子どもの白血病の多くは、正確な原因がわかっていません。
しかし、科学者たちは、正常な骨髄細胞内のDNAにある種の変化が生じると、その細胞が制御不能になって白血病細胞になることを発見したのです。 DNAは、私たちの遺伝子を構成する細胞内の化学物質であり、細胞の機能を制御しています。 私たちは通常、両親に似ていますが、それは私たちのDNAがそこに由来しているからです。 しかし、私たちの遺伝子は、見た目以上に影響を与えます。
いくつかの遺伝子は、私たちの細胞がいつ成長し、新しい細胞に分裂し、適切な時期に死ぬかを制御します：
- 細胞の成長、分裂、生存を助ける遺伝子は、癌遺伝子と呼ばれています。
- 細胞分裂の制御を維持するのを助けたり、適切な時期に細胞が死ぬようにする遺伝子を腫瘍抑制遺伝子と呼びます。
がんは、がん遺伝子のスイッチを入れたままにしたり、腫瘍抑制遺伝子をオフにするDNA中の突然変異（または他の種類の変化）によって引き起こされることがあります。 これらの遺伝的変化は、親から受け継ぐこともあれば（小児白血病の場合）、体内の細胞が新しい細胞を作るために分裂するときに間違いを犯し、一生の間にランダムに生じることもあります。
白血病につながる可能性のあるDNA変化の種類は、染色体転座と呼ばれるものです。 ヒトのDNAは、23対の染色体にまとめられている。 転座では、ある染色体のDNAが切断され、別の染色体に付着します。 染色体上で剥離が起こる箇所は、癌遺伝子や癌抑制遺伝子に影響を与える可能性があります。 例えば、小児慢性骨髄性白血病（CML）や小児急性リンパ性白血病（ALL）のほぼすべての症例で見られる転座は、9番染色体と22番染色体の間のDNA交換であり、フィラデルフィア染色体と呼ばれるものである。 これにより、白血病細胞の増殖を助けるBCR-ABLと呼ばれるがん遺伝子が作られます。
遺伝性突然変異と後天性突然変異
親からDNAの突然変異を受け継ぎ、がんのリスクを高める子どももいます（「子どもの白血病の危険因子」の項をご参照ください）。 例えば、腫瘍抑制遺伝子であるTP53に遺伝性の変異があるリ・フラウメニ症候群という病気は、白血病や他のいくつかのがんのリスクを高めます。
特定の遺伝性疾患は白血病のリスクを高めますが、子どもの白血病はほとんどが遺伝性の変異が原因ではないようです。 白血病に関連するDNAの突然変異は、通常、遺伝するというよりも、受胎後に発症します。 これらの後天性突然変異の中には、出生前でも早期に発生するものがあります。 まれに、放射線やがんを引き起こす化学物質への曝露により、後天的に突然変異が起こることがありますが、多くの場合は明らかな理由がなく起こります。
遺伝要因と環境要因の組み合わせ
いくつかの研究では、多くの小児白血病は、遺伝要因と環境要因の組み合わせで起こるかもしれないと示唆されています。 例えば、
ある種の遺伝子は、通常、私たちの体が有害な化学物質を分解し、排除する方法を制御しています。 これらの遺伝子のバージョンが異なると、効き目が弱くなる人もいます。 これらの遺伝子の変化の一つを受け継いだ子どもは、有害な化学物質にさらされたときに、それを分解することができない可能性があるのです。
いくつかの研究では、一部の小児白血病は、人生のごく早い時期に起こる特定の遺伝的変化と、通常より遅い時期に特定のウイルスにさらされることの組み合わせによって引き起こされる可能性があることが示唆されています。 この「遅延感染」（生後1年程度以降）は、白血病につながるような形で免疫系に影響を与える可能性があるのです。 詳細は、What’s new in leukaemia research in children?
小児白血病のこれらの原因やその他の可能性についての研究は続けられています。 しかし、ほとんどの小児白血病の原因は確実には分かっていません。 また、小児白血病の種類によって、それぞれ原因が異なる場合があります。