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企业展示根据已实施的指导原则ICH S10《药物光安全性评价》评估策略，识别化合物的潜在光毒性风险和光毒性的产生机制，应是光毒性研究的首要内容。而在光毒性体内试验实施过程中，构建可靠的阳性对照体系，是确保试验灵敏度与可靠性的决定因素，也是满足指导原则要求的关键。
本文结合有济医药阳性药筛选案例，探讨如何选择合适的阳性对照药，以及在啮齿类动物模型中如何构建科学的筛选体系，为从业者提供参考。
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光毒性产生机制
某些药物在接受光照后，由稳定态转为激发态，进而对机体产生损害作用。根据光化学反应的类型，其作用机制主要包括以下三种途径：
（1）光产物直接损伤：药物吸收光能后，直接产生具有细胞毒性的稳定光产物，导致细胞损伤；
（2）能量转移途径（Type Ⅱ反应）：激发态光敏药物将能量传递给基态分子氧，生成激发态单线态氧（¹O₂），进而氧化脂质、蛋白质和DNA等生物大分子，导致细胞膜或DNA损伤；
（3）电子转移途径（Type Ⅰ反应）：激发态光敏药物通过电子或氢原子转移，生成超氧阴离子、过氧化氢、羟基自由基等活性氧物种（ROS），损伤细胞膜或DNA。
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常见光毒性药物
光毒性反应的临床表现类似日光性皮炎，为晒伤样水肿性红斑，自觉灼热感和刺痛感，严重者可出现水疱或大疱。与光过敏性需要预先致敏不同，光毒性反应在首次接触药物并暴露于光照后即可诱发，其反应强度与药物剂量、光照强度和暴露时间相关。
常见光毒性药物包括喹诺酮类抗菌药，代表药物有司帕沙星、洛美沙星、氟罗沙星、环丙沙星、氧氟沙星；四环素类抗菌药，代表药物有多西环素、米诺环素、金霉素、土霉素、地美环素等，其中多西环素和地美环素最易发生光毒性反应；抗精神病药如氯丙嗪，可同时引起光毒性及光过敏性两种反应；利尿药如氢氯噻嗪；降糖药如格列本脲、格列吡嗪；抗癌药如长春新碱、甲氨蝶呤。
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光毒性评价的策略
供试品不具有紫外线吸收特性通常不需要开展该项试验。但是如何判断“不具有紫外线吸收特性”是个问题。
已知光谱中紫外线的波长可分为UVA（320 nm～400 nm）、UVB（280 nm～320 nm）、UVC（100 nm～280 nm）、EUV（10 nm～100 nm），自然界的主要紫外线光源是太阳，太阳光透过大气层时波长短于290 nm的紫外线会被大气层中的臭氧吸收掉，因此一般自然阳光的波段在290 nm～700 nm，日常接触的紫外线主要是290 nm～400 nm波段。
在首次IND时，至少需要通过光化学性质来评估光毒性的潜在可能。考察化合物在290 nm～700 nm波长范围内能否吸收光子。ICH S10指出，当化合物在290 nm～700 nm波长范围内的摩尔消光系数（MEC）不高于1000 L/mol/cm时，认为该化合物不具有足够的光反应性来产生直接的光毒性。如果高于1000 L/mol/cm，可以通过非临床组织分布试验结果考察化合物在皮肤、视网膜等相关组织中是否有分布。如MCE高于1000 L/mol/cm，或者在IND申请前没有进行非临床组织分布试验，那么可以在临床研究方案中增加相关避光措施保护受试者。
ICH S10给出的光毒性研究策略流程图如图1所示。首先根据MEC数值鉴别风险，判断药物是否需要进行光毒性试验。如需开展，根据3R原则，为减少动物的使用，通常在开展动物试验前考虑一种经验证的体外试验方法，一般首选3T3中性红摄取光毒性试验法（3T3 NRU-PT），如果结果为阴性，无需进行下一步研究。如果阳性，则需结合组织分布数据，开展动物体内光毒性试验，以评估体外试验确定的潜在光毒性与体内试验结果的相关性。对于MEC高于1000L/mol/cm（290~700nm）的APIs或新辅料的皮肤用产品，除光毒性试验外通常需进行光过敏性评估。
图1 全身和皮肤给药的可能的光毒性评估策略（ICH S10）
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为什么阳性药选择如此关键？
体内光毒性评价方法可以根据药物是系统给药还是皮肤外用，选择猪、兔、豚鼠、大鼠或小鼠等种属，合理设计给药频率、照射时间点、照射剂量、辐照度、照射时长、光源等。
如果开展体内光毒性研究，最好在试验方案设计前获得化合物的药代动力学信息，以确保在与Tmax相近的合适时间点照射，并有助于选择与预期临床暴露相关的合适研究周期。如果没有化合物的药代动力学数据，应将收集药代信息作为体内光毒性研究的内容。
随着药物靶点的多样化，眼部光毒性评估日益受到重视。ICH S10要求对吸收可见光（>400 nm）的药物进行视网膜评估。对于仅吸收小于400 nm波长光的化合物，因为角膜、晶状体和玻璃体的穿透性限制了该波长不能到达成人的视网膜，则无需进行视网膜评估。对于筛选光毒性阳性药体系，为充分验证所选择的方法，对照品应包括人体光毒性化合物、代表不同化学类别和光毒性机制的化合物。在视网膜光毒性评估试验，应选择吸收可见光范围（如波长大于400 nm）的阳性对照品，以验证光照参数和病理评分系统的可靠性。
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色素动物 vs. 白化动物
光毒性试验的阳性药筛选体系必须包含对不同品系的考量。动物种属的选择应考虑光照敏感性（如发生最小红斑的剂量）、耐热性及对照物性能。尽管与有色皮肤相比，无色皮肤用于检测光毒性更敏感，但有色和无色动物模型都可以用。然而对于可与黑色素明显结合的APIs，如果无法确保靶组织有适当的暴露，则应考虑选择有色皮肤动物模型。表1为常见动物模型及特点。
表1 常见动物模型及特点
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有济医药光毒性评价阳性药的选择：经典药物的系统评价和使用建议
基于ICH S10指导原则及文献调研，有济医药在SD大鼠（白化模型）上对5种临床已知光毒性/可能光毒性药物进行了单次灌胃给药后的体内光毒性评价，建立了稳定、可重复的阳性对照体系。
动物数量：SD大鼠，6-8周龄，每组6只，雌雄各半。
UVA照射：UVA波长为320 ~ 400 nm，剂量为10 J/cm²。动物在照射前需脱毛（背部区域），照射期间需适当约束，确保暴露区域均匀受光，大鼠保定见图2。
刺激检查：于照射结束后1、4、24、48和72 h各观察1次皮肤反应。具体结果见表2。
图2 SD大鼠经UVA照射前保定情况（背部剃毛、不遮眼）
表2 阳性药物模型建立及结果
对于黑色素结合型药物，在无黑色素的SD大鼠中，因缺乏黑色素介导的药物皮肤滞留，皮肤药物浓度往往低于有色大鼠，可能会导致光毒性反应减弱或缺失。提高给药剂量可在一定程度上补偿皮肤暴露的不足，从而提高模型对这类药物光毒性反应的检出能力。有济医药以SD大鼠单次灌胃盐酸氯丙嗪（100 mg/kg）或8-MOP（10 mg/kg）+Tmax UVA照射，可产生阳性结果，可作为阳性对照体系。但对于弱黑色素结合或低剂量暴露场景，仍建议辅以有色大鼠模型进行验证。非黑色素结合型药物在SD大鼠中光毒性反应程度与有色大鼠差异不大。
综上，体内光毒性研究中选择合适的阳性对照药，可以保证试验系统的有效性，便于评估受试物的皮肤光毒性、眼部光毒性等潜在的光毒性风险。目前推荐使用的阳性药体系为SD大鼠给予8-MOP（10 mg/kg）或盐酸氯丙嗪（100 mg/kg）。
有济医药毒理技术平台
药物非临床安全性评价是新药研发中不可或缺的一环，有济医药建有快速、高性价比的早期毒理筛选平台和专业、规范的IND申报毒理研究平台，可以开展GLP试验类型涵盖单次和多次给药毒性试验（啮齿类、非啮齿类）、生殖毒性试验（I、II、III段）、遗传毒性试验（Ames、体内微核、染色体畸变）、局部毒性试验、免疫原性试验、安全药理学试验及毒代动力学试验，为创新药全球注册提供全面、合规的非临床评价服务；
同时，平台具备支持各类创新药物及制剂的评价能力，除常规小分子化药外，在核酸药物、抗体偶联药物（ADC）、多肽/蛋白药物及细胞治疗等前沿赛道积累了丰富的项目评估经验，并可承接体内外光毒性、组织交叉反应（TCR）、体内外成瘤性、促瘤性、致瘤性等复杂研究项目。
