大多數活細胞具有確定數量的染色體：例如，人細胞具有23對。隨著細胞分裂，它們會產生導致染色體獲得或喪失的錯誤，這通常是非常有害的。
麻省理工學院的生物學家第一次發現了一種機制，免疫系統利用這種機制從體內消除這些遺傳上不平衡的細胞。在獲得或丟失染色體后，細胞幾乎立即發出信號，招募稱為自然殺傷細胞的免疫細胞，從而破壞異常細胞。
這些發現提高了利用該系統殺死癌細胞的可能性，癌細胞幾乎總是染色體太多或太少。
“如果我們可以重新激活這種免疫識別系統，那將是擺脫癌細胞的一種非常好的方法，”麻省理工學院生物系癌癥研究中的Kathleen和柯蒂斯大理石教授Angelika Amon說。科赫綜合癌癥研究所，該研究的高級作者。
Koch研究所的研究科學家Stefano Santaguida是該論文的主要作者，該論文發表在6月19日的Developmental Cell雜志上。“螺旋式下降”
在細胞分裂之前，其染色體復制，然后在細胞中間排列。當細胞分裂成兩個子細胞時，一半的染色體被拉入每個細胞。如果這些染色體無法正確分離，則該過程會導致子細胞中染色體數量的不平衡 - 這種狀態稱為非整倍性。
當胚胎細胞中出現非整倍性時，它幾乎總是對生物體致命。對于人類胚胎，任何染色體的額外拷貝都是致命的，但21號染色體除外，它產生唐氏綜合癥;染色體13和18，導致稱為Patau和Edwards綜合征的發育障礙;和X和Y性染色體，其額外的副本可能會導致各種疾病，但通常不致命。
近年來，Amon的實驗室一直在研究非整倍性的明顯悖論：當正常的成體細胞變成非整倍體時，它會損害它們存活和增殖的能力;然而，癌細胞幾乎都是非整倍體，可以不受控制地生長。
“非整倍性在大多數細胞中是非常有害的。然而，非整倍性與癌癥高度相關，其特征在于上調的生長。因此，一個非常重要的問題是：如果非整倍性阻礙細胞增殖，為什么絕大多數腫瘤都是非整倍體?“Santaguida說。
為了嘗試回答這個問題，研究人員想要了解更多關于非整倍性如何影響細胞的信息。在過去的幾年里，Santaguida和Amon一直在研究細胞在染色體錯誤分離后立即發生的情況，導致子細胞不平衡。
在這項新研究中，他們通過干擾正確的染色體附著于紡錘體的過程來研究這種不平衡對細胞分裂周期的影響，該紡錘體是在分裂前將染色體保持在細胞赤道處的結構。這種干擾導致一些染色體滯后并被拖入兩個子細胞。
研究人員發現，在細胞經歷了第一次分裂后，其中一些染色體分布不均勻，很快就會引發另一次細胞分裂，從而產生更多的染色體失衡，以及顯著的DNA損傷。最終，細胞完全停止分裂。
“這些細胞處于螺旋式下降狀態，它們開始出現一點點基因組混亂，而且情況越來越糟，”阿蒙說。
“這篇論文非常令人信服且清楚地表明，當染色體丟失或獲得時，最初細胞無法判斷它們的染色體是否存在錯誤分離，”Dana-Farber癌癥研究所兒科腫瘤學教授David Pellman表示，他沒有參與在研究中。“相反，染色體的不平衡導致細胞缺陷和蛋白質和基因的不平衡，這些都會嚴重破壞DNA復制并導致染色體的進一步損害。”