Rôle de NKX2-2, NGN2 et DCX dans la prolifération, différenciation et migration des cellules tumorales de glioblastomes

Rôle of NKX2-2, NGN2 and DCX in proliferation, differentiation and migration of glioblastoma tumoral cells

• Auteur / Autrice : Pierre-Olivier Guichet
• Direction : Jean-Philippe Hugnot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 14/12/2011
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : U 1051 - INM - Physiopathologie et thérapie des déficits sensoriels et moteurs
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Philippe Hugnot, Hugues Duffau, Ché Serguéra, Philippe Blache
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Chneiweiss, Brahim Nait-Oumesmar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules

Glioblastome

Mots clés libres

Glioblastome

Nkx2.2

Ngn2

Dcx

Différenciation

Oligodendrocyte

Glioblastoma

Nkx2.2

Ngn2

Dcx

Différenciation

Oligodendrocyte

Résumé

Les Glioblastomes (Gb) sont des tumeurs primaires du SNC les plus fréquentes et sont particulièrement agressives car résistantes à la radio/chimiothérapie. Elles présentent généralement une composante solide et infiltrante. Cette dernière étant difficile à éliminer par la chirurgie sera en partie responsable de la récurrence de la tumeur. Une des avancées majeures du domaine est la mise en évidence dans les Gb de sous populations présentant des caractéristiques de précurseurs neuraux. Ces cellules cancéreuses utilisent des réseaux de gènes spécifiques pour maintenir leur prolifération et leur état indifférencié. Une approche possible pour éliminer ces cellules cancéreuses serait de cibler les facteurs de transcription impliqués dans la prolifération ou encore de forcer leur différenciation. Dans ce but, j'ai étudié le rôle de NKX2.2 et NGN2 à partir de 3 cultures primaires multipotentes. Les résultats montrent que l'expression de NKX2.2 dans ces cultures est nécessaire pour la survie, la prolifération et la capacité à former des neurosphères. A l'inverse, la surexpression de NGN2 conduit à une apoptose massive, à un arrêt de la prolifération avec formation de neurones dont certains sont électrophysiologiquement actifs. Une approche différente consisterait à cibler une des protéines impliquées dans la migration pour limiter la composante infiltrante. Des études antérieures ont montrées un rôle clef de DCX dans la migration des jeunes neurones au cours du développement. La forte expression de DCX dans certains Gb m'a conduit à étudier la régulation et le rôle de ce gène. In vitro, les résultats obtenus montrent que DCX est exprimé par une sous population de cellules. La purification des cellules Dcx+ ainsi qu'une étude clonale a permis de montrer qu'elles se comportent comme des progéniteurs multipotents avec une capacité d'autorenouvellement restreinte. Par ailleurs, j'ai montré que les cellules Dcx+ peuvent réverter vers un état Dcx- et que le gène Dcx est régulé par les voies NOTCH et SHH.

Glioblastomas (GB) are the most common primary tumors of the CNS and are particularly resistant to radio/chemotherapy. They generally have a solid and infiltrative component. The latter being difficult to remove by surgery will be partly responsible for tumor recurrence. One of the major advances in the field is highlighted in the Gb of subpopulations with features of neural precursors. Cancer cells use specific gene networks to maintain their proliferation and undifferentiated state. One approach to eliminate these cancer cells would be to target transcription factors involved in the proliferation or to force their differentiation. To this end, I studied the role of NKX2.2 and NGN2 from 3 primary multipotent cultures. The results show that NKX2.2 expression in these cultures is necessary for survival, proliferation and ability to form neurospheres. Conversely, overexpression of NGN2 led to massive apoptosis, proliferation arrest with formation of neurons, some of which are electrophysiologically active. A different approach would be to target proteins involved in migration to limit the invasive component. Previous studies have shown a key role of DCX in the migration of young neurons during development. The strong expression of DCX in some Gb led me to study the regulation and the role of this gene. In vitro, the results show that DCX is expressed by a subpopulation of cells. Purification of Dcx+ cells and clonal study has shown that they behave as multipotent progenitors with limited self-renewal capacity. I also found that Dcx+ cells can revert back to a Dcx- state and that DCX is regulated by SHH and NOTCH pathways.