Duncan Graham, Paul Peixoto, Mélanie Planque, Mark Salji, Karen Faulds, Hing Y. Leung, Ernest Mui, Catriona A. Ford, David Sumpton, Giovanny Rodriguez Blanco, Colin Nixon, Luke Gaughan, Sara Zanivan, Chara Ntala, Sergio Lilla, Elke Markert, Gillian M. Mackay, Rachana Patel, Jurre J. Kamphorst, Peter Repiscak, Arnaud Blomme, Grace McGregor, Lauren E. Jamieson, Sarah-Maria Fendt, Eric Hervouet, Cancer Research UK Beatson Institute [Glasgow], University of Glasgow, University of Strathclyde [Glasgow], Leuven Center for Cancer Biology (VIB-KU-CCB), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven)-Vlaams Instituut voor Biotechnologie [Ghent, Belgique] (VIB), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Interactions hôte-greffon-tumeur, ingénierie cellulaire et génique - UFC (UMR INSERM 1098) (RIGHT), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté]), EPIgenetics and GENe EXPression Technical Plateform (EPIGENExp), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Franche-Comté (UFC), Dispositif Inter-régional d'Imagerie Cellulaire [Dijon] (DImaCell), Procédés Alimentaires et Microbiologiques (PAM), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ingénierie et biologie cellulaire et tissulaire (IBCT (ex IFR133)), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Newcastle University [Newcastle], This work was supported by Cancer Research UK Beatson Institute core funding (C596/A17196) and CRUK core group awarded to HYL (A15151) and to SZ (A12935). P.P. and E.H. were funded by grants from 'La ligue Contre le Cancer', 'la région Bourgogne Franche-Comté' and 'Canceropole Grand Est'. M.S. is a Medical Research Council Clinical Research Fellow (MR/L017997/1). C.N. is the recipient of CRUK Clinical Research Fellowship (grant 300444-01). D.G. and K.F. acknowledge support from the EPSRC grant EP/L014165/1 that supported L.J. S.-M.F. acknowledges FWO funding and KU Leuven Methusalem co-funding., Bodescot, Myriam, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Agroécologie [Dijon], and Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Despite the clinical success of Androgen Receptor (AR)-targeted therapies, reactivation of AR signalling remains the main driver of castration-resistant prostate cancer (CRPC) progression. In this study, we perform a comprehensive unbiased characterisation of LNCaP cells chronically exposed to multiple AR inhibitors (ARI). Combined proteomics and metabolomics analyses implicate an acquired metabolic phenotype common in ARI-resistant cells and associated with perturbed glucose and lipid metabolism. To exploit this phenotype, we delineate a subset of proteins consistently associated with ARI resistance and highlight mitochondrial 2,4-dienoyl-CoA reductase (DECR1), an auxiliary enzyme of beta-oxidation, as a clinically relevant biomarker for CRPC. Mechanistically, DECR1 participates in redox homeostasis by controlling the balance between saturated and unsaturated phospholipids. DECR1 knockout induces ER stress and sensitises CRPC cells to ferroptosis. In vivo, DECR1 deletion impairs lipid metabolism and reduces CRPC tumour growth, emphasizing the importance of DECR1 in the development of treatment resistance., Androgen receptor (AR) signalling regulates cellular metabolism in prostate cancer. Here, the authors perform a proteomics and metabolomics characterisation of prostate cancer cells adapted to long-term resistance to AR inhibition and show rewiring of glucose and lipid metabolism, and further identify a signature associated with resistance to AR inhibition.