PI3K_AKT通路在非小细胞肺癌顺铂耐药中的作用_张雨
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PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展PI3K/AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展一、PI3K/AKT综述PI3K/Akt信号通路作为细胞内重要信号转导通路之一,参与很多重要的生物学过程的调控,其通过影响下游多种效应分子的活化状态,在细胞内发挥着抑制凋亡、促进增殖的关键作用,与人类多种肿瘤的发生、发展密切相关。
正因为PI3K/AKT通路在肿瘤治疗方面有着巨大潜力,其近年来也成为生物科学界的研究热点。
现就对PI3K/AKT的组成结构,机制功能,与癌症的关系及相关抑制剂做一个综述。
二、组成与结构PI3K(Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase)分为3个不同的类别:Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类,所属分类是基于其主要结构,调控规律和体外脂质底物的特异性。
I类PI3K是负责生产PI(3)P,PI(3,4)P2,PI(3,4,5)P3的,I类PI3K是一个监管和催化亚基组成的异二聚体分子;它们进一步根据IA和IB之间子集上的序列相似性划分。
IA类PI3K 是由P110催化亚基和p85亚基调节亚基之间的异二聚体,包括p85调节亚基的5种变体,分别是p85α,p55α,p50α,p85β和p55γ,也有P110催化亚基衍生的p110α,β,δ三个变体。
ⅠB亚类包括p110γ,它并不与p85结合,而是与1个相对分子质量为101×103的接头蛋白结合,此接头蛋白可介导G蛋白的β、γ亚基活化p110。
Ⅱ类包括3个催化亚基C2α,C2β,和C2γ,但是不像Ⅰ类和Ⅲ类,它没有调节蛋白,Ⅱ类催化PI产生PI(3)P,催化PIP产生PI(3,4)P2,但是关于他们在免疫细胞中的作用目前所知甚少。
Ⅲ类只催化PI产生PI(3)P,从结构上来说与Ⅰ类相似,因为他们有一个催化亚基(VPS34)和一个调节亚基(Vps15/ P150)的异二聚体,第Ⅲ类似乎主要是参与蛋白和囊泡运输,也有证据表面,它可以帮助免疫细胞在一些重要进程中发挥作用,尤其是吞噬作用的有效性。
横扫六大癌种,PI3K抑制剂开启“异病同治”精准治疗时代肿瘤医疗的进步,发现不同癌种可存在同一靶点,类似PD1、NTRK等跨癌种的治疗模式逐渐成为主流,通过精准找出突变位点,针对性治疗。
近年PI3K成为热议,该通路激活可见于肺、肝胆、淋巴瘤、乳腺、卵巢、头颈鳞等大癌种,也是耐药的机制。
小编今天呕心汇总PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂在各个癌种的临床数据,供大家参考。
▼详谈PI3K/AKT/mTOR通路及靶向药研发PI3K/Akt/mTOR通路是细胞内重要的信号转导途径,在细胞的生长、增殖、凋亡、血管生成、自吞噬等发挥着重要的功能,该通路的紊乱会引起一系列的疾病,包括癌症、神经病变、自身免疫性疾病和造血型疾病。
PI3K主要通过两种方式激活,一种是与具有磷酸化酪氨酸残基的生长因子受体或连接蛋白相互作用, 引起二聚体构象改变而被激活;另一种是通过Ras和p110直接结合导致PI3K的活化。
PI3K被激活后,可活化Akt,而活化的Akt通过磷酸化作用可激活mTOR(丝/苏氨酸激酶)。
在细胞中mTOR以两种复合物的形式存在:mTORC1和mTORC2。
但只有mTORC1对雷帕霉素敏感(rapamycin)。
而PTEN可减少AKT的活化而阻止所有由AKT调控的下游信号传导事件。
该信号通路非常复杂,通路紊乱是癌变的重要机制之一,可广泛见于各个癌种,并且也是耐药的机制之一。
PI3K抑制剂的临床开发根据理论依据,各药厂从通路中不同的位点切入,进行阻断,根据靶向PI3K的小分子抑制剂的选择性不同,可以分为3个类型,即靶向PI3K/mTOR、广谱型的PI3K抑制剂和选择性的PI3K抑制剂。
下图所示不同类型的抑制剂所针对的不同靶点。
▼肺癌:经典案例展示,各PI3K通路抑制剂已初现数据一71岁的日本男性患者,肾癌切除5年后肺部转移,先后使用舒尼替尼(sunitinib)及everolimus(10mg/d)治疗,因治疗相关性间质性肺炎而症状加重。
《PI3K-AKT通过激活糖酵解促进巨噬细胞M1极化》篇一PI3K-AKT通过激活糖酵解促进巨噬细胞M1极化一、引言巨噬细胞(Macrophages)是免疫系统的重要组成部分,其极化状态对机体免疫应答起着关键作用。
M1型巨噬细胞是其中一种极化状态,具有强大的抗原呈递和分泌炎症细胞因子的能力。
近年来,PI3K/AKT信号通路在调控巨噬细胞极化中的角色受到了广泛关注。
有研究表明,PI3K/AKT通过激活糖酵解过程可能对M1巨噬细胞的极化有重要影响。
本文旨在探讨PI3K/AKT信号通路如何通过激活糖酵解过程促进巨噬细胞M1极化。
二、材料与方法1. 实验材料实验所需细胞系、试剂、仪器等。
2. 实验方法(1)细胞培养与处理:培养巨噬细胞,并利用不同刺激因素诱导M1型巨噬细胞的极化。
(2)PI3K/AKT活性检测:通过特定方法检测PI3K/AKT的活性。
(3)糖酵解过程检测:利用相关技术手段检测糖酵解过程中的关键酶活性及代谢产物的变化。
(4)免疫荧光、Western Blot等分子生物学技术:用于检测相关蛋白的表达及定位。
三、结果1. PI3K/AKT活性与M1型巨噬细胞极化的关系实验结果显示,在M1型巨噬细胞极化过程中,PI3K/AKT的活性显著增强。
通过抑制PI3K/AKT的活性,M1型巨噬细胞的极化程度降低。
这表明PI3K/AKT在M1型巨噬细胞极化过程中发挥了重要作用。
2. PI3K/AKT对糖酵解过程的影响实验发现,在M1型巨噬细胞极化过程中,糖酵解过程中的关键酶活性增强,代谢产物增加。
而抑制PI3K/AKT的活性后,糖酵解过程受到抑制。
这表明PI3K/AKT激活了糖酵解过程。
3. 糖酵解对M1型巨噬细胞极化的影响通过干扰糖酵解过程,发现糖酵解的抑制会导致M1型巨噬细胞的极化程度降低。
这表明糖酵解对M1型巨噬细胞的极化有促进作用。
四、讨论本文研究结果表明,PI3K/AKT通过激活糖酵解过程促进了M1型巨噬细胞的极化。
《PI3K-AKT通过激活糖酵解促进巨噬细胞M1极化》篇一PI3K-AKT通过激活糖酵解促进巨噬细胞M1极化一、引言巨噬细胞是一种多功能细胞,可以响应多种环境刺激进行极化。
M1型巨噬细胞,通常被认为是参与免疫防御和抗炎的激活状态,具有对细菌、病毒和其他病原体产生快速应答的能力。
然而,巨噬细胞如何被激活以及其极化过程的具体机制仍然有待深入探究。
本文着重探讨了PI3K/AKT信号通路在激活糖酵解,从而促进巨噬细胞M1极化中的作用。
二、PI3K/AKT信号通路及其与巨噬细胞极化的关系PI3K/AKT信号通路是一种重要的细胞内信号传导途径,涉及多种生物学过程,包括细胞生长、增殖、存活和代谢等。
近年来,越来越多的研究表明,该信号通路在巨噬细胞的极化过程中发挥重要作用。
其中,糖酵解是巨噬细胞极化过程中的关键环节,而PI3K/AKT的激活可以显著影响糖酵解的进程。
三、PI3K/AKT激活糖酵解的机制研究表明,PI3K/AKT信号通路通过调节糖酵解相关基因的表达和活性,从而影响糖酵解过程。
当PI3K/AKT被激活时,可以诱导糖酵解相关酶的表达和活性增加,进而促进糖酵解的进行。
同时,糖酵解的增强又可以进一步激活PI3K/AKT信号通路,形成正反馈循环。
四、PI3K/AKT通过激活糖酵解促进巨噬细胞M1极化研究表明,在巨噬细胞M1极化的过程中,PI3K/AKT信号通路的激活可以显著促进糖酵解的进行。
这种糖酵解的增强可以导致巨噬细胞内的代谢状态发生变化,使其更适合进行免疫防御和炎症反应。
具体而言,激活的糖酵解可以为巨噬细胞提供更多的能量和中间代谢产物,有助于其表达M1型标志性基因和分泌炎症因子。
五、实验验证为了验证上述假设,我们进行了以下实验:首先,我们使用特定抑制剂抑制PI3K/AKT的活性,观察巨噬细胞的极化状态和糖酵解水平;然后,我们使用刺激剂激活PI3K/AKT信号通路,观察巨噬细胞的极化状态和糖酵解水平的变化。
肺癌的分子标志物与综合治疗策略引言:肺癌是全球范围内最常见的致死性肿瘤之一,其高度侵袭性和复杂多变的分子机制使得肺癌的治疗策略面临巨大挑战。
近年来,随着生物技术和基因组学知识的不断发展,人们对于肺癌发生、发展及预后因素有了更深入的认识。
其中,肺癌分子标志物的寻找与综合治疗策略成为了研究的热点。
本文将针对肺癌的分子标志物和相应治疗策略进行探讨。
一、肺癌分子标志物1. 基因突变肺癌基因突变是导致正常细胞异常增殖和转化为恶性肿瘤细胞的重要原因之一。
EGFR、ALK、KRAS等基因突变在非小细胞肺癌中占据重要地位。
a. EGFR(表皮生长因子受体)EGFR突变是EGFR酪氨酸激酶结构域上特定位置的点突变。
这一突变使得EGFR表达异常增强,进而促进细胞分裂和生长。
肺腺癌病例中约有10%至15%携带EGFR突变,对于这些患者,靶向治疗药物如吉非替尼和埃洛替尼可以显著提高治疗效果。
b. ALK(酪氨酸激酶)ALK基因重排是指ALK基因与其他基因发生融合事件,从而产生具有异常活性的融合蛋白。
近年来,针对ALK基因重排的抑制剂如克唑替尼已被成功应用于临床治疗,并取得了较好的疗效。
c. KRASKRAS基因突变是非小细胞肺癌最常见的致癌基因突变之一。
在KRAS 阳性的肺癌患者中,传统化疗相对无效,故需广泛寻找新药物或新靶点以改善治疗效果。
2. 转录因子和信号通路肺癌发生与发展涉及多种信号通路和转录因子的紊乱调控。
EGFR、PI3K/AKT和STAT3等进行信号传导的分子通路在肺癌中起到了重要作用。
a. EGFREGFR通过自身活化或透过其他信号分子进行信号传导,参与了肿瘤细胞的增殖、生存和迁移等过程。
因此,EGFR抑制剂如吉非替尼和埃洛替尼被广泛应用于肺癌的靶向治疗中。
b. PI3K/AKTPI3K/AKT通路可以促进肺癌细胞生长和侵袭,并参与了患者对放化疗的耐药性形成。
针对PI3K/AKT信号通路及其下游靶点的治疗策略正受到越来越多的关注。
研究癌症的博士生揭示肿瘤发展的关键环节肿瘤是一种常见的致命疾病,研究癌症发展的关键环节对于了解其病理和治疗方法具有重要意义。
最近,一位来自某个大学的博士生在他的研究中揭示了肿瘤发展的一个关键环节,为了进一步探索肿瘤的治疗方法提供了新的思路。
该博士生的研究发现,肿瘤的发展过程中一个重要的环节是细胞异常增殖和分化。
在正常的细胞分裂过程中,细胞会按照特定的程序进行分化和增殖。
然而,在肿瘤细胞中,这个过程失去了控制,导致细胞不受限制地增殖,形成肿瘤组织。
通过对这一过程的深入研究,该博士生发现了一个关键的蛋白质,被称为“增殖相关蛋白”(PAP)。
这个蛋白质在肿瘤细胞中高度表达,并且与异常增殖和分化过程密切相关。
通过抑制这个蛋白质的表达,他成功地抑制了肿瘤细胞的增殖和分化,从而减缓了肿瘤的发展。
进一步的实验表明,PAP与一种名为PI3K/AKT信号通路相互作用,这是一个常见的细胞增殖和生存信号通路。
通过调控这个信号通路,可以影响肿瘤细胞的增殖和分化。
该博士生的研究不仅解释了肿瘤发展的一个关键环节,还为开发针对PAP和PI3K/AKT信号通路的治疗方法提供了新的思路。
这个发现的重要性在于,传统的肿瘤治疗方法往往只能通过干扰细胞分裂过程来抑制肿瘤的生长,但这种方法并不完全奏效。
而通过针对PAP和PI3K/AKT信号通路的调控,可以有针对性地抑制肿瘤细胞的增殖和分化,从而更有效地控制肿瘤的发展。
尽管这项研究还处于实验室阶段,但这一发现为肿瘤的治疗提供了新方向。
今后的研究可以进一步探讨如何通过药物或其他手段来调控PAP和PI3K/AKT信号通路,从而更好地抑制肿瘤的发展。
总之,研究癌症的博士生在他的研究中揭示了肿瘤发展的关键环节。
通过揭示肿瘤细胞的异常增殖和分化过程,他发现了一个重要的蛋白质PAP,并阐明了其与PI3K/AKT信号通路的相互作用。
这一发现为肿瘤的治疗提供了新方向,并为今后的研究和药物开发提供了基础。
PI3-K/AKT信号通路在中枢神经系统损伤中的保护作用*杨帆#综述周其全&审校(第三军医大学高原军事医学系高原疾病学教研室;教育部高原医学重点实验室,全军高原医学重点实验室,重庆 400038)摘要:PI3-K/AKT通路是由磷脂酰肌醇-3羟基激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3-K)始动的生物信号传导通路,其在细胞增殖、周期调控、凋亡的启动、血管生成等方面发挥关键性作用。
此外,PI3-K/AKT通路还与中枢神经系统损伤的保护机制密切相关。
通过对PI3-K/AKT、下游分子及其调控机制的深入研究,不仅可以进一步了解细胞生命活动规律,而且可为脑损伤的治疗提供新的思路和方法。
关键词:PI3-K、AKT、BBB、脑损伤、脑保护The protection of PI3-K/AKT signal routing in central lesionYang Fan and Zhou QiquanDepartment of High Altitude Diseases, College of High Altitude Military Medicine, Third Military Medical University; Key Laboratory of High Altitude Medicine of Education Ministry, Key Laboratory of High Altitude Medicine of PLA, Chongqing 400038, China;Abstract:PI3-K/AKT routing is a biological signaling routing activated by phosphatidylinositol 3-kinase, playing a key role in cell proliferation, Cycle regulation, Apoptosis start, Angiogenesis, etc. In addition, PI3-K/AKT routing is bound up with the Protection mechanism of central lesion. By lucubrating about PI3-K/AKT, Downstream molecules and its regulation mechanisms, not only can we know more about cell behaviors ,but also obtain new ideas and methods for treatment of brain injury.Keywords:PI3-K、AKT、BBB, cerebral damage, cerebral protectionPI3-K/AKT通路是由磷脂酰肌醇-3羟基激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3-K)始动的生物信号传导通路,PKA和PKC相关的蛋白激酶(related to the A and C kinase, Rac) AKT处于这一通路的中心环节,其功能涉及细胞增殖、周期调控、凋亡的启动、血管生成、端粒酶活性和细胞侵袭性等诸多方面,并在大脑缺血缺氧性损伤的保护中凸现出日益重要的作用。
doi:10.3971/j.issn.1000-8578.2024.23.1094线粒体在肺癌发生中的作用机制及治疗 研究进展吴发胜1,张晖2,谢家童2,李建福2,陈慧2,鲁世金1Research Progress in Mitochondrial Treatment and Mechanism in Occurrence of Lung Cancer WU Fasheng 1, ZHANG Hui 2, XIE Jiatong 2, LI Jianfu 2, CHEN Hui 2, LU Shijin 11. Department of Radiotherapy, Ruikang Hospital, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530011, China;2. Ruikang Clinical Medical College, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530001, ChinaCorrespondingAuthor:LUShijin,E-mail:**************Abstract: Lung cancer is characterized by high incidence and mortality rates and invasiveness, and its occurrence and development are influenced by various factors. Mitochondria, as ubiquitous organelles in the human body, regulate cellular processes, such as metabolism, signal transduction, oxidative stress, and genomic instability, thereby affecting the initiation and progression of lung cancer. This article summarizes the recent research progress on mitochondrial-targeted drugs, mitochondrial transfer, and mitochondrial gene therapy for lung cancer treatment. This work also discusses the principles and prospects of mitochondrial therapy to provide new insights for lung cancer treatment.Key words: Mitochondria; Lung cancer; Mechanism; TreatmentFunding: National Natural Science Foundation of China (No. 82260944); Doctoral Research Project (No. 2018BS056)Competing interests: The authors declare that they have no competing interests.摘 要:肺癌具有高发生率、高侵袭性和高致亡率的特点,其发生发展受多方面因素影响。
PI3K-AKT通过激活糖酵解促进巨噬细胞M1极化PI3K/AKT通过激活糖酵解促进巨噬细胞M1极化摘要:巨噬细胞是免疫系统中重要的调节细胞之一,其极化状态的改变在炎症和免疫调节过程中起着关键作用。
在巨噬细胞的极化过程中,PI3K/AKT通路被证明对M1型巨噬细胞的极化起到重要作用。
本文通过探讨PI3K/AKT通路在巨噬细胞M1极化中通过激活糖酵解的机制,进一步深入了解巨噬细胞极化的调控机制。
关键词:巨噬细胞,M1极化,PI3K/AKT,糖酵解引言巨噬细胞是免疫系统中的重要成分,分布于全身各组织,可以识别和吞噬入侵的病原体,释放炎症因子或激活T细胞,参与炎症和免疫调节过程。
巨噬细胞可以根据环境的不同刺激分化为两个互相对立的亚型,即M1型和M2型巨噬细胞。
M1型巨噬细胞具有强大的抗菌和抗肿瘤能力,并能产生炎症细胞因子,而M2型巨噬细胞则参与组织修复和免疫抑制。
PI3K/AKT通路作为一个重要的信号转导途径,已经被证实对M1型巨噬细胞的极化过程具有重要作用。
该通路可以通过多种方法被激活,从而进一步增强巨噬细胞M1极化状态。
近年来的研究表明,PI3K/AKT通路可以通过激活糖酵解来促进M1型巨噬细胞的极化。
PI3K/AKT通路通过调节巨噬细胞的糖酵解途径来影响其M1极化状态。
糖酵解是一种产生细胞能量的过程,主要通过酵素催化将葡萄糖分解为丙酮酸和乳酸。
研究发现,PI3K/AKT 通路激活后可以增加巨噬细胞中糖酵解相关酶的表达,如磷酸果糖激酶(PFK)和乳酸脱氢酶(LDH),从而增加糖酵解的速率。
糖酵解途径的激活对于巨噬细胞的极化有着重要的影响。
M1型巨噬细胞极化需要大量的能量来支持其活跃的代谢状态和炎性细胞因子的产生。
研究发现,PI3K/AKT通路激活后可以提高巨噬细胞中ATP和丙酮酸的产量,增加能量供应,从而增强M1型巨噬细胞的极化。
同时,糖酵解产生的炎性细胞因子和氧化应激反应产物也可以进一步促进M1型巨噬细胞的极化。
·635·中国肺癌杂志2014年8月第15卷第8期Chin J Lung Cancer, August 2014, Vol.15, No.8·综述·PI3K/AKT 通路在非小细胞肺癌顺铂耐药中的作用张雨 陆红玲 徐刚【摘要】 研究表明,PI3K/AKT 信号通路在非小细胞肺癌存在异常激活,对肿瘤细胞的增殖、凋亡、存活、耐药等起着重要的作用。
顺铂是临床最常用一线化疗药物,但随着治疗的进展肿瘤对其耐药的现象越来越普遍,严重制约其临床效果。
顺铂耐药是多种机制共同参与的复杂过程,其中PI3K/AKT 通路或其组分持续被激活是非常重要的因素之一。
本文对二者关系研究领域的进展作一综述。
【关键词】 肺肿瘤;PI3K/Akt 通路;顺铂;耐药;分子机制Effect of PI3K/AKT Pathway on Cisplatin Resistance in Non-small Cell Lung CancerYu ZHANG 1, Hongling LU 2, Gang XU11Departmen of Cardiothoracic Surgery, Affiliated Hospital of Zunyi Medical College, Zunyi 563099, China;2Department of Biochemistry, Zunyi Medical College, Zunyi 563099, ChinaCorresponding author: Gang XU, E-mail: xglhl333@【Abstract 】 Accumulating evidences indicate that aberrant activation of PI3K/AKT pathway in non-small cell lung cancer plays a vital role in tumor cell proliferation,apoptosis, and survival including drug resistance. Cisplatin as first-line che-motherapy are in widespread clinical use in patients with non-small cell lung cancer, however, the development of cisplatin resistance significantly impedes its clinic efficacy. Cisplatin resistance is a complicated process that various mechanisms par-ticipating in to interact, of which PI3K/AKT pathway keeping sustained activated is one of the most important reasons. This article reviewed the progress of research on the relationship between PI3K/AKT pathway and cisplatin resistance.【Key words 】 Lung neoplasms; PI3k/AKT pathway; Cisplatin; Resistance; Molecular mechanismsThis study was supported by the grants from the Project of Medical Science and Technology, Ministry of Health (to Gang XU)(No.W2012RQ43) and the Key Project on Social Development by Department of Science and Technology of Gui-zhou Province (to Gang XU)[No.Qiankehe SY Zi (2012)3099].DOI: 10.3779/j.issn.1009-3419.2014.08.09本研究受卫生部医药卫生科技发展研究项目(No.W2012RQ43)、贵州省社会发展科技处社会攻关计划[黔科合SY 字(2012)3099号]资助作者单位:563099 遵义,遵义医学院附属医院心胸外科(张雨,徐刚);563099 遵义,遵义医学院生物化学教研室(陆红玲)(通讯作者:徐刚,E-mail: xglhl333@ )肺癌是当前世界对人类健康和生命威胁最严重的肿瘤之一,其发病率和死亡率已跃居各类恶性肿瘤的前列[1]。
肺癌病例中,80%-85%为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC ),尽管近年来癌症的分子靶向治疗取得了很大程度突破,但目前以DNA 毒性为主要细胞毒性的药物治疗手段仍然占据主导地位[2]。
临床上根据患者肿瘤组织病理分型而选择相应药物治疗,最理想的方案仍是以顺铂为主联合其他药物的治疗。
然而即便如此,联合用药对于IV 期NSCLC 的有效率不到30%,3年生存率低于5%[3]。
说明随着晚期肺癌患者化疗的逐渐开展,产生了肿瘤细胞的耐药,制约了抗肿瘤药物疗效的发挥,影响化疗的预后[4]。
据美国癌症协会估计,90%以上因肿瘤死亡的患者在不同程度上受到耐药影响。
顺铂的耐药是多因素、多通路作用的结果,大致可总结为:①细胞内顺铂浓度降低;②药物解毒作用增强;③DNA 修复机制改变;④细胞凋亡通路改变[3]。
这些机制中都涉及多种复杂的细胞信号转导通路,其中PI3K/AKT/MTOR 通路在人类肿瘤发生中出现异常调控现象[5]。
该通路某些成分突变可导致通路功能改变,不仅可以调节肿瘤细胞的增殖和存活,还与肿瘤的侵袭转移及耐药密中国肺癌杂志2014年8月第15卷第8期Chin J Lung Cancer, August 2014, Vol.15, No.8·636·切相关[6]。
因此,PI3K-Akt通路成为近年来研究的热点,并被认为是化疗耐药治疗的新靶点。
1 PI3K/AKT/mTOR信号转导通路的组成及激活磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)是脂质激酶家族的成员,是 PI3K/Akt/mTOR通路中的始动因子。
根据结构特点与底物特异性分为I型、II 型、III型,其中I型又分为IA和IB型。
PI3K IA可被RTK、G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCR)及小G蛋白如RAS等癌基因所激活,而PI3K IB则被GPCR特异性调控。
PI3K IA是由调控亚基P85和催化亚基P110组成的异二聚体。
在哺乳动物中,PIK3R1、PIK3R2及PIK3R3基因分别编码p85α、p85β及p55γ,统称P85。
在生长因子刺激或RTK激活作用下,导致PI3K被募集到细胞膜。
P85通过其SH2区域在细胞质中与RTK磷酸化的酪氨酸残基结合,释放出P110。
PIK3CA、PIK3CB、PIK3CD则编码催化亚基P110的三种亚型 p110α、p110β和p110δ,活化的P110催化磷脂酰肌醇4,5二磷酸转变为3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate, PIP3)。
PTEN可以通过对PIP3去磷酸化还原其为PIP2而对PI3K/ AKT通路起到明显抑制作用,此为该通路重要的负调控基因。
AKT又称为蛋白激酶B(protein kinase B, PKB),是PI3K下游的靶蛋白。
AKT被PIP3募集而转位到细胞膜并与其P H区域结合,导致构象改变暴露出丝氨酸、苏氨酸残基。
3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1, PDK1)介导苏氨酸308位点磷酸化,雷帕霉素靶蛋白复合物2(mTORC2)负责丝氨酸407位点磷酸化。
AKT被激活后,即可激活下游靶蛋白,如糖原合酶激酶-3(glycogen synthase kinase 3, GSK3)、叉头转录因子(Forkhead transcription factor, FOXOs)、Bcl-2家族促凋亡成员(Bcl-2 family members associated death promoter, BAD)等,发挥促细胞生长、抗凋亡作用[7]。
mTOR是PI3K/Akt通路的下游分子,存在两种明显不同的复合物:mTORC1和mTORC2。
mTORC1由mTORC催化亚基,Raptor、PRAS40与mLST8/GbL组成。
mTORC2由mTOR、Rictor、mSIN1与mLST8/GbL组成。
TSC1蛋白与TSC2蛋白形成复合物抑制Rheb从而抑制了mTORC1的活化。
AKT介导磷酸化TSC2从而解除了复合物对Rheb的抑制,Rheb与GTP结合积累到一定程度完成mTORC1的激活。
mTOR激活后可通过调节下游在翻译过程中有重要作用的两种蛋白,真核细胞起始因子4E结合蛋白(eukaryotic initiation factor 4E-binding protein, 4E-BP1)与核糖体S6激酶1(ribosome protein subunit 6 kinase 1, S6K1),从而起到监测养分供应、细胞能量水平、氧含量、有丝分裂信号等而达到调控细胞生长与增殖的作用[8]。
2 PI3K-Akt通路和肺癌顺铂耐药的关系PI3K/AKT/mTOR通路的过度激活在以铂类药物为主的肿瘤耐药发展过程中起到至关重要的作用[9,10]。
而且根据此通路中的基因变异能够判断中国的晚期NSCLC患者采用铂类联合用药的效果是否理想[11]。
2.1通路本身异常/持续激活状态由于肺癌中多种基因突变可能通过作用于PI3K通路中某一组分而过度激活PI3K 通路致使该通路在肺癌中多呈现异常调控现象[12]。
表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)、间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase, ALK)、鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1(vraf murine sarcoma viral oncogene homolog B1, BRAF)、鼠类肉瘤病毒癌基因(Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog, KRAS)、人类表皮生长因子受体2(human epidermalgrowth factor receptor-2, HER2)、磷脂酰肌醇3激酶催化亚单位α(phosphatidylinositol-3 kinase catalytic alpha, PIK3CA)、蛋白激酶B1(protein kinase B1, PKB1)、人丝裂原激活蛋白激酶激酶1(mitogen activated protein Kinase Kinase 1, MAP2K1)、原癌基因1酪氨酸激酶(oncogene 1 receptor tyrosine kinase, ROS1)这些基因已被证实是最为普遍存在于NSCLC中的突变基因[13]。