Characterisation du rôle physiopathologique de la proteine type follistatine 5 (FSTL5)

Le médulloblastome (MB) est la tumeur cérébrale maligne pédiatrique la plus fréquente et se divise en quatre sous-groupes moléculaires : WNT, SHH, Groupe 3 (G3) et Groupe 4 (G4). Compte tenu des différences moléculaires marquées et de la variabilité pronostique, d'importants efforts ont été consacrés au développement de technologies innovantes pour mieux caractériser l'hétérogénéité intra- et inter-sous-groupes. Afin d'approfondir la compréhension de la biologie du MB, nous avons généré des données multi-omiques (génome, transcriptome, protéome, phosphoprotéome, métabolome) à partir d'une cohorte de 384 échantillons primaires congelés de MB. Au niveau protéomique, nous nous sommes focalisés sur le protéome de surface (« surfaceome »), en raison de son rôle clé dans la communication cellule- cellule et cellule-microenvironnement, ainsi que de son potentiel à révéler des cibles thérapeutiques accessibles. Un clustering basé sur le surfaceome a permis de distinguer une signature spécifique à chaque sous-groupe, reflétant des programmes biologiques déjà identifiés par d'autres approches omiques.Dans les MB G3, cette analyse a permis de retrouver le programme transcriptionnel aberrant lié aux photorécepteurs, caractérisé par l'expression des facteurs de transcription rétiniens NRL et CRX, qui favorisent la croissance tumorale. Parmi les protéines sécrétées, nous avons identifié la Follistatin-like 5 (FSTL5) comme étant hautement spécifique du G3 MB. Bien que précédemment associée à un mauvais pronostic, sa fonction biologique restait inconnue. Dans notre cohorte, des niveaux élevés de FSTL5 sont liés à des caractéristiques cliniques agressives, comme la présence de métastases au diagnostic et la rechute, et définissent un sous-groupe à très haut risque lorsqu'ils sont associés à une forte expression de MYC.Nous avons pu montrer que FSTL5 est indispensable à la survie et à la prolifération des cellules G3 MB in vitro et à la croissance tumorale in vivo. Son invalidation induit un arrêt du cycle en G0/G1 et augmente le clivage de PARP1. L'analyse transcriptomique globale a révélé que FSTL5 stimule l'expression du programme transcriptionnel associé aux photorécepteurs, incluant NRL et CRX, ce qui suggère un rôle régulateur en amont. Étant donné que d'autres protéines de la famille follistatine-like modulent l'activité des ligands de la superfamille TGF-|3, nous avons exploré un effet potentiel de FSTL5 sur la voie de l'Activine, impliquée à la fois dans la différenciation des photorécepteurs et la croissance du G3 MB. Dans nos modèles, l'Activine A augmente la prolifération et induit l'expression de NRL et CRX, tandis que l'inhibition de la voie la réduit. Le knockdown de FSTL5 diminue la phosphorylation de SMAD2, un effecteur de l'Activine. Cet effet est compensé par un traitement à l'Activine, suggérant un rôle en amont pour FSTL5 dans la modulation de ce signal et, par conséquent, dans la régulation de l'expression des gènes associés aux photorécepteurs. Enfin, nous avons observé que FSTL5 est fortement exprimé dans la rétine de nombreux vertébrés, dont l'humain et le poisson-zèbre. De plus, dans des modèles de poisson-zèbre, nous avons montré que l'invalidation de fstl5 réduit l'épaisseur de la couche photoréceptrice, confirmant un rôle conservé dans la différenciation des photorécepteurs.En résumé, nos travaux identifient FSTL5 comme un acteur clé de la croissance du G3 MB, reliant programmes du développement et oncogenèse via la voie de l'Activine, et ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblées.