光毒性と動物の代替試験方法
医薬品（20）や化粧品（21）で明確に例示できるように、人間の暴露の可能性 化学物質の光毒性の可能性を評価するために、in silico（22）、in chemico（23）、in vitroからin vivoアッセイまでの範囲の様々な試験方法が導入されている。 ROS生成（24）のようなchemicoアッセイでは、3T3NRUアッセイおよび3D表皮モデルを含むin vitro試験、およびモルモット、マウスまたは色素性ラットを用いたin vivo試験が開発され、日常的に使用されている（25）。
光毒性のための光源。 光毒性の光源は、試験化学物質によって吸収される波長（吸収スペクトル）および光の線量（合理的な露光時間で達成可能）が光毒性を誘発するのに十分であるべきであるため、非常に重要である26）。 自然の太陽光をシミュレートするソーラーシミュレータは、理想的な人工光源と考えられています（図。 5).
ろ過された太陽シミュレーターの照射の電力配分は屋外の日光のそれの近くでなければなりません。 太陽シミュレーターはキセノンアークか（添加された）水銀金属のハロゲン化物アークが装備されています。 それらはまた、細胞傷害性の高いＵＶＢ波長を減衰させるために適切に濾過されるべきである。 これらのフィルターの下で記録されるスペクトルは標準化された屋外の日光から逸脱するべきではないです（指定:FDA CFRの部201.327、ISOの24444:2010(e)、CIE-85-1989）。
それにもかかわらず、UVAランプのような他のUVA光源は、強度と波長をチェックするために適切なUV線量計で使用することもできます。 光の強度（放射照度）は光源によって異なり、適切な広帯域UVメーターを使用して各光毒性試験の前に定期的にチェックする必要があります。 UVメーターは、各測定の前に校正されている必要があります。 したがって、照射時間は光源の強度に依存する（例えば、1.7mW/cm2光源の場合、5J/cm2を達成するために50分の露光時間が必要である）。 照射時間も試験方法によって異なります。 5J/cm2の用量（UVA範囲で測定される）は、非細胞毒性であるが、3T3中性赤色取り込みアッセイで光毒性反応を誘発するために化学物質を励起するのに十分に強力であることが決定された。
3T3中立赤い通風管の試金。 3T3NRUの試金はoecdによって公式に承認され、13th April2004(3)のOECD TG432として承認されました。 この試験は、ＵＶ／ＶＩＳ照射の存在下での試験物品への曝露後の細胞生存率の相対的な低下を決定することによって、光細胞毒性を評価する。 3T3NRU光毒性試験を実施する決定は、適切な溶媒に溶解したときにUV/VIS領域で吸収スペクトルを示す化学物質について行われている（17）。 モル吸光/吸収係数が10リットルx mol−1x cm−1未満の場合、化学物質は光反応性が低いことが示唆されている（例えば、長さ1cmの光路を有するUVキュベットでは、0.05M溶液のODは0.5未満であり、”吸光度=吸光係数x経路長x濃度”という式に基づいて非光反応性とみなされる）（26）。 3T3NRUテストは感度が高いが低い特定の予言する容量を表わします（93%の感受性および84%の特定性）。 3T3NRUテストには多くの制限があります。 光遺伝毒性、光アレルギー（光増感）、光カルシノゲン性など、化学物質と光の複合作用から生じる光（サイト）毒性以外の悪影響を予測することはできません。 3T3NRUテストは危険の同一証明のためにだけphototoxic潜在的能力の査定のための実用性が保証されていない間、用いられています。特に、この試金システムは全身的に露出された化学薬品の明示で重大である新陳代謝の活動に欠けています。 したがって、モノクロタリン、リデリイン、ヘリオトリン（ピロリジジンアルカロイド）（28）のような代謝活性化を必要とする全身暴露化学物質のために、in vivo動物研究が推奨されている（5,29）。
3T3NRUの基本的な試験原理は、細胞膜に容易に浸透し、生存細胞のリソソームに細胞内に蓄積する弱いカチオン性色素であるバイタル色素、neutral redを用いて決定されたUV/Vis照射の有無における細胞生存率の比較である。 ベース細胞株はBalb/c3T3細胞であり、1968年にG.T.Todaroによってマウス胚から開発されたマウス線維芽細胞である。 3T3の名称は、20cm2皿で「3-day transfer,inoculum3×105cells」の略であり、この細胞は比較的安定であり、容易に入手可能であり、取り扱いが容易である（30）。 皮膚線維芽細胞は、3T3細胞の雇用のための固体理論的根拠を提供する光毒性の標的細胞の一つです。
3T3NRUアッセイにおいて試験物品が光毒性であるかどうかを決定するために、照射の存在下および非存在下で濃度応答を得なければならない。 光刺激因子（PIF）または平均光効果（MPE）が計算されるものとする（31）。 ＰＩＦは、図１に示すように照射された非照射のＩＣ５ ０（細胞生存率を５ ０％低下させる濃度）の比である。 7.
IC50が得られない場合、MPEは次の式のように計算されます
PIF<2またはMPE<0.1予測：”光毒性はない”。 PIF>2および<5またはMPE>0.1および<0.15は、「光毒性の可能性」を予測し、PIF>5またはMPE>0.15は、「光毒性」を予測する（図5）。 8).
赤血球溶血テスト。 細胞膜は、光化学的に生成されたROSおよびラジカルに対して脆弱である。 赤血球のUVA誘発損傷および結果として生じる溶血（光溶血）は、試験品（の光毒性電位を評価するために資本化されます32）。 ヒツジ赤血球（SRBC）を化学物質とインキュベートし、20J/cm2でUVAを照射する。 照射後、SRBCsを暗所で室温で2時間インキュベートし、さらに1時間37℃でインキュベートした後、drabkin試薬で溶血を測定し、540nmでのUV吸光度を測定した。 光毒性の程度は、SRBCからのヘモグロビンの放出、すなわち光溶血活性によって評価された以下の式（33）。
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ADE:赤血球による露出した薬物溶液の光学密度
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広告: 赤血球を含まない露出した薬物溶液の光学密度
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C:100%のhemolytic制御解決の光学密度
シプロフロキサシン、ノルフロキサシンまたはエノキサシンのような光毒性は、100μ g/mLで20％を超えて光溶血活性を有意に増加させる。 この試験の感度、特異性、および精度は、in vivoモルモット試験（34）と比較して、67％、73％、および73％、それぞれ24化学物質（8香料、5UV吸収剤、4薬物、4抗菌剤および3染料） 低い感受性は問題となるかもしれ、性能は最近このテストの減らされた使用を説明するかもしれない3T3NRUテストのそれに大いに劣っています。
In vitroヒト3D表皮モデル。 In vitro細胞ベースの方法の限界を克服するために、3D再構築された表皮モデルは、光毒性試験（35,36）への応用のために検討されている。 基本的にテスト主義は3T3NRUテスト、紫外線/気力の照射の存在と非存在の間のティッシュの実行可能性の相違の即ち査定に類似しています。 ＰＩＦおよびＭＰＥを使用する同様の予測モデルが利用され得る（３ ７）。 しかし、3D表皮モデルでは、水不溶性材料を試験することができ、代謝活性化を必要とする毒物に適用することができる表皮層の一次ケラチノサイトにある程度の代謝能力が保存される（38）。 さらに、IL-1β（インターロイキン-1β）（39）、cometアッセイ（40）および組織学的検査のようなサイトカイン産生の測定は、光アレルギーおよび光カルシウム発生性のさらなる評価に考慮することができる可能性がある。
モルモット、マウスまたは色素沈着ラットを用いたin vivo法。 マウスやモルモットなどの実験動物は、人間の光毒性の現実のシナリオをシミュレートするために採用されています。 動物を局所的または全身的に化学物質に曝露し、適切な用量のＵＶＡ（一般にモルモット試験では１ ０Ｊ／ｃｍ２、マウス試験では２ ０Ｊ／ｃｍ２）を照射する（４ １）。 0から4までの紅斑および浮腫のスコアリングは合計され、観察の72時間の間の最高のスコアは苛立ちの索引を発生させるために動物ごとに平均 光毒性指数は、”UVA照射の刺激指数-非照射部位の刺激指数”（42）の式によって求められている。 0.6以上の光毒性指数は、光毒性の可能性を示しています。 あるいは、マウス試験で浮腫を推定するために耳の厚さを測定することができる。 これらのin vivo試験は、ヒトにおける光毒性の病態生理学的過程をよく反映しているが、動物の犠牲、試験を実施するために必要な費用および時間は、特に動物福祉および倫理の広く普及した意識の時代には多くの問題を提起している。 非動物ベースの光毒性試験は、これらの問題（克服するために、これらの日人気を集めている43）。
は、光毒性評価のためのchemico法で使用されています。 光毒性を評価するために、すなわちchemicoにおける無細胞試験管法が検討されている。 光毒性を予測するために、試験物品の光吸光度および光安定性に関する情報が分析されている（44）。 光励起およびその後の光反応中の活性酸素種の生成を用いて、化学物質の光毒性ポテンシャルをchemicoで評価することができる（12）。 一重項酸素は、P-ニトロソジメチルアニリン（RNO）漂白によって検出され、ニトロブルーテトラゾリウム試験（NBT-ホルマザン反応）は、以下に示すように過酸化物(24),
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一重項酸素＋イミダゾール
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→ → 酸化イミダゾール
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+ RNO
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→ RNO漂白+製品
ROSの生成の試金は化粧品のための90%および76.9%および非化粧品の化学薬品のための100%および75%の感受性そして特定性を示しました。 DNA鎖破壊活性は、開いたまたは閉じた環状DNAを定量化することにより、chemicoにおける様々な種類の化学物質または薬物のUV誘導光毒性を評価する別の方 この試金はまた生きている細胞かティッシュ、プラスミドを要求しません。 プラスミドを緩衝液に溶解し、試験物品と混合する。 混合物にＵＶを照射した後、試料を電気泳動に供する。 破損DNAの量は蛍光ベースの技術によって分析されます。 UV誘発光毒性化合物はDNA鎖を開き、薬物濃度とUV照射量に依存します（33）。 これらのテストは試験結果の可変性に加えることができるティッシュか生きている細胞を要求しません。 しかし、これらの方法には、代謝活性化能力の欠如、水不溶性材料（油、固体、ゲル、製剤化された製品）の適用性の欠如、および光遺伝毒性、光アレルギー（光感作）または光カルシノゲン性を予測することができないことが含まれる制限がある。 このテストは危険の同一証明に、ない光毒性の潜在的能力の査定のために限られます。