罕见，可能与异物肿瘤的潜伏期超过病人的寿命有关。只有使用路赛特(lucite)做肺膜外填充术者，曾有过少数肉瘤的报道。

纤维在日常环境中大量存在，如去污粉、化妆品、食物、药物或空气中的矿物纤维等。石棉或玻璃丝如长期大量吸入肺内，或植入胸腔，可诱发肺或胸膜的恶性肿瘤。约半数石棉肺患者后来发生肺癌; 80%的间皮瘤发生于曾接触石棉者。纤维致癌的潜伏期很长，如人石棉肺癌平均约40年;纤维可长期存在于肿瘤组织中。据推测，它可引起细胞膜的改变或推动癌前病变向癌转化。

对异物致癌原理，国内有人做过研究。将1.2cm直径的圆形盖玻片植入小鼠皮下，半年后玻片两面都附有多量生长活跃的多核合体细胞和纤维细胞，少数见核分裂和恶变。作者认为，异物最先被纤维包绕，使异物被隔绝，表面的细胞处于孤立与稳定的环境中生长，由于长期隔离的潜伏生长而发生恶变，形成肉瘤。片状异物致癌原理可能与体外单层细胞培养的恶变相似，主要是由于消除细胞间的接触抑制，致使细胞发生突变或转化。最近在异物引起的小鼠肉瘤中，发现A型与不成熟的C型病毒颗粒，其意义有待进一步阐明。