AKT 信号：癌细胞存活开关

AKT 信号：癌细胞存活开关

年轻的癌症研究员 Sarah 发现了癌症发展中的关键作用。她了解到 AKT 信号通路帮助癌细胞存活。该通路使癌细胞变得强壮，并对治疗有抵抗力。

癌症中的 AKT 信号通路

癌细胞生存开关的全面分析

分子机制

PI3K/AKT/mTOR 级联

• PI3K 通过受体酪氨酸激酶激活
• PIP3 的生成和膜募集
• PDK1 介导的 AKT 磷酸化
• mTORC2复合物激活

AKT 亚型

• AKT1：生长和生存
• AKT2：葡萄糖代谢
• AKT3：大脑发育和功能
• 癌症中的异构体特异性突变

监管网络

• MicroRNA 调控（miR 靶向治疗）
• 翻译后修饰
• 蛋白质-蛋白质相互作用
• 反馈循环机制

细胞功能

代谢调节

• 葡萄糖转运蛋白易位（GLUT4）
• 通过 GSK3β 抑制促进糖原合成
• 脂质代谢调节
• 通过 LXRβ 维持胆固醇稳态
• 线粒体功能控制

细胞生存机制

• BAD 磷酸化和失活
• FOXO转录因子调控
• NF-κB 通路激活
• 细胞周期进程控制
• DNA损伤反应调节

癌症特异性机制

肿瘤微环境

• 细胞外囊泡信号传导
• 免疫细胞调节
• 促进血管生成
• 矩阵重塑

抵抗机制

• 替代途径激活
• 突变驱动的抵抗力
• 代谢适应
• 癌症干细胞维护

转移性进展

• EMT 法规
• 细胞骨架重组
• 迁移/入侵信号
• 流通中的生存

治疗策略

直接抑制

• ATP竞争性抑制剂
• 变构抑制剂
• 底物模拟物
• 新型结合位点靶向

组合方法

• 化疗组合
• 免疫疗法整合
• 靶向治疗协同作用
• 抗药性预防策略

新兴战略

• 异构体特异性靶向
• PI3K/AKT 双重抑制
• 代谢调节
• 生物标志物驱动治疗

未来研究方向

新药开发

• 基于结构的设计
• 组织特异性递送
• 降低毒性

抵抗机制

• 自适应响应映射
• 补偿途径识别
• 生物标志物开发

临床应用

• 患者分层策略
• 响应预测模型
• 联合治疗优化

这款PI3K/AKT通路控制着重要的细胞功能。在许多癌症中，它往往过于活跃。这种通路有助于癌细胞生长和延长寿命，因此成为研究人员和制药商关注的焦点。

理解 AKT 信号传导是阻止癌细胞生长的关键。它帮助我们了解癌细胞如何避免死亡并继续生长。

关键精华

• PI3K/AKT 通路是癌症发展和进展中的关键因素。
• AKT 信号控制着关键的癌症特征，包括细胞生存和扩散。
• PIK3CA、PTEN 和 AKT 等基因的突变会导致该通路过度活跃。
• 了解 AKT 信号的复杂机制对于开发有效的癌症疗法至关重要。
• 针对 AKT 通路有望克服癌症药物耐药性。

了解 AKT 信号通路的基础知识

PI3K/AKT 通路是许多细胞功能的关键。它有助于生存、生长和新陈代谢。它还与癌症和糖尿病等疾病有关。

AKT 在细胞存活中的作用

AKT 是一种蛋白激酶，在该通路中发挥重要作用。它通过阻止细胞死亡来帮助细胞存活。这很重要，因为它会影响癌基因和抑癌基因，与癌症有关。

AKT 通路的关键组成部分

该途径包括磷脂酰肌醇3激酶、PIP3 和 mTOR。磷脂酰肌醇3激酶将 PIP2 转化为 PIP3，从而激活 AKT。AKT 随后控制许多细胞功能，如生长和生存。

信号转导机制

AKT 在信号转导至关重要。它影响细胞的生长和生存。通过改变其他蛋白质的活性，AKT 会影响细胞行为。

关键组件 功能
磷脂酰肌醇3激酶 磷酸化 PIP2 生成 PIP3，一种至关重要的第二信使
画中画3 募集并激活 AKT，这是该通路中的核心参与者
行为 磷酸化多种底物，调节细胞生存、生长和新陈代谢
mTOR的 AKT 的关键下游效应子，调节蛋白质合成和细胞生长

“PI3K/AKT信号通路是许多细胞过程的关键调节器，使其成为癌症等疾病治疗干预的主要目标。”

PI3K、AKT、生存：癌症发展的核心机制

这款PI3K-AKT通路在人类癌症中非常活跃。它帮助细胞生长和存活。PIK3CA 突变或 PTEN 缺失等变化通常会导致这种情况。

这种通路控制细胞如何利用营养物质。它帮助快速生长的癌细胞获得所需的营养物质。这支持了它们的生长和生存。

氨基酸代谢途径也很重要。它与铁死亡，一种细胞死亡。这种途径的变化可能有助于对抗耐药性肿瘤。

AKT 激酶有三种形式（AKT1、AKT2 和 AKT3）。它影响细胞大小、生长和新陈代谢。AKT 问题与癌症、糖尿病和心脏病有关。这使得 AKT 成为治疗的关键目标。

调性改变 癌症发生率
PIK3CA 中的激活突变 最常突变的单个致癌基因
PTEN 功能丧失突变 第二个突变最多的肿瘤抑制基因
PI3K 激活 RTK 的扩增 常见于各种癌症类型
AKT 亚型的扩增和功能获得突变 存在于多种癌症类型中

了解PI3K-AKT通路是抗击癌症的关键。它帮助我们开发更好的治疗方法。这对于解决全球癌症问题至关重要。

“PI3K-AKT 通路的异常激活是人类癌症发展中最常见的事件之一。”

AKT激酶的分子结构和功能

AKT，也称为蛋白激酶 B (PKB)，是许多细胞过程的关键。它有助于信号转导、增长和靶向治疗。AKT 有三种亚型 - AKT1、AKT2 和 AKT3 - 每种都有各自的作用以及在体内的位置。

AKT1 和 AKT2 存在于许多地方，其中 AKT2 在对胰岛素有反应的组织中非常重要。AKT3 存在于较少的地方，但对大脑发育和功能至关重要。

AKT 的结构域

AKT 主要由三部分组成：N 端 pleckstrin 同源 (PH) 结构域、中央激酶结构域和 C 端调节结构域。这些部分共同控制 AKT 的活性及其对细胞的影响。

激活机制

AKT 的激活分为两个步骤。首先，PH 结构域与磷脂酰肌醇 (3,4,5)-三磷酸 (PIP3) 结合。这是因为磷脂酰肌醇3激酶酶。然后，PDK1 在苏氨酸 308 (T308) 位点对 AKT 进行磷酸化。

在那之后，线粒体复合物在丝氨酸 473 (S473) 处添加另一个磷酸盐。这最后一步完全激活 AKT。

AKT 亚型及其具体功能

三种 AKT 亚型具有不同但也有一些相似的作用：

• AKT1 无处不在，是细胞生存、生长和新陈代谢的关键。
• AKT2 主要帮助胰岛素信号传导和维持肝脏和肌肉等部位的血糖水平稳定。
• AKT3 主要存在于大脑和睾丸中，对大脑的发育和功能至关重要。

了解每种 AKT 亚型的作用方式，对于针对 AKT 在癌症等疾病中的作用进行治疗至关重要。

PI3K 在细胞信号传导中的作用

磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K) 通路是细胞生长、存活和代谢的关键。它对癌症研究。该通路有三类：I类、II类和III类PI3K，每类都有独特的作用和调节方式。

I 类 PI3K 是研究最多的。它们产生脂质第二信使磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸 (PIP3)。这些酶具有 p110 催化亚基和 p85 调节亚基。它们由细胞表面受体激活，如受体酪氨酸激酶和 G 蛋白偶联受体。信号转导I 类 PI3K 对细胞存活、生长和运动至关重要。

II 类 PI3K 缺乏调节亚基，有三种亚型：C2α、C2β 和 C2γ。它们主要产生磷脂酰肌醇-3-磷酸 (PI3P)，这有助于膜运输和细胞骨架组织。III 类 PI3K 与 VPS34 酶一起参与自噬和巨噬细胞吞噬作用。

PI3K 通路受肿瘤抑制因子 PTEN 控制。PTEN 使 PIP3 去磷酸化，再次生成磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸 (PIP2)。这种控制至关重要，因为 PI3K 通路失调与以下疾病有关癌症、糖尿病、心血管疾病以及神经系统疾病。

“磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K) 在细胞功能、发育、体内平衡和癌症中发挥着至关重要的作用，正如 Katso 等人 (2001) 和 Engelman 等人 (2006) 所强调的那样。”

了解 PI3K 通路的复杂机制和调控至关重要。这些知识对于开发靶向疗法和提高我们对癌症的了解至关重要信号转导和细胞过程。

AKT 调控和细胞死亡途径

AKT 信号通路是控制细胞生命和死亡的关键，尤其是在癌症中。AKT 帮助细胞存活并阻止其死亡，但它也可以在特定条件下导致细胞死亡。

细胞凋亡机制

AKT 停止细胞凋亡或程序性细胞死亡，通过关闭促凋亡分子（如 caspase-9 和 Bad）来实现。它还会增强 NF-κB，这是一种帮助细胞存活的因子。但是，过多的 AKT 会使细胞更容易死于细胞凋亡由活性氧（ROS）引起。

细胞存活信号

AKT 具有双重作用，与其他癌基因比如 Myc、Ras 和 E2F1。它可以启动细胞生长或死亡，具体取决于情况。这种平衡对于控制细胞并阻止其过度生长至关重要。

了解 AKT 如何与细胞死亡途径协同作用是找到更好的癌症治疗方法的关键。这些治疗方法旨在阻止肿瘤生长和存活。

“生存和死亡信号之间的平衡对于维持细胞稳态和防止不受控制的细胞增殖设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。”

癌细胞代谢和 AKT 信号传导

AKT 信号通路是癌细胞代谢的关键。它直接或间接控制酶和转录因子。这会影响细胞的生长和抵抗治疗的方式，例如细胞增殖和靶向治疗抵抗性。

AKT 的作用体现在它对 mTOR 复合物 1 (mTORC1)、糖原合酶激酶 3 (GSK3) 和 FOXO 转录因子的作用上。它通过阻断肿瘤抑制因子 TSC1 来激活 mTORC2。这会促进蛋白质和脂质合成以及糖酵解等过程，帮助细胞快速生长。

基因改变 癌症发生率
PIK3CA突变 各类癌症中 11-14%
mTOR 突变 特定癌症类型中为 3-10.4%
AKT1 激活突变 存在于各种癌症谱系中

AKT 信号增强了快速生长的癌细胞的能量和构建需求。了解其工作原理有助于我们创造更好的治疗方法。这些治疗方法旨在阻止癌细胞生长并改善治疗效果。

“PI3K-AKT 通路是人类癌症中最常见的激活通路，在多达 70% 的实体肿瘤中观察到该通路的改变。”

AKT 通路治疗靶向

PI3K/AKT 信号通路在癌症生长和扩散中至关重要。科学家旨在利用抑制剂阻断该通路以帮助患者。这些治疗方法在试验中显示出巨大的潜力，为癌症治疗带来了新的希望。

当前的药物开发策略

目前已研发出多种 PI3K/AKT 通路抑制剂，其中一些已获准使用。依维莫司、alpelisib 和 AKT 抑制剂目前正在使用诸如 capivasertib 等疗法。研究人员正在改进这些治疗方法，并探索如何将它们与其他疗法结合使用，以更好地对抗癌症。

临床应用

开发有效的 PI3K/AKT 通路抑制剂是癌症研究以及更好的患者护理。试验表明这些治疗对许多癌症都有很好的疗效。但是，找到适合每种癌症类型的药物仍然是一个挑战。正在进行的研究旨在找到最佳组合，以及谁将从中受益最多靶向治疗。

“PI3K/AKT 通路是各种癌症中的主要信号通路，控制细胞存活、转移和代谢等标志。”

通过研究 PI3K/AKT 通路并制造靶向抑制剂，科学家希望改善癌症治疗。这项研究对于对抗击癌症和拯救生命至关重要。该领域正在进行的工作是癌症患者的希望之光。

不同癌症类型中的 AKT 信号

PI3K/AKT 通路是许多癌症的关键。在乳腺癌和结直肠癌中，PIK3CA 突变很常见。高达 35.7% 的乳腺肿瘤有这些突变。在慢性淋巴细胞白血病中，BTK 经常过度表达，显示出该通路在血癌中的作用。

PI3KC2α 是一种 II 类 PI3K 同工酶，它通过改变有丝分裂纺锤体的形成来影响乳腺癌。AKT 通路的激活和基因变化因癌症类型和患者而异。研究发现 MSK-IMPACT 队列中多达 3% 的患者存在 PIK13CA 突变，而中国泛癌症队列中约有 11% 的患者存在 PIKXNUMXCA 突变。

理解这些差异对于癌症研究和靶向治疗PI3K/AKT 通路非常复杂，在细胞存活、代谢和血管生成中发挥重要作用。通过研究各种癌症中的 AKT 信号传导，研究人员可以创造更有效的治疗方法。

常见问题

AKT 在细胞存活中起什么作用？

AKT 是一种存在于多种肿瘤中的蛋白激酶。它帮助细胞存活并抵抗癌症治疗。AKT 还可以通过增加有害物质和减少保护酶来导致细胞死亡。

PI3K/AKT通路在癌症中是如何激活的？

在癌症中，PI3K/AKT 通路由基因变化启动。这些变化包括 PIK3CA、PTEN、AKT、TSC1 和 mTOR 的突变。PI3K 产生 PIP3，后者会吸引有助于癌症生长的蛋白质。

PI3K/AKT 通路的主要功能是什么？

PI3K/AKT 通路对于细胞存活、癌症扩散和新陈代谢至关重要。AKT 可激活多种蛋白质，其中 mTOR 是关键之一。

AKT 如何调节细胞代谢？

AKT 通过直接或间接影响酶和转录因子来改变细胞利用能量的方式。重要靶标包括 mTORC1、GSK3 和 FOXO 家族蛋白。

AKT 有哪些不同的亚型及其具体功能？

AKT 有三种亚型：AKT1、AKT2 和 AKT3。AKT1 和 AKT2 很常见，其中 AKT2 是胰岛素敏感组织中的关键。AKT3 分布较少。

PI3K/AKT通路如何参与细胞凋亡？

AKT 可以帮助细胞生存或死亡，具体取决于具体情况。它通过关闭促凋亡蛋白并激活 NF-κB 来阻止细胞凋亡。然而，过多的 AKT 会使细胞更容易因氧化应激而死亡。

目前针对 AKT 通路的治疗靶向策略有哪些？

许多针对 PI3K/AKT 通路的药物正在开发中。其中一些已经用于癌症治疗。研究人员正在努力通过将这些药物与其他疗法相结合来改善这些治疗方法。

PI3K/AKT 通路的激活在不同癌症类型中有何不同？

PI3K/AKT 通路在许多癌症中活跃，其原因各不相同。例如，PIK3CA 突变在乳腺癌和结肠癌中很常见。在慢性淋巴细胞白血病中，BTK 经常过度表达。