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本综合征的发病机理尚未完全阐明，现有下述假说。
（一）抑制基因的脱落与易位 正常细胞的DNA密码受抑制基因的调节，仅有关的DNA受正常激活而转录形成mRNA，并表达正常基因产物。但当形成恶性细胞时抑制基因在突变时脱落或易位，因而正常时受抑制的DNA密码即可脱抑制而表达相应产物（包括激素）。
（二）APUD细胞学说 可分泌异源多肽激素的肿瘤都是起源于外胚层神经嵴干细胞，这类细胞具有摄取胺或其前体并能脱羧（amine and/or amine precursor uptake and decarboxylation）的生化特性，故称APUD细胞。它们本身即具有可表达各种肽类激素和生物活性胺类物质的基因，但正常时量极微小，相应的基因处于抑制状态。这类非内分泌细胞正常时可分泌微量激素，可视作为低等生物自分泌或旁分泌信息传递系统的残余。随着生物进化，内分泌腺已分化形成了独特组织，并且有相应的调节系统。非内分泌细胞也随着分化而失去激素分泌功能，有关基因处于抑制状态，一旦形成癌细胞则可回复原始的自分泌特性，大量产生相应肽类或胺类活性物质。