PI3K/AKT通路的激活在腫瘤組織發生和發展中扮演著重要的角色。一旦該通路被激活,會促使細胞周期蛋白(如Cyclin D1)的表達增加,從而加速細胞進入S期,進而增強腫瘤細胞的增殖能力。此外,激活的AKT可以降低促凋亡蛋白(如BAD、BAX)的水平,并抑制多種凋亡信號的傳導。此通路的活化還會增強糖酵解和脂質合成等代謝過程,滿足腫瘤細胞快速生長對能量和物質的需求。同時,PI3K/AKT信號還能激活血管生成因子(如VEGF),促進腫瘤微環境中的血管生成,為腫瘤細胞提供充足的氧氣和營養物質。此外,通過激活多種下游蛋白(如mTOR、NF-kB等),該通路還可以增強腫瘤細胞的運動性和侵襲性,從而推動癌癥的轉移過程。這些發現表明PI3K/AKT通路在腫瘤的發生和發展中具有復雜而關鍵的調控作用。
PI3K抑制劑是靶向PI3K/AKT/mTOR通路的藥物,通過抑制該通路,PI3K抑制劑能夠阻斷腫瘤細胞的生長信號,從而達到抑制癌細胞增殖的目的,今天我們來探討一下如何選擇合適的PI3K抑制劑來達到我們的實驗目的。
一、PI3K抑制劑的分類
1. 泛PI3K抑制劑
這類抑制劑能夠廣泛抑制PI3K的所有亞型(包括PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kγ和PI3Kδ)。
- Buparlisib (BKM120):抑制所有PI3K亞型,常用于多種實體瘤如乳腺癌和肺癌的研究。
- Copanlisib (BAY 80-6946):一種靜脈注射的泛PI3K抑制劑,針對實體瘤和血液系統惡性腫瘤。
- GDC-0941:一種具有良好口服生物利用度的泛PI3K抑制劑,適用于多種腫瘤模型。
2. 選擇性PI3K抑制劑
針對PI3K的某一特定亞型設計,這類抑制劑具有更好的特異性,減少對其他亞型的影響,副作用較少。主要包含PI3Kα選擇性抑制劑,PI3Kβ選擇性抑制劑,PI3Kδ選擇性抑制劑以及PI3Kγ選擇性抑制劑量。
3.?雙靶點抑制劑
這類藥物不僅抑制PI3K,還同時抑制mTOR(哺乳動物雷帕霉素靶蛋白),mTOR是PI3K通路的下游信號分子。這類抑制劑通過同時抑制兩個關鍵節點,能夠更廣泛地抑制PI3K/AKT/mTOR通路。
4. PI3K/mTOR不可逆抑制劑
與雙靶點抑制劑不同,這類抑制劑通過不可逆的方式結合PI3K和mTOR靶點,持久抑制這兩個通路的激活。
二、選擇PI3K抑制劑時的考慮因素
1. 腫瘤類型:不同腫瘤類型中,PI3K通路的激活方式不同。例如,在PIK3CA突變的腫瘤中,PI3Kα選擇性抑制劑如Alpelisib更為有效,而在免疫相關腫瘤中,PI3Kγ抑制劑如IPI-549可能更具潛力。
2. 治療靶點:如果實驗設計需要廣泛抑制PI3K通路,可以選擇泛PI3K抑制劑;如果需要針對特定亞型進行干預,選擇亞型特異性抑制劑會有更好的效果。
三、常用PI3K抑制劑的選擇
- LY294002:經典的非特異性PI3K抑制劑,廣泛用于體外實驗。但由于其體內穩定性差,常用于短期實驗。
- Wortmannin:強效的PI3K抑制劑,但毒性較大,主要用于短期的抑制實驗,較少用于長期體內實驗,可用于確認PI3K的短期抑制效果。
- Buparlisib (BKM120):泛PI3K抑制劑,能夠抑制多個PI3K亞型,廣泛用于實體瘤模型。
- Idelalisib (CAL-101):特異性抑制PI3Kδ亞型,主要用于血液系統癌癥。
- Alpelisib (BYL719):選擇性抑制PI3Kα,適用于PIK3CA突變的腫瘤模型。
四、常見PI3K抑制劑在小鼠腫瘤模型中的參考劑量
PI3K抑制劑 | 給藥途徑 | 劑量 | 貨號(快速詢價) |
LY294002 | 腹腔注射(i.p.) | 10-50 mg/kg,每日一次 | L-7962 |
Wortmannin | 腹腔注射(i.p.) | 0.5-2 mg/kg,隔天一次 | BGT-CRS-07015 |
Buparlisib (BKM120) | 口服(Oral) | 20-50 mg/kg,每日一次 | MDK-204690-200.0mg |
Idelalisib (CAL-101) | 口服(Oral) | 50-150 mg/kg,每日一次 | APE-A3005-5 |
Alpelisib (BYL719) |
口服(Oral) | 25-75 mg/kg,每日一次 | MDK-204780-50.0mg |
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綜上所述,選擇合適的抑制劑需要結合實驗需求、腫瘤類型以及PI3K突變的亞型,確保實驗結果具有更好的靶向性,能夠提高治療的精準性和有效性。