毒理試驗中心-皮膚致敏試驗替代方法有哪些

皮膚致敏(Skin sensitization)即皮膚接觸過敏原后所產生的變應性應答，是一種由外源物質引發的IV型過敏反應。過敏性接觸性皮炎(Allergic contact dermatitis，ACD)作為皮膚致敏的臨床表型，在人群中發生率高達15%~20%。因此，皮膚致敏性評價是化學品毒性評價的重要內容之一。

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皮膚致敏試驗替代方法有哪些

小鼠局部淋巴結試驗（LLNA）

目前，普遍認為LLNA和豚鼠最大值試驗仍是皮膚致敏性體內評價實驗的金標準。豚鼠最大值試驗通過觀察皮膚反應而進行定性檢測，而LLNA則依據淋巴細胞的增殖對受試物致敏性進行評價。皮膚致敏劑可誘導淋巴細胞增殖，通過氚化胸腺嘧啶脫氧核苷標記法、ATP生物發光法或BrdU酶聯免疫法可檢測淋巴細胞增殖。LLNA在一定程度上可減少動物使用和提升動物福利水平。此外，LLNA不能很好地區分致敏物和刺激物，且可能出現假陽性或假陰性結果。

KeratinoSensTM/LuSens試驗

研究表明Keap1(Kelch-like ECH-associatedprotein1)是抗氧化應答的主調控因子，并可與Nrf2(Nuclear factor(erythroid-derived2)-like2)相互作用，其對改善氧化應激至關重要。Keap1從轉錄因子Nrf2上解離，Nrf2隨后在核內聚集，并激活啟動子序列中具有ARE(Antioxidant Response Elements)的基因。

很多響應致敏劑作用的細胞標志物由Keap1-Nrf2-ARE通路所調控[。基于上述理論，研究人員開發出了KeratinoSensTM和LuSens兩種定量測試方法。KeratinoSenTM和LuSens的主要區別在于ARE元件來源，前者源于人AKR1C2(Aldo-ketoreductasefamily1member C2)基因，后者源自大鼠NQ01(NAD(P)H quinone dehydrogenase1)基因。經濟合作與發展組織(0rganization for Economic Cooperation and Development，0ECD)指南指出KeratinoSensTM試驗的陰性結果可能存疑，因為受試物若選擇性與賴氨酸殘基反應也可被評估為非致敏物[2.KeratinoSensTM/LuSens試驗也可能出現假陰性或假陽性結果，并且對含酐的待測物預測存在困難。

h-CLAT/U-SENS(Myeloid U937 skinsensitisation test)試驗

b-CLAT/U-SENS試驗主要利用皮膚致敏有害結局通路KE3(Keyevent3)：樹突狀細胞可與過敏原相互作用，攝取并呈遞過敏原表位至T淋巴細胞。而樹突狀細胞或單核細胞激活后其細胞表面標志物CD86或CD54會發生相應表達變化。h-CLAT是將待測物暴露于人單核細胞白血病細胞系THP-1.通過檢測細胞CD86和CD54的表達變化評估待測物的致敏性。與之類似U-SENS將受試物暴露于人淋巴癌細胞系U937并檢測細胞表面標志物CD86的變化。h-CLAT高度簡化，但其對角質化細胞缺乏作用，此外因其靈敏度低，對弱致敏劑預測較差。h-CLAT采用流式細胞術檢測，因而可能帶來熒光干擾和待測物的細胞毒性干擾。

重組人表皮致敏試驗

三維重組人表皮模型(RHE模型)由人源性表皮角質細胞組成，該模型于氣-液界面培養，因而可直接應用于化學品。據文獻報道，RHE模型呈現出與人皮膚類似的代謝能力，這提示RHE模型可代謝pre/pro-半抗原(pre/pro-hapten)，并用于評估相關化學品。SenCeeTox主要監測8個Nrf2依賴基因，而SENS-IS則關注24個Nrf2-依賴基因和41個其他靶標基因。SENS-IS則通過65個靶標檢測炎癥和細胞保護應答，在對150個化學品測試中，與LLNA相比準確度達到100%。

EpiSensA則基于炎癥和細胞保護相關基因ATF3(Activating transcription factor 3)、1L-8、DNAJB4( DnaJ homolog subfamily B member 4)和GCLM( Clutamate-cysteine ligase modifier subunit )等進行檢測。

EpiSensA與LLNA相比，在29個親脂性化學品測試中，其靈敏度、特異性和準確度分別達到93%，100%和93%;另外在43個親水性化學品測試中(含11個pre/pro-半抗原)，其靈敏度、特異性和準確度分別達96%，75%和88%。

直接肽反應試驗（DRPA）

2004年，Gerberick等提出直接肽反應試驗該法將待測物與賴氨酸多肽孵育后，采用HPLC-UV檢測未與待測物共價結合的多肽。而后Gerberick等開發了一套基于多肽損耗和LLNA數據的預測模型，并采用庫珀統計法評估模型對致敏物的區分程度。研究表明，賴氨酸多肽1：50模型在多肽比率方面平衡較好，預測準確度達89%(81個待測物)。經過兩輪實驗室對比驗證，結果表明其重現性良好。研究人員將辣根過氧化物酶-過氧化氫( Horseradish Peroxidase and Hydrogen Peroxide， HRP/P)加入多肽孵育體系后，使得DPRA可檢測需酶介導激活的pro-半抗原，從而進一步拓展了DPRA的應用范圍。

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