磷脂肌醇(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路是乳腺癌中最常激活的通路之一，在多种生理调节中处于核心地位。针对该通路的关键位点PI3K、AKT、mTOR开发靶向治疗药物是当前乳腺癌治疗的重要发展方向。目前美国食品药物监督管局(FDA)已经批准了多个可在晚期激素受体阳性(HR+)乳腺癌临床应用的PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂。随着靶向PI3K/AKT/mTOR通路的抑制剂可及性增强，患者在治疗过程中可能会发生获得性耐药，抑或存在原发性耐药。对靶向PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂耐药性探索已成为临床十分关注的领域，2024年《Cancers (Basel)》杂志的一篇综述对此进行了详细阐述，为未来克服耐药性提供了潜在策略。

　　PI3K/AKT/mTOR通路的关键作用机制

　　PI3K/AKT/mTOR信号通路在许多正常细胞的生长、增殖、新陈代谢等方面发挥着至关重要的作用，可以响应激素、营养物质以及生长因子等信号而被激活。该通路是乳腺癌最常激活的通路之一，约有70%的乳腺癌存在过度激活，并引发内分泌治疗耐药性。PI3K/AKT/mTOR信号通路通常由生长因子介导的G蛋白偶联受体(GPCR)或受体酪氨酸激酶(RTK)诱导激活;另外，表皮生长因子受体(EGFR)、血管内皮生长因子受体(VEGFR)、胰岛素受体(INSR)的改变也会引起PI3K/AKT/mTOR信号通路激活而导致治疗失败。在雌激素受体(ER)阳性乳腺癌的长期内分泌治疗中，PI3K/AKT/mTOR信号通路也会被激活产生获得性耐药。

　　PI3K、AKT、mTOR是PI3K/AKT/mTOR信号通路的三个关键位点，已有大量相关靶向治疗药物正在开发中。PI3K根据其结果及底物特异性可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅰ型又分为ⅠA类、ⅠB类，ⅠA类在乳腺癌领域研究最为深入。ⅠA类 PI3K由P85调节亚基和P110催化亚基组成，可被RTK、GPCR和某些癌症基因(如RAS)激活。P110催化亚基有p110α、p110β 和 p110δ，分别由PIK3CA、PIK3CB 和 PIK3CD基因编码。Ⅰ型PI3K可催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸 (PIP2)的磷酸化，生成磷脂酰肌醇-3,4,4-三磷酸 (PIP3)。PIP3将AKT募集至细胞膜，使磷酸肌醇依赖性激酶1(PDK1)与雷帕霉素靶蛋白复合物2(mTORC2)分别磷酸化AKT蛋白的苏氨酸残基308位点(Thr308)和丝氨酸残基473位点(Ser473)，进而完全激活AKT。在此过程中，同源性磷酸酶-张力蛋白(PTEN)通过限制p110α活性，将PIP3去磷酸化为PIP2，从而实现对PI3K-AKT通路的负反馈调节。

　　AKT由AKT1、AKT2、AKT3三种亚型组成，是PI3K主要下游靶标，也是该通路下游信号传导的关键因子，激活后可调节鼠双微粒体2(MDM2)、叉头转录因子(FoxO)、糖原合酶激酶3β(GSK3β)、结节性硬化症蛋白复合体2(TSC2)等多种底物。AKT可以通过磷酸化TSC2抑制TSC1/2复合物形成，并活化下游mTORC1，进而调节下游真核起始因子4E结合蛋白1(4EBP-1)和核糖体蛋白S6激酶1(S6K-1)，从而对细胞周期、血管生成、能量代谢等过程进行调节。需要注意的是mTORC2和mTORC1分别在AKT的上游与下游发挥作用，mTORC2的了解相对较少，可直接磷酸化AKT;mTORC1除了受到AKT的调控外，还受到胰岛素、EGF、肿瘤坏死因子(TNF)、无翅型整合位点家族 (WNT) 配体、氨基酸等信号调控。

　　尽管PI3K/AKT/mTOR信号通路在新药开发中备受关注，但目前仅有为数不多的PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制剂获得FDA批准用于乳腺癌。其他靶向PI3K/AKT/mTOR信号通路化合物失败的常见原因包括反馈回路激活、补偿性平行信号通路激活等使药物无法将相关信号下调至肿瘤缓解所需要的水平。因此，对靶向PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂耐药机制的探索既有助于新药、新方案的开发，也对此类药物治疗后进展的应对大有裨益。

　　靶向PI3K/AKT/mTOR通路抑制剂的潜在耐药机制

1. RTK激活和负反馈回路

   
   

　　PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制可导致类胰岛素生长因子1(IGFR-1)、EGFR、人表皮生长因子2(HER2)、HER3等RTK激活，进而诱导下游PI3K/AKT/mTOR信号通路和Ras/Raf/MEK/ERK信号通路激活，进而限制对PI3K/AKT/mTOR相关抑制剂的反应。

　　AKT对FoxO抑制作用和mTORC1的激活作用丧失会导致RTKs再激活。当PI3K/AKT/mTOR信号通路激活时，AKT可抑制FoxO，降低了FoxO对PI3K相关RTKs的上调作用，从而限制了胞外刺激对RTKs的诱导。AKT对下游mTORC1和S6K-1的激活作用也可以抑制胰岛素受体底物(IRS1)的表达，从而降低ISR1对PI3K的激活作用。

　　当使用PI3K抑制剂时，AKT对FoxO的抑制作用受限，导致RTK激活以及PIP3活性恢复并维持在一定的水平，使PI3K信号传导无法完全抑制，致使细胞增殖。该RTK激活机制一般由PI3K p110α介导，在PTEN缺失的肿瘤中则由p110β介导。

　　当使用AKT抑制剂时，已有证据显示其可导致多个RTK的表达，包括FoxO依赖性的RTK激活和mTORC1抑制导致的激活。如某种AKT抑制剂会诱导HER3表达，促进HER3-HER2异二聚体形成，使HER3磷酸化显著增加。HER3与PI3K有高亲和力，使其再次被激活。

　　2. PTEN缺失或失活

　　PTEN是一种重要的抑癌基因，具有拮抗PI3K作用。PI3K p110α特异性抑制剂(如阿培利司)的应用是导致PTEN缺失发生获得性耐药的重要因素，同时还会造成p110β亚型信号传导增加。有研究显示对PTEN缺失的细胞使用靶向p110β抑制剂会减少信号传导和肿瘤细胞增殖，使用p110α抑制剂则无此效果。研究者认为，PI3Kα和PI3Kβ联合抑制可增强抗肿瘤活性，AKT抑制剂也是解决PTEN缺失或失活的有效策略。

　　3. 特定基因的获得性扩增或突变

　　现已证实PIKCA、PI3KCB的获得性扩增和/或突变会导致对PI3K抑制剂耐药。对扩增的PI3KCA突变等位基因敲低后，会使细胞对PI3K抑制剂的敏感性得以恢复。使用PI3K抑制剂时，PIK3CB D1067Y/A/V 的获得性突变会维持p110β信号传导，产生对PI3K抑制剂的耐药性。目前PI3KCA、PI3KCB的扩增是否会赋予对AKT1抑制剂的耐药性尚不明确。

　　AKT3上调会受到溴结构域和末端结构域(BET)蛋白的调节，会对AKT抑制剂MK-2206产生耐药性。在耐药细胞中敲除AKT3后，可以恢复对MK-2206的敏感性。

　　4. 平行信号通路激活

　　可作用于PI3K/AKT/mTOR信号通路的多种信号通路、特异性激酶的平行激活也会导致耐药性的产生。如在对PI3K p110α抑制剂耐药的乳腺癌细胞中，PDK1-SGK(血清和糖皮质激素调节激酶)信号轴可通过激活mTORC1对抗AKT抑制剂。联合mTORC1抑制剂或改用mTOR抑制剂是否有效尚待进一步研究。

　　Moloney白血病病毒的前病毒整合位点蛋白1(PIM1)激酶是一种在恶性肿瘤过表达的激酶，属于丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)激酶家族，可通过非依赖于AKT的方式维持下游信号通路激活，造成对PI3K抑制剂阿培利司的耐药。PIM1还可调节mTORC1和真核起始因子4B(eIF4B)，维持核转录因子红系2相关因子2(NRF2)水平，并减少活性氧(ROS)的产生，进而降低PI3K抑制剂和AKT抑制剂诱导的细胞毒作用。已有研究证实PIM激酶抑制剂可逆转此类耐药性，增加肿瘤细胞对PI3K抑制剂和AKT抑制剂的敏感性。目前PIM激酶抑制剂的临床开发仅限于血液系统肿瘤，乳腺癌领域有待探索。

　　5. 胰岛素信号传导和PI3K的再激活

　　PI3K抑制剂的常见不良事件之一的高血糖，其与胰岛素信号通路传导相关。IGFR1与INSR刺激IRS1磷酸化，使之与PI3K p85亚基的两个SH2结构域结合，激活PI3K。当PI3K p110亚基过剩时，PI3K p85亚基与ISR1形成螯合复合物，阻止ISR1对PI3K的激活，抑制胰岛素信号传导。若PI3K p85亚基过量表达，则会导致胰岛素抵抗。在PI3K抑制剂治疗后，PI3K p110α亚基也能介导细胞内胰岛素信号传导，引起细胞增殖。

　　AKT的组成型激活可以促进葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)和GLUT4摄取葡萄糖。抑制AKT会诱导胰岛素受体表达上升。使用PI3K抑制剂导致的胰岛素及血糖水平上升会通过葡萄糖-胰岛素反馈回路再次激活PI3K信号。已有研究显示阿培利司耐药细胞系中存在IGFR1、IRS1/2、PI3K p85的磷酸化水平增加，从而为PI3K p100α抑制剂与IGFR1抑制剂联合使用提供了理论依据，但暂未见有潜力的用药方案报道。

　　此外，部分胰岛素信号传导也会受到依赖于mTOR/S6K磷酸化并下调的IRS1反馈调节，mTORC1抑制剂可减弱该回路反馈，从而激活胰岛素和IGF的信号传导，使PI3K和ERK信号通路再激活，降低治疗效果。

　　6. 内分泌介导的耐药

　　PI3K/AKT/mTOR 通路与ER之间的串扰范围很广，为同时开展靶向两种通路的治疗以克服耐药性奠定了基础。已有研究显示，长期抑制雌激素水平会增加ER阳性乳腺癌细胞中PI3K/AKT/mTOR活性;在ER阳性乳腺癌中抑制PI3K通路也会诱导ER表达活性，从而导致ER阳性乳腺癌的ER信号传导和表达增加。因此，PI3K抑制剂联合氟维司群或他莫昔芬可以抑制该耐药作用。另外，近期研究显示阿培利司联合芳香化酶抑制剂(AI)会导致雌激素受体1(ESR1)突变增加而产生耐药性，故而联合选择性雌激素受体降解剂(SERD)可能也具有一定效果。

　　综上所述，在过去十余年里，乳腺癌领域针对PI3K/AKT/mTOR 通路的靶向药物开发与治疗取得了巨大进展。此类新药开发的成功与否以及上市后的治疗效果受到耐药性的限制。因此对于该途径中耐药性的归纳与讨论将有助于继续开发针对PI3K/AKT/mTOR 通路靶向治疗的潜力，为临床治疗带来更多可能。