background image

 
 

 
 
 
 

Phenotype-specific melanoma uptake of fatty acid from human adipocytes activates AXL and CAV1-

dependent 

b

-catenin nuclear accumulation 

 
 
 

Ana Chocarro-Calvo

1, 2†

, Miguel Jociles-Ortega

2†

, José Manuel García-Martinez

2

, Pakavarin Louphrasitthiphol

1

,  

Yurena Vivas Garcia

1

, Ana Ramírez-Sánchez

2

, Jagat Chauhan

1

, M Carmen Fiuza

3

, Manuel Duran

4

Custodia García-Jiménez

2

* and Colin R. Goding

1

 
 
 

1

Ludwig  Institute  for  Cancer  Research,  Nuffield  Department  of  Clinical  Medicine,  University  of  Oxford, 

Headington, Oxford, OX3 7DQ, UK. 

 

 Area of Physiology, Faculty Health Sciences, University Rey Juan Carlos, 28922 Alcorcón, Madrid, Spain 

 

3

 Department of Surgery, University Hospital Fundación Alcorcón-Universidad Rey Juan Carlos, 28922 Alcorcón, 

Madrid, Spain 
 

4

 Department of General Surgery, Hospital Universitario Rey Juan Carlos, Calle Gladiolo S/N, Móstoles, Madrid, 

28933, Spain 
 

 

 
 
Running Title: Phenotype-specific bidirectional melanoma-adipocyte communication 
 
Key words: Adipocytes; Oleic acid; AXL; 

b

-catenin; Wnt signaling; Caveolin ; melanoma 

 
 
 
 
 
† Equal contribution 
 
* Corresponding Authors:  

Colin R Goding 
E-mail: 

colin.goding@ludwig.ox.ac.uk

 

Tel: +44 1865 617540 
 
Custodia García Jiménez  
E-mail:

 

custodia.garcia@urjc.es

 

Te1: +34 91 488 4618 

 

 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Abstract  

Phenotypic diversity of cancer cells within tumors generated through bi-directional interactions with the tumor 

microenvironment  has  emerged  as  a  major  driver  of  disease  progression  and  therapy  resistance.  Nutrient 

availability plays a critical role in determining phenotype, but whether specific nutrients elicit different responses 

on  distinct  phenotypes  is  poorly  understood.  Here  we  show,  using  melanoma  as  a  model,  that  only  MITF

Low

 

undifferentiated cells, but not MITF

High

 cells, are competent to drive lipolysis in human adipocytes. In contrast to 

MITF

High

 melanomas, adipocyte-derived free fatty acids are taken up by undifferentiated MITF

Low

 cells via a fatty 

acid transporter  (FATP)-independent  mechanism.  Importantly,  oleic  acid  (OA),  a  monounsaturated  long  chain 

fatty acid abundant in adipose tissue and lymph, reprograms MITF

Low

 undifferentiated melanoma cells to a highly 

invasive  state  by  ligand-independent  activation  of  AXL,  a  receptor  tyrosine  kinase  associated  with  therapy 

resistance in a wide range of cancers. AXL activation by OA then drives SRC-dependent formation and nuclear 

translocation  of  a 

b

-catenin-CAV1  complex.  The  results  highlight  how  a  specific  nutritional  input  drives 

phenotype-specific activation of a pro-metastasis program with implications for FATP-targeted therapies.  

 
 
 

 
 

 
 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Introduction  

Tumors contain multiple, phenotypically distinct cell subpopulations that share common driver mutations but 

exhibit radically different biological properties. Specifically, in response to changing microenvironmental cues, 

phenotypically plastic cells may reversibly switch 

in vivo

 from one phenotype to another 

(Hanahan, 2022; Hoek 

and Goding, 2010). 

The ability of cells to change phenotype represents a major challenge to effective anti-cancer 

therapy by underpinning metastatic dissemination and contributing to both drug- and immunotherapy-tolerance 

(Gerstberger et al., 2023; Kalkavan et al., 2022; Sharma et al., 2010). 

Although there have been major advances 

in our understanding of how microenvironmental cues impose specific phenotype switches, much less is known 

about  whether  or  how  specific  phenotypic  states  exhibit  distinct  responses  to  the  same  microenvironment. 

Understanding phenotype-specific responses will be crucial to the development of novel and more effective anti-

cancer therapies. 

(Rambow et al., 2019).  

 

Although  the  intratumor  microenvironment  is  complex,  one  key  determinant  of  cell  behaviour  is  nutrient 

availability 

(García-Jiménez and  Goding,  2019). 

To  facilitate  tumor expansion, cancers induce  growth  of new 

blood vessels to increase nutrient and oxygen supply 

(De Palma et al., 2017). 

However, the chaotic vasculature 

within tumors means that oxygen and nutrients are frequently limiting. Since proliferation is critically dependent 

on nutrient availability, instructive cues that trigger cell division also coordinate nutrient uptake and processing

 

(Pavlova and Thompson, 2016)

. In cancer, activated oncogenes may bypass the need for pro-proliferative signals 

and re-wire cellular metabolism 

(Pavlova and Thompson, 2016). 

However, without a sufficient supply of nutrients, 

oncogenes cannot drive cell division. To compensate for limited nutrient availability, cells restrict nutrient demand, 

for example by reducing protein translation and slowing the cell cycle

 

(Falletta et al., 2017; Lee et al., 2021; Vivas-

Garcia et al., 2020)

, and implement strategies that increase nutrient supply

(García-Jiménez and Goding, 2019)

These include adopting an invasive phenotype so as to search for new nutrient supplies, promoting new vessel 

formation, increasing uptake of nutrients and engaging autophagy to recycle damaged organelles 

(García-Jiménez 

and Goding, 2019).  

An early response of cells lacking key resources is to trigger metabolic symbiosis by promoting nutrient release 

from neighboring cells 

(Lyssiotis and Kimmelman, 2017; Martinez-Outschoorn et al., 2014; Nakajima and Van 

Houten, 2013; Sonveaux et al., 2008; Sousa et al., 2016). 

Adipocytes are designed physiologically to store excess 

energy as lipids and release it when required. Increasing evidence suggests this process is subverted in cancer, and 

tumor-associated adipocytes can release lipids in response to signals from tumor cells 

(Hoy et al., 2021). 

Lipids 

released by adipocytes can be used to obtain energy or as a carbon source to fuel anabolism in proliferating cancer 

cells 

(Hoy

 et al.

, 2021). 

In this respect, invasive cancer cells have frequently been observed in close proximity to 

adipocytes 

(Muller et al.,  2013). 

For  example, in ovarian  cancer lipid  transfer  from adipocytes in the  fat-rich 

omentum  increases  cancer  cell  proliferation 

(Nieman  et  al.,  2011), 

while  in  breast  cancer,  lipid  release  from 

adipocytes promotes not only cancer cell proliferation 

(Balaban et al., 2017) 

but also invasion 

(Dirat et al., 2011).  

 

Melanoma is a highly aggressive skin cancer with well-defined phenotypic subtypes 

(Goodall et al., 2008; 

Hoek and Goding, 2010; Rambow

 et al.

, 2019; Rambow et al., 2018; Tsoi et al., 2018)

, initially distinguished by 

the  expression  of  the  Microphthalmia-associated  transcription  factor  MITF 

(Goding  and  Arnheiter,  2019) 

that 

controls  many  aspects of  melanoma biology including  phenotypic identity

Melanoma  therefore represents  an 

excellent model to explore how lipid uptake has consequences for phenotypic identity and disease progression. 

Cutaneous melanoma usually originates in the basal layer of the epidermis, and as tumors develop melanoma cells 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

can come into contact with the adipocyte-rich dermis 

(Kwan et al., 2014). 

Consequently, adipocyte association 

with tumors is a marker of poor prognosis 

(Smolle et al., 1995), 

with adipocyte-derived exosomes promoting fatty 

acid oxidation and invasion in melanoma cells 

(Lazar et al., 2016). 

Importantly, in xenograft melanoma models 

peri-tumoral adipocytes exhibit reduced size and characteristics of increased lipolysis 

(Wagner et al., 2012). 

These  

observations are consistent with melanomas inducing lipolysis in adipocytes in culture 

(Hollander et al., 1986; 

Kwan

 et al.

, 2014)

. Moreover, recent compelling evidence from both in vitro and in vivo models indicate that fatty 

acids  released  from  stromal  adipocytes  are  imported  by  melanoma  cells  using  fatty  acid  transporter  proteins 

(FATPs) to fuel disease progression 

(Lumaquin-Yin et al., 2023; Zhang et al., 2018). 

Significantly, oleic acid 

uptake from lymph can protect metastasizing melanoma cells from ferroptosis 

(Ubellacker et al., 2020) 

and FATP-

dependent lipid uptake from aged fibroblasts can contribute to tolerance to BRAF inhibitor therapy 

(Alicea et al., 

2020)

. However, while it is clear that fatty acid uptake plays a key role in melanoma biology, mechanistically how 

it  rewires  melanoma  signaling  to  achieve its  biological effects  are  poorly  understood.  Neither  is  it  understood 

whether melanoma phenotype dictates the molecular response to specific fatty acids nor whether the release of 

fatty acids from human adipocytes is a response to signals restricted to specific phenotypes. 

Here we reveal that only MITF

Low

 melanoma cells induce lipolysis in human adipose tissue explants, with 

adipocyte lipolysis being triggered by melanoma-derived WNT5a. Surprisingly, we also find that FATP-dependent 

uptake  of  fatty  acids is  restricted  to  MITF

High

  melanoma  cells.  In contrast, undifferentiated  MITF

Low

  AXL

High

 

therapy-resistant melanoma cells use a FATP-independent but AXL-dependent mechanism to take up fatty acids, 

leading  to  AXL-dependent  activation  of  SRC,  phosphorylation  of  Caveolin  1,  translocation  of  a  Caveolin-

b

-

catenin complex to the nucleus and increased invasion.  

 

Results

 

Lipolysis of human adipose tissue explants is induced only by MITF

Low 

melanoma 

In vivo, metastasizing cancer cells can come into close proximity with adipocytes with the potential for 

bidirectional interactions including cancer cell-induced adipocyte lipolysis and uptake of the released fatty acids 

by the cancer cells. However, whether human adipocytes release fatty acids in response to signals originating from 

specific phenotypic states is unknown. To investigate this, we used two BRAF mutant human melanoma cell lines, 

IGR37 and IGR39 that are derived from the same patient but which are phenotypically very different: IGR37 cells 

express MITF and represent a proliferative phenotype that is BRAF inhibitor (BRAFi) sensitive; by contrast IGR39 

cells are MITF

Low

, undifferentiated, invasive, and BRAFi-tolerant, and express the AXL receptor tyrosine kinase, 

a hallmark of therapy resistance. The interaction between melanoma cells and adipocytes was recapitulated by co-

culture with human adipose tissue explants separated by a membrane that permits lipid exchange but does not 

allow passage of cells (Figure 1A). Fatty acid uptake by the melanoma cells was then monitored using Nile red, a 

fluorescent lipophilic dye. Unexpectedly, only the undifferentiated MITF

Low 

IGR39 cells, and not the MITF

High

 

IGR37 cells accumulated Nile red-stained lipid droplets (Figure 1B). This result might be obtained because only 

the IGR39 cells were competent to induce lipolysis in the human adipose tissue explants, and/or because only 

IGR39 cells could take up the lipids released from the explants.  

To distinguish between these possibilities, we initially examined the ability of both IGR39 and IGR37 cells 

to  induce  phosphorylation  of  the  hormone-stimulated  lipase  (HSL),  a  key  activation  event  in  mobilization  of 

adipose tissue  fat  stores.  To  ensure  that  the  results  were  not limited  to  IGR37 and IGR39  cells,  we used  two 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

additional melanoma cell lines: WM793, that like IGR39 are MITF

Low

, undifferentiated cells; and 501mel cells, 

that  like  IGR37  exhibit  an  MITF

High

,  proliferative  phenotype.  Human  adipose  tissue  explants  exposed  to 

conditioned medium derived from the 4 melanoma cell lines for 4 days were examined for HSL phosphorylation 

status  by  Western  blot.  The  results  (Figure  1C)  revealed  that conditioned  medium  from  both  undifferentiated 

melanoma cell lines (WM793 and IGR39) induced phosphorylation of HSL, but not that from the MITF

High 

IGR37 

and 501mel cells. In addition, conditioned medium from WM793 and IGR39 cells, but not that from IGR37 or 

501mel cells induced expression and phosphorylation of perilipin, a lipid droplet-associated protein and gatekeeper 

of lipolysis, whose phosphorylation is a hallmark of adipocyte lipolysis. ERK was used as a loading control. 

To extend these observations, we co-cultured IGR37 or IGR39 cells with human adipose tissue explants in 

conditioned medium from IGR39 cells, IGR37 cells or in M199 adipocyte culture medium. The results confirmed 

that co-cultured undifferentiated IGR39 cells could induce both HSL and perilipin phosphorylation, which was 

reduced in the presence of IGR37 conditioned medium or M199 medium. By contrast cocultured IGR37  cells 

could not induce markers of lipolysis in the human adipose tissue explants unless cells were exposed to conditioned 

medium  from  IGR39 cells.  Collectively,  these  results indicate that only  factors  secreted  from  undifferentiated 

melanoma cells could induce lipolysis in human adipose tissue explants. 

To rule out any defects in uptake of free fatty acids by IGR37 cells, we next exposed IGR37 and IGR39 

cells to oleic acid, an 18:1 long chain monounsaturated fatty acid, and examined the accumulation of lipid droplets. 

Oleic acid was used since it is the most abundant fatty acid in human adipose tissue 

(Hodson et al., 2008; Insull 

and Bartsch, 1967; Kokatnur et al., 1979)

 and previous work has shown that uptake of oleic acid from lymph can 

enhance  survival  and  suppress  ferroptosis  in  metastasizing melanoma  cells  (Ubellacker

 et  al.

,  2020)

.

  In  these 

experiments  we  used  100 

µ

M  oleic  acid,  a  concentration  5-fold  lower  than  that  used  previously  to  suppress 

ferroptosis (Ubellacker

 et al.

, 2020). As expected, exposure of both cell lines to oleic acid led to accumulation of 

lipid droplets revealed by staining with Oil Red (Supplementary Figure 1A).  

These  observations  indicate  that  while  IGR37  cells  cannot  induce  lipolysis  in  human  adipose  tissue 

explants, they are nevertheless capable of importing free fatty acids. We therefore co-cultured IGR37 and IGR39 

cells separated by a porous membrane with murine 3T3-L1 adipocytes  preloaded with fluorescent BODIPY-FL 

that acts as a fatty acid mimetic and which is transported by the same mechanisms as natural lipid 

(Bai and Pagano, 

1997) 

(Supplementary Figure 1B). Any uptake of BODIPY-FL by co-cultured melanoma cells therefore reflects 

both its release from the adipocytes as well as an ability of the melanoma cells to import it. Unlike the result 

obtained  with  human adipose tissue explants,  IGR37  and  IGR39  cells  were both able to  induce  BODIPY-FL 

release from the 3T3-L1 cells and its uptake (Supplementary Figure 1C). Taken together our results indicate that 

both MITF

Low 

and MITF

High

 cells can take up oleic acid, but that while both can induce lipid release and uptake 

from the murine 3T3-L1 adipocyte, only undifferentiated MITF

Low

 cells are competent to induce lipolysis from 

human adipose tissue explants and import the lipids released. Collectively, these data suggest that a soluble factor 

secreted from MITF

Low

, but not MITF

High

, melanoma cells is able to induce lipolysis and lipid release from human 

adipose tissue explants. Although a range of factors might be responsible, to date, no melanoma secreted factor 

able to induce lipid release from adipocytes has been identified. However, a number of previous studies suggest 

that WNT5a, an activator  of  the of  non-canonical WNT  signalling  pathway and  driver  of  melanoma  invasion 

(Weeraratna et al., 2002) 

and BRAF inhibitor resistance 

(Anastas et al., 2014), 

might be a potential candidate. 

First, circulating WNT5a can promote a pro-inflammatory state in visceral adipose tissue 

(Catalan et al., 2014) 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

and  can  drive  adipocyte  dedifferentiation  associated  with  loss  of  lipid  droplets 

(Zoico  et  al.,  2016). 

Second, 

analysis of the panel of melanoma cell lines in the Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) revealed that WNT5a 

was  primarily  expressed  in  MITF

Low

  cell  lines  (including  IGR39  and  WM793  cells)  (Figure  1E),  using  the 

expression  of  the  AXL  receptor  tyrosine  kinase  (RTK)  as an  additional  marker  of  MITF

Low

, therapy  resistant 

phenotype 

(Muller et al., 2014). 

The results obtained in cell lines were recapitulated in the TCGA melanoma cohort 

in which 

WNT5a

 was expressed predominantly in MITF

Low

 tumors (Figure 1F), consistent with both low MITF 

(Carreira et al., 2006; Chauhan et al., 2022) 

and high WNT5a 

(Weeraratna

 et al.

, 2002) 

being associated with 

invasiveness. We therefore tested the ability of WNT5a to induce lipolysis in human adipose tissue explants. The 

results (Figure 1G) confirmed that both p-Perilipin and p-HSL were robustly induced by co-culture with IGR39 

cells. Although co-culture with IGR37 cells rendered a moderate increase in lipolysis, addition of  WNT5a to the 

IGR37 cells led to a substantial increase. These data are consistent with WNT5a secreted by MITF

Low

, but not 

MITF

High

, cells contributing to their ability to induce lipolysis in human adipose tissue. 

 
Uptake of fatty acids by MITF

Low 

melanomas is FATP-independent 

The  observation  that  only  undifferentiated  melanoma  cells  were  competent  to  induce  effective  lipolysis  from 

human adipose tissue explants led us to reassess how fatty acids are transferred into melanoma cells. Previous 

work has demonstrated that fatty acid uptake into melanoma cells from adipocytes or aged fibroblasts is mediated 

by FATPs and can contribute to therapy resistance (Alicea

 et al.

, 2020; Zhang

 et al.

, 2018). However, whether 

FATPs are also required for fatty acid uptake by undifferentiated melanoma cell lines has not been examined. We 

therefore exposed two MITF

High

 (501mel and IGR37) and two MITF

Low

 (IGR39 and WM793) human melanoma 

cell lines to oleic acid in the presence or absence of Lipofermata, a small molecule that specifically blocks the 

ability of FATPs to import long-chain fatty acids 

(Sandoval et al., 2010)

. The accumulation of intracellular lipid 

droplets within the melanoma cells was monitored using Nile red (Figure 2A; quantified in 2B). In the absence of 

exogenously added oleic acid, some melanoma cells may contain a few small lipid droplets likely originating from 

fatty acids present in the fetal calf serum used in the culture medium. By contrast, addition of oleic acid led to a 

dramatic increase  in  lipid  droplet  formation in  all cell lines,  though  the level  of  accumulation in  the  MITF

Low

 

(IGR39 and WM793) cell lines was moderately reduced. As anticipated, lipofermata substantially reduced lipid 

droplet accumulation in the MITF

High

 (501mel and IGR37) cell lines. Unexpectedly, lipofermata exhibited no effect 

on lipid droplet accumulation in the MITF

Low 

IGR39 and WM793 cell lines. This result raised the possibility that  

MITF

Low 

undifferentiated melanoma cell lines might use an alternative pathway

 

to take up long-chain fatty acids. 

We therefore examined the mRNA expression of a series of FATPs encoded by the 

SLC27A

 gene family in our 

in-house panel of 12 melanoma cell lines. We also included 

CD36

, a fatty acid translocase that is expressed on 

metastasis-initiating cells characterized by increased fatty acid metabolism in a number of cancers (Pascual et al., 

2016),  and  compared  its  expression  to  that  of  MITF,  a  marker  for  the  more  proliferative/differentiated  cells. 

Remarkably, each cell line expressed a different pattern of FATP or CD36 mRNA expression (Figure  2C). For 

example, 

CD36

 was only significantly expressed in the MITF

Low

 WM115 line, while 

SLC27A2

, encoding FATP2, 

previously implicated in lipid uptake from fibroblasts(Alicea

 et al.

, 2020), was only found in two MITF

Low

 cell 

lines, IGR39 and CHL. By contrast 

SLC27A1

 encoding FATP1, reported to mediate lipid uptake by melanoma 

cells from adipocytes in vivo (Zhang

 et al.

, 2018), was more widely expressed, though predominantly in MITF

High 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

cell lines. Notably, one cell line (WM793) appeared to express little of any FATP or 

CD36

 mRNA, consistent with 

its lipofermata-independent lipid droplet accumulation.  

To extend these observations we next used a panel of 53 well characterized melanoma cell lines that fall 

into  4 distinct  phenotypes  based  on their  gene expression profiles  (Tsoi

  et  al.

,  2018).  The  results (Figure  2D) 

largely  recapitulated those  of  our  in-house  cell lines,  with the  majority  of  the  FATP  genes  being  more  highly 

expressed in the MITF

High

 Transient or Melanocytic phenotype cells, and 

SLC27A2

 and 

SLC27A6

 being expressed 

predominantly  in a  few  MITF

Low 

undifferentiated  or  Neural  Crest-like cell lines. 

CD36

  was expressed  to high 

levels in only 3 lines. These results, together with the observations that lipofermata predominantly affected oleic 

uptake in MITF

High

 lines, raised the possibility that long chain fatty acid uptake in MITF

Low 

melanoma cells is 

largely FATP-independent. 

One candidate mechanism for fatty acid uptake is via caveolae, cholesterol and sphingolipid-rich lipid rafts 

containing the integral membrane protein caveolin. Caveolae have been reported to be important for fatty acid 

transport in a number of cell types including adipocytes (Mattern et al., 2009; Pohl et al., 2004; Pohl et al., 2005; 

Ring et al., 2006). Remarkably, using the same panel of 53 melanoma cell lines in which different phenotypes can 

be distinguished using 

MITF

SOX10

, and  

SOX9

 as markers (Figure 2E), revealed that significant expression of 

CAV1

 mRNA encoding 

Caveolin 1,

 a key component of caveolae in plasma membranes (Conde-Perez et al., 2015), 

was largely restricted to the MITF

Low 

undifferentiated and neural crest-like melanoma cell lines that also express 

AXL

, a hallmark of melanoma invasion and therapy resistance (Konieczkowski et al., 2014; Muller

 et al.

, 2014). 

Similar results were obtained using our in-house panel of lines where RNA-seq (Figure 2F) and western blotting 

(Figure 2G)  also confirmed that  CAV1  expression  was  largely  restricted to  the  4  MITF

Low

/AXL

High

  cell lines. 

Notably,  the  correlation  between  AXL  and  CAV1  expression  was  not  restricted  to  melanoma  cells  but  was 

recapitulated across cancer types in the Cancer Cell Line Encyclopedia (Figure 2H).  

To assess the impact of inhibiting caveolae-dependent endocytosis on fatty acid uptake by melanoma cells, we 

treated  cells  with  oleic  acid  and  used  Nystatin,  a  sterol-binding  compound  that  disassembles  caveolae  in  the 

membrane. As anticipated the uptake of oleic acid by the MITF

High

 (501mel and IGR37) cell lines was unaffected 

by Nystatin (Figure 2I, J). By contrast, the accumulation of lipid droplets was reduced by Nystatin in both the 

MITF

Low

 IGR39 and WM793 cells. Collectively the results indicate that while FATPs are used by the lipofermata-

sensitive MITF

High

 melanoma cells, MITF

Low

/AXL

High

 cells may use alternative mechanisms to take up oleic acid, 

including via caveolae. The observation that undifferentiated melanoma cells use a FATP-independent mechanism 

for  fatty  acid  uptake  is  important  since  blocking  FATP  activity  has  been  proposed  as  a  potential  anti-cancer 

therapy. 

 

Oleic acid triggers phenotype-specific translocation of a 

b

-catenin-caveolin complex 

To  examine  the  molecular  consequences  of  oleic  acid  uptake,  we  focused  on  the  undifferentiated  MITF

Low

 

melanoma cells that can induce lipolysis in human adipose tissue explants and import oleic acid in a lipofermata-

independent  fashion.  Since  CAV1  expression  is  largely  restricted  to  MITF

Low

/AXL

High

  melanoma  cells  we 

performed immunofluorescence to detect CAV1 in the IGR39

 

cell line used as a model for the BRAFi-resistant 

undifferentiated phenotype. Under control conditions, CAV1 was excluded from nuclei, using Lamin B as a marker 

for the nuclear periphery, and was found primarily in the cytoplasm or associated with the plasma membrane as 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

expected (Figure 3A). By contrast, exposure to oleic acid (OA) led to increased CAV1 expression and a proportion 

of the protein exhibiting a nuclear localization. This observation was confirmed by Western blotting of fractionated 

cell extracts (Figure 3B) that showed OA could induce elevated levels of cytoplasmic CAV1 as well as an increase 

in  nuclear  CAV1.  Nuclear  accumulation  of  a  proportion  of  CAV1,  and  its  interaction  with  the  inner  nuclear 

membrane protein emerin, has been noted previously(Chretien et al., 2008; Sanna et al., 2007), though the trigger 

for nuclear localization of CAV1 and its consequences had not previously been deciphered.   

CAV1 can interact with 

b

-catenin (Conde-Perez

 et al.

, 2015), whose activity is primarily promoted by WNT 

signaling 

(Clevers,  2006)

,  together  with  glucose-driven 

b

-catenin  acetylation  that  promotes  its  nuclear 

accumulation and regulation of its target genes (Chocarro-Calvo et al., 2013). 

b

-catenin plays a key role in the 

melanocyte  lineage  by  driving  the  genesis  of  melanoblasts  in  the  neural  crest 

(Sommer,  2011)

,  activating 

melanocyte  stem  cells 

(Rabbani  et  al.,  2011), 

suppressing  melanoma  senescence  (Delmas  et  al.,  2007),  and 

promoting melanoma proliferation (Widlund et al., 2002) and metastasis (Damsky et al., 2011). The cytoplasmic 

interaction between 

b

-catenin and CAV1 is inhibited by PTEN, a suppressor of PI3K, (Conde-Perez

 et al.

, 2015), 

that is mutated in IGR39 cells. Therefore, we asked whether oleic acid could control CAV1-

b

-catenin interaction 

to mediate their nuclear translocation. 

Significantly, 4 h after addition of oleic acid we noted an increase in 

b

-catenin nuclear localization in IGR39 

cells both by immunofluorescence (Figure 3C), and by Western blotting of fractionated extracts using GAPDH 

and  TBP  as  markers  of  the  cytoplasmic  and  nuclear  fractions  respectively  (Figure  3D).  The  ability  of  OA  to 

promote nuclear localization of 

b

-catenin in the MITF

Low

 IGR39 cell line was similar to that of LiCl (Supplemental 

Figure S2A), that prevents 

b

-catenin degradation by inhibiting GSK3. Significantly, in CAV1-negative IGR37 

cells, OA had no effect on 

b

-catenin nuclear accumulation, whereas LiCl both increased 

b

-catenin levels  and 

nuclear location (Supplemental Figure S2B). The results obtained using immunofluorescence of IGR37 cells were 

confirmed by western blotting of fractionated cell extracts (Supplemental Figure S2C). Importantly, in IGR39 cells 

LiCl induced the inhibitory GSK3

b

 phosphorylation on S9, but oleic acid did not (Supplemental Figure S2D), 

indicating  that  the  mechanism  underlying  nuclear  localization  of 

b

-catenin  in  response  to  oleic  acid  was  not 

mediated  by  inhibition  of  GSK3

b

.  Nor  did  we  detect  any  change  in  phosphorylation  of  Y279  or  Y216  on 

GSK3

a

 

and GSK3

b

 

respectively

modifications that facilitate activation of the WNT-

b

-catenin pathway (Gao et 

al., 2015). We also noted no significant change in 

b

-catenin mRNA levels in response to oleic acid (Supplemental 

Figure S2E). 

Consistent with OA triggering nuclear localization of 

b

-catenin, exposure of IGR39 cells to oleic acid for 4 h 

led to a 5-fold transcriptional activation of the SuperTOP-flash reporter 

(Veeman et al., 2003)

 (Figure 3E, left 

panel)  containing  canonical 

b

-catenin-LEF/TCF  response  elements,  compared  to  the  non-responsive  mutant 

variant (SuperFOP-flash). As a positive control we used LiCl, that at 24 h increased the 

b

-catenin-responsive TOP 

-flash reporter by almost 4-fold compared to the non-responsive FOP-flash reporter. Unlike the IGR39 cells, using 

the MITF

High

 IGR37 cell line we failed to see any significant effect of oleic acid on the TOP-flash reporter at 4 h 

or 24 h, while a robust activation of the reporter was noted 24 h after addition of LiCl (Figure 3E right panel). 

Thus, the transcriptional response of cells to oleic acid was phenotype specific. 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

We next asked whether oleic acid could affect 

b

-catenin nuclear accumulation via promoting an association 

with CAV1. Co-immunoprecipitation of nuclear extracts using an anti-

b

-catenin antibody revealed that oleic acid 

led to increased interaction between 

b

-catenin and CAV1 in the nuclear fraction (Figure 3F). Significantly, CAV1-

specific siRNA prevented oleic acid-mediated nuclear accumulation of 

b

-catenin (Figure 3G). Collectively these 

data suggest that oleic acid triggers formation of a 

b

-catenin-CAV1 complex, and that CAV1 is necessary for oleic 

acid-induced  nuclear  translocation  and  activity  of 

b

-catenin.  Since  CAV1  is  only  expressed  in  the 

MITF

Low

/AXL

High 

undifferentiated cells, these observations uncover a phenotype specific molecular response to 

oleic acid. 

 

Oleic acid-mediated activation of SRC promotes CAV1 and 

b

-catenin nuclear localization  

Transcriptional activity of 

b

-catenin requires its phosphorylation by SRC at Y333 (Yang et al., 2011). 

Whether oleic acid could induce 

b

-catenin phosphorylation through SRC activation in IGR39 cells is unknown. 

To investigate this, cells were treated with oleic acid and 

b

-catenin phosphorylation probed by western blotting 

using a pY333 antibody. The results revealed that oleic acid induced robust phosphorylation of 

b

-catenin at Y333 

(Figure 4A). We also noted that oleic acid induced phosphorylation of CAV1 at Y14 (Figure 4B), also a known 

SRC phosphorylation site (Li et al., 1996) previously implicated in melanoma cell invasion

 

(Ortiz et al., 2016), as 

well  as  increasing  CAV1  levels.

 

These  data  suggest  that  oleic  acid  may  induce  activation  of  SRC  in  IGR39 

melanoma cells. We therefore assessed the effect of oleic acid over time on both phosphorylation of CAV1 Y14, 

and on SRC phosphorylation at Y416 that stimulates SRC kinase activity by stabilizing its activation loop. pY416 

SRC is frequently used as a surrogate measure of SRC activity (Kmiecik et al., 1988). The results, (Figure 4C) 

revealed that phosphorylation of CAV1 Y14 increases over time following exposure of cells to oleic acid, starting 

at 30 min to 1 h. Similarly, within 30 minutes oleic acid induces the activating Y416 phosphorylation of SRC that 

is  maintained  over  24  h.  We  further  confirmed  that  oleic  acid  mediates  activation  of  SRC  by  examining 

phosphorylation of STAT3 Y705, another well-characterized SRC target 

(Cao et al., 1996). 

The results (Figure 

4C,  lower  panels) revealed  that  the  increase  in  SRC  Y416 over  time  induced  by  oleic acid  was  paralleled by 

elevated STAT3 Y705 phosphorylation. Significantly, the activation of SRC by oleic acid was reproduced in an 

alternative MITF

Low

 undifferentiated melanoma cell line, WM793 (Figure 4D). By contrast, no SRC activation 

was detected in the MITF

High

 line IGR37. Consistent with SRC phosphorylating CAV1, treatment of IGR39 cells 

with the SRC family inhibitor PP2 abolished the phosphorylation of CAV1 at Y14 (Figure 4E) as well as reducing 

CAV1 levels.  

The  requirement  of  OA-induced  SRC  activation  for  CAV1-

b

-catenin  complex  formation  and  nuclear 

localization was tested by inhibition or depletion of SRC. Immunofluorescence revealed that inhibition of SRC 

family kinases using PP2 not only blocked the oleic acid-dependent increase in nuclear CAV1, but also prevented 

the nuclear accumulation of 

b

-catenin (Figure 4F). This result was confirmed using Western blotting (Figure 4G), 

that showed that the oleic acid-induced nuclear accumulation of both CAV1 and 

b

-catenin was blocked using PP2. 

Notably overexpression of WT CAV1, but not a Y14F non-phosphorylatable mutant, was able to promote nuclear 

accumulation of 

b

-catenin, mimicking the effect of oleic acid (Figure 4H). 

As  these  results  were  obtained  using  free  oleic  acid,  we  next  ascertained  whether  the  bi-directional 

interaction between melanoma cells and human adipose tissue explants could recapitulate the observations. The 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

results revealed that like oleic acid, exposure of IGR39 cells to human adipose tissue explants led to activation and 

phosphorylation of SRC and downstream phosphorylation of CAV1 Y14 and 

b

-catenin Y654 (Figure 4I).  

 

Oleic acid activates AXL 

 

Taken together the data so far reveal that undifferentiated MITF

Low

 melanoma cells, but not MITF

High

 cells, induce 

lipolysis in human adipose tissue explants, and that FATP-independent fatty acid uptake by the melanoma cells 

triggers a cascade of events including activation of SRC leading to formation and nuclear translocation of a CAV1-

b

-catenin complex. However, even though both MITF

High

 IGR37 and MITF

Low 

IGR39 cells can take up free oleic 

acid, SRC is only activated in MITF

Low 

IGR39 cells.  

Since SRC can be activated by receptor tyrosine kinase (RTK)-mediated phosphorylation, we considered 

the  possibility  that  oleic acid-induced  SRC  phosphorylation  would  be  mediated  through activation  of an  RTK 

whose expression is restricted to MITF

Low

 cells. One candidate was AXL, a key RTK whose expression has been 

associated with resistance to therapy in melanoma (Konieczkowski

 et al.

, 2014; Muller

 et al.

, 2014) as well as 

breast and other cancers (Auyez et al., 2021). Importantly, AXL is specifically expressed in MITF

Low

 melanoma 

cells  (Figure  2E-G)  and  is normally activated  by  its  ligand  GAS6  that  promotes its dimerization.  Instead,  we 

considered the possibility that activation might also be achieved via exposure of cells to oleic acid. We initially 

asked whether oleic acid would trigger autophosphorylation in trans of Y779, a marker of AXL activation. Western 

blotting of the MITF

Low

,

 

AXL

High

 WM793 melanoma cell line revealed that oleic acid induced elevated AXL Y779 

phosphorylation, indicative of AXL activation, starting within 30 min of oleic acid addition (Figure 5A). In both 

IGR39  and  in  WM793  cells, activation  of  AXL  was  reflected  by  elevated  SRC  phosphorylation  (Figure 5B). 

Importantly, the increase in SRC phosphorylation triggered by exposure to oleic acid in both IGR39 or WM793 

was blocked by treatment with the AXL inhibitor ONO-7475 (Figure 5C). Inhibition of AXL using ONO-7475, 

or a second inhibitor R428 (Bemcetinib), also prevented the induction of phosphorylation of CAV1 Y14 by Oleic 

acid (Figure 5D). Thus oleic acid triggers a cascade of downstream events leading to nuclear localization of a 

CAV1-

b

-catenin complex (Figure 5E). 

Intriguingly, treatment of cells with the AXL inhibitors ONO-7475 or R428 decreased oleic acid uptake 

into both IGR39 and WM793 melanoma cells (Figure 5F), as did inhibition of SRC with PP2 (Figure 5G). This is 

consistent with oleic acid uptake in MITF

Low

 melanomas being mediated by caveolae (Figure 2I, J) since CAV1 

Y14 phosphorylation by SRC is necessary for caveolae-mediated endocytosis (Hau et al., 2019). The results also  

reveal a potential positive feedback loop between oleic acid uptake and AXL activation.  

 

Oleic acid-mediated activation of AXL drives melanoma invasiveness 

Since AXL and SRC activation may drive invasion, we assessed whether OA could enhance invasion in 

IGR39 cells. The results obtained using a Matrigel transwell assay revealed that OA induced a robust increase in 

invasion  in  MITF

Low

  IGR39  cells,  but  not  in  MITbodipyF

High

  IGR37  cells  (Figure  6A).    Similar  results  were 

obtained using human adipose tissue explants that in co-culture induced invasion in IGR39, but not IGR37 cells 

(Figure 6B). siRNA-mediated depletion of either CAV1 or 

b

-catenin (Figure 6C) inhibited OA-induced invasion 

(Figure 6D). Importantly, the OA-mediated increase in invasion by IGR39 cells was also prevented using two 

different AXL inhibitors, ONO-75475 or R418 (Figure 6E).  

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

 
Discussion 

It is now widely appreciated that tumors contain multiple phenotypically distinct populations of cancer cells 

that  differ  in  their  biological  properties,  some  of  which  contribute  to  therapy  resistance  and  metastatic 

dissemination. Yet whether specific phenotypic states might mediate unique bi-directional interactions with the 

microenvironment is not well understood. Here we reveal a previously unsuspected ability of oleic acid, a widely 

available  microenvironmental  fatty  acid,  to  activate  AXL,  a  phenotype-restricted  RTK  implicated  in  therapy 

resistance. OA-driven activation of AXL leads to downstream SRC signalling, nuclear localization of a complex 

between CAV1 and 

b

-catenin, a key melanocyte and melanoma effector protein, and increased invasion.  

In many cancer types AXL expression has been associated with an epithelial to mesenchymal (EMT) transition 

and invasiveness 

(Asiedu et al., 2014; Boshuizen et al., 2018; Shao et al., 2023; Wang et al., 2016) and 

 is linked 

to worse prognosis and resistance to therapies in a wide range of cancers including prostate 

(Bansal et al., 2015)

breast 

(Creedon et al., 2014)

, lung 

(Zhang et al., 2012)

, renal 

(Zhou et al., 2016)

, head and neck 

(Elkabets et al., 

2015) 

and  neuroblastoma 

(Debruyne  et  al.,  2016)

.  Consequently,  AXL  has  attracted  increasing  attention  as  a 

candidate for therapy 

(Auyez

 et al.

, 2021; Colavito, 2020; Gay et al., 2017)

. In melanoma, high AXL is specifically 

expressed in undifferentiated and invasive phenotype phenotype cells and is commonly associated with therapy-

resistance 

(Konieczkowski

 et al.

, 2014; Muller

 et al.

, 2014; Rambow

 et al.

, 2018)

 as well as resistance to immune 

checkpoint inhibition 

(Hugo et al., 2016)

. As a consequence, targeting AXL can eliminate specific subpopulations 

of melanoma cells and can cooperate with inhibition of the MAPK pathway 

(Boshuizen

 et al.

, 2018)

. Importantly, 

rather than  AXL expression  simply acting  as  a  marker  of  therapy  resistance  and EMT, in  pre-clinical  models 

targeting  AXL  can  sensitize  tumors  to  therapies 

(Auyez

  et  al.

,  2021). 

This  suggests  that  to  promote  therapy 

resistance and to exert its pro-survival and pro-metastasis effects, AXL should be activated  by its ligand GAS6, 

which  is  widely  expressed  by  cancer  cells,  stromal  cells  and  infiltrating  immune  cells 

(Auyez

  et  al.

,  2021)

Alternatively, as we show here, AXL can also be activated by oleic acid, triggering downstream activation of SRC. 

Our results therefore highlight a way in which the availability of a key nutrient can differentially impact distinct 

classes  of  melanoma  cells  via  ligand-independent  activation  of  an  RTK  with  major  consequences  for  disease 

progression. This is important as AXL is expressed on invasive and undifferentiated phenotype cells that may 

escape tumors to enter the lymphatic or blood vessels, or invade other tissues where GAS6 may not be abundant. 

Under these circumstances, an alternative pathway to activating AXL will provide a critical selective advantage. 

For example, oleic acid that is the major circulating free fatty acid in tumor associated lymph 

(Morfoisse et al., 

2021), 

including in melanoma 

(Ubellacker

 et al.

, 2020)

, and which can be released from adipocytes in proximity 

to  melanoma cells

  (Zhang

 et al.

,  2018)

,  may  promote  survival and  maintenance of  an invasive  state  via  AXL 

signaling.  Moreover,  as  activation  of  SRC  is  a  pro-survival  signal  triggered  by  integrin-interactions  with 

extracellular matrix that has been linked to BRAFi-resistance in vivo 

(Hirata et al., 2015)

, it is plausible that the 

ability of oleic acid to promote SRC activation via AXL provide a degree of adhesion mimicry that would suppress 

cell death in non-attached, metastasizing cancer cells.  In this respect, the expression of AXL on therapy resistant 

cells in a wide variety of cancers known to invade or metastasize to adipose tissue 

(Hoy

 et al.

, 2021)

 or via the 

lymphatic system may provide a key pro-survival mechanism that extends well beyond the ability of some fatty 

acids, such as palmitate 

(Altea-Manzano et al., 2023)

, to promote proliferation via fatty acid oxidation.  

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

In addition to fatty acid uptake from lymph or through melanoma induced lipolysis in adjacent adipocytes, the 

activation  of  AXL  by  oleic  acid  may  also  have  implications  for  our  understanding  of  the  impact  on  cancer 

progression of obesity, a known risk factor for many cancers including melanoma 

(García-Jiménez et al., 2016)

Obesity is associated with elevated plasma free fatty acid (FFA) levels 

(Henderson, 2021)

. As a consequence, the 

elevated  availability  of  FFAs  in  obese  individuals  will  increase  the  probability  of  activation  of  AXL  and  its 

downstream  signaling  in  MITF

Low

  melanoma  cells,  promoting  survival,  increased  invasiveness  and  metastatic 

dissemination  as  well  as  therapy  resistance.  Consistent  with  this,  mice  fed  a  high  fat  diet  exhibit  increased 

melanoma progression associated with elevated 

Cav1 as well as pCav1 

(Pandey et al., 2012)

.  

Beyond activation of AXL our results provide three additional and unanticipated insights. First, we show that 

unexpectedly, only MITF

Low

, undifferentiated melanoma cells, and not MITF

High

 cells, are competent to induce 

lipolysis in human adipose tissue explants; second, in contrast to MITF

High

 cells, uptake of oleic acid by MITF

Low

 

melanoma cells does not appear to involve lipofermata-sensitive FATPs or CD36; and third, our results highlight 

the phenotype specific effect of oleic acid in promoting, via activation of AXL and SRC, nuclear translocation of 

a  CAV1-

b

-catenin  complex.  These  observations  have  profound  implications  for  our  understanding  of  how 

bidirectional interactions with adipocytes in vivo may shape disease progression.  

The observation that MITF

Low

, but not MITF

High

, melanoma cells can induce lipolysis in, and lipid uptake from, 

human adipose explants was unexpected. However, this observation is entirely in keeping with the hypothesis that 

MITF

Low

 cells are invasive because they lack, or fail to sense, key nutrients that are needed to support log-term 

survival 

(García-Jiménez and Goding, 2019)

. For example, as MITF activates transcription of the key fatty acid 

desaturase SCD, MITF

Low

 cells express low levels of SCD and exhibit an increased saturated to mono-unsaturated 

fatty acid ratio, an imbalance that can stabilise an invasive state (Vivas-Garcia

 et al.

, 2020). Therefore, it makes 

sense  for  invasive  MITF

Low

  cells  to  try  to  redress  this  imbalance  by  acquiring  fatty  acids  from  adipocytes. 

However, while lipid release may be triggered by invasive MITF

Low

 cells, it does not mean they will revert to a 

proliferative state which would require both the carbon provided by fatty acids, but also nitrogen (amino acids) to 

fuel protein synthesis. Thus, lipolysis and fatty acid uptake may increase invasion to enable cells to maintain their 

search for a niche suitable to promote proliferation. 

Why MITF

High

 phenotype cells use FATPs to take up fatty acids, while uptake in MITF

Low

 cells  is FATP 

independent is unclear. As FATPs have been found in species from bacteria and yeast to man 

(Doege and Stahl, 

2006)

, it might have been expected that all cells would use FATPs to transport fatty acids. One possible explanation 

for this phenotype-specific difference, is that undifferentiated MITF

Low

 cells tend to be slow cycling and would 

have reduced demands for energy and the building blocks, especially membranes, required to generate daughter 

cells compared to more rapidly dividing MITF

High

 cells. It is plausible therefore that the need for long-chain fatty 

acids (LCFAs) by slow cycling MITF

Low

 cells can be met by non-FATP-mediated transport, but in proliferative 

MITF

High

  cells  the  high  demand  for  LCFAs  requires  efficient  transport  by  FATPs.  This  hypothesis  would  be 

consistent with the recent observation that the melanocytic state, associated with MITF

High

-driven differentiation, 

is characterized by increased uptake of oleic acid, and accumulation of lipid droplets 

(Lumaquin-Yin

 et al.

, 2023)

Importantly, the observation that MITF

Low

 cells use a FATP-independent mechanism for fatty acid uptake has 

significant implications for the therapeutic use of anti-cancer strategies that propose the use of FATP or CD36 

inhibitors  as  an  effective  anti-cancer  strategy 

(Alicea

  et  al.

,  2020;  Pascual

  et  al.

,  2016;  Zhang

  et  al.

,  2018)

MITF

Low

 cells would be resistant to such inhibitors as they are to many other drugs including BRAF inhibitors.

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Notably, previous work has failed to identify a nuclear localization signal in 

b

-catenin, meaning that its nuclear 

localization  presumably  arises  through  regulated  interaction  with  cofactors.  Here,  we  reveal  that  oleic  acid 

activates a novel AXL, SRC and CAV1-dependent mechanism that can promote nuclear localization of 

b

-catenin 

independent of addition of WNT, the canonical trigger for 

b

-catenin nuclear accumulation. Although previous 

work has shown cytoplasmic 

b

-catenin-CAV1 interaction in the absence of PTEN (Conde-Perez

 et al.

, 2015), 

neither the ability of this complex to translocate to the nucleus, nor the regulation of 

b

-catenin-CAV1 complex 

formation  by  an  oleic  acid/AXL/SRC  axis,  was  known.  Significantly,  the  ability  of  OA  to  drive  nuclear 

translocation  of 

b

-catenin  is  restricted  to  MITF

Low

  melanoma  cells,  since  only  the  neural  crest-like  and 

undifferentiated phenotypes express CAV1 and AXL whose expression we find is highly correlated in melanoma 

cells as well as in other cancer types.  

In summary, we reveal here a phenotype specific ability of de-differentiated cancer cells to induce fatty acid 

release from human adipocytes that are then taken up via a non-FATP mechanism to promote activation of AXL, 

SRC and 

b

-catenin signalling to drive increased invasion and metastatic potential. 

 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

 

 

KEY RESOURCES TABLE: 

REAGENT or RESOURCE 

SOURCE 

IDENTIFIER 

RRID 

Antibodies 

Rabbit Monoclonal anti-AXL (C89E7) 

Cell Signaling 

Cat# 8661 

AB11217435 

Rabbit polyclonal anti-phospho-Axl (Tyr779) 

Cell Signaling 

Cat# 96453 

 

Rabbit polyclonal anti-phospho-

β

 Catenin (Y654) 

Abcam 

ab59430 

AB_940822 

Rabbit polyclonal anti-phospho-

β

 Catenin (Y333) 

Abcam 

ab194797 

 

Mouse monoclonal anti-

β

-CATENIN 

BD Transduction 
Laboratories 

Cat# 610154 

AB_563467 

Rabbit polyclonal anti-Caveolin-1 

Cell Signaling 

Cat#3238 

AB_2072166 

Mouse monoclonal Anti-Caveolin-1 antibody [7C8]  

Abcam 

ab17052 

AB_443609 

Rabbit polyclonal anti-Phospho-Caveolin-1 (Tyr14) 

Cell Signaling 

Cat#3251 

AB_2244199 

Rabbit polyclonal anti-Phospho-Caveolin-1 (Tyr14) 

BD Transduction 
Laboratories 

Cat#611339 

AB_398863 

Rabbit polyclonal anti-ERK (C14) 

Santa Cruz 
Biotechnology 

Cat#SC-154 

AB_2141292 

Mouse monoclonal anti-GAPDH 

Sigma-Aldrich 

Cat# G8795 

AB_627679 

Rabbit polyclonal anti-Phospho-GSK-3

β

 (Ser9) 

Cell Signaling 

Cat # 9336 

AB_331405 

Rabbit polyclonal anti-Phospho-GSK3B (Tyr216, Tyr279)  Thermo Fisher 

Scientific 

Cat#44604G 

AB_2533691 

Mouse monoclonal anti-GSK-3

β

 

BD Transduction 
Laboratories 

Cat# 610201 

AB_397600 

Rabbit polyclonal anti- Phospho-HSL (Ser660) 

Cell Signaling 

Cat # 45804 

AB_2893315 

Rabbit monoclonal anti-HSL (D6W5S) XP 

Cell Signaling 

Cat # 18381 

AB_2798800 

Rabbit polyclonal anti-Lamin B 

Invitrogen 

Cat#702972 

AB_2784553 

Mouse monoclonal anti-MITF 

Abcam 

Ab12039 

AB_298801 

Mouse monoclonal anti-MYC tag 

Cell Signaling 

Cat#2276 

AB_331783 

Rabbit monoclonal anti-Perilipin-1 (D1D8) XP 

Cell Signaling 

Cat #9349 

AB_10829911 

Rabbit monoclonal anti-Phospho-Src (Tyr416) (D49G4) 

Cell Signaling 

Cat#6943 

AB_10013641 

Rabbit monoclonal anti- Src (36D10) 

Cell Signaling 

Cat#2109 

AB_2106059 

Rabbit monoclonal anti-Phospho-Stat3 (Tyr705) (D3A7)  Cell Signaling 

Cat# 9145 

AB_2491009 

Mouse monoclonal anti-STAT 3 

Cell Signaling 

Cat#9139 

AB_331757 

Mouse Monoclonal anti-

α

-Tubulin 

Sigma 

Cat# T5168 

AB_477579 

Rabbit Polyclonal TFIID-TBP (N12) 

Cell Signaling 

Cat#44059 

AB_2799258 

Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) HRPO 

BIO-RAD 

Cat #170-6515  AB_11125142 

Goat Anti-Mouse IgG (H+L) HRPO 

BIO-RAD 

Cat #170-6516  AB_11125547 

Rabbit-Anti Goat IgG (H+L) HRPO 

BIO-RAD 

Cat #172-1034  AB_11125144 

Donkey Anti-Rabbit- AlexaFluor488 

Invitrogen 

A21206 

AB_141708 

Goat Anti-Mouse- AlexaFluor405 

Abcam 

ab175660 

AB_2885184 

Donkey Anti-Goat-AlexaFluor647 

Invitrogen 

A21447 

AB_2535864 

Donkey Anti-Rabbit-AlexaFluor647 

Invitrogen 

A31573 

AB_2536183 

Bacterial and Virus Strains  

Subcloning Efficiency DH5

α

 bacteria

 

New England 
Biolabs 

NEB5

α

 

 

Chemicals, Peptides, and Recombinant Proteins 

RPMI 1640 media 

Corning 

Cat# 5510-
041-cv 

 

M199 medium 

LONZA 

Cat# BE12-
117F 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Pre-Adipocyte growth medium 

Sigma 

Cat# D5796

 

 

IBMX

 

Sigma 

Cat# I7018

 

 

Insulin

 

Sigma 

Cat# I5500

 

 

L-Glutamine (200 mM) 

LONZA 

Cat# BE17-
605E 

 

Penicillin-Streptomycin 

LONZA 

Cat# DE17-
602E 

 

MEM NEAA 

GIBCO 

Cat# 11140-
035 

 

Fetal Bovine Serum 

Sigma 

Cat# F7524 

 

Dexamethasome

 

Sigma 

Cat# D5796

 

 

Oleic acid 

Sigma 

Cat#O1383 

 

Palmitic acid 

Sigma 

Cat#P0500 

 

Lithium cloride 

Sigma 

Cat#L9650 

 

Lipofermata 

Cayman chemical  Cat#25869 

 

Nystatin 

Deltaclon 

Cat#S1934 

 

PP2 

Deltaclon 

Cat#S7008 

 

ONO-7475 

Deltaclon 

Cat#S8933 

 

R428 (Bencentinib) 

Deltaclon 

Cat#S2841 

 

Recombinant Human/Mouse Wnt-5a Protein 

R&D Systems 

Cat#: 645-WN   

Bradford  

Sigma 

Cat#B6916 

 

BSA 

Sigma 

Cat#A7906 

 

Nile Red 

Sigma 

Cat#N3013 

 

BODIPY™ 493/503 

Invitrogen 

Cat#D3922 

 

Oil Red O  

Sigma 

Cat# O9755 

 

DAPI (4',6-diamidino-2-fenilindol, dilactato) 

Invitrogen 

Cat#D3571 

 

Hoechst 33258 

Life Tech 

Cat#H3569 

 

Protease inhibitor Cocktail  

Roche 

Cat#04693132
001 

 

JetPei PolyPlus reagent 

Genycell Biotech 

Cat# 101-10N 

 

JetPrime PolyPlus reagent 

Genycell Biotech 

Cat # 114-01 

 

DYNAbeads Protein A 

Invitrogen 

Cat # 10002D 

 

DYNAbeads Protein G 

Invitrogen 

Cat # 10004D 

 

High density PET Permeable Support  

Falcon 

Cat # 
45353092

 

 

Corning Matrigel Invasion Chamber  

Corning 

Cat # 
45354480

 

 

Critical Commercial Assays

 

 

 

 

Clarity ECL detection kit 

BIO-RAD 

Cat#170-5060 

 

RNA extraction rNeasy Mini Kit QIAGEN 

QIAGEN 

Cat#74106 

 

QIAGEN 

Cat#74106 

 

Dual-Luciferase reporter Assay System 

Promega 

Cat#E1960 

 

Pierce BCA Protein Assay Kit 

ThermoFisher 

Cat#23225 

 

IGR39 (Male). Human melanoma cell line. 

Obtained from 
Luisa 
Lanfrancone 

(Aubert et al., 
1980)

 

 

IGR37 (Male). Human melanoma cell line.  

Obtained from 
Luisa 
Lanfrancone 

(Aubert

 et al.

1980)

 

 

501mel (Female). Human melanoma cell line  

Obtained from 
Ruth Halaban, 
Yale 

(Zakut et al., 
1993)

 

 

sKmel28 (Male). Human melanoma cell line 

Obtained from 
ATCC 

(Fogh et al., 
1977)

 

CVCL_2076 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

WM278 (Female). Human melanoma cell line  

Obtained from 
Meenhard Herlyn 

(Herlyn et al., 
1985)

 

CVCL_2075 

WM115 (Female). Human melanoma cell line  

Obtained from 
Meenhard Herlyn 

(Herlyn

 et al.

1985)

 

CVCL_4633 

WM226.4 (Female). Human melanoma cell line  

Obtained from 
Meenhard Herlyn 

(Herlyn

 et al.

1985) 

CVCL_0526 

WM793 (Male). Human melanoma cell line 

Obtained from 
Meenhard Herlyn 

(Herlyn

 et al.

1985) 

CVCL_6473 

CHL-1 (Female). Human melanoma cell line  

Obtained from 
Meenhard Herlyn 

Cashion L., 
1991

 

CVCL_0040 

A375M (Male). Human melanoma cell line  

Obtained from 
ATCC 

(Fogh

 et al.

1977; Giard et 
al., 1973) 

CVCL_2765 

3T3-L1 Mouse fibroblast cell line 

ATCC 

 

CVCL_8787 

Oligonucleotides

 

 

 

CVCL_1122 
 

Human 

CTNNB1 

RT qPCR primers 

F 5´-3´: GTGCTATCTGTCTGCTCTAGT 
R 5´-3´: CTTCCTGTTTAGTTGCAGCATC 

Sigma  

This Study

 

CVCL_B222 

Human 18S RT qPCR primers 

F 5´-3´: AGTCCCTGCCCTTTGTACACA 

R 5´-3´: GCCTCACTAAACCATCCAATCG 

Sigma Aldrich 

This Study

 

CVCL_0123 

siRNA Human caveolin-1 

Santa Cruz 
Biotechnology 

SC-29241 

 

siRNA Human c-Src 

Santa Cruz 
Biotechnology 

SC-29228 

 

SMARTpool: ON-TARGETplus SRC siRNA 

Dharmacon Inc 

L-003175-00-
0005 

 

siRNA 

β

-Catenin  

r(UCCAUUCUGGUGCCACCAC)d(TT) 
r(GUGGUGGCACCAGAAUGGA)d(TT) 

Qiagen  

This Study 

 

Negative Control siRNA 

Qiagen  

Cat# 1027281 

 

Human Caveolin-1 subcloning primers 
F 5’-3’:  
CGCGGATCCGTGAACCGTCAGATCCGCTAG 
R 5’-3’: 
GCTCTAGAGCCTGCAAGTTGATGCGGACATTG 

Sigma 

This Study 

 

Recombinant DNA

 

 

 

 

Super8XTOPFlash 

Obtained from R. 
Moon 

(Veeman

 et 

al.

, 2003)

 

 

Super8XFOPflash 

Obtained from R. 
Moon 

(Veeman

 et 

al.

, 2003)

 

 

pcDNA3.1-Caveolin-1 WT-Myc-His 

This study 

N/A 

 

pcDNA3.1-Caveolin-1 Y14F-Myc-His 

This study 

N/A 

Addgene_12456 

Software and Algorithms

 

 

 

Addgene_12457 

LAS AF software 

Leica  

SP5 

 

Glo-Max 96 Multidetection system 

Promega 

N/A 

 

GraphPad Prism software 

GraphPad 
Software 

https://www.g
raphpad.com  

 

ImageLab  

Bio-Rad 

ChemiDoc 
XRS+ System 

SCR_013673 

CXP software 

Becton-
Dickinson 

FACSCalibur 

 

ImageJ software 

N/A 

https://imagej.
nih.gov/ij/dow
nload.html 

SCR_002798 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

RNAseq data 

cBioportal 

http://www.cb
ioportal.org 

SCR_014210 

Molecular Signatures 

mSigDB 

http://www.br
oadinstitute.or
g/msigdb  

SCR_016722 

Other

 

 

 

SCR_003070 

TCGA analysis R-script 

N/A 

(Riesenberg et 
al., 2015)

 

SCR_014555 

 

METHODS  

Cell lines  

All human melanoma cell lines were cultured in RPMI supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS) 

plus 1% penicillin–streptomycin and maintained in 5% CO

2

 environment at 37ºC. All the cell lines were 

tested monthly for mycoplasma and subject to authentication by short tandem repeat (STR) profiling. 

 

RNAi gene silencing 

Cells plated in six well plates at 50% confluence were transfected with siRNA using JetPRIME Polyplus 

reagent (Genycell Biotech, Santa Fe, Granada, Spain), following the manufacture’'s instructions. After 

2 days cells were treated and collected to perform invasion assay or to be analysed by western blot. 

Specific  siRNA  oligonucleotides  for 

β

-catenin  and  control  siRNA  were  obtained  from  Qiagen, 

Caveolin-1, and SRC siRNA from Santa Cruz Biotechnology and SRC siRNA Dharmacon Inc. 

 

Plasmid subcloning 

Caveolin-1 WT or Y14F were subcloned from CAV1-mRFP plasmid 

(Tagawa et al., 2005) 

by PCR 

amplification with the indicated primers (Key Resources table) followed by a digestion with Bam HI 

and Xba I enzymes (New England Biolabs) for 37ºC 2 h. The fragments were gel-purified with a kit 

(Qiagen, Crawley, UK) were cloned into pcDNA3.1-myc-His plasmid (Promega). For sequencing we 

used a sequence analyser (ABI Prism 3100 Avant; Applied Biosystems, Alcobendas, Madrid, Spain. 

The correct introduction of the fragment was evaluated by plasmid sequencing using the BigDye Cycle 

Sequencing Kit (Applied Biosystems).  

 

Transient transfections 

Cells were seeded in plates at 50% confluence and transfected using JetPei PolyPlus reagent (Genycell 

Biotech, Santa Fe, Granada, Spain), following the manufacturer’s instructions. After 36 h cells were 

treated as indicated and collected to analyse by western blot or immunofluorescence. 

 

Preparation of cell extracts 

Whole cell extracts.

 Cells were washed with iced PBS before extract preparation and scraped in RIPA 

buffer (10 mM Tris.HCl pH 7.4, 5 mM EDTA, 5 mM EGTA, 1% Triton X100, 10 mM Na

4

P

2

O

7

, pH 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

7.4, 10 mM NaF, 130 mM NaCl, 0.1% SDS, 0,5% Na-deoxycholate). After 5 min on ice, cells were 

pelleted (12,000 rpm for 5 min, 4ºC) and the supernatant was directly used as whole cell extract or frozen 

at -80 ºC. 

 

Fractionated cell extracts. 

After washing as before, cells were scraped in hypotonic buffer (20 mM 

Hepes, pH 8.0, 10 mM KCl, 0.15 mM EDTA, 0.15 mM EGTA, 0.05% NP40, and protease inhibitors) 

and swollen on ice for 10 min before adding 1:2 vol of sucrose buffer (50 mM Hepes, pH 8.0, 0.25 mM 

EDTA, 10 mM KCl, 70% sucrose). Lysates were fractionated (5,000 rpm for 5 min at 4ºC) to obtain the 

cytoplasmic fraction in the supernatant. Nuclear pellets were further washed twice with washing buffer 

(20 mM Hepes, pH 8.0, 50 mM NaCl, MgCl

2

 1.5 mM, 0.25 mM EDTA, 0.15 mM EGTA, 25% glycerol 

and protease inhibitors), pelleted at 5,000 rpm, 5 min at 4ºC and resuspended in nuclear extraction buffer 

(20 mM Hepes, pH 8.0, 450 mM NaCl, MgCl

2

 1.5 mM, 0.25 mM EDTA, 0.15 mM EGTA, 0.05% NP40, 

25% glycerol and protease inhibitors) before centrifugation at 12,000 rpm for 5 min at 4ºC to pellet and 

discard cell debris. The supernatants were used as nuclear fractions. 

 

Immunoprecipitation.  

Whole cell extracts were obtained in the same buffer without 0.1% SDS and 0,5% Na-deoxycholate. 

For immunoprecipitation from fractionated extracts the hypotonic buffer was modified by adding 100 

mM NaCl and 0.1% NP40. For immunocomplex formation, protein A/G-coated magnetic beads were 

washed 3 times with the extraction buffer before coating with the primary antibody for 2 h at 4 ºC in a 

rotating wheel, followed by 2 washes with the same buffer to eliminates unbound antibody and then 

extracts are added O/N at 4ºC in the rotating wheel. Immunocomplexes were washed twice and used for 

western blotting. 

 

Western blot 

Protein lysates were subjected to 7.5 or 10% polyacrylamide SDS- PAGE. Proteins were transferred 

onto polyvinylidene difluoride membranes. Membranes were blocked with 5% nonfat milk or bovine 

serum albumin in TBS containing 0.1% Tween 20 and probed with the appropriate primary antibodies 

(see  Key  Resources  Table)  overnight  at  4°C.  The  specific  bands  were  analyzed  using  ChemiDoc 

Imaging Systems (Bio-Rad). 

 

Immunofluorescence microscopy 

Cells in cover slips were washed three times and fixed with 4% paraformaldehyde in PBS, pH 7.4 for 

10 min; washed again; permeabilized (PBS pH7.4, 0.5% Triton X-100, 0.2% BSA) for 5 min; blocked 

(PBS  pH7,4,  0,05%  Triton  X-100,  5%  BSA)  for  1  h  at  room  temperature;  incubated  with  primary 

antibody over night at 4ºC, washed three times for 5 min and incubated with the secondary antibody for 

1 h at room temperature. For lipid staining after antibody incubation, cells were washed twice with PBS 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

and stained with a solution containing 5 µg/mL BODIPY or Nile Red. After 30 min incubation at room 

temperature, cells were washed twice with PBS. Slides were mounted and images were acquired using 

a SP5 confocal microscope (Leica) with a 63x objective.  

 

Luciferase reporter assay TOP/FOP reporter Luciferase activity. 

Melanoma  cells  seeded  in  24-weel  plates  at  50%  confluence  were  co-transfected  with  125ng  of  the 

indicated promoter reporter and 25ng of Renilla luciferase construct, for normalization of transfection 

efficiency, using JetPei PolyPlus reagent (Genycell Biotech, Santa Fe, Granada, Spain), following the 

manufacturer’s instructions. Forty-eight hours after transfection, cells were treated with 100 

µ

M oleic 

acid (OA) or 20mM lithium chloride for another 4 or 24 hr. Cells were lysed, and luciferase activity was 

measured in triplicate using the dual luciferase reporter kit (Promega) and a Glo-Max 96 Multidetector 

system (Promega). A minimum of 3 experiments were performed per cell line. 

 

Crystal violet staining and cell density quantification 

30,000  cells  were  plated  in  a  12-well  plate  and  treated  with  DMSO,  and  oleic  acid  (100 

µ

M) 

simultaneously  over  5-7  days  as  indicated.  Thee  medium  was  replaced  every  3  days.    Plates  were 

collected at time 0, 24, 72, 96 or 120 h, fixed with 4% PFA and stained with 0.1% crystal violet for 15-

30 min. Then they were washed and dried. Crystal violet was resuspended methanol), transferred to p96 

plates and analysed by a Spectra FLUOR (Tecan) at 570 nm. Viability was measured in duplicate in 

four independent experiments. 

 

3T3-L1 co-culture experiments 

3T3-L1 cells (

70,000 cells/well - 12 well plate

) were grown to 100% confluency in preadipocyte Growth 

media  (

High  glucose  DMEM  (Sigma  D5796)

10%  Newborn  Calf  Serum  (Sigma  12023C);  1% 

Penicillin/Streptomycin  (Sigma  P0781);  1%  L-Glutamine  (Sigma  G7513

).  When  cells  reached 

confluence,  the  medium  was  changed,  and  two  days  later  differentiation  was  initiated.  At  day  0, 

differentiation medium with full induction cocktail was added (

High Glucose DMEM (Sigma D5796);

 

10% FBS;

 

1% Penicillin/Streptomycin;

 

1% L-Glutamine

Induction cocktail:

 

0.5 mM IBMX (Sigma I7018); 

1  µM  Dexamethasome  (Sigma  D1881);  5  µg/ml  Insulin  (Sigma  I5500).  At  Day  3,  the  medium  was 
changed to 

differentiation  media  containing  only  Insulin  (

5 µg/ml) for 72 h. At day 6, once 

mature 

adipocytes were obtained,

 the medium was changed to simple 

differentiation media to preserve their 

adipocyte differentiated state. Differentiated adipocytes were used for all co-culture experiments. 

For lipid transfer experiments, differentiated 3T3-L1 cells were preloaded with 1.5 

µ

M BODIPY-

FL-C16 in differentiation media (FBS+insulin) for 4 h, and then washed 2x by using PBS+ 0.1%

 

BSA-

free fatty acid. After 24 h, the preloaded adipocytes were washed again with PBS+ 0.1% BSA-free fatty 

acid, and placed in co-culture with melanoma cells that had been seeded 24 h earlier in the trans-well 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

chambers. The adipocytes were located at the bottom, the melanoma cells on top, and maintained for 24 

h in DMEM with 0.1% BSA-free fatty acid and without FBS. After 24 h in co-culture, melanoma cells 

were  washed  and  fixed  with  4%  PFA.  For  picture  acquisition,  the  trans-well  membranes  were  cut, 

stained with DAPI and mounted in coverslips. 

 

 

Adipose tissue and melanoma cell co-culture experiments 

Adipose tissue human samples were derived from surgical removal at Hospital Universitario Fundación 

Alcorcón (HUFA). Immediately after surgery adipose tissue was place into Medium 199 (M199) (Lonza) 

with  penicillin  (100  U/l),  and  streptomycin  (100  µg/ml),  at  room  temperature.  Blood  vessels  and 

connective tissue was removed and uniform-sized tissue pieces of ~2 mm3 were dissected.  

For  co-culture  experiments  48h  before  performing  the  co-culture  experiments  melanoma  cells  were 

seeded at 50% confluence in a six well plate and adipose tissue pieces were cultured with melanoma 

cell  medium.  To perform  fat-explant-melanoma  co-culture  experiments high  density PET  permeable 

supports  with  3.0  µm  pore  were  used  (Falcon).  The  insert  was  placed  in  the  six  well  plate  where 

melanoma cells had previously been seeded and 4-5 pieces per well of adipose tissue were placed in the 

top, 2ml medium of the indicated melanoma cell line was added. 48 hours later the fat and cells were 

collected  and  analysed  changes  in  invasion  capacity  or  by  WB  or  immunofluorescence.  To  test  if 

lipolysis  was  induced  by  Wnt5a  melanoma  IGR37  cells  co-cultured  with  adipose  were  treated  with 

Wnt5a (50ng/ml) for 4 days. Fat was collected and analysed by WB. 

 

Oil red O staining 

Oil  red  O  stock  solution  was  prepared  dissolving  0.5  g  of  oil  red  O  (Sigma-Aldrich)  in  100  ml 

isopropanol for 1 h at 56ºC in a water bath. A working solution was prepared by mixing 30 ml of the 

Oil red O stock solution with 20 ml of distilled water, allowing to stand for 10 mins, and then filtering. 

Cells in cover slips were washed three times and fixed with 4% paraformaldehyde in PBS, pH 7.4 for 

10 min; briefly washed with running tap water, rinsed with 60% isopropanol, and stained with freshly 

prepared Oil Red O working solution 15 mins. Then rinsed with 60% isopropanol, nuclei were stained 

with hematoxylin for 1 min, rinsed with distilled water. Slides were mounted and images were acquired 

using a Zeiss optical microscope with a 40x objective. Oil red O intensity was quantified using Image J 

software. For each experiment, 3 different fields were evaluated per slide. 

 

Matrigel invasion assays 

Matrigel invasion assays were performed using invasion chambers from BD Biocoat 8 

µ

m membrane 

inserts  with  Matrigel  coating.  100,000  cells  previously  transfected  and  treated  as  indicated,  or  co-

cultured with adipose tissue explants were cultured in medium without 0.2% FBS overnight and seeded 

per insert. Medium with 10% FBS was added to the bottom of the inserts. After 22 h of incubation, 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

chambers were fixed in 3.7% paraformaldehyde for 2 min, washed in phosphate-buffered saline (PBS), 

stained  with  1%  crystal  violet  for  20  min  and  washed  in  phosphate-buffered  saline  (PBS).  Cells 

remaining above the insert membrane were removed by gentle scraping with a sterile cotton swab. Slides 

were mounted and images were acquired using a Zeiss optical microscope with a 5x objective. Cells 

were manually counted using ImageJ software. At least three biological replicates were performed.  

 

RT-qPCR 

Total  RNA  was  isolated  using  the  rNeasy  minikit  (Qiagen)  or  with  Trizol  (Invitrogen).

 

cDNA  was 

generated from 1 µg of RNA following the manufacturer’s protocol. Reactions were performed in SYBR 

Green  mix  (Go-Taq,  Promega)  and  analyzed  using  7500  Fast  Real-Time  PCR  System  (Applied 

Biosystems). Primers for human genes were designed using the Primer Blast application from NCBI 

(see Key resources table). 18S ribosomal RNA and 

β

-actin primers served as a nonregulated control. 

Relative expression was calculated using the Ct method, expressed as 2

−ΔΔ

Ct 

(Livak and Schmittgen, 

2001). 

The PCR efficiency was 

100%. 

 

Statistical analysis 

Results  are  presented  as  fold  induction,  mean  ±  SEM  from  at  least  three  biological  replicates. 

Comparisons between two independent groups were performed with Mann-Whitney U-test. Tests for 

significance  between  two  sample  groups  were  performed  with  Student’s  t  test  and  for  multiple 

comparisons, ANOVA with Bonferroni’s post-test. 

 
RNA-seq 

STR  authenticated 21urofinss  genomic  service),  mycoplasma  free  (Lonza  #LT07-318,  #LT07-518 

(control)  melanoma  cell  lines  were  seeded  in  6  well  tissue  cultured  dishes  in  RPMI  1640  (Gibco) 

supplemented with 10% FBS (Biosera) and 100 U/ml Pen Strep (Gibco) and maintained in 10% CO

2

 

humidified chamber. Cells were collected at around 80% confluence and snap-freeze on dry ice before 

batched processed using rNeasy Mini Kit (QIAGEN #74106) as per supplier instructions and eluted in 

50 

µ

l nuclease free water (Invitrogen #10977049). Samples with RIN values 

9.5 (assessed using using 

Agilent  RNA  6000  Nano  Kit  (Agilent  #5067-1511))  were  carried  forward  for  library  prep  using 

QuantSeq Forward kit (LEXOGEN #015.96) with 500 ng input material and ERCC ExFold RNA Spike-

In  Mixes  (ThermoFisher  #4456739).  Sequencing  was  carried  out  on  a  HiSeq4000  (Illumina)  by  the 

Oxford Genomics Centre, Wellcome Trust Centre for Human Genetics. 

 

Bioinformatics 

Raw fastq reads for the same samples sequenced across 2 lanes were stitched using UNIX, qCed using 

fastqc (v0.11.9), adaptor- and poly-A- trimmed using 

Cutadapt

. Processed fastq were mapped against 

hg38 (GRCh38, 2015) + ERCC STAR index using rna-star (v2.5.1b) with quantMode enabled, allowing 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

for soft-clipping and splicing (min 20 bp). Normalisation and differential gene expression analyses was 

performed as previously described 

(Louphrasitthiphol et al., 2020; Louphrasitthiphol et al., 2019; Vivas-

Garcia

 et al.

, 2020) 

using edgeR glmQLFTest. Heatmaps were visualised using R package pheatmap 

(v1.0.12). 

Gene expression from 53 melanoma cell lines (Tsoi

 et al.

, 2018)

 

were obtained from GSE80829 and 

their classification as per the original publication.  

Gene expression data from the CCLE and TCGA were accessed through cBioportal 

(Cerami et al., 2012; 

Gao  et  al.,  2013).

 

Moving  average  trendline  of  bar  plot  representing  expression  level  of  individual 

samples was generated using a simple window size of 20. Spearman correlation and the significance 

was calculated using cor.test function in R. 

 
Data Availability

 

The authors declare that all data supporting the findings of this study are available within the article or 

from the corresponding author upon request. The RNA seq data from the 12 in house melanoma cell 

lines have been deposited on GEO (accession number: GSE184923 reviewer access token 

is 

yhcxcoicnnsflyl

 

Ethics Statement 

Collection of human adipose tissue was performed according to IRB-HUFA, act number 17/68 granting 

approval  on  June 

8t

h,  2017.  Adipose  tissue  samples  were  collected  using  protocols  approved  by  the 

corresponding  Ethics  Committees  and  following  the  legislation.  All  patients  gave  written  informed 

consent for the use of their biological samples for research purposes. Fundamental ethical principles and 

rights promoted by Spain (LOPD 15/1999) and the European Union EU (2000/C364/01) were followed. 

All  patients’  data  were  processed  according  to  the  Declaration  of  Helsinki  (last  revision  2013)  and 

Spanish National Biomedical Research Law (14/2007, July 3). 

 

Acknowledgements

 

Funding  was  provided  by  the  Ludwig  Institute  for Cancer  Research  (C.R.G,  Y.V.G.  and  P.L.),  NIH 

grants  PO1  CA128814-06A1  (Y.V.G.,  C.R.G.)  and  R01  CA268597-01  (C.R.G.,    P.L.),  a  European 

Union  Marie  Curie  Training  Fellowship  (FP7-PEOPLE:  PIEF-GA-2013-626098)  and  European 

Molecular  Biology  Organisation  (EMBO)  Long  Term  Fellowship  (ALTF  800–2013)  (A.C-C.),  a 

Ministerio  de  Economía  y  Competitividad  Grant  SAF2016-79837-R  and  Agencia  Estatal  de 

Investigación MCIN/AEI/10.13039/501100011033 (PID2019-104867RB-I00) (C.G.J.)  and PID2021-

127645OA-I00 (A.C-C); and Comunidad de Madrid  PRECICOLON-CM, P2022/BMD-7212 (C.G.J.) 

and Ayudas Atracción de Talento 2017-T1/BMD-5334 and 2021-5A/BMD-20951 (A.C-C). 

 

Author Contribution 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

CG-J. and C.R.G. conceived the project and designed and interpreted experiments. A.C-C., J.M., M.J-

O., A.R-S.,  Y.V-G. and P.L.  performed experiments, J.C. and P.L. provided bioinformatic analysis, 

MC F and MD provided fat explants, C.G-J. and C.R.G. provided resources and supervision. C.G-J. 

and C.R.G., wrote the manuscript. 

 

Conflicts of interest 

The authors declare no conflict of interest 

 

Author information  

Correspondence  and  requests  for materials  should be sent  to  CGJ  (

custodia.garcia@urjc.es

)  or  CRG 

(

colin.goding@ludwig.ox.ac.uk

). 

 

 

 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

References 

Alicea,  G.M.,  Rebecca,  V.W.,  Goldman,  A.R.,  Fane,  M.E.,  Douglass,  S.M.,  Behera,  R., 

Webster, M.R., Kugel, C.H., 3rd, Ecker, B.L., Caino, M.C., et al. (2020). Changes in Aged 

Fibroblast Lipid Metabolism Induce Age-Dependent Melanoma Cell Resistance to Targeted 

Therapy  via  the  Fatty  Acid  Transporter  FATP2.  Cancer  Discov. 

10

,  1282-1295. 

10.1158/2159-8290.CD-20-0329. 

Altea-Manzano, P., Doglioni, G., Liu, Y., Cuadros, A.M., Nolan, E., Fernandez-Garcia, J., Wu, 

Q.,  Planque,  M.,  Laue,  K.J.,  Cidre-Aranaz,  F.,  et  al.  (2023).  A  palmitate-rich  metastatic 

niche enables metastasis growth via p65 acetylation resulting in pro-metastatic NF-kappaB 

signaling. Nat Cancer. 10.1038/s43018-023-00513-2. 

Anastas,  J.N.,  Kulikauskas,  R.M.,  Tamir,  T.,  Rizos,  H.,  Long,  G.V.,  von  Euw,  E.M.,  Yang, 

P.T., Chen, H.W., Haydu, L., Toroni, R.A., et al. (2014). WNT5A enhances resistance of 

melanoma  cells  to  targeted  BRAF  inhibitors.  J  Clin  Invest 

124

,  2877-2890. 

10.1172/JCI70156. 

Asiedu,  M.K.,  Beauchamp-Perez,  F.D.,  Ingle,  J.N.,  Behrens,  M.D.,  Radisky,  D.C.,  and 

Knutson, K.L. (2014). AXL induces epithelial-to-mesenchymal transition and regulates the 

function of breast cancer stem cells. Oncogene 

33

, 1316-1324. 10.1038/onc.2013.57. 

Aubert,  C.,  Rouge,  F.,  and  Galindo,  J.R.  (1980).  Tumorigenicity  of  human  malignant 

melanocytes in nude mice in relation to their differentiation in vitro. J Natl Cancer Inst 

64

1029-1040. 

Auyez, A., Sayan, A.E., Kriajevska, M., and Tulchinsky, E. (2021). AXL Receptor in Cancer 

Metastasis and Drug Resistance: When Normal Functions Go Askew. Cancers (Basel) 

13

10.3390/cancers13194864. 

Bai,  J.,  and  Pagano,  R.E.  (1997).  Measurement  of  spontaneous  transfer  and  transbilayer 

movement  of  BODIPY-labeled  lipids  in  lipid  vesicles.  Biochemistry 

36

,  8840-8848. 

10.1021/bi970145r. 

Balaban,  S.,  Shearer,  R.F.,  Lee,  L.S.,  van  Geldermalsen,  M.,  Schreuder,  M.,  Shtein,  H.C., 

Cairns, R., Thomas, K.C., Fazakerley, D.J., Grewal, T., et al. (2017). Adipocyte lipolysis 

links obesity to breast cancer growth: adipocyte-derived fatty acids drive breast cancer cell 

proliferation and migration. Cancer & Metabolism 

5

, 1. 10.1186/s40170-016-0163-7. 

Bansal,  N.,  Mishra,  P.J.,  Stein,  M.,  DiPaola,  R.S.,  and  Bertino,  J.R.  (2015).  Axl  receptor 

tyrosine kinase is up-regulated in metformin resistant prostate cancer cells. Oncotarget 

6

15321-15331. 10.18632/oncotarget.4148. 

Boshuizen, J., Koopman, L.A., Krijgsman, O., Shahrabi, A., van den Heuvel, E.G., Ligtenberg, 

M.A., Vredevoogd, D.W., Kemper, K., Kuilman, T., Song, J.Y., et al. (2018). Cooperative 

targeting  of  melanoma  heterogeneity  with  an  AXL  antibody-drug  conjugate  and 

BRAF/MEK inhibitors. Nat Med 

24

, 203-212. 10.1038/nm.4472. 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Cao, X., Tay, A., Guy, G.R., and Tan, Y.H. (1996). Activation and association of Stat3 with 

Src in v-Src-transformed cell lines. Mol Cell Biol 

16

, 1595-1603. 10.1128/MCB.16.4.1595. 

Carreira, S., Goodall, J., Denat, L., Rodriguez, M., Nuciforo, P., Hoek, K.S., Testori, A., Larue, 

L., and Goding, C.R. (2006). Mitf regulation of Dia1 controls melanoma proliferation and 

invasiveness. Genes Dev 

20

, 3426-3439. 10.1101/gad.406406. 

Catalan, V., Gomez-Ambrosi, J., Rodriguez, A., Perez-Hernandez, A.I., Gurbindo, J., Ramirez, 

B., Mendez-Gimenez, L., Rotellar, F., Valenti, V., Moncada, R., et al. (2014). Activation of 

noncanonical Wnt signaling through WNT5A in visceral adipose tissue of obese subjects is 

related to inflammation. J Clin Endocrinol Metab 

99

, E1407-1417. 10.1210/jc.2014-1191. 

Cerami, E., Gao, J., Dogrusoz, U., Gross, B.E., Sumer, S.O., Aksoy, B.A., Jacobsen, A., Byrne, 

C.J.,  Heuer,  M.L.,  Larsson, E.,  et  al.  (2012).  The  cBio  cancer  genomics  portal:  an  open 

platform for exploring multidimensional cancer genomics data. Cancer Discov. 

2

, 401-404. 

10.1158/2159-8290.CD-12-0095. 

Chauhan, J.S., Holzel, M., Lambert, J.P., Buffa, F.M., and Goding, C.R. (2022). The MITF 

regulatory  network  in  melanoma.  Pigment  Cell  Melanoma  Res 

35

,  517-533. 

10.1111/pcmr.13053. 

Chocarro-Calvo, A., Garcia-Martinez, J.M., Ardila-Gonzalez, S., De la Vieja, A., and Garcia-

Jimenez, C.  (2013).  Glucose-induced  beta-catenin  acetylation  enhances  Wnt  signaling  in 

cancer. Mol Cell 

49

, 474-486. 10.1016/j.molcel.2012.11.022. 

Chretien,  A.,  Piront,  N.,  Delaive,  E.,  Demazy,  C.,  Ninane,  N.,  and  Toussaint,  O.  (2008). 

Increased abundance of cytoplasmic and nuclear caveolin 1 in human diploid fibroblasts in 

H(2)O(2)-induced premature senescence and interplay with p38alpha(MAPK). FEBS Lett 

582

, 1685-1692. 10.1016/j.febslet.2008.04.026. 

Clevers, H. (2006). Wnt/beta-catenin signaling in development and disease. Cell 

127

, 469-480. 

Colavito, S.A. (2020). AXL as a Target in Breast Cancer Therapy. J Oncol 

2020

, 5291952. 

10.1155/2020/5291952. 

Conde-Perez, A., Gros, G., Longvert, C., Pedersen, M., Petit, V., Aktary, Z., Viros, A., Gesbert, 

F.,  Delmas,  V.,  Rambow,  F.,  et  al.  (2015).  A  caveolin-dependent  and  PI3K/AKT-

independent  role  of  PTEN  in 

β

-catenin  transcriptional  activity.  Nat  Commun 

6

,  8093. 

10.1038/ncomms9093. 

Creedon,  H.,  Byron,  A.,  Main,  J.,  Hayward,  L.,  Klinowska,  T.,  and  Brunton,  V.G.  (2014). 

Exploring  mechanisms  of  acquired  resistance  to  HER2  (human  epidermal  growth  factor 

receptor  2)-targeted  therapies  in  breast  cancer.  Biochem  Soc  Trans 

42

,  822-830. 

10.1042/BST20140109. 

Damsky,  W.E.,  Curley,  D.P.,  Santhanakrishnan,  M.,  Rosenbaum,  L.E.,  Platt,  J.T.,  Gould 

Rothberg, B.E., Taketo, M.M., Dankort, D., Rimm, D.L., McMahon, M., and Bosenberg, 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

M.  (2011).  beta-Catenin  Signaling  Controls  Metastasis  in  Braf-Activated  Pten-Deficient 

Melanomas. Cancer Cell 

20

, 741-754. S1535-6108(11)00405-3 [pii] 

10.1016/j.ccr.2011.10.030. 

De Palma, M., Biziato, D., and Petrova, T.V. (2017). Microenvironmental regulation of tumour 

angiogenesis. Nat Rev Cancer 

17

, 457-474. 10.1038/nrc.2017.51. 

Debruyne,  D.N., Bhatnagar,  N.,  Sharma, B.,  Luther, W.,  Moore,  N.F., Cheung,  N.K.,  Gray, 

N.S.,  and  George,  R.E.  (2016).  ALK  inhibitor  resistance  in  ALK(F1174L)-driven 

neuroblastoma  is  associated  with  AXL  activation  and  induction  of  EMT.  Oncogene 

35

3681-3691. 10.1038/onc.2015.434. 

Delmas, V., Beermann, F., Martinozzi, S., Carreira, S., Ackermann, J., Kumasaka, M., Denat, 

L., Goodall, J., Luciani, F., Viros, A., et al. (2007). Beta-catenin induces immortalization of 

melanocytes by suppressing p16INK4a expression and cooperates with N-Ras in melanoma 

development. Genes Dev 

21

, 2923-2935. 21/22/2923 [pii] 

10.1101/gad.450107. 

Dirat, B., Bochet, L., Dabek, M., Daviaud, D., Dauvillier, S., Majed, B., Wang, Y.Y., Meulle, 

A.,  Salles,  B.,  Le  Gonidec,  S.,  et  al.  (2011).  Cancer-associated  adipocytes  exhibit  an 

activated phenotype and contribute to breast cancer invasion. Cancer Res 

71

, 2455-2465. 

10.1158/0008-5472.CAN-10-3323. 

Doege, H., and Stahl, A. (2006). Protein-mediated fatty acid uptake: novel insights from in vivo 

models. Physiology (Bethesda) 

21

, 259-268. 10.1152/physiol.00014.2006. 

Elkabets, M., Pazarentzos, E., Juric, D., Sheng, Q., Pelossof, R.A., Brook, S., Benzaken, A.O., 

Rodon, J., Morse, N., Yan, J.J., et al. (2015). AXL mediates resistance to PI3K

α

 inhibition 

by activating the EGFR/PKC/mTOR axis in head and neck and esophageal squamous cell 

carcinomas. Cancer Cell 

27

, 533-546. 10.1016/j.ccell.2015.03.010. 

Falletta,  P.,  Sanchez-del-Campo,  L.,  Chauhan,  J.,  Effern,  M.,  Kenyon,  A.,  Kershaw,  C.J., 

Siddaway, R., Lisle, R., Freter, R., Daniels, M., et al. (2017). Translation reprogramming is 

an  evolutionarily  conserved  driver  of  phenotypic  plasticity  and  therapeutic  resistance  in 

melanoma. Genes Dev 

31

, 18-33. 

Fogh,  J.,  Fogh, J.M.,  and  Orfeo, T.  (1977).  One  hundred  and  twenty-seven  cultured  human 

tumor cell lines producing tumors in nude mice. J Natl Cancer Inst 

59

, 221-226. 

Gao, C., Chen, G., Kuan, S.F., Zhang, D.H., Schlaepfer, D.D., and Hu, J. (2015). FAK/PYK2 

promotes  the  Wnt/beta-catenin  pathway  and  intestinal  tumorigenesis  by  phosphorylating 

GSK3beta. eLife 

4

. 10.7554/eLife.10072. 

Gao, J., Aksoy, B.A., Dogrusoz, U., Dresdner, G., Gross, B., Sumer, S.O., Sun, Y., Jacobsen, 

A., Sinha, R., Larsson, E., et al. (2013). Integrative analysis of complex cancer genomics 

and  clinical  profiles  using  the  cBioPortal.  Science  Signaling 

6

,  pl1. 

10.1126/scisignal.2004088. 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

García-Jiménez, C., and Goding, C.R. (2019). Starvation and Pseudo-Starvation as Drivers of 

Cancer Metastasis through Translation Reprogramming. Cell Metab 

29

, 258-267. 

García-Jiménez,  C.,  Gutierrez-Salmeron,  M.,  Chocarro-Calvo,  A.,  Garcia-Martinez,  J.M., 

Castano,  A.,  and  De  la  Vieja,  A.  (2016).  From  obesity  to  diabetes  and  cancer: 

epidemiological  links  and  role  of  therapies.  Brit  J  Cancer 

114

,  716-722. 

10.1038/bjc.2016.37. 

Gay, C.M., Balaji, K., and Byers, L.A. (2017). Giving AXL the axe: targeting AXL in human 

malignancy. Brit J Cancer 

116

, 415-423. 10.1038/bjc.2016.428. 

Gerstberger,  S.,  Jiang,  Q.,  and  Ganesh,  K.  (2023).  Metastasis.  Cell 

186

,  1564-1579. 

10.1016/j.cell.2023.03.003. 

Giard,  D.J.,  Aaronson,  S.A.,  Todaro,  G.J.,  Arnstein, P.,  Kersey,  J.H.,  Dosik,  H.,  and Parks, 

W.P. (1973). In vitro cultivation of human tumors: establishment of cell lines derived from 

a series of solid tumors. J Natl Cancer Inst 

51

, 1417-1423. 

Goding, C.R., and Arnheiter, H. (2019). MITF - The first 25 years. Genes Dev 

33

, 983-1007. 

doi: 10.1101/gad.324657.119. 

Goodall, J., Carreira, S., Denat, L., Kobi, D., Davidson, I., Nuciforo, P., Sturm, R.A., Larue, 

L., and Goding, C.R. (2008). Brn-2 represses microphthalmia-associated transcription factor 

expression and marks a distinct subpopulation of microphthalmia-associated transcription 

factor-negative melanoma cells. Cancer Res 

68

, 7788-7794. 10.1158/0008-5472.CAN-08-

1053. 

Hanahan,  D.  (2022).  Hallmarks  of  Cancer:  New  Dimensions.  Cancer  Discov 

12

,  31-46. 

10.1158/2159-8290.CD-21-1059. 

Hau,  A.M.,  Gupta,  S.,  Leivo,  M.Z.,  Nakashima,  K.,  Macias,  J.,  Zhou,  W.,  Hodge,  A., 

Wulfkuhle,  J.,  Conkright,  B.,  Bhuvaneshwar,  K.,  et  al.  (2019).  Dynamic  Regulation  of 

Caveolin-1 Phosphorylation and Caveolae Formation by Mammalian Target of Rapamycin 

Complex  2  in  Bladder  Cancer  Cells.  Am  J  Path 

189

,  1846-1862. 

10.1016/j.ajpath.2019.05.010. 

Henderson, G.C. (2021). Plasma Free Fatty Acid Concentration as a Modifiable Risk Factor 

for Metabolic Disease. Nutrients 

13

. 10.3390/nu13082590. 

Herlyn, M., Thurin, J., Balaban, G., Bennicelli, J.L., Herlyn, D., Elder, D.E., Bondi, E., Guerry, 

D.,  Nowell,  P.,  Clark,  W.H.,  and  et  al.  (1985).  Characteristics  of  cultured  human 

melanocytes isolated from different stages of tumor progression. Cancer Res 

45

, 5670-5676. 

Hirata,  E.,  Girotti,  M.R.,  Viros,  A.,  Hooper, S., Spencer-Dene,  B.,  Matsuda, M.,  Larkin,  J., 

Marais,  R.,  and  Sahai,  E.  (2015).  Intravital  Imaging  Reveals  How  BRAF  Inhibition 

Generates  Drug-Tolerant  Microenvironments  with  High  Integrin  beta1/FAK  Signaling. 

Cancer Cell 

27

, 574-588. 10.1016/j.ccell.2015.03.008. 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Hodson, L., Skeaff, C.M., and Fielding, B.A. (2008). Fatty acid composition of adipose tissue 

and blood in humans and its use as a biomarker of dietary intake. Prog Lipid Res 

47

, 348-

380. 10.1016/j.plipres.2008.03.003. 

Hoek,  K.,  and  Goding,  C.R.  (2010).  Cancer  stem  cells  versus  phenotype  switching  in 

melanoma. Pigment Cell Melanoma Res. 

23

, 746-759. 

Hollander,  D.M.,  Devereux,  D.F.,  Taylor,  C.G.,  and Taylor,  D.D.  (1986).  Demonstration  of 

lipolytic activity from cultured human melanoma cells. J Surg Res 

40

, 445-449. 

Hoy,  A.J.,  Nagarajan,  S.R.,  and  Butler,  L.M.  (2021).  Tumour  fatty  acid  metabolism  in  the 

context of therapy resistance and obesity. Nat Rev Cancer 

21

, 753-766. 10.1038/s41568-

021-00388-4. 

Hugo, W., Zaretsky, J.M., Sun, L., Song, C., Moreno, B.H., Hu-Lieskovan, S., Berent-Maoz, 

B.,  Pang,  J.,  Chmielowski,  B.,  Cherry,  G.,  et  al.  (2016).  Genomic  and  Transcriptomic 

Features  of  Response  to  Anti-PD-1  Therapy  in  Metastatic  Melanoma.  Cell 

165

,  35-44. 

10.1016/j.cell.2016.02.065. 

Insull, W., Jr., and Bartsch, G.E. (1967). Fatty acid composition of human adipose tissue related 

to age, sex, and race. Am J Clin Nutr 

20

, 13-23. 10.1093/ajcn/20.1.13. 

Kalkavan, H., Chen, M.J., Crawford, J.C., Quarato, G., Fitzgerald, P., Tait, S.W.G., Goding, 

C.R.,  and  Green,  D.R.  (2022).  Sublethal  cytochrome  c  release  generates  drug-tolerant 

persister cells. Cell 

185

, 3356-3374 e3322. 10.1016/j.cell.2022.07.025. 

Kmiecik, T.E., Johnson, P.J., and Shalloway, D. (1988). Regulation by the autophosphorylation 

site in overexpressed pp60c-src. Mol Cell Biol 

8

, 4541-4546. 10.1128/mcb.8.10.4541. 

Kokatnur, M.G., Oalmann, M.C., Johnson, W.D., Malcom, G.T., and Strong, J.P. (1979). Fatty 

acid  composition  of  human  adipose  tissue  from  two  anatomical  sites  in  a  biracial 

community. Am J Clin Nutr 

32

, 2198-2205. 10.1093/ajcn/32.11.2198. 

Konieczkowski, D.J., Johannessen, C.M., Abudayyeh, O., Kim, J.W., Cooper, Z.A., Piris, A., 

Frederick, D.T., Barzily-Rokni, M., Straussman, R., Haq, R., et al. (2014). A melanoma cell 

state distinction influences sensitivity to MAPK pathway inhibitors. Cancer Discov 

4

, 816-

827. 10.1158/2159-8290.CD-13-0424. 

Kwan, H.Y., Fu, X., Liu, B., Chao, X., Chan, C.L., Cao, H., Su, T., Tse, A.K., Fong, W.F., and 

Yu, Z.-L.L. (2014). Subcutaneous adipocytes promote melanoma cell growth by activating 

the  Akt  signaling  pathway:  role  of  palmitic  acid.  J  Biol  Chem 

289

,  30525-30537. 

10.1074/jbc.M114.593210. 

Lazar, I., Clement, E., Dauvillier, S., Milhas, D., Ducoux-Petit, M., LeGonidec, S., Moro, C., 

Soldan,  V.,  Dalle,  S.,  Balor,  S.,  et  al.  (2016).  Adipocyte  Exosomes  Promote  Melanoma 

Aggressiveness through Fatty Acid Oxidation: A Novel Mechanism Linking Obesity and 

Cancer. Cancer Res 

76

, 4051-4057. 10.1158/0008-5472.CAN-16-0651. 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Lee,  H.J.,  Chen,  Z.,  Collard,  M.,  Chen,  F.,  J.G.,  C.,  Wu,  M.,  Alani,  R.M.,  and  Chen,  J.-X. 

(2021). Multimodal metabolic imaging reveals pigment reduction and lipid accumulation in 

metastatic melanoma. BMEF 

2021

, 986Q123. 

Li, S., Seitz, R., and Lisanti, M.P. (1996). Phosphorylation of caveolin by src tyrosine kinases. 

The alpha-isoform of caveolin is selectively phosphorylated by v-Src in vivo. J Biol Chem 

271

, 3863-3868. 

Livak, K.J., and Schmittgen, T.D. (2001). Analysis of relative gene expression data using real-

time  quantitative  PCR  and  the  2(-Delta  Delta  C(T))  Method.  Methods 

25

,  402-408. 

10.1006/meth.2001.1262. 

Louphrasitthiphol, P., Chauhan, J., and Goding, C.R. (2020). ABCB5 is activated by MITF and 

beta-catenin and is associated with melanoma differentiation. Pigment Cell Melanoma Res 

33

, 112-118. 10.1111/pcmr.12830. 

Louphrasitthiphol, P., Ledaki, I., Chauhan, J., Falletta, P., Siddaway, R., Buffa, F.M., Mole, 

D.R., Soga, T., and Goding, C.R. (2019). MITF controls the TCA cycle to modulate the 

melanoma  hypoxia  response.  Pigment  Cell  Melanoma  Res   

32

,  792-808. 

10.1111/pcmr.12802. 

Lumaquin-Yin, D., Montal, E., Johns, E., Baggiolini, A., Huang, T.H., Ma, Y., LaPlante, C., 

Suresh, S., Studer, L., and White, R.M. (2023). Lipid droplets are a metabolic vulnerability 

in melanoma. Nat Commun 

14

, 3192. 10.1038/s41467-023-38831-9. 

Lyssiotis,  C.A.,  and  Kimmelman,  A.C.  (2017).  Metabolic  Interactions  in  the  Tumor 

Microenvironment. Trends Cell Biol 

27

, 863-875. 10.1016/j.tcb.2017.06.003. 

Martinez-Outschoorn, U.E., Lisanti, M.P., and Sotgia, F. (2014). Catabolic cancer-associated 

fibroblasts  transfer  energy  and  biomass  to  anabolic  cancer  cells,  fueling  tumor  growth. 

Seminars in Cancer Biol 

25

, 47-60. 10.1016/j.semcancer.2014.01.005. 

Mattern, H.M., Raikar, L.S., and Hardin, C.D. (2009). The effect of caveolin-1 (Cav-1) on fatty 

acid uptake and CD36 localization and lipotoxicity in vascular smooth muscle (VSM) cells. 

Int J Physiol Pathophysiol Pharmacol 

1

, 1-14. 

Morfoisse, F., De Toni, F., Nigri, J., Hosseini, M., Zamora, A., Tatin, F., Pujol, F., Sarry, J.E., 

Langin,  D.,  Lacazette,  E.,  et  al.  (2021).  Coordinating  Effect  of  VEGFC  and  Oleic  Acid 

Participates to Tumor Lymphangiogenesis. Cancers (Basel) 

13

. 10.3390/cancers13122851. 

Muller,  C.,  Nieto,  L.,  and  Valet,  P.  (2013).  Unraveling  the  Local  Influence  of  Tumor-

Surrounding  Adipose  Tissue  on  Tumor  Progression:  Cellular  and  Molecular  Actors 

Involved. In Adipose Tissue and Cancer, M.G. KOLONIN, ed. 

Muller, J., Krijgsman, O., Tsoi, J., Robert, L., Hugo, W., Song, C., Kong, X., Possik, P.A., 

Cornelissen-Steijger, P.D., Foppen, M.H., et al. (2014). Low MITF/AXL ratio predicts early 

resistance  to  multiple  targeted  drugs  in  melanoma.  Nat  Commun 

5

,  5712. 

10.1038/ncomms6712. 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Nakajima,  E.C.,  and  Van  Houten, B.  (2013).  Metabolic  symbiosis  in  cancer:  refocusing  the 

Warburg lens. Mol Carcinogenesis 

52

, 329-337. 10.1002/mc.21863. 

Nieman, K.M., Kenny, H.A., Penicka, C.V., Ladanyi, A., Buell-Gutbrod, R., Zillhardt, M.R., 

Romero,  I.L.,  Carey,  M.S.,  Mills,  G.B.,  Hotamisligil,  G.S.,  et  al.  (2011).  Adipocytes 

promote ovarian cancer metastasis and provide energy for rapid tumor growth. Nat Med 

17

1498-1503. nm.2492 [pii] 

10.1038/nm.2492. 

Ortiz, R., Diaz, J., Diaz, N., Lobos-Gonzalez, L., Cardenas, A., Contreras, P., Diaz, M.I., Otte, 

E.,  Cooper-White,  J.,  Torres,  V.,  et  al.  (2016).  Extracellular  matrix-specific  Caveolin-1 

phosphorylation  on  tyrosine  14  is  linked  to  augmented  melanoma  metastasis  but  not 

tumorigenesis. Oncotarget 

7

, 40571-40593. 10.18632/oncotarget.9738. 

Pandey, V., Vijayakumar, M.V., Ajay, A.K., Malvi, P., and Bhat, M.K. (2012). Diet-induced 

obesity increases melanoma progression: involvement of Cav-1 and FASN. Int. J Cancer 

130

, 497-508. 10.1002/ijc.26048. 

Pascual,  G.,  Avgustinova,  A.,  Mejetta,  S.,  Martín,  M.,  Castellanos,  A.,  Attolini,  C.S.-O., 

Berenguer, A., Prats, N., Toll, A., Hueto, J.A., et al. (2016). Targeting metastasis-initiating 

cells through the fatty acid receptor CD36. Nature 

541

, 41-45. doi:10.1038/nature20791. 

Pavlova, N.N., and Thompson, C.B. (2016). The Emerging Hallmarks of Cancer Metabolism. 

Cell Metab 

23

, 27-47. 10.1016/j.cmet.2015.12.006. 

Pohl,  J.,  Ring,  A.,  Ehehalt,  R.,  Herrmann,  T.,  and  Stremmel,  W.  (2004).  New  concepts  of 

cellular fatty acid uptake: role of fatty acid transport proteins and of caveolae. Proc Nutr Soc 

63

, 259-262. 10.1079/PNS2004341. 

Pohl, J., Ring, A., Korkmaz, U., Ehehalt, R., and Stremmel, W. (2005). FAT/CD36-mediated 

long-chain fatty acid uptake in adipocytes requires plasma membrane rafts. Mol Biol Cell 

16

, 24-31. 10.1091/mbc.e04-07-0616. 

Rabbani, P., Takeo, M., Chou, W., Myung, P., Bosenberg, M., Chin, L., Taketo, M.M., and Ito, 

M. (2011). Coordinated activation of Wnt in epithelial and melanocyte stem cells initiates 

pigmented hair regeneration. Cell 

145

, 941-955. S0092-8674(11)00530-7 [pii] 

10.1016/j.cell.2011.05.004. 

Rambow,  F.,  Marine,  J.C.,  and  Goding,  C.R.  (2019).  Melanoma  plasticity  and  phenotypic 

diversity: therapeutic barriers and opportunities Genes Dev 

33

, 1295-1318. 

Rambow,  F.,  Rogiers,  A.,  Marin-Bejar,  O.,  Aibar,  S.,  Femel,  J.,  Dewaela,  M.,  Karras,  P., 

Brown,  D.,  Chang,  Y.H.,  Debiec-Rychter,  M.,  et  al.  (2018).  Towards  minimal  residual 

disease-directed therapy in melanoma. Cell 

174

, 843-855. 

Riesenberg, S., Groetchen, A., Siddaway, R., Bald, T., Reinhardt, J., Smorra, D., Kohlmeyer, 

J., Renn, M., Phung, B., Aymans, P., et al. (2015). MITF and c-Jun antagonism interconnects 

melanoma  dedifferentiation  with  pro-inflammatory  cytokine  responsiveness  and myeloid 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

cell 

recruitment. 

Nat 

Commun 

6

8755 

DOI:8710.1038 

ncomss9755. 

10.1038/ncomms9755. 

Ring, A., Le Lay, S., Pohl, J., Verkade, P., and Stremmel, W. (2006). Caveolin-1 is required 

for fatty acid translocase (FAT/CD36) localization and function at the plasma membrane of 

mouse  embryonic  fibroblasts.  Biochimica  Biophysica  Acta 

1761

,  416-423. 

10.1016/j.bbalip.2006.03.016. 

Sandoval, A., Chokshi, A., Jesch, E.D., Black, P.N., and Dirusso, C.C. (2010). Identification 

and characterization of small compound inhibitors of human FATP2. Biochem Pharmacol 

79

, 990-999. 10.1016/j.bcp.2009.11.008. 

Sanna,  E.,  Miotti,  S.,  Mazzi,  M.,  De  Santis,  G.,  Canevari,  S.,  and  Tomassetti,  A.  (2007). 

Binding of nuclear caveolin-1 to promoter elements of growth-associated genes in ovarian 

carcinoma cells. Exp Cell Res 

313

, 1307-1317. 10.1016/j.yexcr.2007.02.005. 

Shao,  H.,  Teramae,  D.,  and  Wells,  A.  (2023).  Axl  contributes  to  efficient  migration  and 

invasion of melanoma cells. PloS one 

18

, e0283749. 10.1371/journal.pone.0283749. 

Sharma, S.V., Lee, D.Y., Li, B., Quinlan, M.P., Takahashi, F., Maheswaran, S., McDermott, 

U., Azizian, N., Zou, L., Fischbach, M.A., et al. (2010). A chromatin-mediated reversible 

drug-tolerant state in cancer cell subpopulations. Cell 

141

, 69-80. S0092-8674(10)00180-7 

[pii] 

10.1016/j.cell.2010.02.027. 

Smolle, J., Woltsche, I., Hofmann-Wellenhof, R., Haas, J., and Kerl, H. (1995). Pathology of 

tumor-stroma interaction in melanoma metastatic to the skin. Hum Pathol 

26

, 856-861. 

Sommer,  L.  (2011).  Generation  of  Melanocytes  from  Neural  Crest  Cells.  Pigment  Cell 

Melanoma Res. 10.1111/j.1755-148X.2011.00834.x. 

Sonveaux,  P.,  Vegran,  F.,  Schroeder,  T.,  Wergin,  M.C.,  Verrax,  J.,  Rabbani,  Z.N.,  De 

Saedeleer, C.J., Kennedy, K.M., Diepart, C., Jordan, B.F., et al. (2008). Targeting lactate-

fueled  respiration  selectively  kills  hypoxic  tumor  cells  in  mice.  J Clin  Invest 

118

,  3930-

3942. 10.1172/JCI36843. 

Sousa, C.M., Biancur, D.E., Wang, X., Halbrook, C.J., Sherman, M.H., Zhang, L., Kremer, D., 

Hwang,  R.F., Witkiewicz,  A.K.,  Ying,  H.,  et  al.  (2016).  Pancreatic  stellate  cells  support 

tumour  metabolism  through  autophagic  alanine  secretion.  Nature 

536

,  479-483. 

10.1038/nature19084. 

Tagawa, A., Mezzacasa, A., Hayer, A., Longatti, A., Pelkmans, L., and Helenius, A. (2005). 

Assembly  and  trafficking  of  caveolar  domains  in  the  cell:  caveolae  as  stable,  cargo-

triggered, vesicular transporters. J Cell Biol 

170

, 769-779. 10.1083/jcb.200506103. 

Tsoi,  J.,  Robert,  L.,  Paraiso,  K.,  Galvan,  C.,  Sheu,  K.M.,  Lay,  J.,  Wong,  D.J.L.,  Atefi,  M., 

Shirazi, R., Wang, X., et al. (2018). Multi-stage Differentiation Defines Melanoma Subtypes 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

with Differential Vulnerability to Drug-Induced Iron-Dependent Oxidative Stress. Cancer 

Cell 

33

, 890-904 e895. 10.1016/j.ccell.2018.03.017. 

Ubellacker, J.M., Tasdogan, A., Ramesh, V., Shen, B., Mitchell, E.C., Martin-Sandoval, M.S., 

Gu,  Z.,  McCormick,  M.L.,  Durham,  A.B.,  Spitz,  D.R.,  et  al.  (2020).  Lymph  protects 

metastasizing melanoma cells from ferroptosis. Nature 

585

, 113-118. 10.1038/s41586-020-

2623-z. 

Veeman, M.T., Slusarski, D.C., Kaykas, A., Louie, S.H., and Moon, R.T. (2003). Zebrafish 

prickle, a modulator of noncanonical Wnt/Fz signaling, regulates gastrulation movements. 

Curr Biol 

13

, 680-685. 10.1016/s0960-9822(03)00240-9. 

Vivas-Garcia, Y., Falletta, P., Liebing, J., Louphrasitthiphol, P., Feng, Y., Chauhan, J., Scott, 

D.A.,  Glodde,  N.,  Chocarro-Calvo,  A.,  Bonham,  S.,  et  al.  (2020).  Lineage-Restricted 

Regulation  of  SCD  and  Fatty  Acid  Saturation  by  MITF  Controls  Melanoma  Phenotypic 

Plasticity. Mol Cell 

77

, 120-139. 10.1016/j.molcel.2019.10.014. 

Wagner,  M.,  Bjerkvig,  R.,  Wiig,  H.,  Melero-Martin,  J.M.,  Lin,  R.Z.,  Klagsbrun,  M.,  and 

Dudley, A.C. (2012). Inflamed tumor-associated adipose tissue is a depot for macrophages 

that stimulate tumor growth and angiogenesis. Angiogenesis 

15

, 481-495. 10.1007/s10456-

012-9276-y. 

Wang, C., Jin, H., Wang, N., Fan, S., Wang, Y., Zhang, Y., Wei, L., Tao, X., Gu, D., Zhao, F., 

et  al.  (2016).  Gas6/Axl  Axis  Contributes  to  Chemoresistance  and  Metastasis  in  Breast 

Cancer  through  Akt/GSK-3beta/beta-catenin  Signaling.  Theranostics 

6

,  1205-1219. 

10.7150/thno.15083. 

Weeraratna, A.T., Jiang, Y., Hostetter, G., Rosenblatt, K., Duray, P., Bittner, M., and Trent, 

J.M.  (2002).  Wnt5a  signaling  directly  affects  cell  motility  and  invasion  of  metastatic 

melanoma. Cancer Cell 

1

, 279-288. 10.1016/s1535-6108(02)00045-4. 

Widlund,  H.R.,  Horstmann,  M.A.,  Price,  E.R., Cui,  J.,  Lessnick,  S.L., Wu,  M.,  He,  X.,  and 

Fisher, D.E. (2002). Beta-catenin-induced melanoma growth requires the downstream target 

Microphthalmia-associated  transcription  factor.  J  Cell  Biol 

158

,  1079-1087. 

10.1083/jcb.200202049. 

Yang, W., Xia, Y., Ji, H., Zheng, Y., Liang, J., Huang, W., Gao, X., Aldape, K., and Lu, Z. 

(2011). Nuclear PKM2 regulates beta-catenin transactivation upon EGFR activation. Nature 

480

, 118-122. 10.1038/nature10598. 

Zakut, R., Perlis, R., Eliyahu, S., Yarden, Y., Givol, D., Lyman, S.D., and Halaban, R. (1993). 

KIT ligand (mast cell growth factor) inhibits the growth of KIT- expressing melanoma cells. 

Oncogene 

8

, 2221-2229. 

Zhang, M., Di Martino, J.S., Bowman, R.L., Campbell, N.R., Baksh, S.C., Simon-Vermot, T., 

Kim, I.S., Haldeman, P., Mondal, C., Yong-Gonzales, V., et al. (2018). Adipocyte-Derived 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Lipids Mediate Melanoma Progression via FATP Proteins. Cancer Discov 

8

, 1006-1025. 

10.1158/2159-8290.CD-17-1371. 

Zhang, Z., Lee, J.C., Lin, L., Olivas, V., Au, V., LaFramboise, T., Abdel-Rahman, M., Wang, 

X., Levine, A.D., Rho, J.K., et al. (2012). Activation of the AXL kinase causes resistance 

to EGFR-targeted therapy in lung cancer. Nat Genet 

44

, 852-860. 10.1038/ng.2330. 

Zhou, L., Liu, X.D., Sun, M., Zhang, X., German, P., Bai, S., Ding, Z., Tannir, N., Wood, C.G., 

Matin,  S.F.,  et  al.  (2016).  Targeting  MET  and  AXL  overcomes  resistance  to  sunitinib 

therapy in renal cell carcinoma. Oncogene 

35

, 2687-2697. 10.1038/onc.2015.343. 

Zoico, E., Darra, E., Rizzatti, V., Budui, S., Franceschetti, G., Mazzali, G., Rossi, A.P., Fantin, 

F.,  Menegazzi,  M.,  Cinti,  S.,  and  Zamboni,  M.  (2016).  Adipocytes  WNT5a  mediated 

dedifferentiation:  a  possible  target in  pancreatic  cancer  microenvironment.  Oncotarget 

7

20223-20235. 10.18632/oncotarget.7936. 

 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

 

Figure 1. Only MITF

Low

 cells induce lipolysis in human adipose explants. A. 

Schematic showing 

experimental  system  for  adipose  tissue  explant-melanoma  cell  co-culture  in  which  the  explant  and 

melanoma cells are separated by a lipid permeable membrane. 

B.

 Nile red staining of melanoma cells 

in  mono-culture  or  co-culture  with human  adipose  tissue  explants  for  4  days.  DAPI is  used  to stain 

nuclei. Scale  bar  =  50 

µ

M. 

C,  D.

 Western  blots  using  indicated  antibodies  of human  adipose  tissue 

explants co-cultured with indicated melanoma cells and exposed to indicated conditioned medium for 4 

days. 

E.

 Heatmap showing relative mRNA expression of indicated genes in CCLE melanoma cell lines 

ranked  by 

MITF

  expression. 

F

.  Plot  showing 

WNT5a

  mRNA  expression  (grey  bars)  in  the  TCGA 

melanoma cohort ranked by 

MITF

 expression (black line). The moving average per 20 melanomas of 

WNT5a

 is shown as the maroon line. 

G

. Western blot of a human adipose tissue explants co-cultured or 

not with indicated cell lines +/- 50 ng WNT5a. All samples were run on the same gel. 

 

Figure  2.  FATP-independent  uptake  of  oleic  acid  by  MITF

Low

  melanoma  cells

 

A.

  Indicated 

MITF

High

 and MITF

Low

 cell lines exposed for 16  h or not to 100 

µ

M oleic acid in the presence or absence 

of 1.25 

µ

M Lipofermata and stained using Oil red O. Scale bars indicate 50 

µ

m. Insets show typical 

cells at higher magnification. 

B

. Quantification of Oil red O staining from cells in (A) n

3, error bars 

indicate SEM * P<0.05. Paired t test. 

C, D

. Heatmaps showing relative expression of MITF, CD36, and 

SLC27A family genes encoding FATPs in an in house panel of 12 melanoma cell lines measured by 

triplicate RNA-seq (C), or in the panel of 53 melanoma cell lines clustered by phenotype described in 

Tsoi et al. (2018) (D). 

E

. Heatmap showing relative expression of 

CAV1

 in the Tsoi et al cell lines using 

MITF

SOX10

SOX9

 and 

AXL

 expression as markers of indicated phenotypes. 

F

. Heatmap showing 

expression of 

MITF

AXL

 and 

CAV1

 mRNA in indicated panel of 12 melanoma cell lines by RNA-seq 

in triplicate. 

G

. Western blot showing expression of indicated proteins in panel of 12 melanoma cell 

lines. 

H.

  CCLE  pan  cancer  cell  lines  ranked  by 

AXL

  expression  with  the  moving  average  of 

CAV1

 

expression  indicated  in  magenta.  Grey  bars  indicate 

CAV1

  expression  in  each  cell  line. 

I

.  Nile  red 

staining of indicated melanoma cell lines exposed to oleic acid for 16 h, pre-treated or not with 25 

µ

Nystatin  Insets  indicate  typical  cells  at  higher  magnification.  Scale  bar  indicates  50 

µ

m. 

J

Quantification of Nile red staining in (I) n

3, error bars indicate SEM  * P<0.05.  Paired t test. 

 

Figure  3

Oleic  acid  induces 

b

-catenin-CAV1  interaction  and  nuclear  localization

A

Immunofluorescence of IGR39 cells using antibodies against indicated proteins in cells exposed to 100 

µ

M oleic (OA). Scale bars indicate 50 

µ

m for top panels and 20 

µ

m for bottom 3 panels. 

B

. Western 

blots for indicated proteins from fractionated IGR39 cells treated or not with 100 

µ

M OA for over time. 

GAPDH  and  TBP  were  used  as  markers  of  the  cytoplasmic  and  nuclear  fractions

.  C

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Immunofluorescence of IGR39 cells for indicated proteins after exposure or not to 100 

µ

M OA for 6 h. 

Scale  bars  indicate

 

25 

µ

m. 

D.

  Western  blot  of  fractionated  IGR39  cells  treated  with  oleic  acid  for 

indicated  times. 

E. 

Luciferase  reporter  assays  in  indicated  cell  lines  showing  the  ratio  of  luciferase 

activity from the TOP:FOP-flash 

b

-catenin activity reporters. n= 3, error bars indicate SEM  ** 

<0.01, 

*** 

<0.001.  One-Way  ANOVA  Statistical  test. 

F

.  Western  blot  for  indicated  proteins 

immunoprecipitated from IGR39 nuclear extract using anti

-b

-catenin antibody from cells treated or not 

with OA 100 

µ

M for indicated times. Blot shows both immunoprecipitated (IP) and flow through (FT). 

G

.  Western  blots  for  indicated  proteins  from  fractionated  IGR39  cells  (nuclear  upper  panels; 

cytoplasmic,  lower  panels) treated  or  not  with  100 

µ

M  OA  for indicated  times  and  transfected  with 

either control or CAV1-specific siRNA. 

 

Figure 4. OA activates SRC in MITF

Low

 cells. A-E

. Western blots for indicated proteins treated with 

100 

µ

M (OA). 

E.

 IGR39 cells were treated 12 h with 10 

µ

M PP2 +/- 10 

µ

M (OA) for another 4 h before 

being analysed by western blot.

 F. 

Immunofluorescence for indicated proteins in IGR39 cells pre-treated 

for 12 h with 10 

µ

M PP2 and then +/- 10 

µ

M (OA) for a further 4 h. 

G

. Western blots of fractionated 

extract treated 12h with 10 

µ

M PP2 +/- 10 

µ

M (OA) for another 4 h. 

H

. Western blots for indicated 

proteins of nuclear or chromatin fractions from IGR39 cells treated with 100 

µ

M oleic acid (OA) and 

transfected  where  indicated  with  expression  vectors  for  WT  or  Y14F  mutant  CAV1.  Arrowheads 

indicate ectopic CAV1 WT or Y14F mutant. 

I

. Western blot for indicated proteins of nuclear extracts 

of IGR39 cells in co-culture with adipose tissue explants. 

 

Figure 5. Oleic acid activates AXL. A-D. 

Western blots of indicated cell lines treated with 100 

µ

oleic acid for 4 h unless indicated, and/or pre-treated with AXL inhibitors ONO-7475 (0.5 

µ

M for 

IGR39  or  0.1 

µ

M  for  WM793)  or  R428  (0.5 

µ

M)  for  2  h  prior  to  exposure  to  OA. 

E

.  Schematic 

summarising signalling downstream from oleic acid. 

F

. Oil Red O staining of IGR39 and WM793 

cells exposed to ONO-7475 (0.5 

µ

M) or R428 (0.5 

µ

M) for 2h +/- 100 

µ

M  OA for 12 h more. AXL 

inhibitors ONO-7475 (0.5 

µ

M ) or R428 (0.5 

µ

M ). Insets show enlarged examples of typical cells. 

Scale bars indicate 50 

µ

m. Quantification (right) of lipid droplet accumulation N=3, Error bars indicate 

SEM * 

<0.05, ** 

<0.01***, 

<0.001. One-Way ANOVA Statistical test. 

 
Figure 6. Oleic acid induces AXL-dependent invasion in melanoma. A,B,D,E, 

Matrigel transwell 

invasion assays showing invading cells stained with crystal violet. Where indicated cells were treated 

with 100 

µ

M oleic acid, and/or transfected with control or siRNAs targeting CAV1 or 

b

-catenin, or co-

cultured with adipose tissue explants, or treated with AXL inhibitors ONO-7475 (0.5 

µ

M) or R428  (0.5 

µ

M). Assays were performed for 22 h. Quantification from n

 3 biological replicates; error bars = SEM; 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

* =P< 0.5, ** =P< 0.1, *** = p< 0.01. One-Way ANOVA Statistical test. 

C.

 Western blot showing 

depletion of CAV1 or 

b

-catenin after transfection with indicated control or specific siRNAs. GAPDH 

was used as a loading control.   

 

 

 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

Supplemental Figure 1. Fatty acid uptake by IGR29 and IGR37 cells. A. 

Oil red O staining of IGR37 

and IGR39 melanoma cells after 4 h exposure to oleic acid (OA). Scale bar = 50 

µ

m. 

B.

 Schematic 

showing pre-loading of 3T3-L1 adipocytes with BODIPY (green) before removal of free BODIPY by 

washing and co-culture with melanoma cells in a chamber separated by a membrane that permits passage 

of small molecules but not cells or cell contact. 

C. 

BODIPY-FL uptake from pre-loaded 3T3-L1 cells 

by IGR37 or IGR39 cells co-cultured for 24 h using mono-cultured melanoma cells as a negative control.

 

Both melanoma cell lines are positive, indicating their ability to promote release and uptake from the 

BODIPY-labelled 3T3-L1 cells. 

 
 

Supplemental  Figure  2.  Effect  of  Oleic  acid  on 

b

-catenin  in  IGR37  and  IGR39  cells.  A,  B. 

Immunofluorescence showing subcellular localization of 

b

-catenin following treatment with 100 

µ

oleic acid or 20 mM LiCl. Anti-Lamin B was used to highlight the nuclear periphery. C. Western blot 

of fractionated IGR37 cells following treatment with 100 

µ

M oleic acid or 20 mM LiCl.  

D

. Western 

blot over time of IGR39 cells treated with 100 

µ

M oleic acid or 20 mM LiCl.

 E. 

qRT PCR showing 

expression of 

b

-catenin mRNA relative to GAPDH in IGR39 cells treated with 100 

µ

M oleic acid for 

24 h.

 

 

 

 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576568v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576568

doi: 

bioRxiv preprint