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The inositol-requiring enzyme 1 (IRE1) endoplasmic reticulum stress pathway promotes MDA-MB-231 cell survival and renewal in response to the aryl-ureido fatty acid CTU

XBP1型 未折叠蛋白反应 内质网 免疫印迹 生物 化学 癌症研究 分子生物学 细胞生物学 生物化学 核糖核酸 RNA剪接 基因
作者
Md Khalilur Rahman,Bala Umashankar,Hassan Choucair,Kirsi Bourget,Tristan Rawling,Michael T. Murray
出处
期刊:The International Journal of Biochemistry & Cell Biology [Elsevier BV]
卷期号:171: 106571-106571 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.biocel.2024.106571
摘要

Current treatment options for triple-negative breast cancer (TNBC) are limited to toxic drug combinations of low efficacy. We recently identified an aryl-substituted fatty acid analogue, termed CTU, that effectively killed TNBC cells in vitro and in mouse xenograft models in vivo without producing toxicity. However, there was a residual cell population that survived treatment. The present study evaluated the mechanisms that underlie survival and renewal in CTU-treated MDA-MB-231 TNBC cells. RNA-seq profiling identified several pro-inflammatory signaling pathways that were activated in treated cells. Increased expression of cyclooxygenase-2 and the cytokines IL-6, IL-8 and GM-CSF was confirmed by real-time RT-PCR, ELISA and Western blot analysis. Increased self-renewal was confirmed using the non-adherent, in vitro colony-forming mammosphere assay. Neutralizing antibodies to IL-6, IL-8 and GM-CSF, as well as cyclooxygenase-2 inhibition suppressed the self-renewal of MDA-MB-231 cells post-CTU treatment. IPA network analysis identified major NF-κB and XBP1 gene networks that were activated by CTU; chemical inhibitors of these pathways and esiRNA knock-down decreased the production of pro-inflammatory mediators. NF-κB and XBP1 signaling was in turn activated by the endoplasmic reticulum (ER)-stress sensor inositol-requiring enzyme 1 (IRE1), which mediates the unfolded protein response. Co-treatment with an inhibitor of IRE1 kinase and RNase activities, decreased phospho-NF-κB and XBP1s expression and the production of pro-inflammatory mediators. Further, IRE1 inhibition also enhanced apoptotic cell death and prevented the activation of self-renewal by CTU. Taken together, the present findings indicate that the IRE1 ER-stress pathway is activated by the anti-cancer lipid analogue CTU, which then activates secondary self-renewal in TNBC cells.
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