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从单基因检测到全景测序:乳腺癌PIK3CA/AKT1/PTEN通路基因检测的发展历程




前言:

目前,乳腺癌诊疗已全面迈入精准医疗时代,分子检测技术的持续迭代,推动诊疗模式从传统经验决策转向个体化精准分型。在众多关键信号通路中,PIK3CA/AKT1/PTEN通路是HR+/HER2‑乳腺癌关键的驱动通路,与内分泌治疗耐药、靶向药物获益密切相关。近年来,PIK3CA/AKT1/PTEN通路基因检测历经单基因低通量检测、多基因通路化检测、全景高通量测序三大发展阶段,深刻影响着临床决策。基于此,医脉通特邀台州恩泽医疗中心(集团)病理学部主任兼浙江省台州医院病理科主任及恩泽医院病理科主任甘梅富教授分享PIK3CA/AKT1/PTEN通路基因检测的发展历程与临床应用价值。



单基因检测时代:以PIK3CA为起点的精准探索


PIK3CA/AKT1/PTEN通路基因检测的起点可追溯至单基因检测时代,其中具有代表性的是PIK3CA基因检测的临床应用(图1)[1]。从技术层面看,该检测主要采用实时荧光定量PCR技术。我国目前获批的PCR检测试剂盒能够覆盖PIK3CA基因的5个热点突变位点,包括H1047R、H1047L、E542K、E545K、E545D等常见突变类型[2]。就时效性而言,PCR技术操作简便、成本低、检测周期短,约6天即可出具结果[3],甘梅富教授也指出,目前临床中PCR检测约3天即可完成,在快速筛查已知热点基因突变方面具有显著优势。


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图1 信号通路模式图[1]


随着SOLAR-1 [4]等重磅临床研究结果的公布,PIK3CA成为预测PI3K抑制剂疗效的关键生物标志物,为患者提供了重要的靶向治疗依据。SOLAR-1研究采用PCR方法聚焦11个特定PIK3CA突变位点,而基于NGS的全面基因组分析(CGP)则可覆盖PIK3CA基因全编码区。数据显示,在CGP检出的PIK3CA突变阳性晚期乳腺癌患者中,约20%患者携带的突变不属于SOLAR-1定义的11个位点[5],这部分患者借助CGP得以精准识别。NGS技术的出现为精准靶向治疗提供了更全面的依据。



多基因联合检测时代:从“单点”向“多靶点”的拓展


随着对PIK3CA/AKT1/PTEN通路认识的深入,临床上逐渐意识到,该通路上的任何一节点的异常均可能导致通路整体激活。因此,检测范围开始从单一的PIK3CA向包括AKT1、PTEN在内的多基因联合检测拓展。这一阶段,NGS技术崭露头角。相较于单基因检测,NGS技术依托高通量测序与生物信息学分析,能够一次性检测肿瘤样本中数千个基因的突变,具有高通量、高灵敏度等核心优势。在技术路径上,NGS检测虽周期相对较长,但可全面覆盖基因变异类型,包括未知突变位点、拷贝数变异、基因插入、剪接位点突变等多种PCR难以有效捕捉的变异形式。值得一提的是,NGS能够全面检测PIK3CA基因的多个突变位点,而《中国乳腺癌PIK3CA基因突变检测专家共识(2025版)》[2]指出,乳腺癌PIK3CA基因的多个点突变相比单个点突变患者,对PI3K抑制剂的敏感性和总体缓解率更高,推荐尽可能全面检测PIK3CA基因的突变位点。这也进一步凸显了NGS在精准识别潜在获益人群中的独特价值。


III期CAPItello-291研究[6]的成功,将AKT抑制剂卡匹色替联合氟维司群方案推向了临床。该研究旨在评估该联合方案在既往接受过芳香酶抑制剂治疗后疾病进展的HR+/HER2-晚期乳腺癌患者中的疗效,其结果显示,对于存在PIK3CA/AKT1/PTEN突变的群体,卡匹色替联合氟维司群将中位无进展生存期(mPFS)较氟维司群单药组的3.1个月延长至7.3个月(图2),且在CDK4/6抑制剂经治人群中的mPFS获益是对照组的近3倍(5.5个月vs 2.0个月)[7]


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图2 伴有AKT通路改变(PIK3CA/AKT1/PTEN)的患者,接受卡匹色替联合氟维司群对比安慰剂联合氟维司群的PFS[6]


此外,PI3Kα抑制剂(如伊那利塞)也为伴PIK3CA基因突变的HR+/HER2-晚期乳腺癌患者提供了其他靶向治疗选择。III期INAVO120研究显示,针对PIK3CA突变的HR+/HER2-晚期乳腺癌患者,PI3Kα抑制剂伊那利塞联合哌柏西利与氟维司群,可显著延长mPFS至17.2个月,相较于哌柏西利和氟维司群组的7.3个月,疾病进展或死亡风险降低58% [8]。这些发现进一步拓展了PIK3CA/AKT1/PTEN通路检测的适用人群,也使多基因联合检测成为临床刚需。在临床实践中,检测策略从“先检测PIK3CA,阴性再考虑其他”的序贯检测模式,逐渐转向“一次检测,全面评估”的多基因panel检测模式,这一转变不仅提升了检测效率,也为患者争取了更为及时的治疗时机。但这一阶段仍以通路为限,缺乏对乳腺癌整体基因组特征的全面解读,对复杂耐药、旁路激活及跨通路信息的解析能力仍然有限。



全景测序时代:从“基因Panel”向“全景图谱”的跨越


近年来,随着NGS技术的不断成熟和成本的持续下降,乳腺癌PIK3CA/AKT1/PTEN通路检测已经迈入“3.0全景时代”,以大Panel NGS、全外显子测序等全景测序技术为核心,并可联合液体活检实现动态监测[9]。全景测序不再局限于单一通路,而是一次性覆盖数十至数百个乳腺癌相关基因,完整包含PIK3CA/AKT1/PTEN通路核心基因、耐药基因(如ESR1、HER2等)、遗传易感基因(如BRCA1/2等)及预后相关基因(如TP53等)等重要驱动基因[10]。它可同步分析点突变、基因拷贝数变异、基因融合、重排等多维度分子信息,全面描绘肿瘤的分子图谱,为精准诊疗决策提供了更为丰富的依据[9, 10]


从临床决策能力来看,全景测序带来了根本性的提升[11]。首先,能够无遗漏地识别所有可靶向的基因变异,包括罕见或非热点突变,避免因检测范围过窄而错失靶向治疗机会。其次,精准揭示耐药机制,如ESR1突变、PTEN缺失、HER2激活突变等,为后续治疗选择提供直接依据。第三,指导全程治疗方案,从一线到后线,从靶向到化疗、免疫治疗,基于全景分子信息制定最优策略。第四,支持预后分层,通过多基因风险评分或分子分型,预测疾病进展风险和生存结局。此外,全景测序积累的高质量数据也为新药研发、转化研究和真实世界证据生成提供了宝贵资源,推动乳腺癌精准诊疗持续向前发展。全景测序为HR+/HER2-乳腺癌精准诊疗提供了核心工具,在临床与科研之间架起了坚实的桥梁[11]



小结



从单基因检测到全景测序,乳腺癌PIK3CA/AKT1/PTEN通路检测完成了从“点”到“面”再到“全景”的重要跨越。早期PCR检测帮助临床初步锁定靶向人群,多基因检测让更多患者获得治疗机会,全景测序则实现了肿瘤分子特征的全面解读。检测技术的不断成熟,让精准治疗从理念走向临床,有效改善了诊疗决策、优化了治疗路径、提升了患者获益。未来,随着检测更加普及、智能、高效,PIK3CA/AKT1/PTEN通路检测将持续赋能乳腺癌精准诊疗,助力更多患者走向更好的生存与生活质量,让每一位乳腺癌患者,都能在合适的时间,获得最合适的治疗。



专家简历


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甘梅富  教授

  • 主任医师,硕士生导师

  • 台州恩泽医疗中心(集团)病理学部主任兼浙江省台州医院病理科主任及恩泽医院病理科主任

  • 中华医学会病理学分会委员

  • 中国医师协会病理科医师分会委员

  • 中华医学会病理学分会乳腺学组委员

  • 浙江省医师协会病理医师分会副会长

  • 浙江省医学会病理学分会常委及消化学组组长

  • 浙江省抗癌协会肿瘤病理专业委员会副主任委员

  • 台州市医学会病理分会主任委员

  • 台州市抗癌协会肿瘤病理专业委员会主任委员


参考文献:(向上滑动阅览)

  1. 赵佳宁,刘月平.乳腺癌PIK3CA突变的临床意义及其检测研究进展[J].临床与实验病理学杂志,2024,40(9):973-978.

  2. 中华医学会病理学分会,中国临床肿瘤学会病理专家委员会,国家病理质控中心. 中国乳腺癌PIK3CA基因突变检测专家共识(2025版). 中华病理学杂志,2025,54(02):120-125.

  3. Taniere P, Nicholson AG, Gosney JR, et al. Landscape of cancer biomarker testing in England following genomic services reconfiguration: insights from a nationwide pathologist survey. J Clin Pathol. 2024;77(7):486-494. Published 2024 Jun 19. doi:10.1136/jcp-2023-208890

  4. André F, Ciruelos EM, Juric D, et al. Alpelisib plus fulvestrant for PIK3CA-mutated, hormone receptor-positive, human epidermal growth factor receptor-2-negative advanced breast cancer: final overall survival results from SOLAR-1. Ann Oncol. 2021;32(2):208-217.

  5. Rugo HS, Raskina K, Schrock AB, et al. Biology and Targetability of the Extended Spectrum of PIK3CA Mutations Detected in Breast Carcinoma. Clin Cancer Res. 2023;29(6):1056-1067. doi:10.1158/1078-0432.CCR-22-2115.

  6. N. C. Turner, M. Oliveira, S. J. Howell, F. Dalenc, J. Cortes, H. L. Gomez Moreno, X. Hu, K. Jhaveri, P. Krivorotko, S. Loibl, S. Morales Murillo, M. Okera, Y. H. Park, J. Sohn, M. Toi, E. Tokunaga, S. Yousef, L. Zhukova, E. C. de Bruin, L. Grinsted, G. Schiavon, A. Foxley, H. S. Rugo. Capivasertib in Hormone Receptor-Positive Advanced Breast Cancer. N Engl J Med, 2023, 388(22): 2058-2070.

  7. Nicholas Turner, et al. Capivasertib and fulvestrant for patients (pts) with aromatase inhibitor (AI)-resistant HR+/HER2- advanced breast cancer (ABC): subgroup analyses from the Phase 3 CAPItello-291 trial. 2023 ESMO BC, 187O.

  8. Nicholas C, et al. INAVO120: Phase III trial final overall survival (OS) analysis of first-line inavolisib (INAVO)/placebo (PBO) + palbociclib (PALBO) + fulvestrant (FULV) in patients (pts) with PIK3CA-mutated, hormone receptor-positive (HR+), HER2-negative (HER2–), endocrine-resistant advanced breast cancer (aBC). 2025 ASCO Abstract 1003.

  9. Isaic A, Motofelea N, Hoinoiu T, et al. Next-Generation Sequencing: A Review of Its Transformative Impact on Cancer Diagnosis, Treatment, and Resistance Management. Diagnostics (Basel). 2025;15(19):2425. Published 2025 Sep 23. doi:10.3390/diagnostics15192425

  10. Huang CC, Yeh YC, Cheng HF, et al. Comprehensive genomic profiling of Taiwanese triple-negative breast cancer with a large targeted sequencing panel. J Chin Med Assoc. 2025;88(8):641-649. doi:10.1097/JCMA.0000000000001258

  11. Mohd Zuhdi NF, Siddig A, Mohd Nafi SN, et al. Next-generation sequencing in breast cancer: current clinical applications and future directions. Ann Med. 2025;57(1):2569989. doi:10.1080/07853890.2025.2569989


审批编号:CN-182599

有效期至:2027-04-20

本文由阿斯利康提供,仅供医疗卫生专业人士参考,不可用于推广目的。

编辑:Uni

审校:Uni

排版:Seren

执行:Ocean







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