Chemical induction of skin tumors in hairless (SKH-1) mice in view of photochemotherapy
Induction chimique de tumeurs cutanées chez la souris Hairless SKH-1 en vue de photochimiothérapie
Résumé
The number of skin cancers being in constant progression during the last few years, it is necessary to develop some representative skin tumor models of human pathology in order to test the validity of new therapeutic methods as photochemotherapy. Skin tumor models such as papillomas or carcinomas in Hairless mice have been obtained by a two- or a three-step carcinogenesis process using an initiator (DMBA), a promoter (TPA) and a conversion agent (4-NQO) for the second protocol. Moreover, the skin carcinoma model has allowed to develop an original syngenic model of subcutaneous epithelial carcinomas. The benign or ma lignant nature of the skin tumors produced with a chemical carcinogenesis process has been determined by a phatological study. Otherwise, the epithelial nature of carcinomatous cells isolated from squamous-cell carcinomas chemically induced, has been confirmed by microscopical observations and immunohistochemical studies using anti-keratin rabbit antibodies. Fluorescence spectroscopy has allowed to establish autofluorescence spectra of the normal skin and the different type of tumors, and also to follow the skin modifications occuring during the chemical skin carcinogenesis process in a diagnostic purpose. Thus, it has been possible to predict in 78% of the cases the tumor apparition. This non-invasive method has been used to follow the biodistribution of two photosensitizers (mTHPC and HpD injected by i.p. in Hairless mice) for papillomas and carcinomas. These kinetics seem to be charaterized by two maxima: a first pick occuring rapidly and an other more late, but more high. These maximal ratios have been estimated: the papilloma/normal skin ratio = 6,2 ± 2,7 for HpD and 5,1 ± 1,6 for m-THPC and the carcinoma/normal skin ratio = 3,2 ± 1,4 for HpD and 2,7 ± 2,1 for m-THPC. This kinetic in two maxima seem to be confirmed by fluorescence microscopy with image analysis. The results of the se biodistribution studies will be used to carry out photodynamic therapy in Hairless mice bearing skin tumors in order to estimate the efficiency of the two photosensitizers.
Le nombre des cancers cutanés étant en constante progression ces dernières années, des modèles tumoraux cutanés fiables et représentatifs de la pathologie humaine ont été développés pour tester la validité de nouvelles voies thérapeutiques, comme la photochimiothérapie. Ainsi, des modèles de tumeurs cutanées de type papillome ou carcinome ont été créés chez la souris Hairless par un processus de carcinogenèse chimique en 2 étapes, avec un initiateur (DMBA) et un promoteur (TPA) ou en 3 étapes, en ajoutant un agent de conversion (4-NQO). Le modèle de carcinome a aussi conduit à l'obtention d'un modèle syngénique de carcinome épidermoïde sous-cutané entièrement original. La nature bénigne des papillomes ou maligne des carcinomes chimiquement induits, ainsi que le caractère épidermoïde des cellules carcinomateuses, ont pu être confirmés par anatomopathologie et immunohistochimie (anticorps de Lapin anti-kératine). Dans un but diagnostique, les spectres d'auto fluorescence de la peau saine et des différentes sortes de tumeurs, ainsi que les modifications spectrales survenant au niveau de la peau lors du processus de carcinogénèse chimique ont été établis par spectroscopie de fluorescence. Par ce procédé, la prédiction de l'apparition d'une tumeur par les modifications spectrales s'est avérée possible dans 78% des cas. Elle a permis aussi de suivre les biodistributions de 2 photosensibilisants (m-THPC et HpD administrés en i.p. chez la souris Hairless) pour les 2 types de tumeurs. Ces cinétiques semblent se caractériser par la présence de 2 maxima : un premier pic survenant rapidement et un autre pic plus tardif, mais plus élevé. Ces ratios maximums ont été évalués : le ratio papillome/peau saine : 6,2 ± 2,7 pour l'HpD et 5,1 ± 1,6 pour la m-THPC et le ratio carcinome/peau saine : 3,2 ± 1,4 pour l'HpD et 2,7 ± 2,1 pour la m-THPC. Cette cinétique en 2 pics semble avoir été confirmée par microscopie de fluorescence, associée à l'analyse d'image. En se fondant sur ces résultats, des essais de photochimiothérapie chez l'animal doivent se poursuivre.