穿越复杂信号通路：PI3K/AKT通路在HER2阴性乳腺癌中的生物标志物研究与临床前景

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2025/09/25

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整理：肿瘤资讯

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在激素受体阳性（HR+）/人表皮生长因子受体2阴性（HER2-）乳腺癌的治疗领域，PI3K/AKT/mTOR信号通路因其在细胞增殖、代谢和存活中的核心作用，已成为药物研发的关键靶点。该通路是HR+/HER2-乳腺癌中最常被异常调控的信号通路，并与内分泌治疗耐药密切相关。随着PI3K和AKT抑制剂逐步进入临床试验与应用，如何通过分子标志物识别获益人群、延缓耐药的发生成为研究焦点。【肿瘤资讯】基于近期发表在Critical Reviews in Oncology/Hematology上的综述^[1]，整理了在HER2阴性乳腺癌中，PI3K/AKT通路抑制剂的生物标志物研究现状、耐药机制、诊断困境以及未来发展方向，以飨广大读者。

PI3K/AKT通路：乳腺癌治疗的核心靶点

乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一，其中HR+/HER2−亚型占比超过60%。传统内分泌治疗虽能延缓疾病进展，但耐药的出现显著限制疗效。PI3K/AKT/PTEN信号通路是细胞内最重要的信号转导网络之一，它通过磷酸化下游一系列底物，调控细胞的生长、增殖、存活和代谢等基本生命活动。研究发现，PI3K/AKT/PTEN通路是导致耐药的关键机制之一：约20–40%的早期乳腺癌和40%的转移性乳腺癌存在PIK3CA基因突变^[2]。这些突变多集中在热点位点E542K、E545K、H1047R^[3]，并可能与药物敏感性及耐药发生密切相关。因此，如何借助精准检测与分型，实现个体化用药，成为临床亟待解决的问题。

PI3K抑制剂的反应与耐药生物标志物

PIK3CA突变的双重角色

尽管PIK3CA突变是该通路中最常见的激活方式，但其作为预测生物标志物的价值却充满了争议，在不同临床场景下呈现出不一致甚至矛盾的结果。

多项在新辅助治疗阶段进行的研究显示，PIK3CA突变状态并不能有效预测患者对PI3K抑制剂的反应。例如，NEO-ORB和LORELEI试验分别评估了在新辅助内分泌治疗中加入alpelisib或taselisib，结果显示，无论是在PIK3CA突变型还是野生型队列中，联合用药均未能显著提高病理学完全缓解（pCR）率或总缓解率（ORR）。图1展示了PIK3CA/AKT/mTOR通路的激活模式及与RAS/MAPK信号通路的交叉作用，可见肿瘤细胞在多重调控下表现出高度异质性。

图1. PIK3CA/AKT/mTOR 信号通路示例

与新辅助治疗的困境相反，在晚期或转移性乳腺癌的治疗中，PIK3CA突变的预测价值得到了更多证据支持。BELLE-2和BELLE-3试验发现，对于接受pan-PI3K抑制剂buparlisib治疗的患者，通过循环肿瘤DNA（ctDNA）检测到PIK3CA突变的亚组获得了更长的无进展生存期（PFS），提示了其潜在的预测作用。

这种差异可能源于肿瘤的动态演进和异质性。在疾病早期，雌激素受体（ER）信号通路可能占据主导地位，PIK3CA突变的致癌潜力相对较弱。而在晚期阶段，尤其是在经历内分泌治疗和CDK4/6抑制剂治疗后，PIK3CA突变可能成为驱动耐药的关键机制，因此在这一阶段靶向该突变会更加有效。

耐药的潜在生物标志物

PIK3CA突变的预测价值之所以复杂，还因为它并非一个“全或无”的开关，其致癌潜力存在差异，且通路的完全激活可能需要“二次打击” 。研究发现，约有12%的PIK3CA突变患者携带两个或以上突变。当两个PIK3CA突变发生在同一条染色体上（in cis）时，其激活PI3K通路的能力远超单个突变，并能增强肿瘤细胞对alpelisib等PI3Kα抑制剂的敏感性。SANDPIPER试验的探索性分析也发现，ctDNA中检测到超过两个PIK3CA突变的患者，在使用taselisib治疗后获得了更好的PFS和ORR 。除了多重突变，通路的另一个核心节点AKT的突变（约占mBC的7%）也是一个重要的激活机制。CAPItello-291研究作为AKT通路靶向治疗策略的重要临床依据之一，系统评估了卡匹色替（capivasertib）联合氟维司群在既往接受芳香化酶抑制剂治疗后进展的HR+/HER2−转移性乳腺癌患者中的疗效。研究对携带PIK3CA、AKT1或PTEN等AKT通路关键基因改变的亚组进行了重点分析。结果显示，在该突变亚组中，capivasertib联合氟维司群显著延长了中位无进展生存期（PFS），为7.3个月（95% CI：5.5–9.0），对比安慰剂组的3.1个月（95% CI：2.0–3.7），风险比为0.50（95% CI：0.38–0.65）。这一结果显示该治疗组合在PIK3CA/AKT1/PTEN通路改变人群中具有明确的临床获益。这一结果直接促成了2023年11月FDA批准capivasertib上市，并指定F1CDx检测作为其伴随诊断方法。

理解耐药机制是优化治疗策略和开发新生物标志物的前提。PTEN作为抑制PI3K通路的关键肿瘤抑制因子，其功能缺失在理论上应增加细胞对PI3K抑制剂的敏感性。然而，临床数据却未能证实这一点，在多项试验中，PTEN的改变都未能成功预测药物疗效。评估PTEN状态的挑战在于其失活机制多样且检测方法缺乏统一标准，使得其临床应用困难重重。另一方面，PI3K抑制剂一个常见的副作用是引发高血糖和高胰岛素血症，这种代谢紊乱可通过激活胰岛素受体重新激活PI3K/AKT通路，从而削弱药物疗效。临床前研究表明，通过生酮饮食或药物干预来抑制胰岛素反馈，可以显著增强PI3K抑制剂的抗肿瘤效果。这提示我们，监测甚至干预患者的代谢状态，可能成为提高靶向治疗效果的新策略。

随着靶向药物进入临床，如何准确评估患者的生物标志物状态成为一个紧迫的实际问题。肿瘤具有显著的时空异质性，其基因状态会随着疾病进展和治疗选择压力而演变。一项荟萃分析显示，原发性乳腺癌与配对转移灶之间的PIK3CA突变状态不一致率约为10% 。这意味着，依赖存档的早期肿瘤样本可能无法反映当前的分子状态，从而错失治疗良机。因此，在疾病进展时，对转移灶组织或ctDNA进行重新检测，对于指导后续治疗至关重要。

结论与展望

综上所述，PI3K/AKT通路抑制剂的成功应用，开启了HR+/HER2-乳腺癌精准治疗的新篇章。目前， PIK3CA/AKT1/PTEN通路改变是指导alpelisib和capivasertib应用的最重要的生物标志物。然而，单一标志物的预测能力有限，临床实践迫切需要一个能够精准评估整个通路激活状态的复合生物标志物。未来，该领域的发展需要在多个方面协同努力。首先，建立关于生物标志物评估的共识，统一检测时机、样本类型和技术平台，是实现标准化的关键。其次，需要继续探索新的标志物，例如深入研究PIK3CA多重突变、拷贝数变化以及通路中其他基因改变的预测价值，以期能更精准地筛选获益人群。此外，将代谢组学（如血糖/胰岛素水平）和影像学等信息纳入考量，构建多维度的预测模型，并优化临床试验设计，更精细化地根据分子特征对患者进行分层，将是推动该领域进步的重要方向。随着临床对PI3K/AKT通路复杂性的理解不断加深，以及检测技术的不断进步，我们有理由相信，未来能够为每一位HR+/HER2-乳腺癌患者制定出更加精准、有效的个体化治疗方案。

参考文献

1. Sirico M, Jacobs F, Molinelli C, Nader-Marta G, Debien V, Dewhurst HF, Palleschi M, Merloni F, Gianni C, De Giorgi U, de Azambuja E. Navigating the complexity of PI3K/AKT pathway in HER-2 negative breast cancer: biomarkers and beyond. Crit Rev Oncol Hematol. 2024 Aug;200:104404. doi: 10.1016/j.critrevonc.2024.104404. Epub 2024 May 28. Erratum in: Crit Rev Oncol Hematol. 2024 Dec;204:104542. doi: 10.1016/j.critrevonc.2024.104542. PMID: 38815877.
2. Koboldt, D.C., Fulton, R.S., McLellan, M.D., Schmidt, H., Kalicki-Veizer, J., McMichael, J. F., Fulton, L.L., Dooling, D.J., Ding, L., Mardis, E.R., et al., 2012. Comprehensive molecular portraits of human breast tumours. Nature 490, 61–70. https://doi.org/ 10.1038/nature11412.
3. Tikoo, A., Roh, V., Montgomery, K.G., Ivetac, I., Waring, P., Pelzer, R., Hare, L., Shackleton, M., Humbert, P., Phillips, W.A., 2012. Physiological levels of Pik3ca (H1047R) mutation in the mouse mammary gland results in ductal hyperplasia and formation of ERα-Positive Tumors. PloS One 7, e36924. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0036924.

审批编号：CN-166852 过期日期：2026-3-16

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