Phosphoinositide 3-kinase (PI3K) er en vigtig lipid kinase, som regulerer bl.a. cellevækst, apoptose og metabolisme. PI3K er en del af PI3K AKT/mammalian target of rapamycin (mTOR) signalvejen, som er dysreguleret i mange kræftsygdomme.  

PI3K er lokaliseret ved cellemembranen og kan aktiveres f.eks. af vækstfaktorer under normale forhold. Når PI3K aktiveres, katalyseres fosforylering af phosphatidylinositol 4,5-bisfosfat (PIP2) til phosphatidylinositol-3,4,5-trifosfat (PIP3). PIP3 aktiverer AKT, som fører til øget aktivitet i mTOR signalvejen og en række andre intracellulære signalveje, f.eks. NF-k B.  

Der findes 3 forskellige klasser af PI3K enzymer, klasse I-III, som har forskellige strukturer og enzymaktivitet. Der er også flere isoformer indenfor klasserne. 

PI3K aktiviteten kan være øget via forskellige mekanismer i kræftceller. Der kan bl.a. være aktiverende mutationer i den katalytiske subunit af PI3K, f.eks. ses PIK3CA mutationer ofte ved brystkræft.  

Der kan også være tab af PTEN (phosphatase og tensin homologue) aktivitet pga. mutationer eller deletioner og derved reduceres cellernes evne til selv at regulere PIP3 niveauet. PI3K aktiviteten kan også øges hvis de receptorer, der er involveret i aktivering af PI3K amplificeres.  

Som følge af PI3K's vigtige rolle i signalveje, der regulerer cellevækst og apoptose, har der været stor interesse for at udvikle små molekyler, der hæmmer PI3K. Der findes i dag flere PI3K hæmmere, som er udviklet til at hæmme specifikke PI3K isotyper eller flere undertyper.  

Idelalisib hæmmer PI3K p110δ (PI3Kδ), som kan være overaktiv ved B-celle maligniteter.  

Duvelisib hæmmer både PI3K p110δ (PI3K-δ) subunit and PI3K-γ og anvendes også indenfor B-celle maligniteter.  

Alpelisib er en α-specifik klasse I (PI3Kα) inhibitor, som anvendes til brystkræft med PIK3CA mutation.