多倍体是一种细胞比通常的“二倍体”细胞含有更多遗传物质拷贝的状态，二倍体细胞含有两个拷贝。多倍体经常发生在人类疾病和癌症中，其对细胞命运的影响尚不清楚。然而，现在来自日本的研究人员已经表明，在癌症及其治疗方面，多倍体可能是一把双刃剑。

在本月发表在《Cell Death Discovery》杂志上的一项研究中，大阪大学的研究人员发现，多倍体与细胞内遗传物质损伤的积累密切相关，同时也使这些细胞能够承受更高水平的DNA损伤。多倍体可以在肝脏等器官中自然发生，这可能是一个优势，允许肝细胞耐受高水平暴露于肝脏处理的有毒分子中，这是肝脏功能的一部分。然而，这种多倍体也可能是致癌的起源，而这些癌症通常对抗癌药物有抗药性。研究小组利用人类肝细胞系发现，多倍体的发生并不总是导致细胞停止分裂的“衰老”过程。DNA损伤的存在导致细胞分裂困难，从而增加错误发生和多倍体发育的可能性。同时，由于额外的基因组物质对细胞分裂过程施加压力，多倍体的存在增加了发生的DNA损伤的数量。然而，研究小组还发现，多倍体细胞比二倍体细胞能承受更多的DNA损伤。随着二倍体细胞损伤的积累，它们最终停止细胞分裂，并开始表现出一种称为衰老相关分泌表型（SASP）的表型。多倍体细胞需要更大程度的DNA损伤才能表现出生长停滞或SASP。

该研究的主要作者Kazuki Hayashi说：“由于多倍体细胞比二倍体细胞包含更多的遗传信息拷贝，任何DNA损伤的累积都不太可能发生在任何重要基因的所有拷贝中，从而使细胞存活的时间更长。”

该研究还提供了为什么多倍体细胞衍生的癌症经常对抗癌药物治疗产生抗药性的答案。一些化疗药物破坏细胞DNA以阻止细胞生长。它们瞄准癌细胞是因为癌细胞的生长和分裂速度比健康细胞快得多。

资深作者Tomonori Matsumoto解释说：“多倍体细胞对DNA损伤的更高耐受性解释了为什么这些细胞对这些DNA损伤剂表现出抵抗力，从而抑制了这些癌症的治疗。”

既然多倍体和DNA损伤之间的密切联系的细节已经被揭示，这将有助于克服多倍体癌细胞表现出的耐药性，并为这些癌症的新治疗铺平道路。