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Basic Scientific Research
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皮肤光老化模型选UVA还是UVB?抗皱、胶原降解、屏障损伤候选药为什么可能需要完全不同的照射方案?
探索生命空间,助力基础研究

PREFACE 00

前言

皮肤光老化项目做动物实验时,很多方案第一步就直接写:

SKH-1无毛鼠,UVB照射,连续造模若干周,观察皱纹、胶原和皮肤屏障。

这种方案很常见,也确实能够做出明显的光老化表型。

但对于医药企业来说,更需要提前回答一个问题:

为什么一定是UVB?

如果候选药的核心作用是保护真皮成纤维细胞、减少胶原降解,UVA是否更匹配?

如果产品主要针对屏障损伤、表皮增厚和光照后炎症,继续使用UVA是否会把实验做得很慢?

如果候选药同时希望改善皱纹、弹性、胶原和屏障,是选择单独UVB、单独UVA,还是直接建立UVA+UVB复合光老化模型?

这几个方案不能只根据“哪种模型实验室最熟”来决定。

UVA和UVB都会参与皮肤光损伤,两者之间存在大量交叉,但在穿透深度、主要受损细胞、损伤形成速度以及最敏感终点上仍然存在明显差异。

UVB更容易形成表皮损伤、炎症、屏障异常和表皮增厚,同时也可以通过氧化应激、炎症信号和MMP相关机制进一步影响真皮ECM,因此长期UVB同样能够形成皱纹和胶原减少。

UVA穿透更深,对真皮成纤维细胞、氧化应激、胶原和弹性纤维重塑的影响更加值得关注,尤其适合需要把研究重点放到真皮ECM和慢性光老化上的项目。

所以,皮肤光老化模型真正需要解决的并不是“UVA和UVB哪个更标准”。

企业更应该从候选药最终准备解决什么问题开始倒推:

抗皱?

保护胶原?

改善皮肤屏障?

抑制光照炎症?

延缓成纤维细胞衰老?

还是希望建立一个覆盖多层皮肤损伤的综合抗光老化证据包?

产品定位不同,照射光谱、造模周期、主要终点和给药窗口都应该随之改变。

导读

一、UVA和UVB做出来的“光老化”到底有什么区别

二、为什么UVB模型做皱纹和胶原并没有错,但不一定最适合所有候选药

三、什么类型的候选药更适合优先使用UVB模型

四、什么类型的候选药更值得考虑UVA模型

五、什么时候建议直接做UVA+UVB复合光老化模型

六、抗皱、胶原降解和屏障损伤为什么不能共用一个主要终点

七、不同模型的照射周期应该怎样根据终点倒推

八、UVA和UVB剂量为什么不能直接按数字大小比较

九、SKH-1无毛鼠做光老化,照得越重为什么反而可能越难评价药效

十、外用候选药为什么还要考虑“照光前涂还是照光后涂”

十一、阳性药应该根据UVA、UVB和产品定位重新选择

十二、出现“屏障改善但胶原没恢复”或者“胶原恢复但TEWL没改善”应该怎么解释

十三、一个候选药需要同时做UVA和UVB两个模型吗

十四、皮肤光老化项目最容易出现哪些方案设计问题

十五、一套更适合医药企业的皮肤光老化动物实验决策流程

十六、博恩生物可以为皮肤光老化项目提供哪些实验支持

SECTION 01

01

UVA和UVB做出来的“光老化”到底有什么区别

1、首先需要区分“光损伤”和“慢性光老化”

一次或者少数几次较强UV照射以后,皮肤可能很快出现红斑、炎症、表皮损伤、TEWL升高和氧化应激。

这些指标非常敏感,也很容易做出显著性。

但它们更接近急性光损伤。

真正的慢性光老化还涉及反复UV暴露以后逐渐形成的ECM重塑、胶原纤维结构异常、弹性改变、皮肤粗糙和皱纹。

因此,一个候选药在短周期UV实验中能够迅速降低TNF-α、IL-1β或者TEWL,只能说明它对早期光损伤有保护作用。

如果产品最终定位是“抗皱”或者“改善光老化”,还需要继续证明这种早期保护能够转化为后期组织结构改善。

2、UVB更容易获得明显的表皮和屏障终点

UVB主要作用于皮肤较浅层,表皮角质形成细胞是非常重要的受损细胞群。

反复UVB刺激以后,可以观察到表皮增厚、角化异常、炎症反应、氧化应激以及皮肤屏障相关蛋白改变。

因此,TEWL、角质层含水量、表皮厚度、FLG、LOR、IVL、CLDN1、AQP3等指标,在UVB相关模型中通常具有较好的应用价值。

与此同时,UVB造成的表皮炎症和氧化应激还可以继续向真皮传递,促进MMP相关ECM降解。

所以长期UVB模型同样能够形成胶原减少、皮肤粗糙和皱纹。

这也是为什么SKH-1无毛鼠UVB模型长期以来一直被大量用于抗光老化药效研究。

3、UVA更适合把问题深入到真皮层

UVA具有更强的组织穿透能力。

当候选药的主要靶点位于真皮成纤维细胞,或者产品重点围绕胶原、弹性纤维、ROS、线粒体损伤、成纤维细胞衰老和ECM重塑时,UVA具有更直接的模型意义。

这类项目最值得观察的往往不只是表皮厚度。

还应该进一步进入真皮层:

胶原纤维有没有断裂或减少;

COL1、COL3相关合成有没有恢复;

MMP相关降解有没有下降;

弹性纤维排列有没有改善;

成纤维细胞衰老和氧化损伤有没有减轻。

4、UVA和UVB并不存在完全独立的病理边界

这里需要特别注意。

不能简单理解成:

UVB只伤表皮,UVA只伤真皮。

UVB反复照射同样可以造成真皮ECM损伤和皱纹。

UVA也可以影响表皮细胞和皮肤屏障。

因此,模型选择依据应该是“哪一类损伤更符合当前候选药最主要的作用层级”,而不是把两种紫外线完全割裂。

SECTION 02

02

为什么UVB模型做皱纹和胶原并没有错,但不一定最适合所有候选药

1、UVB模型最大的优势是表型形成相对清楚

SKH-1无毛鼠经过反复UVB照射以后,可以同时形成皮肤粗糙、皱纹、表皮增厚、TEWL变化、胶原损伤和炎症等多层终点。

对于企业早期PoC来说,这类模型非常实用。

一个实验可以同时得到大体照片、皮肤功能、病理和分子数据。

所以,如果候选药还处在比较早的筛选阶段,UVB模型通常具有较高的效率。

2、问题在于UVB模型可能让“抗炎药”看起来非常优秀

假设一个候选药具有很强的抗炎作用。

UVB照射后,模型组出现明显红斑、炎症、表皮增厚和TEWL升高。

受试药能够快速降低局部炎症。

随后皮肤肿胀下降、屏障状态改善,大体照片也会看起来更好。

如果实验周期比较短,很容易得到一个“强抗光老化候选药”的结论。

但继续观察胶原、弹性纤维和长期皱纹以后,结果可能并没有那么明显。

这时需要区分候选药是在改善UVB造成的早期炎症,还是能够真正阻止或者逆转长期ECM重塑。

3、对于直接作用于成纤维细胞的候选药,UVB可能增加额外干扰

例如某个候选药主要作用于成纤维细胞衰老、胶原合成或者MMP调控。

如果使用比较强的UVB照射,最终模型中同时存在明显表皮炎症、屏障损伤和真皮ECM改变。

候选药虽然改善了真皮,但其主要作用可能被表皮层的强烈变化稀释。

这种情况下,UVA或者UVA占比较高的复合模型可能更容易观察到候选药在真皮层的真实优势。

4、UVB模型仍然非常适合“综合抗光老化”筛选

如果产品早期希望同时观察抗炎、屏障、胶原和皱纹,而且暂时没有非常明确的真皮特异性机制,那么UVB仍然是一个非常实用的起点。

后续再根据结果判断是否需要增加UVA模型进行二次验证。

这样通常比项目一开始就同时铺开多个复杂模型更节省研发成本。

SECTION 03

03

什么类型的候选药更适合优先使用UVB模型

1、屏障修复型候选药

如果产品核心作用集中在皮肤屏障,例如调节角质层结构、紧密连接、保湿能力、脂质屏障或者角质形成细胞功能,UVB通常更适合作为优先模型。

主要终点可以围绕TEWL、皮肤含水量、表皮厚度、FLG、LOR、IVL、CLDN1和AQP3等设置。

这种情况下,皱纹和胶原可以作为次要终点。

没有必要强行把“胶原恢复”设置成最重要的成功标准。

2、抗炎型光损伤候选药

如果候选药主要针对MAPK、NF-κB、炎症因子或者氧化应激相关过程,UVB同样容易形成清晰的药效窗口。

可以结合红斑、表皮病理、炎症因子、氧化应激指标和屏障终点进行评价。

但项目对外表述最好区分“抗UV损伤”和“长期抗光老化”。

如果准备进一步主打抗皱,还需要增加长期结构终点。

3、表皮细胞保护型产品

如果候选药主要作用于角质形成细胞DNA损伤、细胞凋亡、氧化应激或表皮稳态,UVB模型通常比单纯UVA更容易形成明显表型。

4、早期综合PoC项目

对于机制还没有完全聚焦,只希望快速判断候选药有没有皮肤光保护潜力的项目,UVB模型也更适合作为第一轮筛选。

尤其当候选物数量较多时,可以先使用相对稳定的UVB模型进行剂量和候选物筛选,再把最好的候选药推进到更针对性的慢性光老化模型。

SECTION 04

04

什么类型的候选药更值得考虑UVA模型

1、直接作用于真皮成纤维细胞的候选药

如果项目已经有比较明确的体外数据,证明候选药能够提高成纤维细胞胶原合成、降低MMP表达、改善线粒体功能或者减轻细胞衰老,那么UVA模型的机制匹配度通常更高。

这类项目的主要终点应该进入真皮层。

例如真皮厚度、胶原纤维排列、胶原含量、COL1/COL3、MMP相关变化以及成纤维细胞状态。

2、主打胶原保护或者ECM重塑的候选药

如果产品目标非常明确,就是减少胶原降解或者促进真皮ECM恢复,UVA值得优先考虑。

因为项目真正希望证明的是:

候选药能否在持续光氧化压力下保护真皮结构。

这种情况下,TEWL可以测,但不需要把屏障变化作为决定候选药成败的核心指标。

3、抗氧化和线粒体保护型候选药

UVA造成的大量生物学效应与氧化应激密切相关。

如果候选药核心机制集中在ROS清除、线粒体稳态、脂质过氧化或者抗氧化系统,可以考虑使用UVA建立更针对性的慢性损伤背景。

随后结合ROS、4-HNE、8-OHdG、线粒体相关指标和ECM终点进行验证。

4、抗成纤维细胞衰老候选药

如果候选药属于senolytic、senomorphic或者其他抗衰老机制产品,可以把UVA诱导的真皮成纤维细胞损伤和衰老作为一个重要评价入口。

除了p16、p21等指标,更重要的是继续看衰老细胞减少以后,MMP和胶原结构是否真正得到改善。

如果只证明p16下降,没有组织结构终点,仍然难以证明最终抗光老化价值。

SECTION 05

05

什么时候建议直接做UVA+UVB复合光老化模型

1、候选药定位就是综合抗光老化

如果产品TPP希望同时覆盖皱纹、弹性、皮肤屏障、胶原和整体皮肤状态,那么单独用UVA或者UVB都会存在一定偏向。

这时可以考虑UVA+UVB复合照射。

其优势在于同时覆盖更广的皮肤损伤层次。

缺点也非常明显:

机制归因会更加困难。

如果最终药效很好,很难直接判断候选药主要改善了UVA相关的真皮损伤,还是UVB相关的表皮和屏障损伤。

2、已经完成单波段PoC以后再做复合验证

这是更推荐的开发顺序。

例如候选药在UVB模型中已经证明能够改善皮肤屏障和皱纹。

后续为了增强临床相关性,再增加UVA+UVB复合模型。

或者候选药已经在UVA相关体系中证明真皮ECM保护,再通过复合照射验证其在更复杂光损伤背景下是否仍然有效。

这样每个模型承担的问题更清楚。

3、产品准备强调接近真实日光环境

真实日光暴露同时包含UVA和UVB。

如果企业希望最终得到一个更接近综合日光光老化的临床前数据包,复合照射具有价值。

但进入这种模型之前,需要先解决灯源光谱、UVA/UVB输出比例、照射距离和剂量稳定性。

否则所谓“UVA+UVB模型”在不同批次之间可能存在较大差异。

4、复合模型更适合作为确认模型,不一定适合第一轮筛选

候选药很多、剂量很多时,直接使用复合慢性光老化模型会增加周期和成本。

更高效的方式通常是:

单波段模型完成第一轮筛选;

确定候选药和剂量;

复合模型完成第二轮确认。

这样模型投入和研发阶段更加匹配。

SECTION 06

06

抗皱、胶原降解和屏障损伤为什么不能共用一个主要终点

1、抗皱最终应该回到皮肤表面结构

如果产品最终主打抗皱,最重要的终点之一应该直接反映皱纹。

可以进行标准化大体拍照。

条件允许时可以结合皮肤复制模、三维皮肤表面成像或者其他皮肤粗糙度分析,得到皱纹深度、面积和粗糙度等参数。

皮肤弹性也可以作为重要功能性指标。

如果一个候选药只降低MMP表达,却没有任何皱纹或皮肤力学改善,抗皱结论仍然偏弱。

2、胶原保护应该进入真皮ECM

如果产品核心是胶原保护,可以通过Masson、Sirius Red等病理方法观察胶原纤维。

同时检测胶原相关蛋白、MMP/TIMP系统以及必要的胶原含量指标。

重点关注:

胶原有没有真正减少;

候选药有没有保护或者恢复;

纤维排列有没有改善。

这类项目的大体皱纹变化可能出现得更晚。

因此不能因为早期皱纹变化不明显,就直接判定候选药无效。

3、屏障修复应该以皮肤功能终点为核心

TEWL和皮肤含水量通常比单纯WB检测FLG更接近真实屏障功能。

可以进一步结合表皮厚度、角质层结构和屏障相关蛋白。

一个候选药即使没有明显增加胶原,只要能够稳定降低TEWL、恢复含水量并改善屏障相关结构,对于屏障修复型产品仍然可能是一个明确的阳性结果。

4、三类终点出现的时间可能完全不同

炎症和屏障变化可以比较早出现。

ECM重塑通常需要更长时间积累。

皱纹又是组织结构变化最终反映到皮肤表面的结果。

所以,同一个时间点同时要求TEWL、胶原和皱纹都达到最大差异,本身就可能不合理。

SECTION 07

07

不同模型的照射周期应该怎样根据终点倒推

1、短周期更适合看屏障和急性光损伤

已有UVB相关研究可以在较短照射周期内形成明显的TEWL升高、表皮增厚和屏障蛋白异常。

所以,如果候选药主要开发方向是皮肤屏障保护,没有必要机械做到非常长的慢性光老化周期。

短周期可以快速完成PoC。

2、慢性皱纹和ECM需要更长的累积损伤

如果主要终点是胶原重塑、皮肤弹性和皱纹,实验周期需要覆盖慢性光损伤形成过程。

SKH-1无毛鼠的慢性UV光老化研究中,常见设计会持续数周甚至更长。

具体到底是6周、8周还是10周,不建议只照搬一篇文献。

更重要的是本实验室所使用灯源、动物周龄、照射频率和剂量下,模型组什么时候出现稳定而不过度的皱纹和ECM变化。

3、正式实验前最好先建立模型时间曲线

如果平台之前没有做过当前灯源和当前条件的模型,建议先做小规模预实验。

例如设置多个观察时间点。

持续记录TEWL、皮肤水分、皮肤照片和动物耐受情况。

在部分时间点取材观察表皮厚度和胶原。

这样可以知道:

屏障什么时候开始坏;

皱纹什么时候开始明显;

胶原什么时候出现稳定下降;

什么时候模型进入平台期。

随后再决定正式药效实验的终点时间。

4、候选药的作用速度也需要进入周期设计

屏障保护剂可能数天到数周就可以看到功能改善。

促进胶原重塑的药物通常需要更长时间。

如果把两类药都固定做同样4周,可能会系统性低估后者。

所以实验周期应同时匹配模型形成时间和药物作用时间。

SECTION 08

08

UVA和UVB剂量为什么不能直接按数字大小比较

1、UVA和UVB常用的剂量单位量级不同

UVA实验常见剂量会以J/cm²表示。

UVB实验则经常以mJ/cm²表示。

因此看到“UVA 5 J/cm²”和“UVB 100 mJ/cm²”时,不能直接根据数字判断哪个模型更强。

两者波长、生物学效应和皮肤穿透完全不同。

2、真正需要控制的是灯源实际输出

同样标注为UVB灯,灯管使用时间不同、照射距离不同、预热时间不同,实际irradiance都可能变化。

所以正式动物实验不能只记录:

每天照15分钟。

更应该记录实际照射强度和最终能量剂量。

如果灯管逐渐衰减,但实验仍然固定照射时间,模型强度会随批次发生变化。

3、UVA和UVB需要使用匹配的测量设备

辐照度计或者探头需要覆盖对应波段。

测UVB的设备不能简单拿来评价UVA输出。

正式建模前最好对灯源进行定期校准,并记录动物背部不同位置的光照均一性。

4、不同文献剂量不能直接复制

两篇文章即使都写UVB 100 mJ/cm²,灯源光谱、动物、照射面积和频次不同,最终损伤程度也可能差很多。

所以参考文献更适合用于确定大致范围。

真正的正式剂量仍然要通过本平台预实验确定。

SECTION 09

09

SKH-1无毛鼠做光老化,照得越重为什么反而可能越难评价药效

1、光照强度过高容易从慢性光老化变成急性损伤

如果UVB剂量过大,动物可能出现明显红斑、脱屑、结痂甚至表皮损伤。

这时实验主要在评价急性炎症和组织修复。

原本希望观察的慢性皱纹和ECM重塑反而会被严重急性损伤掩盖。

2、模型过强会压缩候选药的可逆空间

例如模型组胶原已经接近严重破坏,皮肤屏障长期处于明显异常状态。

一个中等强度的候选药即使有保护作用,也可能无法将终点拉回。

最终得到“无效”。

但问题可能来自模型过度,而非候选药完全没有药理作用。

3、过强模型也可能导致组内变异增加

动物受到严重光损伤以后,局部抓挠、结痂、恢复速度都会出现明显个体差异。

这些因素会进一步放大大体评分和病理终点的变异。

对于企业药效实验来说,模型“够用”通常比模型“越严重越好”更重要。

4、正式模型最好保留足够的药效动态范围

理想状态下,模型组相对于正常组出现稳定、可重复的光老化改变。

同时阳性药仍然能够形成明确改善。

这种模型才适合用来区分低、中、高剂量候选药。

SECTION 10

10

外用候选药为什么还要考虑“照光前涂还是照光后涂”

1、照光前给药可能混入物理防晒效应

这是外用抗光老化项目非常容易忽略的问题。

如果受试制剂在UV照射前涂在皮肤表面,它可能吸收、反射或者散射一部分紫外线。

最终动物受到的实际UV剂量下降。

后面看到TEWL更低、炎症更轻、胶原保存更好,并不能全部解释成药物已经进入皮肤发挥生物学作用。

其中可能存在单纯的“挡光”。

2、预防型产品可以照光前给药,但需要明确产品定位

如果产品本身就定位于光保护或者预防性抗光老化,照光前使用具有合理性。

但需要考虑增加制剂UV吸收、透光率或者其他光学评价。

这样才能判断动物药效中有多少可能来自光学屏蔽。

3、治疗型候选药更适合把给药和UV照射错开

如果产品希望证明的是光照以后促进修复、抑制ECM降解或者恢复皮肤屏障,可以考虑在照射后给药,或者设置足够的时间间隔。

这样能够明显降低防晒因素对结果的干扰。

4、Vehicle组尤其重要

外用基质本身可能具有保湿、封闭和一定光学作用。

所以外用光老化实验的模型对照需要使用完全匹配的空白基质。

不能拿“UV照射但什么都不涂”的动物直接和“UV+受试乳膏”比较。

SECTION 11

11

阳性药应该根据UVA、UVB和产品定位重新选择

1、阳性药首先需要和本轮核心终点匹配

如果项目主要研究真皮ECM和抗皱,可以选择具有明确抗光老化和胶原重塑依据的阳性参照。

如果项目主要研究皮肤屏障,则更需要一个能够稳定改善屏障功能的参照。

同一个阳性药没有必要承担所有产品类型。

2、维A酸类阳性药需要注意自身皮肤效应

维A酸类常被用于光老化相关研究。

但它本身可以明显改变表皮增殖和皮肤状态。

所以如果实验主要终点是表皮厚度或局部刺激,结果解释需要特别谨慎。

阳性药的“有效”不意味着所有指标都应该向正常组恢复。

3、阳性药剂量也需要平台预验证

不能直接从其他实验室文献复制剂量。

外用制剂处方、动物背景和照射方案变化以后,阳性药效果也会变化。

正式受试药实验前,最好已经掌握当前平台条件下阳性药的大致效应范围。

4、阳性药的作用是证明模型可响应

如果模型组形成了非常严重的损伤,阳性药也完全无法改善,受试药阴性结果的解释力会明显下降。

因此,阳性药也是模型质量控制的一部分。

SECTION 12

12

出现“屏障改善但胶原没恢复”或者“胶原恢复但TEWL没改善”应该怎么解释

1、TEWL改善、胶原没有变化

这种结果首先考虑候选药主要作用于表皮和皮肤屏障。

如果FLG、CLDN1、AQP3等指标同步恢复,大体和TEWL结果一致,那么候选药可能具有明确的屏障修复价值。

此时胶原阴性并不自动等于药物无效。

更值得判断的是:

当前产品定位究竟需不需要真皮ECM改善。

如果TPP就是屏障修复,可以继续推进。

如果产品主打抗皱,则需要增加更长周期或者更适合真皮损伤的模型。

2、胶原改善、TEWL没有明显恢复

这种结果可能说明候选药主要作用于真皮成纤维细胞和ECM。

如果同时看到MMP下降、COL1恢复、胶原纤维结构改善,而屏障指标变化有限,机制上完全可能成立。

对于真皮重塑型候选药,可以继续观察皱纹和皮肤弹性是否随后改善。

3、皱纹改善,但胶原没有明显变化

需要首先排查皮肤含水量、局部水肿和Vehicle保湿作用。

皮肤表面水合增加以后,皱纹外观可能短期改善。

如果大体照片变化明显,但Masson、Sirius Red、胶原相关蛋白和弹性都没有变化,就需要谨慎解释长期抗皱价值。

4、胶原分子指标改善,但病理结构没有恢复

可能是实验时间还不够。

COL1相关表达上升以后,真正形成新的ECM并重新组织需要时间。

这时可以增加后续观察,而不是立即认为分子结果和病理结果互相矛盾。

5、所有分子指标都改善,但大体皱纹没有变化

同样需要考虑时间尺度。

分子PD可以早于组织结构和外观表型。

企业项目最好提前设定:

早期PD成功标准;

中期组织学成功标准;

晚期外观终点成功标准。

这样结果更容易解释。

SECTION 13

13

一个候选药需要同时做UVA和UVB两个模型吗

1、绝大多数项目早期没有必要一开始就做两个

如果候选药机制和TPP非常明确,优先选择一个最匹配的模型完成PoC即可。

屏障和表皮损伤为主,可以优先UVB。

真皮胶原、成纤维细胞和ECM为主,可以考虑UVA或更针对真皮的照射体系。

2、第二个模型应该解决新的问题

例如候选药已经在UVB模型中证明抗炎、屏障和抗皱有效。

第二轮增加UVA,是为了判断真皮ECM保护是否仍然成立。

这种设计具有明确价值。

如果两个模型只是重复拍照、做HE、Masson和几个相同WB指标,信息增量有限。

3、开发阶段越往后,交叉模型验证价值越高

早期筛选重点是效率。

进入候选物确认阶段以后,需要考虑结果是否依赖某一种特定模型。

这时增加第二种光谱或者复合照射模型,可以提高证据稳定性。

4、最终决定要看产品准备如何进入临床

如果产品预期长期用于日常光老化人群,临床面对的是复杂日光暴露。

那么后期增加UVA+UVB复合验证通常比一直只做单一波段更具有转化意义。

SECTION 14

14

皮肤光老化项目最容易出现哪些方案设计问题

1、所有抗光老化候选药统一使用同一套UVB模型

没有根据产品TPP和靶层选择照射方式。

2、把UVA简单理解成“真皮模型”,UVB简单理解成“表皮模型”

忽略两种紫外线之间大量交叉效应。

3、只记录每天照射多少分钟

没有实际测量irradiance和能量剂量。

4、灯管长期使用但不重新校准

输出下降以后,不同批次模型强度发生变化。

5、不同文献的UVA和UVB剂量直接比较数字大小

忽略J/cm²和mJ/cm²以及光谱差异。

6、模型照得过重

最终形成急性光损伤、结痂和明显炎症,慢性光老化评价空间反而下降。

7、模型照得太轻

主要终点在实验结束时仍然没有形成稳定差异。

8、只做终点取材,没有模型形成时间曲线

无法知道屏障、胶原和皱纹分别从什么时候开始出现变化。

9、所有药物统一做相同治疗周期

没有考虑屏障修复和ECM重塑的作用时间不同。

10、外用药照光前涂,却没有评估潜在防晒作用

最终药效可能混入物理遮光。

11、Vehicle不完全匹配

受试制剂本身的保湿、封闭和屏障作用无法排除。

12、把抗炎直接解释成抗光老化

炎症下降只是证据链中的一部分。

13、只测MMP和COL1,就直接得出抗皱结论

缺少真实皱纹和皮肤力学终点。

14、只看照片,不做组织学

容易受到水合、光线和皮肤状态影响。

15、只做HE和Masson,不测皮肤功能

对于屏障型产品缺少功能性证据。

16、阳性药选得过于习惯化

没有根据产品机制和主要终点决定阳性参照。

17、候选药在UVB模型阴性以后直接淘汰

没有先判断候选药是不是更偏真皮ECM机制。

18、候选药在UVB模型阳性以后直接外推“全面抗光老化”

仍然需要判断药效主要来自抗炎、屏障保护还是长期ECM重塑。

SECTION 15

15

一套更适合医药企业的皮肤光老化动物实验决策流程

第一步,先定义产品TPP。

明确候选药最核心的产品价值。

抗皱、胶原保护、屏障修复、抗氧化、抗炎或者成纤维细胞抗衰老,需要先排出优先级。

第二步,确定主要作用皮肤层次。

如果核心作用更靠近表皮角质形成细胞和屏障,可以优先考虑UVB。

如果主要作用位于真皮成纤维细胞和ECM,可以重点评估UVA。

如果产品定位是综合抗光老化,则可以考虑复合照射或者分阶段模型。

第三步,确定第一轮实验到底是筛选还是关键PoC。

候选物很多时,优先选择成本和周期更加可控的单一模型。

进入候选物确认阶段以后,再增加复合模型或第二种光谱验证。

第四步,先建立照射条件预实验。

确认灯源实际输出、照射距离、剂量、频率和动物耐受。

建立基础时间曲线。

第五步,根据主要终点决定实验周期。

屏障终点可以更早。

ECM和皱纹需要更长慢性暴露。

第六步,确定外用药给药和UV照射的先后关系。

预防型光保护产品可以考虑照光前给药。

治疗和修复型产品需要尽量避免把防晒效应混进药理作用。

第七步,选择与产品机制匹配的阳性药。

同时确认空白基质控制。

第八步,建立主要终点和次要终点。

每个项目最好只有少数几个真正决定Go/No-Go的核心终点。

其余指标用于解释机制。

第九步,建立结果反查逻辑。

屏障阳性、胶原阴性,需要判断产品是否偏表皮。

胶原阳性、TEWL阴性,需要判断产品是否偏真皮。

分子阳性、大体阴性,需要判断观察周期。

照片阳性、病理阴性,需要排查水合和Vehicle效应。

第十步,再决定是否增加第二模型。

只有当第二模型能够回答新的研发问题时,再继续投入。

这样才能避免“为了证明有效而重复堆模型”,让每一轮动物实验都真正服务于后续开发决策。

SECTION 16

16

博恩生物可以为皮肤光老化项目提供哪些实验支持

皮肤光老化候选药的临床前评价,真正困难的地方并不是建立一个UV照射模型。

更重要的是根据候选药机制、产品定位和给药方式,选择合适的光谱、照射周期和药效终点。

博恩生物可以根据候选药的研发阶段和TPP,协助设计UVB、UVA及复合紫外照射相关的皮肤光老化动物研究路线,并根据模型条件评估SKH-1无毛鼠等实验体系的适用性。

在模型设计方面,可以围绕照射光谱、照射剂量、照射频率、累积周期和治疗窗口进行预实验和正式实验设计,避免急性光损伤过重或者慢性光老化表型不足。

对于外用候选药,可以进一步结合制剂形式、给药浓度、单位面积给药量、给药面积和给药时间,设计照光前给药、照光后给药以及Vehicle对照。

如果项目需要判断外用制剂是否存在局部遮光或保湿带来的干扰,也可以在方案中提前设置相应控制。

在大体药效方面,可以开展连续标准化皮肤拍照、皱纹评分及相关皮肤表面评价。

根据项目条件,还可以进一步结合皮肤弹性、皮肤含水量和TEWL等功能性终点。

在病理评价方面,可以通过HE观察表皮和真皮结构,通过Masson、Sirius Red等方法评价胶原纤维,并根据研究目的增加弹性纤维等相关染色。

在分子机制方面,可以围绕COL1、COL3、MMP/TIMP系统、MAPK、NF-κB、氧化应激、屏障相关蛋白、细胞衰老以及候选药自身靶点设计Western blot、qPCR、ELISA、IHC、IF等检测。

如果候选药属于外用小分子、肽类或者其他需要明确皮肤递送的产品,还可以进一步结合给药区域皮肤暴露、血浆暴露以及必要的表皮/真皮分层检测,建立局部暴露—PD—药效关系。

对于已经完成一轮UVB模型但结果不理想的项目,也可以根据现有数据反查:

是模型强度不合适;

照射周期不匹配;

候选药主要作用于真皮而当前模型表皮损伤过重;

还是药物已经有分子PD,但组织结构恢复时间不足。

皮肤光老化项目最终需要解决的,并不是“UVA和UVB谁更好”。

一个以皮肤屏障为核心的候选药,最重要的数据可能是TEWL、含水量和屏障蛋白恢复。

一个以胶原保护为核心的候选药,最重要的数据则可能是真皮ECM、MMP、成纤维细胞状态和后期皱纹变化。

而一个综合抗光老化产品,可能最终需要经过单波段PoC和复合光照确认两个阶段。

所以,选择UVA还是UVB之前,先把候选药真正准备解决的皮肤问题拆清楚。

再从目标皮肤层次、损伤形成速度、给药窗口和主要终点倒推照射方案。

这样建立出来的光老化模型,才能真正回答候选药为什么有效、适合什么产品定位,以及下一步是否值得继续推进。

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