孫笑笑

1980年,美國醫學博士UittoJ等人從人體皮膚細胞體外培養中獲得了I型和III型膠原蛋白。自此,針對膠原蛋白的研究在國際上逐步展開,以培養、發酵、表達等方式獲得與人體相似的重組膠原蛋白成為行業想要突破的方向。但受制于研發成本高、周期長等因素,重組膠原蛋白始終困于實驗室。
1998年,中國第一位生物化學博士范代娣帶領團隊開啟對生物科研的探索,于2000年成功研發出重組膠原蛋白。
從0到1掌握重組膠原蛋白技術,讓中國成分、中國企業站上歷史舞臺。
膠原蛋白這個與玻尿酸齊名的原料,在過去幾十年間,其市場規模及商業化程度遠遠落后于玻尿酸。而伴隨基因生物工程技術的發展,重組膠原蛋白改變了這一局面。
時間來到2022年,號稱膠原蛋白“元年”的這一年里,有3家膠原蛋白原料企業走向上市當口。行業人紛紛側目:打開新局面的膠原蛋白能否真正站上風口?
科技創新改變“潮水的方向”
膠原蛋白(Collagen)是一種生物性高分子物質,是哺乳動物體內含量最豐富的蛋白質,存在于皮膚、軟骨、肌腱等組織中,占體內所有蛋白的30%,其三維螺旋結構為人體提供結構支持以及調控局部的生物響應。
基于其優異的生物學功能,膠原蛋白成為生物材料和再生醫學等領域最廣泛使用的蛋白質材料之一。具體到美容護理行業,膠原蛋白主要被應用于美容填充材料,以及具有修復功效的濕性輔料護膚品當中。
回溯膠原蛋白的歷史,1958年人類第一次從牛小皮中提取出“膠原蛋白”,正式拉開膠原蛋白的研究與應用序幕。
直到1981年,首款牛膠原填充劑Zyderm拿到(美國食品藥品監督管理局)FDA批準,此后市面上逐漸出現多款膠原蛋白產品,用于皮膚注射和填充。然而,新突破也帶來了新的技術難題。
據大量臨床驗證及文獻資料顯示,牛膠原填充劑不僅在填充效果上無法長時間持續,其最大的弊端在于1.5%~3.0%的人群會發生延遲性過敏反應。
到了20世紀90年代末,瘋牛病肆虐更讓外界擔心動物源膠原蛋白中會存在一些未知病原體,牛膠原產品遭到重創。
此后,研究人員開始使用重組DNA技術進行制備膠原蛋白的研究。到2000年,中國科學家、西安巨子生物基因技術股份有限公司(以下簡稱“巨子生物”)聯合創始人范代娣成功突破技術桎梏,通過基因工程技術高密度發酵生產的重組膠原蛋白正式問世,并將重組膠原蛋白研究成果進行產業轉化。
從此,重組膠原蛋白站到行業“聚光燈”下。
所謂重組膠原蛋白技術,是通過將膠原蛋白的天然基因序列或重新優化設計的基因序列,導入選定的宿主細胞中,如大腸桿菌和酵母菌經過培養、發酵、分離純化等工藝,獲得具有一定天然膠原蛋白特征和主要功能的蛋白質。
相比傳統動物源膠原蛋白,重組膠原蛋白的水溶性更好,并具有組分單一、制備過程可控、生產周期短等優勢。
面對這一全新的產業,以巨子生物為代表的中國企業開始在原料生產、產品制造、品牌建設、市場推廣等上下游全產業鏈模式上發力。也是在這個階段,中國企業成為引領重組膠原蛋白這一賽道的核心力量。
時間倒退回20多年前,范代娣伏案于實驗室研究重組膠原蛋白的表達方法,直到2000年成功將彼時1%的重組膠原蛋白表達量提升到29.4%,然后在2009年率領團隊實現量產,其發酵產量在當時達到14~18克/升。
這一突破不僅為中國企業角逐國際市場帶來高壁壘優勢,更代表著中國科研力量的升級迭代??萍紕撔赂淖兞恕俺彼姆较颉保亟M膠原蛋白也以絕對優勢等待時機“爆發”。
聚光燈下的膠原蛋白
2022年11月,巨子生物成功在港交所發行上市,成為“中國膠原蛋白第一股”;2023年7月,聚焦重組膠原蛋白與抗病毒領域的山西錦波生物醫藥股份有限公司登陸北交所;同一時段,主打膠原蛋白醫美概念的哈爾濱敷爾佳科技股份有限公司在深交所創業板發行新股;此外,國內另一家膠原蛋白原料商創爾生物,也在折戟科創板之后于2022年再闖北交所。
“上市潮”將膠原蛋白火速拉進熱門賽道,這個在中國市場“沉默”近30年的成分站上資本風口。
2022年8月,資生堂在華設立的資悅基金投資了主打重組膠原蛋白原料的江蘇創建醫療。一年后的2023年9月,江蘇創建醫療又宣布完成超2億元B輪融資,由LVMH旗下基金投資。
持續受到資本關注,一方面與重組膠原蛋白的市場熱度相關;另一方面在于較高的行業毛利率,使得市場競爭空間較大。弗若斯特沙利文數據顯示,2021年中國膠原蛋白產品市場規模達288億元人民幣,2017年~2021年復合增速保持31%,預計2027年其市場規模能達到1738億元人民幣。
同時,在該領域的巨子生物、錦波生物等國內行業頭部企業,2019年~2022年的毛利率都達到了80%以上,兼具高成長和高盈利能力。不斷升高的市場需求加上超強的“吸金”能力,讓這一領域進入快速增長階段。
根據弗若斯特沙利文統計,中國功效性護膚品市場預計2025年達到2118億元人民幣,2025年膠原蛋白市場份額將首次超越玻尿酸,成為第一大原料成分。資本市場熱火朝天,膠原蛋白在消費端的角色也變得至關重要。
首先,隨著功效護膚和延緩衰老兩大趨勢持續滲透,消費者對于皮膚緊致、修復等需求更加強烈。而膠原蛋白在敏感修復、醫美填充等方面優勢明顯。例如在眼周、淚溝等部位塑形效果較好,并且能引導組織再生,也就是即時效果與延時效果“雙贏”。
其次,基因工程技術的發展催生出“重組膠原蛋白”,讓美容護理行業重新聚焦于膠原蛋白這一成分。據弗若斯特沙利文統計,2017年重組膠原蛋白市場滲透率僅15.9%,2021年滲透率為37.7%,預計2027年市場滲透率為62.3%,市場規模將達1083億元,6年間即可發展至2021年的10倍。
巨大的市場潛力及快速崛起的中國企業,讓重組膠原蛋白進入規范化階段。國家藥品監督管理局于2021年發布《重組膠原蛋白生物材料命名指導原則》(以下簡稱“《指導原則》”),將重組膠原蛋白分為三類:重組人膠原蛋白、重組人源化膠原蛋白以及重組類膠原蛋白。《指導原則》同時為基于重組膠原蛋白生物材料制成的醫療器械產品通用名稱的制定提供參考,給產業和監管部門提供規范命名的技術指導。
雖然重組膠原蛋白領域完整、統一的國家標準體系還有待完善,但相較于大多數國家對膠原蛋白研發仍處于實驗室階段,我國的整體研發水平處于領先地位。在政策與技術的加碼下,重組膠原蛋白市場將得到有力推進。
引領中國成分,原料研發找到新方向
一方面是化妝品、醫美行業的監管規范化加強,提高了入局者門檻;另一方面是膠原蛋白研發技術還在進一步產業化、市場化的過程中。雙重考驗之下,重組膠原蛋白的技術壁壘仍在拔高。
以錦波生物為例,2021年6月29日自主研發的“重組Ⅲ型人源化膠原蛋白凍干纖維”獲得國家藥監局批準上市,意味著我國打通了體內植入級重組人源化膠原蛋白新材料的基礎研究、產業化和終端產品轉化全產業鏈條。
2023年2月,錦波生物又進一步提高了重組人源化膠原蛋白護膚品的透皮吸收率,成功開發出3kDa小分子micoreCol.Ⅲ,據其稱是目前市場上最小的膠原蛋白分子。
除此之外,巨子生物也在持續夯實該領域的研究創新。據悉,巨子生物重組膠原蛋白“分子庫”中已儲備了33種不同類型的重組膠原蛋白,其中包括3種全長Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型重組膠原蛋白,25種功能強化型重組膠原蛋白及5種重組膠原蛋白功效片段,構建出了目前全球最全面的重組膠原蛋白表達體系。
應用到化妝品行業當中,重組膠原蛋白所切入的賽道基本圍繞功效護膚展開。而隨著重組膠原蛋白技術的不斷突破,透皮吸收、功效轉化、安全修復等優勢可能會成為這一成分在美容護理市場中創新細分產品的引擎。
不過硬幣仍有反面,備受期待的重組膠原蛋白在商業化和技術迭代方面也存在制約和問題。
技術層面來看,商務部國際貿易經濟合作研究院發布《國內高品質膠原蛋白行業發展白皮書》指出,目前重組膠原蛋白的生物活性存疑,技術尚不成熟,難點在于如何實現菌種、酵種的高密度表達、保證生物活性以及對重組蛋白肽的分離純化。
市場轉化來看,市面上每克人源膠原蛋白材料售價在1萬元人民幣以上,按照錦波生物90%的毛利率計算,則生產成本在人民幣100萬元/公斤。對比玻尿酸,代表企業華熙生物已通過微生物發酵法將每公斤生產成本從上萬元人民幣降低到幾十元。由此看來,重組膠原蛋白的商業轉化仍在初級發展階段。
而中國企業作為引領這一賽道的核心競爭力,在關鍵技術突破的層面上還需不斷加碼。
2022年8月1日,中華人民共和國醫藥行業標準《重組膠原蛋白》(YY/T1849-2022)正式實施。國家藥品監督管理局牽頭,鼓勵重組人源化膠原蛋白新型生物材料的研發創新,巨子生物、錦波生物等主打重組膠原蛋白的科研企業作為起草單位參與其中。
不僅有國家政策的支持,本土企業的良性競爭意識也影響了上游原料研發到中下游產品生產,重組膠原蛋白繼2022年上市熱潮之后,跨入更高階的“創新研發”階段。在加快建設科技強國戰略目標的引領下,重組膠原蛋白的故事已成為科技創新推動高質量發展之路的鮮活實踐。
研發突破、資本助力,膠原蛋白市場被賦予了極大的想象空間,近30年的深耕讓我們看到了某些“高光時刻”,而未來能夠拉長企業生命周期的主動權還是握在自己手里,技術、產能等關鍵因素仍在持續考驗著這一賽道上的玩家們。