Implication du facteur de transcription dans Nkx2.2 gliomagenesis

Implication of the Nkx2.2 transcription factor in gliomagenesis

• Auteur / Autrice : Layal Falha
• Direction : Jean-Philippe Hugnot, Bassam Badran, Mohamad Hadi Mortada
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 18/12/2014
• Etablissement(s) : Montpellier 2 en cotutelle avec Université Libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Arsène Burny
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Philippe Hugnot, Bassam Badran, Mohamad Hadi Mortada, Arsène Burny, Wissam Faour, Eva Hamade
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Arsène Burny, Wissam Faour

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tumeurs cérébrales

Oligodendrocytes

Facteurs de transcription

Glioblastome

Mots clés libres

Gliome

Nkx2.2

3'utr

Facteur de transcription

MiRNA

Cerveau

Glioma

Nkx2.2

3'utr

Transcription factor

MiRNA

Brain

Résumé

Glioblastome représente la tumeur la plus courante du cerveau primaire avec une survie de moins de 2 ans. Ces tumeurs sont très infiltrantes et angiogéniques et contiennent une sous population de cellules souches cancéreuses. Nkx2.2 est un homéodomaine facteur de transcription, impliqué dans la formation d'oligodendrocytes au cours du développement. Nkx2.2 joue un rôle central dans la tumorogenèse de Ewing'sarcoma. L'utilisation de la QPCR et de la matrice du tissu de gliome, nous a permis de mettre en évidence la forte expression de Nkx2 dans le glioblastome. Nkx2.2 a également été détecté dans 3 cultures de cellules de gliomes où il est co-exprimé avec des marqueurs de cellules souches tels que CD133 et CD15. Il a été récemment proposé que la surexpression de Nkx2.2 pourrait induire à la différenciation oligodendrocytaire de la cellule du gliome tige-comme et au blocage de la formation des tumeurs dans la xénotransplantation (Cancer Res fév 2011 1; 71 (3): 1135-1145). Pour explorer cette possibilité, nous avons utilisé des rétrovirus pour surexprimer Nkx2.2 dans nos cultures cellulaires. De manière surprenante, nous avons trouvé que Nkx2.2, induit la prolifération des cellules souches du gliome et n'a en conséquent aucun effet de différenciation. Microarray analyses a confirmé que la surexpression de Nkx2.2 n'a en effet aucune influence sur la différenciation des oligodendrocytes. Cette analyse a également révélé que Nkx2.2 était capable d'induire une forte expression de YKL-40 40 dans le surnageant des cellules souches du gliome. YKL-40 est en fait, une glycoprotéine sécrétée et impliquée dans l'inflammation, l'angiogenèse et la prolifération. Elle est souvent associée à un mauvais pronostic dans plusieurs types de cancers. En outre, nous avons effectué une transplantation orthotopique afin d'explorer le rôle de Nkx2.2 dans la gliomagenèse in vivo et avons constaté que Nkx2.2 ne réduit pas l'agressivité du glioblastome.Dans l'autre partie de ma thèse, nous avons utilisé la gamme Taqman à basse densité et la validation des miRNA par la Qpcr afin de chercher ces derniers dans la culture cellulaire du glioblastome humain. Nous avons ensuite étudié le rôle des miARN dans la transcription de 3'UTR de Nkx2.2. Les résultats d'analyse de la mutagénèse dirigée (SDM) et de la double-luciférase ont montré que l'expression de Nkx2.2 est régulée par la diminution de mir-133b ainsi que celle de mir-202.

Glioblastoma represent the most common primary brain tumor with an overall survival of less than 2 years. These tumors are highly infiltrative and angiogenic and contain a sub population of cancer stem cells. Nkx2.2 is a homeodomain transcription factor which is implicated in the formation of oligodendrocytes during development. Nkx2.2 is central in tumorogenesis of Ewing'sarcoma. Using QPCR and glioma tissue array, we found that Nkx2.2 is highly expressed in glioblastoma. Nkx2.2 was also detected in 3 glioma stem-like cell cultures (neurospheres) where it is co-expressed with stem cell markers such as CD133 and CD15. It was recently proposed that overexpression of Nkx2.2 could induce terminal oligodendrocytic differentiation of glioma stem-like cell and inhibit tumor formation in xenotransplantation (Cancer Res. 2011 Feb 1;71(3):1135-45).To explore this possibility further, we used retroviruses to overexpress Nkx2.2 in our cell cultures. Surprisingly, we found that Nkx2.2, induce glioma stem cell proliferation and had no oligodendrocyte differentiating effect. Microarray analyses confirmed that Nkx2.2 overexpression had no influence in oligodendrocyte differentiation. This analysis further revealed that Nkx2.2 was able to induce a strong expression of YKL40 protein in the supernatant of glioma stem cells and increase YKL-40 promoter activity. YKL-40 is a secreted glycoprotein which is involved in inflammation, angiogenesis and proliferation and which is often associated with a bad prognosis in several cancers. In addition, we performed orthotopic transplantation to explore the role of Nkx2.2 in gliomagenesis in vivo and found that Nkx2.2 did not reduce the aggressiveness of glioblastoma. In the other part of my thesis we used Taqman low-density arrays (TLDA) and individual miRNA QPCR validation to find the microRNA (miRNA) signature in human glioblastoma cell cultures. Then we investigated the role of miRNA in the 3'UTR of Nkx2.2 transcript. Site directed mutagenesis (SDM) and dual-Luciferase reporter assay results showed that the Nkx2.2 expression is downregulated by mir-133b and mir-202.