Le gène P63 code pour un facteur de transcription de la famille de p53. Deux isoformes majeures, TAp63 et ΔNp63, aux fonctions antagonistes, sont produites par l’utilisation de promoteurs alternatifs. L’épissage alternatif du gène en 3’ aboutit à la formation de multiples isoformes de TA et ΔNp63 aux fonctions encore inconnues. La complexité de cette famille vient de ce que les isoformes p63 peuvent former des oligomères avec les membres p53 et p73 et reconnaissent des gènes cibles communs responsables de régulations agonistes et antagonistes [ 1]. De plus, les gènes de cette famille sont des gènes cibles les uns pour les autres, ce qui engendre des boucles de régulation complexes de l’expression et des fonctions de chaque isoforme. Alors que ΔNp63 est impliquée dans de nombreuses fonctions épithéliales telles que la prolifération et l’adhésion cellulaires [ 2], TAp63 régule l’apoptose et la sénescence cellulaires ainsi que la stabilité génomique [2– 4]. L’expression balancée des deux isoformes régule l’homéostasie tissulaire, soit en contrôlant la prolifération cellulaire, soit en limitant la survie cellulaire, selon le tissu et l’état de différenciation de la cellule. Cette dualité fonctionnelle des deux principales isoformes de p63 est aussi observée dans le développement tumoral [1, 2, 5, 6]. ΔNp63, qui stimule la prolifération, est surexprimée dans de nombreux tissus tumoraux et considérée comme oncogénique. À l’inverse, l’activité apoptotique de TAp63 explique qu’on la considère comme un suppresseur de tumeur, bien qu’aucune mutation de son gène n’ait été identifiée dans des tumeurs.

L’importance de p63 dans le développement embryonnaire a été démontrée en 1999 par l’identification de mutations germinales du gène TP63 humain chez des patients atteints de dysplasies ectodermales sévères [ 7]. Ces syndromes, de transmission autosomique dominante, sont caractérisés par plusieurs anomalies touchant le développement des membres (ectrodactylie), les dérivés de l’ectoderme (poils, peau, dents, ongles, glandes sudoripares et mammaires) et la face (fente labiopalatine). Ce phénotype, lié à des défauts de l’ectoderme embryonnaire, a été confirmé la même année par deux équipes qui ont produit des souris dont le gène p63 avait été invalidé [ 8, 9] (Figure 1A) . Ces souris naissent sans épithélium cutané et se caractérisent aussi par l’absence de membres, d’épithéliums malpighiens et d’appendices épithéliaux dérivés de l’ectoderme (glandes mammaires, prostatiques, salivaires, etc.). L’absence de barrière cutanée semble être responsable de la mort des nouveau-nés par déshydratation [8, 9]. Même si le phénotype décrit par les deux groupes était similaire, les différences morphologiques entre les lignées de souris p63 ^-/- ont entretenu une polémique conceptuelle qui dure depuis une décennie. Le groupe de D. Roop suggère que p63 est nécessaire à l’initiation de la stratification de l’épiderme embryonnaire [ 10] alors que l’équipe de F. McKeon considère que la fonction de p63 n’est pas de permettre la différenciation de l’ectoderme embryonnaire en épiderme, mais d’assurer l’autorenouvellement des cellules souches épidermiques [1, 8]. Pour clarifier ce point, notre laboratoire a mis au point un modèle cellulaire, à partir de cellules souches embryonnaires (CSE), qui permet de mimer in vitro le développement épidermique [ 11, 12]. Les cellules sont d’abord engagées dans la voie neuronale puis détournées vers une spécification épidermique par l’ajout de BMP-4 (bone morphogenetic protein), un morphogène dont nous avons montré qu’il induisait l’apoptose des progéniteurs neuronaux tout en stimulant la différenciation épidermique [ 13] (Figure 1B) . Ce modèle a permis de démontrer que l’isoforme ΔNp63, produite en réponse au morphogène BMP-4, est essentielle à l’engagement des progéniteurs ectodermiques vers la voie épidermique [ 14, 15], et que l’introduction dans les cellules de mutations de p63 identiques à celles qui sont observées chez les patients perturbe la cascade moléculaire nécessaire à cette différenciation [ 16]. Des souris invalidées ou mutées spécifiquement pour ΔNp63 sont en cours de production et semblent confirmer ces résultats (communications personnelles). En revanche, les souris chez lesquelles TAp63 a été spécifiquement inactivée dans la peau ne souffrent d’aucun phénotype cutané, ce qui confirme que, contrairement à ΔNp63, TAp63 n’est pas essentielle à l’engagement et à la stratification cutanés [4].

Figure 1. Modèles d’étude du rôle de p63. A. Phénotype d’embryons déficients en p63. Au 14e jour de gestation, on observe une absence de membres, de revêtement cutané ainsi qu’un défaut facio-crânien chez les embryons p63 -/- . L’absence d’épithélium pluristratifié est visible au niveau histologique. B. Représentation schématique de l’engagement des cellules souches embryonnaires (CSE). (1) Les CSE cultivées sur une couche de cellules nourricières fixées et en l’absence de sérum se différencient en précurseurs neuronaux sox-1+. En présence de BMP-4, ces précurseurs sox-1+ entrent en apoptose [13] et permettent à la population sox1- de s’engager dans la différenciation ectodermique et épidermique [14]. (2) La différenciation des CSE en corps embryoïdes permet l’engagement des cellules pluripotentes vers les trois feuillets embryonnaires: l’ectoderme, le mésoderme et l’endoderme. (3) Nos études montrent que l’inhibition de p63 dans les CSE bloque les engagements épidermique et cardiaque. Ces effets sont reproduits par l’inactivation de ΔNp63 pour l’engagement épidermique et de TAp63 pour la différenciation cardiaque, via son expression par les cellules endodermiques sox-17+ (adapté de [8, 9]).

Figure 1. Modèles d’étude du rôle de p63. A. Phénotype d’embryons déficients en p63. Au 14e jour de gestation, on observe une absence de membres, de revêtement cutané ainsi qu’un défaut facio-crânien chez les embryons p63 -/- . L’absence d’épithélium pluristratifié est visible au niveau histologique. B. Représentation schématique de l’engagement des cellules souches embryonnaires (CSE). (1) Les CSE cultivées sur une couche de cellules nourricières fixées et en l’absence de sérum se différencient en précurseurs neuronaux sox-1+. En présence de BMP-4, ces précurseurs sox-1+ entrent en apoptose [13] et permettent à la population sox1- de s’engager dans la différenciation ectodermique et épidermique [14]. (2) La différenciation des CSE en corps embryoïdes permet l’engagement des cellules pluripotentes vers les trois feuillets embryonnaires: l’ectoderme, le mésoderme et l’endoderme. (3) Nos études montrent que l’inhibition de p63 dans les CSE bloque les engagements épidermique et cardiaque. Ces effets sont reproduits par l’inactivation de ΔNp63 pour l’engagement épidermique et de TAp63 pour la différenciation cardiaque, via son expression par les cellules endodermiques sox-17+ (adapté de [8, 9]).

Ce travail a été soutenu par l’union européenne (VI ^th Program, réseau Epistem), l’Agence nationale pour la recherche (ANR blanc 06) et l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm).

Nous voulons dédier cette derniѐre heure à ketty schwartz qui a suivi ce nouveau concept et soutenu notre curiosité et nos projets. sa mémoire reste toujours en nous.