2023-12-11 14:59:56, 崔静 1有限公司
前言
过敏性接触性皮炎是皮肤局部接触外源化学品引起的免疫性皮肤反应,相应的皮肤致敏筛查是化学品分类标识、化妆品和皮肤接触产品毒性评价的重要内容。检测致敏物质的传统试验包括豚鼠局部封闭涂皮试验(Buehler test)和豚鼠最大值试验(GPMT test)。为保护动物福利且数量庞大的化学物质、健康相关产品、植物原料等的安全评价也需要高通量的方法进行筛检,皮肤致敏体外方法开发成为当前替代方法研究的热点。经济合作与发展组织OECD在 2012年发布了关于蛋白质共价结合引起的皮肤致敏有害结局通路(Adverse Outcome Pathway, AOP)及基于 AOP原理研发的替代试验相关文件。
PART 01
化妆品常见过敏原有哪些?
美国食品药品监督管理局(FDA)整理了一些化妆品中常见过敏原清单,主要分为以下五类:
天然橡胶
天然橡胶,在标签中有时也标注为乳胶(latex), 乳胶中多含水溶性蛋白,部分人群容易乳胶过敏。
香精
香精,这是最常见的过敏原,是导致化妆品过敏性接触性皮炎的最主要原因。香料可以是天然或化学合成的。在欧盟,有26种香精过敏源,当它们在驻留产品中(例如面霜和香水)的浓度超过0.001%,在冲洗类产品中(洗发水和沐浴露)的浓度超过0.01%时,必须在产品标签上注明。
26种具体的香精过敏原一共分为3组
A组包括一些经常接到过敏报告的香精成分:
B组是相对不常接到过敏报告的香精成分:
C组最后补充了两个天然香精成分:
防腐剂
防腐剂,防腐剂会杀死污染化妆品的微生物,延长产品的保存时间,它们还会与皮肤发生反应,造成接触性皮炎。防腐剂的类型及其引起的皮炎会随着时间的推移发生变化。当前最容易导致过敏的防腐剂是基二溴戊二腈(methyldibromo glutaronitrile,自2008年起欧洲禁止在驻留产品中使用),甲醛(formaldehyde)及会释放甲醛的成分:聚季铵盐-15(quaternium-15)、双(羟甲基)咪唑烷基脲 (diazolidinyl urea)和咪唑烷基脲(imidazolidinyl urea),异噻唑啉酮类(the isothiazolinones)和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(iodopropynyl butylcarbamat)。
染料、色彩添加剂
染料和色彩添加剂,如p-苯二胺(p-Phenylenediamine)煤焦油(Coal-tar)
金属
金属,如镍(Nickel)、金(Gold)
PART 02
化妆品皮肤致敏替代方法
皮肤致敏AOP
皮肤致敏 AOP包括4个关键事件(Key event, KEs),其示意图见图1。KE1是化学物质(包括代谢物或非生物转化产物)与皮肤蛋白亲核性氨基酸残基的共价结合;KE2发生在角质形成细胞,包括炎症反应及与特定细胞信号通路相关的基因表达;KE3是树突状细胞的激活,通常通过特定细胞表面标记物和细胞因子的表达水平来评估;KE4是 T细胞的激活和增值。
图1 皮肤致敏AOP示意图
图2 皮肤致敏过程的诱导阶段
图3 皮肤致敏过程的激发阶段
KE1及替代方法
KE1指具有亲电作用的致敏物质与表皮蛋白质的亲核位点共价结合,形成半抗原蛋白复合物。以此机理建立了直接多肽反应试验(Direct peptide reactivity assay,DPRA),2015年被采纳为OECD TG 442C通过量化受试物对半胱氨酸和赖氨酸合成肽的反应性,结合高效液相色谱分析来预测受试物致敏性。
表1 半胱氨酸多肽和赖氨酸多肽判定模型
表2赖氨酸多肽判定模型
KE2及替代方法
KE2指半抗原蛋白复合物与角质形成细胞作用,导致炎症反应及与特定细胞信号通路相关的基因表达变化。参考OECD TG442D, KeratinoSens试验利用了一种来自人类角质细胞的永生粘附细胞系,该细胞系稳定地携带着荧光素酶报告基因。该基因受人类AKR1C2基因的ARE控制,并会被皮肤致敏剂上调,荧光素酶信号反映了致敏剂对内源性Nrf2依赖基因的激活。这样就可以使用荧光素酶底物定量检测受试物对荧光素酶基因的诱导,作为暴露于皮肤致敏物质后细胞中Nrf2转录因子的活性指标。
图2 ARE-Nrf2荧光素酶试验结果判定
KE3及替代方法
KE3指半抗原蛋白复合物作用于未成熟树突状细胞,细胞表面标志物上调,同时释放细胞因子,迁移至淋巴组织,通过主要组织相容性复合物分子将半抗原复合物呈递给 T细胞。参考OECD TG442E,h-CLAT试验是人单核细胞白血病细胞系THP-1暴露于致敏剂后,与单核细胞和树突状细胞(DC)(即CD86和CD54)激活过程相关的细胞表面标记物的表达随之变化。用荧光标记抗体进行细胞染色,用流式细胞术检测表面标记物表达的变化。检测CD86和CD54细胞表面标记物的表达水平即可用于支持皮肤致敏剂和非致敏剂之间的区分。
表3 CD86和CD54判定标准
PART 03
体外皮肤致敏结果判定
OECD TG 442C/442D/442E通常需要按照“2 out of 3”确定方法开展,能够辨别化学物质为致敏物与非致敏物。单独一个关键事件不足以得出化学物质是否存在皮肤致敏潜力的结论。
如果来自两个关键事件的试验方法结果均为阳性,则最终结果为皮肤致敏剂,不需要进行进一步的检测。如果来自两个关键事件的试验方法结果均为阴性,则最终结果为阴性(非皮肤致敏性),不需要进一步检测。如果结果不一致,则需要进行其他关键事件的试验方法。
图3 体外皮肤致敏试验结果判定
*: 试验结果在临界区间并高于预测模型的决策阈值时,可以被认为是阳性。这种情况下,两个阳性的试验结果可以得出化学物质具有致敏性。
微谱皮肤致敏体外实验测试方案
【参考文献】
[1]所雅琼. 皮肤致敏替代方法和整合策略研究进展及思考[J]. 香精香料化学品,2021.
[2]OECD. The adverse outcome pathway for skin sensitization initiated by covalent binding to proteins. Series on testing and assessment, No. 168[S]. Paris, France: OECD, 2012.
[3]OECD. In chemico skin sensitisation: assays addressing the adverse outcome pathway key event on covalent binding to proteins: test guideline No. 442C[S]. Paris, France: OECD, 2019.
[4]OECD. In chemico skin sensitisation: assays addressing the adverse outcome pathway key event on covalent binding to proteins: test guideline No. 442C[S]. Paris, France: OECD, 2019.
[5]OECD. In vitro skin sensitisation assays addressing the key event on activation of dendritic cells on the adverse outcome pathway for skin sensitisation: test guideline No. 442E[S]. Paris, France: OECD, 2018.
[6]HO S A. Application of Spectro-DPRA, KeratinoSensTM and h-CLAT to estimation of the skin sensitization potential of cosmetics ingredients[J]. Journal of Applied Toxicology, 2019.
06-18 TESCAN中国
解决临床创新“卡脖子”难题,丹纳赫重磅推出医院创新转化解决方案!06-18
徕卡精准空间生物学解决方案 第三弹06-18 郑晓业、童昕
618 嗨购一起“徕” | 网上商城活动来袭!06-18 徕卡显微系统
【培训活动】显微镜成像高阶培训系列(一) 共聚焦多维度成像技术解决方案06-18 徕卡显微系统
【展会】第十五届中国医师协会骨科医师年会06-18 徕卡显微系统
【直播预告】第十届电子显微学网络会议06-18 徕卡显微系统
【案例研究】双视野光片显微镜,适用于类器官及胚胎06-18 徕卡显微系统
议程确定|第四届锂离子电池热测试主题研讨会06-18
文献解读|安徽理工大学马衍坤教授团队《煤炭学报》:震动载荷多次作用下烟煤孔裂隙结构演化特征试验研究06-18 纽迈分析
中国的新质生产力正在服务全球市场!GE医疗北京基地CT交付量达3.5万台/套06-17
兰格ACHEMA 2024展会回顾:探寻精密流体传输市场新机遇06-17
宝英科技推出VOCs治理设施精细化管理实施方案,助力重点行业企业绿色升级06-17 宝英科技
赛默飞X先锋“肽”势:多肽药物研发与创新研讨会06-17
一省检验检测行业营收突破160亿元!06-17
仪器租赁 | 沃特世 液质联用,月租金52000元起06-17
不同行业实验室“以旧换新”,涉及哪些仪器设备?06-17
目标!检验机构总营收超100亿!06-16
一张“A4纸”售价高达万元,这家第三方检测公司是怎么做到的?06-15
GLMY创想仪器丨参加东北地区铸造年会06-15 国产精密仪器厂家