PI3K抑制剂如何选择:实验需求、肿瘤类型和突变亚型

PI3K/AKT通路的激活在肿瘤组织发生和发展中扮演着重要的角色。一旦该通路被激活,会促使细胞周期蛋白(如Cyclin D1)的表达增加,从而加速细胞进入S期,进而增强肿瘤细胞的增殖能力。此外,激活的AKT可以降低促凋亡蛋白(如BAD、BAX)的水平,并抑制多种凋亡信号的传导。此通路的活化还会增强糖酵解和脂质合成等代谢过程,满足肿瘤细胞快速生长对能量和物质的需求。同时,PI3K/AKT信号还能激活血管生成因子(如VEGF),促进肿瘤微环境中的血管生成,为肿瘤细胞提供充足的氧气和营养物质。此外,通过激活多种下游蛋白(如mTOR、NF-kB等),该通路还可以增强肿瘤细胞的运动性和侵袭性,从而推动癌症的转移过程。这些发现表明PI3K/AKT通路在肿瘤的发生和发展中具有复杂而关键的调控作用。

PI3K/AKT/mTOR通路

PI3K抑制剂是靶向PI3K/AKT/mTOR通路的药物,通过抑制该通路,PI3K抑制剂能够阻断肿瘤细胞的生长信号,从而达到抑制癌细胞增殖的目的,今天我们来探讨一下如何选择合适的PI3K抑制剂来达到我们的实验目的。

 

一、PI3K抑制剂的分类

1. 泛PI3K抑制剂

这类抑制剂能够广泛抑制PI3K的所有亚型(包括PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kγ和PI3Kδ)。

  • Buparlisib (BKM120):抑制所有PI3K亚型,常用于多种实体瘤如乳腺癌和肺癌的研究。
  • Copanlisib (BAY 80-6946):一种静脉注射的泛PI3K抑制剂,针对实体瘤和血液系统恶性肿瘤。
  • GDC-0941:一种具有良好口服生物利用度的泛PI3K抑制剂,适用于多种肿瘤模型。

2. 选择性PI3K抑制剂

针对PI3K的某一特定亚型设计,这类抑制剂具有更好的特异性,减少对其他亚型的影响,副作用较少。主要包含PI3Kα选择性抑制剂,PI3Kβ选择性抑制剂,PI3Kδ选择性抑制剂以及PI3Kγ选择性抑制剂量。

选择性PI3K抑制剂

3. 双靶点抑制剂

这类药物不仅抑制PI3K,还同时抑制mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白),mTOR是PI3K通路的下游信号分子。这类抑制剂通过同时抑制两个关键节点,能够更广泛地抑制PI3K/AKT/mTOR通路。

4. PI3K/mTOR不可逆抑制剂

与双靶点抑制剂不同,这类抑制剂通过不可逆的方式结合PI3K和mTOR靶点,持久抑制这两个通路的激活。

 

二、选择PI3K抑制剂时的考虑因素

1. 肿瘤类型:不同肿瘤类型中,PI3K通路的激活方式不同。例如,在PIK3CA突变的肿瘤中,PI3Kα选择性抑制剂如Alpelisib更为有效,而在免疫相关肿瘤中,PI3Kγ抑制剂如IPI-549可能更具潜力。

2. 治疗靶点:如果实验设计需要广泛抑制PI3K通路,可以选择泛PI3K抑制剂;如果需要针对特定亚型进行干预,选择亚型特异性抑制剂会有更好的效果。

 

三、常用PI3K抑制剂的选择

  • LY294002:经典的非特异性PI3K抑制剂,广泛用于体外实验。但由于其体内稳定性差,常用于短期实验。
  • Wortmannin:强效的PI3K抑制剂,但毒性较大,主要用于短期的抑制实验,较少用于长期体内实验,可用于确认PI3K的短期抑制效果。
  • Buparlisib (BKM120):泛PI3K抑制剂,能够抑制多个PI3K亚型,广泛用于实体瘤模型。
  • Idelalisib (CAL-101):特异性抑制PI3Kδ亚型,主要用于血液系统癌症。
  • Alpelisib (BYL719):选择性抑制PI3Kα,适用于PIK3CA突变的肿瘤模型。

 

四、常见PI3K抑制剂在小鼠肿瘤模型中的参考剂量

PI3K抑制剂 给药途径 剂量 货号(快速询价)
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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综上所述,选择合适的抑制剂需要结合实验需求、肿瘤类型以及PI3K突变的亚型,确保实验结果具有更好的靶向性,能够提高治疗的精准性和有效性。

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