The role of Otx2 transcription factor in the control of the proliferation of cerebellum granule cell precursors and medulloblastoma

Le facteur de transcription à homéodomaine Otx2 est essentiel au développement du système nerveux, et en particulier du cervelet, où il est exprimé dans les précurseurs des neurones granulaires (PCGs). Au cours du développement, les PCGs passent par des périodes prolifératives très intenses qui les exposent à la transformation tumorale. Ces cellules seraient ainsi à l’origine de la formation des cancers du cervelet, les médulloblastomes (MBs). Une altération génétique particulière est cependant retrouvée dans plus de 75% des MBs : la surexpression d’Otx2. Cette thèse vise à comprendre le rôle d’Otx2 dans le contrôle de la prolifération dans un contexte normal ou tumoral. D’abord, nous avons entrepris d’identifier et d’isoler ces précurseurs à partir de souriceaux, afin d’analyser leur caractéristiques prolifératives. Nos résultats ont montré que les cellules « Otx2+ » contiennent une fraction proliférative plus importante que les cellules « Otx2-». L’analyse du cycle cellulaire des cellules « Otx2+» montre également que ces dernières présentent des propriétés prolifératives distinctes. Ensuite, nous avons mis en oeuvre une approche de gain et de perte de fonction d’Otx2 dans une lignée de MBs exprimant Otx2 (HD-MB03). Nos résultats indiquent que la surexpression d’Otx2 stimule la prolifération de cette lignée, alors que sa perte de fonction la diminue. Enfin, Nous avons identifié par des analyses protéomiques par spectrométrie de masse des partenaires impliqués dans la régulation du cycle cellulaire, en particulier au niveau des phases S et G2M. Ces résultats suggèrent un mécanisme d’action unique d’Otx2 dans la régulation du cycle cellulaire dans le cervelet et les MBsThe homeobox transcription factor Otx2 is essential for the development of the central nervous system. During cerebellum development, Otx2 is expressed by granule cell precursors (GCPs), which have a high proliferation rate. Deregulation of GCPs proliferation may favor oncogenic processes, as seems to occur in medulloblastoma (MB), a malignant and invasive tumor of the cerebellum. A recurrent genetic alteration in medulloblastoma is the overexpression of Otx2 in 75% of the cases. The objective of this thesis is to study the role of Otx2 in the control of proliferation during normal and oncogenic development of the cerebellum. First, we investigated the role of Otx2 in the control of GCPs proliferation. Our results show that Otx2+ GCPs have an increased proliferation rate compared to «Otx2-» GCPs. In the second part of this work, we tested the oncogenic potential of Otx2 using the medulloblastoma cell line HD-MB03. We performed gain and loss of function experiments to analyze the effect of Otx2 expression on the proliferation of this cell line. Our results indicate that the overexpression of Otx2 increases the proliferation rate of HD-MB03 tumor cells. Conversely, Otx2 silencing significantly decreases it. Finally, to shed the light on the mechanism of action of Otx2 in the control of proliferation in cerebellum and medulloblastoma, we analyzed Otx2 protein partners in both cases by mass spectrometry analysis after immunoprecipating Otx2-protein complexes. We identified several protein partners that play an important role in cell cycle regulation, more specifically in S and G2M phases. Our project shows a pro-proliferative effect of Otx2 in cerebellum and medulloblastom