在一项使用酵母细胞和癌细胞系数据的研究中，约翰斯·霍普金斯大学的科学家们报告说，他们发现了癌细胞中存在潜在的弱点，这些癌细胞具有额外的染色体组，即带有遗传物质的结构。他们说，这种脆弱性源于癌症细胞的一个共同特征 - 它们的高细胞内蛋白质浓度 - 使它们显得臃肿和过度膨胀，并且可以作为癌症治疗的新靶点。

“科学家们现在正在考虑更多关于靶向癌细胞的生物物理特性以使其自毁，”李荣博士说。，约翰霍普金斯大学Whiting工程学院约翰霍普金斯大学医学院和化学与生物分子工程学博士，细胞生物学和肿瘤学杰出教授。

李说，计划进一步研究证实动物和人类癌细胞的研究结果。由李领导的这项研究报告发表在6月6日的“自然”杂志上。新实验的重点是染色体数异常，称为非整倍性。例如，正常的人类细胞具有平衡数量的染色体：总共46个，或23对不同的染色体。具有额外或更少拷贝的染色体的细胞称为非整倍体。李说，“非整倍性是癌症的第一标志”，并且在超过90%的实体肿瘤癌症类型中发现。

李说，当细胞获得染色体时，它们还会得到一组额外的基因，这些基因产生的细胞比细胞产生的正常蛋白质多。这种过量可以赋予细胞通常不具备的生长能力，有时会使它们过度生长并发展成肿瘤。

因为非整倍体细胞具有不平衡的蛋白质产生，它们具有太多的自由漂浮蛋白质，这些蛋白质没有组织成复合物。与外部相比，这增加了细胞内部的浓度。为了补偿增加的浓度，细胞吸入水，这种现象导致低渗压力。

“非整倍体细胞往往比染色体数量平衡的细胞更大，更肿胀，”李说。

李是约翰霍普金斯吉梅尔癌症中心的成员，她说，她和她的团队开始研究在非整倍体癌细胞中是否存在共同的致命跟腱，这将成为癌症治疗的有力战略目标。

对于这项花了近五年时间完成的研究，李和她的同事，包括第一作者和约翰霍普金斯大学博士后研究员Hung-Ji Tsai博士，观察了有16条染色体的酵母细胞。在温度较低的环境中，例如温度较低或营养不足的环境中，酵母细胞通过改变染色体的数量来适应，这使得它们能够更好地存活，因为各种蛋白质的相对量会发生变化。

Li和Tsai研究了数千种非整倍体酵母细胞的基因表达水平。具体而言，尽管染色体拷贝数存在差异，但科学家还是寻找了非整倍体细胞共享的基因表达变化。在非整倍体细胞中，科学家们发现，与正常细胞相比，基因表达在基因组的约4%中发生了改变。

接下来，科学家将非整倍性相关基因表达与斯坦福大学数据库中的信息进行了比较，该数据库包含暴露于不同压力环境的正常酵母细胞中基因表达的变化。他们发现，非渗透压应力下的非整倍体细胞和正常细胞都具有某些基因表达特征。他们还分享了臃肿的问题，影响他们内化细胞膜上调节营养摄取的蛋白质的能力。

李的团队继续努力，看看是否可以利用非整倍体细胞的脆弱性来正确控制营养素的摄入。他们对酵母基因组进行了筛选，发现了一种涉及两种蛋白质ART1和Rsp5的分子途径，这些蛋白质调节细胞吸收葡萄糖和氨基酸等营养物质的能力。当科学家在非整倍体酵母细胞中灭活这些蛋白质时，它们缺乏适当的细胞内营养水平，并且生长能力较弱。