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企業展示根據已實施的指導原則ICH S10《藥物光安全性評價》評估策略，識別化合物的潛在光毒性風險和光毒性的產生機制，應是光毒性研究的首要內容。而在光毒性體內試驗實施過程中，構建可靠的陽性對照體系，是確保試驗靈敏度與可靠性的決定因素，也是滿足指導原則要求的關鍵。
本文結合有濟醫藥陽性藥篩選案例，探討如何選擇合適的陽性對照藥，以及在嚙齒類動物模型中如何構建科學的篩選體系，為從業者提供參考。
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光毒性產生機制
某些藥物在接受光照后，由穩定態轉為激發態，進而對機體產生損害作用。根據光化學反應的類型，其作用機制主要包括以下三種途徑：
（1）光產物直接損傷：藥物吸收光能后，直接產生具有細胞毒性的穩定光產物，導致細胞損傷；
（2）能量轉移途徑（Type Ⅱ反應）：激發態光敏藥物將能量傳遞給基態分子氧，生成激發態單線態氧（1O?），進而氧化脂質、蛋白質和DNA等生物大分子，導致細胞膜或DNA損傷；
（3）電子轉移途徑（Type Ⅰ反應）：激發態光敏藥物通過電子或氫原子轉移，生成超氧陰離子、過氧化氫、羥基自由基等活性氧物種（ROS），損傷細胞膜或DNA。
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常見光毒性藥物
光毒性反應的臨床表現類似日光性皮炎，為曬傷樣水腫性紅斑，自覺灼熱感和刺痛感，嚴重者可出現水皰或大皰。與光過敏性需要預先致敏不同，光毒性反應在首次接觸藥物并暴露于光照后即可誘發，其反應強度與藥物劑量、光照強度和暴露時間相關。
常見光毒性藥物包括喹諾酮類抗菌藥，代表藥物有司帕沙星、洛美沙星、氟羅沙星、環丙沙星、氧氟沙星；四環素類抗菌藥，代表藥物有多西環素、米諾環素、金霉素、土霉素、地美環素等，其中多西環素和地美環素最易發生光毒性反應；抗精神病藥如氯丙嗪，可同時引起光毒性及光過敏性兩種反應；利尿藥如氫氯噻嗪；降糖藥如格列本脲、格列吡嗪；抗癌藥如長春新堿、甲氨蝶呤。
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光毒性評價的策略
供試品不具有紫外線吸收特性通常不需要開展該項試驗。但是如何判斷“不具有紫外線吸收特性”是個問題。
已知光譜中紫外線的波長可分為UVA（320 nm～400 nm）、UVB（280 nm～320 nm）、UVC（100 nm～280 nm）、EUV（10 nm～100 nm），自然界的主要紫外線光源是太陽，太陽光透過大氣層時波長短于290 nm的紫外線會被大氣層中的臭氧吸收掉，因此一般自然陽光的波段在290 nm～700 nm，日常接觸的紫外線主要是290 nm～400 nm波段。
在首次IND時，至少需要通過光化學性質來評估光毒性的潛在可能?？疾旎衔镌?90 nm～700 nm波長范圍內能否吸收光子。ICH S10指出，當化合物在290 nm～700 nm波長范圍內的摩爾消光系數（MEC）不高于1000 L/mol/cm時，認為該化合物不具有足夠的光反應性來產生直接的光毒性。如果高于1000 L/mol/cm，可以通過非臨床組織分布試驗結果考察化合物在皮膚、視網膜等相關組織中是否有分布。如MCE高于1000 L/mol/cm，或者在IND申請前沒有進行非臨床組織分布試驗，那么可以在臨床研究方案中增加相關避光措施保護受試者。
ICH S10給出的光毒性研究策略流程圖如圖1所示。首先根據MEC數值鑒別風險，判斷藥物是否需要進行光毒性試驗。如需開展，根據3R原則，為減少動物的使用，通常在開展動物試驗前考慮一種經驗證的體外試驗方法，一般首選3T3中性紅攝取光毒性試驗法（3T3 NRU-PT），如果結果為陰性，無需進行下一步研究。如果陽性，則需結合組織分布數據，開展動物體內光毒性試驗，以評估體外試驗確定的潛在光毒性與體內試驗結果的相關性。對于MEC高于1000L/mol/cm（290~700nm）的APIs或新輔料的皮膚用產品，除光毒性試驗外通常需進行光過敏性評估。
圖1 全身和皮膚給藥的可能的光毒性評估策略（ICH S10）
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為什么陽性藥選擇如此關鍵？
體內光毒性評價方法可以根據藥物是系統給藥還是皮膚外用，選擇豬、兔、豚鼠、大鼠或小鼠等種屬，合理設計給藥頻率、照射時間點、照射劑量、輻照度、照射時長、光源等。
如果開展體內光毒性研究，最好在試驗方案設計前獲得化合物的藥代動力學信息，以確保在與Tmax相近的合適時間點照射，并有助于選擇與預期臨床暴露相關的合適研究周期。如果沒有化合物的藥代動力學數據，應將收集藥代信息作為體內光毒性研究的內容。
隨著藥物靶點的多樣化，眼部光毒性評估日益受到重視。ICH S10要求對吸收可見光（>400 nm）的藥物進行視網膜評估。對于僅吸收小于400 nm波長光的化合物，因為角膜、晶狀體和玻璃體的穿透性限制了該波長不能到達成人的視網膜，則無需進行視網膜評估。對于篩選光毒性陽性藥體系，為充分驗證所選擇的方法，對照品應包括人體光毒性化合物、代表不同化學類別和光毒性機制的化合物。在視網膜光毒性評估試驗，應選擇吸收可見光范圍（如波長大于400 nm）的陽性對照品，以驗證光照參數和病理評分系統的可靠性。
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色素動物 vs. 白化動物
光毒性試驗的陽性藥篩選體系必須包含對不同品系的考量。動物種屬的選擇應考慮光照敏感性（如發生最小紅斑的劑量）、耐熱性及對照物性能。盡管與有色皮膚相比，無色皮膚用于檢測光毒性更敏感，但有色和無色動物模型都可以用。然而對于可與黑色素明顯結合的APIs，如果無法確保靶組織有適當的暴露，則應考慮選擇有色皮膚動物模型。表1為常見動物模型及特點。
表1 常見動物模型及特點
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有濟醫藥光毒性評價陽性藥的選擇：經典藥物的系統評價和使用建議
基于ICH S10指導原則及文獻調研，有濟醫藥在SD大鼠（白化模型）上對5種臨床已知光毒性/可能光毒性藥物進行了單次灌胃給藥后的體內光毒性評價，建立了穩定、可重復的陽性對照體系。
動物數量：SD大鼠，6-8周齡，每組6只，雌雄各半。
UVA照射：UVA波長為320 ~ 400 nm，劑量為10 J/cm2。動物在照射前需脫毛（背部區域），照射期間需適當約束，確保暴露區域均勻受光，大鼠保定見圖2。
刺激檢查：于照射結束后1、4、24、48和72 h各觀察1次皮膚反應。具體結果見表2。
圖2 SD大鼠經UVA照射前保定情況（背部剃毛、不遮眼）
表2 陽性藥物模型建立及結果
對于黑色素結合型藥物，在無黑色素的SD大鼠中，因缺乏黑色素介導的藥物皮膚滯留，皮膚藥物濃度往往低于有色大鼠，可能會導致光毒性反應減弱或缺失。提高給藥劑量可在一定程度上補償皮膚暴露的不足，從而提高模型對這類藥物光毒性反應的檢出能力。有濟醫藥以SD大鼠單次灌胃鹽酸氯丙嗪（100 mg/kg）或8-MOP（10 mg/kg）+Tmax UVA照射，可產生陽性結果，可作為陽性對照體系。但對于弱黑色素結合或低劑量暴露場景，仍建議輔以有色大鼠模型進行驗證。非黑色素結合型藥物在SD大鼠中光毒性反應程度與有色大鼠差異不大。
綜上，體內光毒性研究中選擇合適的陽性對照藥，可以保證試驗系統的有效性，便于評估受試物的皮膚光毒性、眼部光毒性等潛在的光毒性風險。目前推薦使用的陽性藥體系為SD大鼠給予8-MOP（10 mg/kg）或鹽酸氯丙嗪（100 mg/kg）。
有濟醫藥毒理技術平臺
藥物非臨床安全性評價是新藥研發中不可或缺的一環，有濟醫藥建有快速、高性價比的早期毒理篩選平臺和專業、規范的IND申報毒理研究平臺，可以開展GLP試驗類型涵蓋單次和多次給藥毒性試驗（嚙齒類、非嚙齒類）、生殖毒性試驗（I、II、III段）、遺傳毒性試驗（Ames、體內微核、染色體畸變）、局部毒性試驗、免疫原性試驗、安全藥理學試驗及毒代動力學試驗，為創新藥全球注冊提供全面、合規的非臨床評價服務；
同時，平臺具備支持各類創新藥物及制劑的評價能力，除常規小分子化藥外，在核酸藥物、抗體偶聯藥物（ADC）、多肽/蛋白藥物及細胞治療等前沿賽道積累了豐富的項目評估經驗，并可承接體內外光毒性、組織交叉反應（TCR）、體內外成瘤性、促瘤性、致瘤性等復雜研究項目。
