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胶原蛋白正在超越玻尿酸成为抗衰护肤领域的“新顶流”。
根据 Frost&Sullivan 的报告,预计 2025 年胶原蛋白市场份额将首次超越玻尿酸成为护肤品第一大原料成分。其中,重组胶原蛋白凭借纯度、稳定性及安全性等优势被视为胶原蛋白领域内“皇冠上的明珠”,亦是抗衰护肤的新风口。
近期,巴黎欧莱雅推出了小蜜罐第二代面霜,称首次添加了与人体肌肤 III 型胶原 100% 同源的重组胶原蛋白成分;资生堂官宣领投创健医疗近 2 亿元 A 轮融资;国内重组胶原蛋白赛道已经跑出了锦波生物和巨子生物两家上市公司;华熙生物通过收购益尔康 51% 的股权进入重组胶原蛋白赛道,鸿星尔克跨界布局重组胶原蛋白领域...
与传统方法提取的胶原蛋白相比,重组胶原蛋白的优势有哪些?其应用潜力和产业化现状如何?
基于微生物细胞工厂合成重组胶原蛋白,更易于工业化生产
胶原蛋白是哺乳动物组织中含量最丰富的一类蛋白质,占机体总蛋白含量的 30%。这类成分具有生物可降解性、低免疫原性以及可促细胞增殖分化等特性,可作为一类理想的生物医用和美容护肤材料。
胶原蛋白传统的提取方法包括热水浸提法、酸碱水解法和酶解法。分子生物学研究的进步加速了胶原蛋白产业的发展,其中,利用基因工程技术生产的胶原蛋白称之为重组胶原蛋白。与传统的提取法相比,重组胶原蛋白具备纯度、稳定性及安全性高等优势,成为了目前的研究热点。
重组胶原蛋白是指基于人胶原蛋白的特征和主要功能域重新优化设计基因序列,然后构建各种宿主细胞作为微生物细胞工厂经过培养、发酵、分离纯化等工艺合成,包括转基因烟草、大肠杆菌以及酵母等。以微生物作为底盘细胞通常发酵成本较低,遗传背景清晰,低或无免疫排异、操作性强,因而更适宜工业化生产。
图|重组胶原蛋白与天然胶原蛋白的特性对比(来源:生物工程学报)
重组胶原蛋白大体可以分为3类,分别为重组人胶原蛋白、重组类人胶原蛋白和重组类胶原蛋白。
通常提到的重组胶原蛋白是指重组人源胶原蛋白,西北大学化工学院院长、巨子生物首席科学家范代娣接受媒体采访时曾详细解释了重组人胶原蛋白这一概念,“国家分类命名原则中的‘重组人胶原蛋白’是指具有三螺旋结构、与人体的胶原蛋白完全相同的物质。通俗来讲,假设人体的胶原蛋白分子结构是由三条链拧成的一股粗绳,那么‘重组人胶原蛋白’就需要通过技术手段完整复刻这样一股粗绳。”
上文提到的小蜜罐第二代面霜是巴黎欧莱雅首次将重组胶原蛋白引入其产品线,也是其重组胶原蛋白行业商业化的重要一步。该公司表示,配方中加入的重组胶原蛋白的氨基酸序列与人类皮肤中发现的 III 型胶原蛋白具有 100% 同源性,且独特的三螺旋柔性弯曲结构可使这种胶原蛋白变体与皮肤的天然胶原蛋白无缝相互作用,从而可能刺激核心胶原蛋白产生。
不过,也有业内人士指出,现阶段市面上大规模量产的重组胶原蛋白多为单链结构,在技术上还难以实现三螺旋结构重组胶原蛋白的量产。
已有两家上市公司,商业化还处于早期阶段
作为天然动物组织胶原蛋白的替代物,重组胶原蛋白拥有良好的生物活性、可以促进细胞增殖和组织修复,有潜力广泛应用于食品、化妆品、医美、生物材料以及生物医学等领域。与此同时,制备生产技术的进步也有望进一步拓宽应用场景。
根据西南证券的分析报告,胶原蛋白产品应用领域的需求持续增长,重组胶原蛋白渗透率快速提升,预计到 2027 年中国重组胶原蛋白市场规模将达到 1083 亿元,2022 年至 2027 年的年复合增长率约为 42.4%。
不过,整体来看,现阶段胶原蛋白赛道中,动物源胶原蛋白市场份额超过半壁江山,重组胶原蛋白仍处于追赶阶段,商业化也还在早期阶段。
在国际市场,重组胶原蛋白领域的重要参与者包括 Liven Proteins、Avantor、ProColl、Merck、ACROBiosystems、Geltor、Jellatech 等等;中国在重组蛋白领域具有优势,且并不落后于国际同行。国内重组胶原蛋白企业呈现百家争鸣的趋势,主要厂家包括锦波生物、巨子生物、丸美生物、暨源生物、广州暨南大学生物医药技术研究开发中心有限公司、未名拾光、创健医疗、华熙生物以及聚源生物等等。
根据信达证券发布的一份研究报告,胶原蛋白在功效性护肤品、医美等方面受到越来越多消费者和厂商的青睐。从产品端来看,在国内胶原蛋白功效护肤品中,主打重组胶原蛋白成分的品牌居多。进一步讲,国内重组胶原蛋白的主要应用场景为包括医用敷料和医美注射剂等在内的医疗器械和功能性化妆品。
在医美和化妆品赛道,重组胶原蛋白赛道已跑出了锦波生物和巨子生物两家上市公司,另一家由资生堂和法国奢侈品牌 LVMH 支持的重组胶原蛋白初创公司创健医疗已宣布启动上市辅导程序;福瑞达、华熙生物等也通过正式布局或者收购股权入局重组胶原蛋白赛道;一些合成生物新锐公司蓝晶微生物、态创生物、未名拾光等相继获得融资,正在研发重组胶原蛋白。
巨子生物是中国“重组胶原蛋白第一股”,于 2022 年成功登陆港交所。该公司主打重组人胶原蛋白,手握可复美和可丽金两张“王牌”,在医美功效护肤领域收益颇丰。2021 年的毛利率为 87.2%,2022 年的毛利率为 84.4%,全年总营收约 23.64 亿元,营收同比增幅达到 52.3%。
图|巨子生物利润表预测(来源:国元证券)
锦波生物是国内重组胶原蛋白行业的领跑者之一,为北交所胶原蛋白第一股,于 2023 年 3 月登陆北交所,上市后市值一度突破 200 亿元。该公司的主要产品为以功能蛋白为核心成分的医疗器械及功能性护肤品等,主打重组 III 型人源化重组胶原蛋白,包括第三类医疗器械产品“重组 III 型人源化胶原蛋白冻干纤维”,2022年共获得 7 个第二类医疗器械注册证。2022 年营收为 3.9 亿元,毛利率达到 85%。
上文提到,欧莱雅小蜜罐 2.0 中首次添加重组胶原蛋白,该重组胶原原料来自锦波生物,未来预计这两家公司可能会在更多领域有进一步的合作。另一方面,未来更多国内外大牌也将开始重视重组胶原蛋白原料。
总体来看,当前包括锦波生物、巨子生物、创健医疗、聚源生物在内的众多公司均看好重组胶原蛋白医美注射剂的应用前景,纷纷加码重组胶原蛋白三类械产品,并持续探索在防脱生发、女性私密领域的应用潜力。图|部分布局重组胶原蛋白产品的公司(来源:信达证券)
有分析认为,重组胶原蛋白极有潜力成为生物相容性良好的新生物功能材料领域最大的来源之一。目前,重组胶原蛋白已经被广泛用于制备不同用途的生物医用材料,包括组织修复工程、药物递送和蛋白质替代疗法等。Confalonieri 公司等采用一种已获批上市、含有 RGD 序列的重组胶原蛋白肽构建微球材料,用于支持间充质细胞生长。
加之,国内相继出台政策规范重组胶原蛋白市场的发展,推动该行业进入标准化发展阶段。2021年3月,《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》颁布,同年4月,《重组胶原蛋白类医疗产品分类界定原则》颁布;2022年8月,《重组胶原蛋白》行业标准(YY/T 1849—2022)正式实施,2023年1月29日,国家药监局医疗器械标准管理中心发布了《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》解读等等。
然而,行业火热发展的背后,领域内仍然有很多问题有待解决。目前重组胶原蛋白在应用层面的重中之重是解决渗透效率问题,商业化过程中存在的主要障碍集中在三螺旋结构表达、基因片段选择、三螺旋结构构建以及克服细胞转染和蛋白质纯化等方面,还需要进一步扩大生产规模并降低成本。
参考资料:
1.https://cjb.ijournals.cn/html/cjbcn/2023/3/gc23030942.htm#zz2.https://cjb.ijournals.cn/html/cjbcn/2022/9/gc22093228.htm3.https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202307061592059857_1.pdf4.https://style.cctv.com/2023/05/04/ARTIsBeuKj1K1Vj2zL7SWQeB230504.shtml5.https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202312271615001173_1.pdf?1703672954000.pdf
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