所謂的“替代方法”是對英文“alternative methods”的翻譯，但其意義應(yīng)該是指“最優(yōu)選的方法”，而不僅僅是追求“替代”動物試驗。研究“化妝品動物體外替代試驗”是為了尋找更精確、一致性更高、更靈敏、更經(jīng)濟(jì)的優(yōu)選方法，而這些“優(yōu)選方法”首先需要符合3R原則。

縱觀替代毒理學(xué)的發(fā)展，其研發(fā)思路經(jīng)歷了最開始的以離體器官、屠宰場廢料、雞胚等取代整體動物試驗，至以體外細(xì)胞系、重建人體組織（眼角膜、皮膚模型）為研究對象的模型，再到以微生理為基礎(chǔ)的芯片技術(shù)，以及以計算及信息技術(shù)為基礎(chǔ)的定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）預(yù)測等。

在安全性評價中，經(jīng)過驗證的用于評價局部毒性的替代試驗方法較多，包括皮膚刺激性/腐蝕性、眼刺激性/腐蝕性、皮膚光毒性、皮膚致敏性等，可通過單一方法或幾種替代方法組合的策略，評價化妝品及其配方原料（包括雜質(zhì)）的安全性，且在評價過程中不使用整體動物試驗。但是在全身毒性方面（遺傳毒性、致癌性/致畸性/致突變性、胚胎毒性等），至今沒有可以完全取代動物試驗的策略，尤其是在亞慢性和長期毒性的評估中，仍然依賴整體動物試驗。

根據(jù)替代方法的研究和使用經(jīng)驗，科學(xué)界逐步形成了根據(jù)特定的毒理學(xué)終點，“自上而下”或“自下而上”地有序選擇一系列試驗的“組合策略”。例如評價一個受試物的眼刺激性時，可以從評價腐蝕性的試驗開始，到評價刺激性的試驗結(jié)束，或反過來檢測。組合策略既可以高效地篩選出結(jié)果，也可以彌補單一試驗的局限性。

風(fēng)險評估是以保證消費者健康安全為目的、識別和控制化妝品安全風(fēng)險的手段，通過定量或定性的方法，在特定情境下衡量危害或者預(yù)估風(fēng)險的大小和程度。風(fēng)險評估可分為定性評估和定量評估。定性評估結(jié)論常常以“是”或“否”、“低”“中”或“高”來表示目標(biāo)物質(zhì)的毒理學(xué)性質(zhì)；定量評估是通過試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行計算來表示風(fēng)險大小，化妝品安全風(fēng)險評估中常根據(jù)透皮吸收進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的量來計算安全邊界值（MoS）。

在進(jìn)行風(fēng)險評估時，需要考慮任何現(xiàn)有并且可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)。除化合物已有的理化性質(zhì)、動物試驗數(shù)據(jù)、體外試驗數(shù)據(jù)、臨床研究、使用中的不良反應(yīng)信息外，還可以加入計算機模擬預(yù)測的數(shù)據(jù)，如定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）、生理基礎(chǔ)的藥物動力學(xué)/毒代動力學(xué)模型數(shù)據(jù)（PBPK/PBTK）、物質(zhì)分組（grouping）及交叉參照法（read-across），這些計算機模擬預(yù)測的數(shù)據(jù)為化妝品原料的前期開發(fā)提供了新的研究思路和方向，作為模擬預(yù)測的結(jié)果可為安全風(fēng)險評估提供背景數(shù)據(jù)，但并不是毒理學(xué)證據(jù)。在歐盟推出REACH法規(guī)以及化妝品動物試驗禁令后，替代方法在安全風(fēng)險評估中的作用日益重要。

美國的“21世紀(jì)毒性試驗：遠(yuǎn)景與策略”指出，未來的毒性測試和風(fēng)險評估策略應(yīng)以“毒性通路”為基礎(chǔ)，通過計算生物學(xué)方法和以人類生物學(xué)為基礎(chǔ)的體外方法組合，對毒性通路中有顯著生物學(xué)意義的影響進(jìn)行評估，目標(biāo)是在危害發(fā)生早期及時識別關(guān)鍵路徑中受到影響而導(dǎo)致不良健康結(jié)局的因素，了解其對人體健康產(chǎn)生的影響。

2001年，國際化學(xué)品安全規(guī)劃處（IPCS）提出以毒性作用模式（Mode-of-Action，MOA）確定動物數(shù)據(jù)與人類的相關(guān)性。此后，學(xué)術(shù)界又提出了“有害結(jié)局路徑”（Adverse Outcome Pathway，AOP）概念，用于描述分子起始事件（Molecular Initiating Event，MIE）在生物體不同組織結(jié)構(gòu)層次中所表現(xiàn)出的與危害評估相關(guān)“有害結(jié)局”（Adverse Outcome，AO）間的相互聯(lián)系。AOP將現(xiàn)有方法與系統(tǒng)生物學(xué)聯(lián)系起來，收集和評估與化學(xué)、生物學(xué)和毒理學(xué)相關(guān)信息，為化學(xué)物毒性預(yù)測和法規(guī)決策提供科學(xué)依據(jù)。

AOP的概念與傳統(tǒng)的毒性作用評價不同，它整合了與毒性測試終點相關(guān)信息或因果聯(lián)系，即關(guān)鍵事件關(guān)系（Key Event Relationships，KER），通過闡釋與有害結(jié)局相關(guān)的通路機制，建立與法規(guī)監(jiān)測相關(guān)的毒性終點及相應(yīng)測試方法。因此，AOP可以有效整合多學(xué)科的最新技術(shù)，發(fā)掘毒性作用下更深層次的作用機理，開發(fā)新型的基于人體生命科學(xué)的測試方法，進(jìn)行化學(xué)物危害評估或提供優(yōu)先級測試建議，實現(xiàn)3R目標(biāo)。近幾年興起的皮膚致敏性替代方法，就是成功應(yīng)用AOP的案例。

具體來說，皮膚致敏分為致敏階段和免疫應(yīng)答階段，在皮膚致敏的AOP中共包含4個關(guān)鍵事件（Key Event，KE）：KE1（也是MIE）為外源性化學(xué)物質(zhì)與皮膚蛋白共價結(jié)合形成復(fù)合物（抗原），引起細(xì)胞層面的KE2角質(zhì)細(xì)胞應(yīng)答（炎癥反應(yīng)）和KE3樹突狀細(xì)胞激活；活化的樹突狀細(xì)胞遷移至淋巴結(jié)導(dǎo)致器官/系統(tǒng)性反應(yīng)（Organ/System response）的KE4記憶T細(xì)胞的增殖，人體再次接觸同類抗原時引起免疫應(yīng)答；最終在機體層面（Organism response）的有害結(jié)局（AO）引起人體的接觸性皮炎。針對皮膚致敏性AOP過程中的每一個關(guān)鍵事件，設(shè)計相應(yīng)試驗進(jìn)行檢測，以不同KE階段的試驗結(jié)果為參考，綜合性評價化學(xué)物質(zhì)的皮膚致敏性。需要關(guān)注的是，由于每種試驗都有其局限性，且皮膚致敏性的有害結(jié)局產(chǎn)生是一系列KE連續(xù)發(fā)生的過程，所以不同階段的檢測結(jié)果需根據(jù)證據(jù)權(quán)重綜合考慮。

（摘自《化妝品安全性評價方法及實例》　王鋼力、邢書霞主編　中國醫(yī)藥科技出版社出版）