防曬劑的益處（SUNSCREEN BENEFITS）
有效的防曬劑應能防護曬傷、致癌、光老化、光免疫抑制 (photoimmune suppression) 與光敏感性 (photosensitivity)。若某產品中各製劑的合併吸收光譜與特定不良事件的作用光譜 (action spectrum) 相符，通常即假定該防曬產品具有效力。日曬不良效應的作用光譜列於表 132.5。有大量證據顯示，曬傷、光老化、角質細胞癌 (keratinocyte carcinoma) 的誘發與光免疫抑制，全都以 UVB 輻射最有效率地產生。然而，研究顯示對其中某些事件而言，UVA 也扮演程度不一的角色。例如，UVB 在人類皮膚誘發紅斑的效力約為 UVA 的 1000 倍。另一方面，光老化原本被認為主要肇因於 UVB 輻射，但 UVA 穿透真皮更深，可能在此過程中扮演重要角色。同樣地，雖然大多數研究（在多種模式系統中）證明誘發光免疫抑制最有效的輻射位於 UVB 範圍，但僅提供 UVB 防護的防曬劑在阻斷此效應上並非完全有效。
就皮膚鱗狀細胞癌（squamous cell carcinoma, SCC）而言，流行病學與動物研究，加上在人類 SCC 中辨識出 UVB 與 UVA 的「特徵 (signature)」突變，強力支持其主要由 UVB 所致，但 UVA 也可能扮演一定角色。大多數證據同樣支持 UVB 在基底細胞癌（basal cell carcinoma, BCC）誘發中的角色，但黑色素瘤的作用光譜仍有爭議。儘管如此，UVB 似乎是最可能的元兇。例如，在黑色素細胞異常位於表皮的基因轉殖小鼠中，對新生小鼠給予單一劑量的紅斑（曬傷）劑量便大幅增強了黑色素瘤的形成。
也必須謹記，即使與 UVB 相比，UVA 在皮膚中誘發特定事件的效率較低，但陽光中 UVA 的量是 UVB 的 10 至 20 倍。就皮膚所接受的相對 UV 劑量而言，當個體塗抹具 UVB 防護的防曬劑時，此比值甚至更高，尤其在 SPF ≥8 時；這使人得以在日光下停留更久，並造成相對更高程度的 UVA 吸收。因此，使用廣效防曬劑應成為任何光防護策略的目標。
雖然某一產品的防護效能或許可從作用光譜（見表 132.5）與吸收光譜（見圖 132.4）的比較來預測，但最具效度的效力衡量方式是在人類受試者身上進行的前瞻性研究。然而，就皮膚癌與光老化而言，此類研究難以執行，因為這些光生物學過程具有極長的潛伏期。可以使用動物模式，如同在光老化與 SCC 誘發研究中常見的做法，但就 BCC（例如僅具一個正常 Ptch 等位基因的小鼠）與黑色素瘤（例如負鼠 opossums）而言，可用的動物模式相當有限。另一種取徑是採用試驗來測量防曬劑對已知為重要病理生理前驅事件之生物學終點的影響，但在可辨識病灶發生之前進行。例子包括研究防曬劑對光化性角化症發生的影響，或檢測人類皮膚中的 DNA 傷害或突變基因。
關於防曬劑效力的許多資訊係基於回溯性病例對照研究。由於這些研究的效度較低、研究設計的變異性，尤其是內在的回憶偏差 (recall bias)，許多這類研究得出相互衝突的結果。
曬傷 (Sunburn)
在防曬劑上市前測試期間所進行的無數未發表 SPF 研究，證實了它們預防曬傷的能力。然而，在「真實世界」情境中的對照人體研究發現，使用防曬劑並非總能預防曬傷。此一落差的主要原因是，個體實際上並未以對照 SPF 測試中所使用的相同表面密度塗抹防曬劑，即 2 mg/cm。部分研究顯示，大多數防曬劑使用者僅塗抹該用量的 20%–50%。這意味著 SPF 相應地降低，亦即僅塗抹標準量一半的 SPF 15 產品，可能造成相當於 SPF 7.5 甚至更低產品的防護。覆蓋一名成人皮膚所需的適當防曬劑量約為 30–45 ml 或 2–3 湯匙。改善順從性的策略包括塗抹產品兩次以獲得適當的表面密度，此舉同時可減少「漏塗」區域的發生；或使用 SPF 為所欲程度兩倍的產品。近期一項隨機、雙盲試驗證明，在實際使用條件下為期五天的期間內，SPF100+ 防曬劑相較於 SPF50+ 防曬劑提供顯著更佳的曬傷防護。
光老化 (Photoaging)
在一項光化性角化症研究中，每日使用防曬劑超過 2 年期間，觀察到真皮彈性纖維變性 (dermal elastosis) 顯著減少。一項較短期的研究發現，具有廣效涵蓋範圍且顯著延伸至 UVA 光譜的防曬劑，可預防人類志願者身上（來自模擬太陽輻射的）多項日曬傷害的生化指標。較近期，903 名澳洲
成人接受了為期 4.5 年的研究。其中一半被指示每日使用防曬劑，其餘則可自行斟酌使用防曬劑。研究結束時，每日使用防曬劑組並未顯示可偵測到的光老化增加，而自行斟酌組的皮膚老化則高出 24%。
光免疫抑制 (Photoimmunologic Suppression)
UV 輻射造成的免疫抑制最早在動物研究中被報告，這些研究顯示，若小鼠在腫瘤移植前接受非致瘤劑量的 UV 照射，牠們便不再能排斥 UV 誘發的皮膚腫瘤。UV 的此種免疫抑制
效應已被證實會影響延遲型過敏 (delayed-type hypersensitivity) 與接觸過敏 (contact sensitivity)，以及腫瘤排斥，且在人類與動物身上皆會發生。雖然負責的作用光譜已被證實主要位於 UVB 範圍，但在實驗研究中，UVB 防曬劑並非總能提供對免疫抑制的防護。在一項針對大量人類志願者、設計精巧的研究中，Kelly 及其同事報告，防曬劑確實對免疫抑制提供了一些防護，但防護程度不如對曬傷者。研究人員將對免疫抑制的光防護量化為免疫防護係數（immune protective factor, IPF），並將 IPF 與紅斑防護係數（erythema protection factor, EPF，一項類似 SPF 的指標）作比較。在他們的研究中，IPF 僅為 4.9，而 EPF 為 14.2。作者推測此差異係由於所塗抹的防曬劑未阻擋 UVA 輻射所致。部分關切光免疫抑制對人類健康各面向影響的研究者建議，防曬劑除了 SPF 之外也應測試並標示 IPF，儘管其臨床相關性並非直接顯而易見。
光化性角化症與角質細胞皮膚癌 (Actinic Keratoses and Keratinocyte Skin Cancer)
由於 SCC 與 BCC 的發生具有長潛伏期，最早兩項檢視防曬劑對癌症預防效果的人體前瞻性研究，係追蹤光化性角化症（SCC 的前驅病灶）作為 SCC 發生的替代指標。在一組 53 名既往有光化性角化症病史的個體中，SPF 29 的防曬劑被每日塗抹超過 2 年期間；相較於安慰劑組，防曬劑治療組在 2 年期間內的光化性角化症顯著較少。兩組之間在皮膚癌方面的差異並不顯著，可能是由於試驗期間相對較短。
在澳洲的單一夏季期間，588 名個體（年齡 >40 歲）被隨機分配為每日塗抹 SPF 17 防曬劑或基劑乳霜。觀察到防曬劑治療組的光化性角化症數目顯著減少。數年之後，一項澳洲前瞻性研究將主動介入組（提供 SPF 17 防曬劑並鼓勵每日使用）與一般族群防曬劑使用的背景率作比較。結果發現防曬劑治療組的 SCC 數目顯著較少，但兩組之間 BCC 的數目並無差異。從關於解剖分布的臨床觀察可知，UV 輻射與 BCC 之間的關係較 SCC 更為複雜。
在一項納入 120 名實體器官移植受者（全部都接受過防曬相關衛教）的前瞻性試驗中，60 名個體獲得免費的廣效防曬劑，每日塗抹於頭頸部、前臂與手部。在為期 24 個月、平均每週記錄 5.6 次塗抹的期間內，防曬劑組相較於對照組發生顯著較少的新光化性角化症與 SCC。雖然兩組的基準光化性角化症計數相等，防曬劑組的光化性角化症總數也有顯著的整體減少，且侵襲性 SCC 較少。BCC 的減少則未達統計顯著性。
皮膚黑色素瘤 (Cutaneous Melanoma)
發展降低黑色素瘤風險的防曬劑效力研究相當困難，且有些人可能不認為此類研究符合倫理。如同 SCC 與光化性角化症的情形，多位研究者以兒童黑色素細胞痣 (melanocytic nevi) 的發生作為黑色素瘤風險的替代標記。痣的數目不僅與兒童的日曬有關，也與黑色素瘤風險升高有關。在數項回溯性流行病學研究中，研究者實際上報告使用防曬劑的兒童痣的數目增加。然而，在迄今唯一發表的前瞻性對照研究中，證實了防曬劑可抑制黑色素細胞痣的發生。後者這項研究以 SPF 30 的防曬劑，在總計 485 名 6 至 9 歲的加拿大學童身上進行為期 3 年的研究。
針對黑色素瘤病人的回溯性病例對照研究，就防曬劑使用與發生黑色素瘤風險的關係產生了相互衝突的結果。其中一些研究顯示風險降低，而另一些實際上顯示風險增加。兩個不同研究團隊對已發表研究所做的統合分析結論認為，使用防曬劑並未增加發生黑色素瘤的風險，但這些分析無法確認使用防曬劑具有保護效果。
此種結果的分歧引發了關於防曬劑使用的重大爭議。此爭議建立在兩條不同但相關的推理路線上。第一條與黑色素瘤誘發的作用光譜有關。若黑色素瘤的作用光譜實際上位於 UVA 範圍（如魚類研究所提示，但其他動物模式則否），那麼使用具 UVB 防護的防曬劑將使個體在日光下停留更久並接受更大劑量的 UVA，因而增加其發生黑色素瘤的風險。第二種理論則基於防曬劑的使用會降低人體維生素 D 濃度的概念。由於維生素 D 已被證實可減少多種正常與腫瘤細胞的增生並增加其分化，維生素 D 濃度偏低可能增加發生某些癌症（包括黑色素瘤）的風險。
然而，在一項前瞻性研究中，1621 名澳洲人（年齡 25–75 歲）被隨機分配為每日或自行斟酌將防曬劑塗抹於頭部與手臂（併用 30 mg β-carotene 或安慰劑補充品），為期 4 年。他們隨後被追蹤另外 10 年，在該期間內，每日防曬劑組辨識出 11 例新的原發性皮膚黑色素瘤，自行斟酌組則為 22 例。這代表前組所觀察到的發生率降低（風險比 [hazard ratio, HR]，0.50；95% CI，0.24 至 1.02；p = 0.05）；侵襲性黑色素瘤的減少則更為顯著：每日組 3 例，相對於自行斟酌組 11 例。
光敏感性疾病 (Photosensitivity Disorders)（見第 87 章）
其中某些反應由 UVB 輻射所引起，但大多數受影響的個體對 UVA 及／或可見光起反應。因此，他們需要以吸收或反射較長波長的製劑進行光防護，且已有少數研究確認了這類製劑的效力。目前，最具防護力的配方似乎是含 avobenzone 與 ecamsule 的產品。其他有用的製劑包括無機的 titanium 與 zinc oxides 以及 benzophenones。含 dihydroxyacetone 的自曬黑產品併用常規防曬劑可能提供部分益處，而含 iron oxide 的產品也可能有幫助。一般而言，傳統防曬劑對皮膚紫質症 (cutaneous porphyria) 病人的價值有限，因為 Soret band 包含紫–藍色可見光範圍（見第 49 章）。
圖 132-4：防曬劑的活性成分。
圖 132.4 防曬劑的活性成分。顏色較淺的長條代表效力不一。並非 UV 濾劑的「增效劑 (Boosters)」也會被加入防曬產品中，例如可散射入射輻射的微小球體，以及可增加防曬劑在皮膚上延展性的製劑。
表 132-5：光傷害的作用光譜（相對值）。
表 132.5 光傷害的作用光譜（相對值）。1，人體研究；2，流行病學研究；3，動物研究；4，相關生物學終點的體外研究。