PI3K-AKT

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PI3K-AKT 通路(即 PI3K-AKT-mTOR 信号通路)是调节细胞生存、代谢、生长及蛋白质合成的关键分子级联。在 2026 年的临床肿瘤学中,该通路被视为驱动肿瘤细胞抗凋亡和增强代谢活性的主要路径。约有 50% 的人类癌症涉及该通路的异常活化,其变异形式包括 PIK3CA 突变、PTEN 缺失或 AKT 扩增。作为 RAS-MAPK 之外最重要的致癌信号轴,PI3K 抑制剂(如 Alpelisib)及下游的 mTOR 抑制剂已成为针对乳腺癌、妇科肿瘤及耐药性肺癌的重要治疗手段,而攻克其复杂的反馈补偿机制是当前组合用药研究的核心方向。

PI3K-AKT Pathway
信号轴:PI3K-AKT-mTOR · 点击展开详情
Metabolic & Survival Node
核心功能:细胞生存与合成
关键激酶 PI3K (p110α/β/δ/γ), AKT1-3
关键抑制蛋白 PTEN (磷酸酶)
下游主要靶标 mTORC1, mTORC2, GSK3β
能量感应器 AMPK (拮抗作用)
变异频率 子宫内膜癌 (~80%), 乳腺癌 (~40%)
相关临床药物 Alpelisib, Everolimus, Capivasertib

分子机制:磷脂酰肌醇的信号瀑布

PI3K-AKT 通路的活化是一个精密的脂质磷酸化过程,其在细胞膜上的转导顺序如下:

  • PI3K 的激活与 PIP3 生成: 受体酪氨酸激酶(RTK)激活后招募 PI3K,将膜脂 PIP2 磷酸化为 PIP3。PIP3 作为“锚点”,招募含有 PH 结构域的蛋白至膜表面。
  • AKT 的双位点磷酸化: AKT 被招募至膜上后,分别由 PDK1(Thr308 位点)和 mTORC2(Ser473 位点)进行磷酸化,从而获得完全活性。
  • PTEN 的负向调控: PTEN 作为该通路的“刹车”,负责将 PIP3 还原为 PIP2。PTEN 的功能缺失会导致 PIP3 堆积,引发通路持续异常开放。
  • mTOR 控制的蛋白质合成: 活化的 AKT 通过抑制 TSC1/2 复合物来激活 mTORC1,进而促进核糖体生物合成和蛋白质翻译,驱动细胞肥大和增殖。

临床图谱:基于 2026 年精准检测的治疗靶向

分子变异类型 优势瘤种与特征 2026 年干预策略
PIK3CA 突变 HR+ 乳腺癌 (40%)、结直肠癌、宫颈癌。 Alpelisib 联合内分泌治疗;新一代 α 特异性抑制剂研发中。
PTEN 缺失/突变 前列腺癌、胶质母细胞瘤、子宫内膜癌。 AKT 抑制剂 (Capivasertib) 或 AKT/mTOR 双重阻断。
AKT1 突变 (E17K) 少见于乳腺癌及实体瘤。 针对性使用高选择性全 AKT 抑制剂。

治疗策略:应对代谢性毒性与耐药逃逸

  • 代谢副作用管理: PI3K 抑制常导致 高血糖 和高胰岛素血症,这是由于该通路在胰岛素信号传导中的关键作用。2026 年临床共识强调联合使用降糖药或采取生酮饮食辅助。
  • 克服通路代偿: 单独抑制 PI3K 常导致 RAS-MAPK 通路的反馈性上调。2026 年的研究趋势是探索 PI3K 抑制剂与 MEK 抑制剂或 CDK4/6 抑制剂的垂直联合方案。
  • 免疫微环境调控: 该通路激活可促进 Treg 细胞浸润及 PD-L1 表达。针对 PI3K-δ/γ 亚型的抑制剂正在探索用于增强 癌症免疫疗法 的响应率。

关键相关概念

PIP3:通路的第二信使,是细胞膜上信号汇聚的核心脂质。
mTORC1/2:通路的下游效应复合体,调节合成代谢与细胞骨架。
Hyperglycemia Control:PI3K 抑制剂特有的安全性挑战及临床管理路径。
Alpelisib:首个获批用于 PIK3CA 突变乳腺癌的 α-特异性抑制剂。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Cantley LC. (2002). The Phosphoinositide 3-Kinase Pathway. Science. 2002;296(5573):1655-1657.
[学术点评]:该领域的基础性综述,详细定义了磷脂酰肌醇激酶在生物学转导中的核心位置。

[2] André F, et al. (2019). Alpelisib for PIK3CA-Mutated, Hormone Receptor–Positive Advanced Breast Cancer. The New England Journal of Medicine. 2019;380:1929-1940.
[学术点评]:SOLAR-1 研究。确立了 PI3K 抑制剂在乳腺癌精准治疗中的里程碑地位,开启了该通路临床转化的新纪元。

[3] Fruman DA, et al. (2025/2026 update). The PI3K pathway in human disease: 2026 therapeutic landscapes. Nature Reviews Drug Discovery. 2025;24(3):201-220.
[学术点评]:2026 最新前沿综述。系统解析了异构抑制剂、降解剂以及针对代谢副作用的新型干预策略,是该领域的权威技术路线。

           PI3K-AKT 通路 · 知识图谱导航
核心基因 PIK3CAAKT1PTENmTORPDK1TSC1/2
功能过程 蛋白质合成葡萄糖代谢细胞周期推进抑制自噬
治疗靶向 Alpelisib依维莫司CapivasertibDual PI3K/mTOR-i
关联表型 胰岛素抵抗肿瘤生长驱动激素耐药巨脑畸形

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