PI3Kα

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PI3Kα磷脂酰肌醇-3-激酶 α 亚型)是 I 级 PI3K 家族中最具临床意义的成员之一,由催化亚基 p110α(由 PIK3CA 基因编码)和调节亚基 p85α 组成的异源二聚体。PI3Kα 在细胞对 胰岛素、生长因子及细胞因子的响应中发挥核心作用,通过将 PIP2 磷酸化为 PIP3,激活下游 AKT/mTOR 通路。在人类癌症中,PIK3CA 基因突变是导致 PI3K 信号通路 持续激活最常见的原因,特别是在 HR 阳性 / HER2 阴性 晚期乳腺癌中(发生率约 40%),是导致 内分泌治疗 耐药的关键驱动因素。

PI3Kα (p110α)
PI3K Class IA · 点击展开

分子与病理机制:PI3K 信号开关的失控

PI3Kα 在肿瘤细胞中的致病逻辑主要涉及 PIK3CA 基因的获得性突变,导致激酶活性的持续释放:

  • 脂质磷酸化机制: 正常状态下,PI3Kα 响应生长信号,将膜组分 PIP2 转化为 PIP3。PIP3 作为一个强大的 第二信使,募集含有 PH 结构域 的蛋白(如 PDK1AKT)至膜表面进行激活。
  • 突变热点效应: PIK3CA 突变主要集中在两个结构域:
    • 螺旋域 (Helical Domain):E542KE545K,通过取消 p85 调节亚基的抑制作用来激活。
    • 激酶域 (Kinase Domain):H1047R,通过增强酶与细胞膜的相互作用提高活性。
  • 代谢耦合: PI3Kα 信号直接调节葡萄糖转运蛋白 GLUT1,其突变激活会导致肿瘤细胞对葡萄糖的高摄取(瓦博格效应)。

临床矩阵:PIK3CA 突变在不同瘤种中的发生率

瘤种分类 突变频率 (Approx.) 典型突变类型 临床意义
乳腺癌 (HR+/HER2-) 35% - 40% H1047R, E545K 内分泌治疗耐药核心机制。
子宫内膜癌 30% - 37% 激酶域多点突变 常与 PTEN 缺失共存。
结直肠癌 15% - 20% 螺旋域突变为主 抗 EGFR 单抗治疗反应不佳。

治疗策略:从泛抑制向亚型选择性跨越

  • 选择性抑制剂(阿培利司): 阿培利司Alpelisib / Piqray)是全球首个获批的 PI3Kα 选择性抑制剂。SOLAR-1 研究证明,在 PIK3CA 突变患者中,阿培利司联合 氟维司群 可使中位 PFS 翻倍。
  • 代谢副反应管理: 由于 PI3Kα 参与胰岛素信号传导,抑制剂常导致 高血糖。临床管理中需密切监测血糖,必要时应用 二甲双胍
  • 突变特异性抑制剂: 正在研发中的新型药物旨在仅抑制“突变型”PI3Kα 而保留“野生型”,以期降低 代谢毒性

关键相关概念

PIK3CA:编码 PI3Kα 催化亚基 p110α 的基因,是癌症中最常突变的原癌基因之一。
PTEN:PI3K 通路的天然“刹车”,负责将 PIP3 还原为 PIP2,其功能缺失会产生类似 PI3K 突变的效果。
高血糖:抑制 PI3Kα 的药理性副作用,源于阻断了骨骼肌对胰岛素的响应。
AKT 通路:PI3K 的直接下游,是调节蛋白质合成与细胞生长的枢纽。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] André F, et al. (2019). Alpelisib for PIK3CA-Mutated, Hormone Receptor-Positive Advanced Breast Cancer. The New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]:该项 [Academic Review] 级研究确立了针对 PIK3CA 突变的精准靶向治疗标准。

[2] Fruman DA, et al. (2017). The PI3K Pathway in Human Disease. Cell.
[学术点评]:详尽论述了 PI3K 家族在生理与病理状态下的信号传导机制及亚型差异。

           PI3Kα (p110α) · 知识图谱导航
分子遗传 PIK3CAp110αp85αH1047RE545K
靶向药物 AlpelisibCopanlisibTaselisibBuparlisib
上下游通路 RTKPIP3AKTmTORC1PTEN