2024重組膠原蛋白行業(yè)白皮書

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章行業(yè)洞察：膠原種類紛呈，重組技術(shù)引領(lǐng)革新 7品類全貌：源頭多樣，功能豐富多元 7重組變革：定義明晰，優(yōu)勢(shì)顯著突出 8第二章市場(chǎng)前瞻：需求持續(xù)攀升，應(yīng)用領(lǐng)域全面擴(kuò)張 11商業(yè)產(chǎn)品：市場(chǎng)躍升，功效護(hù)膚先行 11嚴(yán)肅醫(yī)療：量產(chǎn)突圍，搶占醫(yī)療高地 14第三章技術(shù)縱覽：突破傳統(tǒng)桎梏，產(chǎn)業(yè)進(jìn)程提速推進(jìn) 18技術(shù)演進(jìn)：分子解析，促使合成革命 18技術(shù)障礙：供需共振，技術(shù)強(qiáng)勢(shì)突圍 18臨床轉(zhuǎn)化：攻堅(jiān)克難，探索商業(yè)路徑 24第四章前景展望：回應(yīng)精準(zhǔn)醫(yī)療，行業(yè)前景廣闊可期 28監(jiān)管強(qiáng)化：政策定調(diào)，多措并舉發(fā)展 28應(yīng)用拓荒：突破同質(zhì)，承接下游需求 29蝶變之路：精益求精，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 31第五章企業(yè)案例 36巨子生物 36美琉生物 38美尚潔 40圖表目錄圖表1 主要類型的膠原蛋白及其分布和功能 7圖表2 重組膠原蛋白分類及應(yīng)用 8圖表3 動(dòng)物源膠原蛋白與重組膠原蛋白多維度對(duì)比 9圖表4 熱門成分所處生命周期圖 11圖表5 膠原蛋白和透明質(zhì)酸近幾年獲批數(shù)量/年（個(gè)） 12圖表6 玻尿酸和膠原蛋白在注射領(lǐng)域的對(duì)比 13圖表7 重組膠原蛋白各領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)分析 14圖表8 重組膠原蛋白嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用 15圖表9 膠原蛋白發(fā)展歷程圖 18圖表10 目的基因設(shè)計(jì)的核心需求 19圖表11 不同交聯(lián)方式對(duì)比 20圖表12 重組膠原蛋白生物活性增強(qiáng)策略 21圖表13 重組膠原蛋白不同表達(dá)體系對(duì)比 22圖表14 重組膠原蛋白發(fā)酵和純化工藝流程 23圖表15 重組膠原蛋白臨床注冊(cè)趨勢(shì) 25圖表16 重組膠原蛋白相關(guān)監(jiān)管政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 28表7 內(nèi)XVI膠蛋專利 0圖表18 婦科用重組膠原蛋白Ⅱ類械獲批數(shù)量/年（個(gè)） 31圖表19 聯(lián)合材料的應(yīng)用羅列及對(duì)比 32圖表20 聯(lián)合材料的前景及挑戰(zhàn) 32圖表21 巨子生物生態(tài)鏈布局 36圖表22 美琉生物技術(shù)路徑規(guī)劃 38圖表23 美尚潔技術(shù)路徑解析 40前言他生物材料的跨界融合及I先企業(yè)的案例分析，本報(bào)告展示了當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)和未來可能的演進(jìn)方向。第6第6頁共43頁第一章行業(yè)洞察：膠原種類紛呈，重組技術(shù)引領(lǐng)革新膠原蛋白可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能分為不同類型，主要有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅴ型膠原蛋白等。其中，Ⅰ型膠原蛋白是最常見的類型，廣泛存在于皮膚、骨骼、肌腱和韌帶中，主要負(fù)責(zé)提供強(qiáng)度和支撐。Ⅱ型膠原蛋白主要存在于軟骨中，具有良好的緩沖和支撐作用，常用于關(guān)節(jié)?、螈跣湍z原蛋白在胎盤和毛囊等處較多，參與細(xì)胞和組織的發(fā)育與再生。圖表1主要類型的膠原蛋白及其分布和功能數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院動(dòng)物來源的膠原蛋白是目前市場(chǎng)上最為常見的一類。膠原蛋白主要來源于哺乳動(dòng)物（如牛、豬）和海洋生物（如魚）的皮膚、骨骼和軟骨。牛源膠原蛋白以豐富的Ⅰ型膠原蛋白著稱，廣泛用于皮膚護(hù)理和骨骼健康產(chǎn)品。由于豬源膠原蛋白在結(jié)構(gòu)上與人類膠原蛋白高度相似，圖表2重組膠原蛋白分類及應(yīng)用數(shù)據(jù)來源：重組膠原蛋白生物材料命名指導(dǎo)原則，蛋殼研究院重組膠原蛋白優(yōu)勢(shì)顯著，正成為主流選擇7240℃，因此更具運(yùn)輸和儲(chǔ)存的優(yōu)勢(shì)。圖表3動(dòng)物源膠原蛋白與重組膠原蛋白多維度對(duì)比數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院userid:529794,docid:174072,date:2024-09-06,第二章市場(chǎng)前瞻：需求持續(xù)攀升，應(yīng)用領(lǐng)域全面擴(kuò)張目前膠原蛋白正步入高速發(fā)展的黃金時(shí)期，市場(chǎng)增長(zhǎng)趨勢(shì)清晰。弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)顯示，20172022977CGR%27,8億元。功效性護(hù)膚品異軍突起，行業(yè)集中度較高，核心成分成為追逐熱點(diǎn)圖表4熱門成分所處生命周期圖數(shù)據(jù)來源：公開資料，蛋殼研究院2024醫(yī)用敷料領(lǐng)域市場(chǎng)較為分散，品牌心智已建立，后來者居上較為困難醫(yī)用敷料依據(jù)其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)被分為三類管理2017圖表5膠原蛋白和透明質(zhì)酸近幾年獲批數(shù)量/年（個(gè)）數(shù)據(jù)來源：國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心，蛋殼研究院由于早期監(jiān)管不明確，獲批產(chǎn)品數(shù)量較少，這為先發(fā)企業(yè)建立資質(zhì)壁壘創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。如今，OEM（代工廠）生產(chǎn)膠原類二類器械產(chǎn)品，以較低的終端售價(jià)搶占市場(chǎng)，導(dǎo)致重組膠原蛋白在醫(yī)用輔料領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。然而，隨著行業(yè)監(jiān)管力度的加強(qiáng)和市場(chǎng)教育的深入，注射劑隨著價(jià)格劣勢(shì)弱化，市場(chǎng)潛力將得到充分釋放（輕醫(yī)美312圖表6玻尿酸和膠原蛋白在注射領(lǐng)域的對(duì)比數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院2028250154劑市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為約80億元，而重組膠原蛋白類塑形產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模則將約為17億元。2021千億市場(chǎng)的新星，醫(yī)美護(hù)膚雙輪驅(qū)動(dòng)圖表7重組膠原蛋白各領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)分析數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院III型膠原蛋白制成的生物合成角膜產(chǎn)品（EB-301）已進(jìn)入三期臨床。圖表8重組膠原蛋白嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院的競(jìng)IGCN要參成效4999%以上。美琉生物始終強(qiáng)調(diào)通過足量添加膠原蛋白以實(shí)現(xiàn)真正修復(fù)力，此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展不僅有效降低了生產(chǎn)成本，還遏制了市場(chǎng)上“概念性添加”的亂象。產(chǎn)量的突破是膠原蛋白在嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用中的關(guān)鍵前提，只有解決這一瓶頸，才能真正滿足市場(chǎng)需求，從而推動(dòng)行業(yè)良性循環(huán)的形成。多前沿領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用，從而推動(dòng)整個(gè)生物科技產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和變革。小結(jié)膠原蛋白市場(chǎng)日益多元化和創(chuàng)新化，不僅局限于傳統(tǒng)的口服補(bǔ)充劑，更廣泛滲透于護(hù)膚品、功能性食品及醫(yī)用材料等多個(gè)領(lǐng)域。第17第17頁共43頁第三章技術(shù)縱覽：突破傳統(tǒng)桎梏，產(chǎn)業(yè)進(jìn)程提速推進(jìn)20208021圖表9膠原蛋白發(fā)展歷程圖數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院目的基因設(shè)計(jì)：精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，提升穩(wěn)定性與生物活性在重組膠原蛋白的制備過程中，目的基因設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。其核心是在不同層次上優(yōu)化膠原蛋白的結(jié)構(gòu)與性能，以滿足其在醫(yī)療健康、生物制造等領(lǐng)域中的需求。圖表10目的基因設(shè)計(jì)的核心需求數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院多維策略優(yōu)化膠原蛋白穩(wěn)定性與力學(xué)性能：從分子改造到納米增強(qiáng)2022組中截取了ICOLA1I888，并將其與纖連蛋白（Fn）的氨基酸序列片段融合。這種融合技術(shù)不僅充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)I型膠原蛋白片段替換為Ⅲ型膠原蛋白片段。有良好的生物相容性和溫和的反應(yīng)條件，但酶的成本和反應(yīng)時(shí)間可能成為限制因素。圖表11不同交聯(lián)方式對(duì)比數(shù)據(jù)來源：《蛋白質(zhì)交聯(lián)用酶的作用機(jī)制及研究進(jìn)展》，蛋殼研究院α提升重組膠原蛋白生物活性：從活性位點(diǎn)優(yōu)化到多功能模塊設(shè)計(jì)圖表12重組膠原蛋白生物活性增強(qiáng)策略數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院RGD和整合素結(jié)合位點(diǎn)。優(yōu)化這些活性表達(dá)體系構(gòu)建：提升表達(dá)的蛋白性能，提高單位表達(dá)水平（如酵母和大腸桿菌微生物重組膠原蛋白生產(chǎn)效率高、成本低，但結(jié)構(gòu)可能略有差異微生物重組膠原蛋白的生產(chǎn)過程涉及將人類或其他動(dòng)物的膠原蛋白基因插入微生物（如大腸桿菌、酵母）的基因組中，通過基因表達(dá)系統(tǒng)使這些微生物合成膠原蛋白。在生產(chǎn)過程中，通常采用發(fā)酵技術(shù)來擴(kuò)大產(chǎn)量，并通過控制發(fā)酵條件（如溫度、pH值、氧氣濃度）來優(yōu)化哺乳動(dòng)物細(xì)胞重組膠原蛋白具有高度生物相容性和功能完整性，但成本高、技術(shù)復(fù)雜哺乳動(dòng)物細(xì)胞重組膠原蛋白通過將膠原蛋白基因?qū)氩溉閯?dòng)物細(xì)胞（如中國倉鼠卵巢細(xì)胞，CHO細(xì)胞（如病毒載體或質(zhì)粒）植物來源重組膠原蛋白環(huán)保可持續(xù)，安全性高，但生產(chǎn)效率和純度較低（的基因組中進(jìn)圖表13重組膠原蛋白不同表達(dá)體系對(duì)比數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院,00CHO細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)CHO優(yōu)化發(fā)酵保量，提升純化保質(zhì)圖表14重組膠原蛋白發(fā)酵和純化工藝流程數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院（難以與小規(guī)模反應(yīng)器保持一致，導(dǎo)致細(xì)胞或微生物的生長(zhǎng)和代謝發(fā)生變化，從而影響目標(biāo)蛋白的表達(dá)。為9%E/mg，顯發(fā)酵和純化具有較高的重復(fù)性和容錯(cuò)率，更易實(shí)現(xiàn)突破目的基因設(shè)計(jì)通常需要綜合考慮多種因素，如基因序列的優(yōu)化、密碼子使用頻率的匹配、mRNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及蛋白質(zhì)的折疊和翻譯后修飾。這些因素互相影響，優(yōu)化其中一個(gè)近年來，膠原蛋白的臨床研究呈現(xiàn)出活躍態(tài)勢(shì)。在臨床研究的版圖中，面部皮膚改善、皮膚20214“不可吸收性圖表15重組膠原蛋白臨床注冊(cè)趨勢(shì)數(shù)據(jù)來源：中國臨床試驗(yàn)注冊(cè)中心，蛋殼研究院有效激發(fā)行業(yè)對(duì)新型重組材料的迫切需求。小結(jié)@i?????@íü??,?:ü?:ar? ?n?x?第四章前景展望：回應(yīng)精準(zhǔn)醫(yī)療，行業(yè)前景廣闊可期政策引航：重組膠原蛋白的分類規(guī)范與監(jiān)管升級(jí)20178圖表16重組膠原蛋白相關(guān)監(jiān)管政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來源：國家藥監(jiān)局，國家藥監(jiān)局器審中心，蛋殼研究院20213命名中采用“核心詞+核心詞B（表明產(chǎn)品形態(tài)）”的形式。該指導(dǎo)原則是國家首個(gè)重組膠1對(duì)行業(yè)自律：龍頭企業(yè)引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)制定，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展BC9規(guī)范化地評(píng)價(jià)重組膠原蛋白透皮吸收的能力。202310布《重組XVIXVIXVIXVI“搭便車重組XVII16XVISience19年《ure》上的研究表明，XVI型膠原蛋白參與了表皮干細(xì)胞的調(diào)控，從而推動(dòng)了皮膚1XVIXVINCOL17胞群體中起著關(guān)鍵作用。它通過調(diào)控細(xì)胞的靜息狀態(tài)、激活和自我更新，維持毛發(fā)再生。COL17制備難度較大，對(duì)廠商技術(shù)的成熟度要求極高。相較于產(chǎn)業(yè)化最為成熟的重組I和IIXVICOL17量產(chǎn)技術(shù)。從專利看，巨子生物、未名拾光、錦波生物、聚源生物、創(chuàng)COL17工業(yè)化生產(chǎn)制備技術(shù)。圖表17國內(nèi)XI型膠原蛋白專利數(shù)據(jù)來源：國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，蛋殼研究院COL17未來在毛發(fā)領(lǐng)域的價(jià)值已初現(xiàn)光芒，但如何更好地發(fā)揮其作用目前尚未形成定論。（LLLT）或紅光療法，刺激頭皮的血液循環(huán)，促進(jìn)細(xì)胞175迎來高速增長(zhǎng)。盡管目前市面上暫無成熟的商業(yè)化產(chǎn)品，但通過深度挖掘XVI型膠原蛋白在毛發(fā)領(lǐng)域的價(jià)值，未來重組膠原蛋白將開啟新的增長(zhǎng)曲線。III型膠原需求充足202170%的育齡期女性曾出現(xiàn)過婦科癥202322272749億元。女性陰道黏膜中富含膠原蛋白，其總量占膠原蛋白比例超過60%。隨著年齡增長(zhǎng)，以及激素分泌失調(diào)、炎癥、物理和化學(xué)損傷等因素的影響，膠原蛋白會(huì)大量流失，導(dǎo)致陰道松弛、人源IIIIII型膠原蛋白在女性私處護(hù)理領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。圖表18婦科用重組膠原蛋白II類械獲批數(shù)量/年（個(gè)）數(shù)據(jù)來源：國家藥監(jiān)局，蛋殼研究院2024825IIIIIII類械的外用范疇。目前，錦波IIIIII型人源化膠跨界融合：重組膠原蛋白與新材料的協(xié)同進(jìn)化圖表19聯(lián)合材料的應(yīng)用羅列及對(duì)比數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院圖表20聯(lián)合材料的前景及挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院AI基因設(shè)計(jì)是重組膠原蛋白生產(chǎn)的第一步，I的引入將極大程度優(yōu)化重組膠原蛋白的分子設(shè)I的性質(zhì)。此外，I還能夠模擬蛋白質(zhì)的折疊過程，預(yù)測(cè)其三維結(jié)構(gòu)。并在短時(shí)間內(nèi)生成多種膠原蛋白變體，極大地縮短了研發(fā)周期。其次，I可以實(shí)時(shí)監(jiān)控并調(diào)節(jié)重組膠原蛋白的生產(chǎn)流程，包括發(fā)酵條件的控制、表達(dá)系統(tǒng)I技術(shù)還賦予了重組膠原蛋白個(gè)性化定制的能力。通過提取用戶的生物數(shù)據(jù)和皮膚狀況等足不同人群的需求。在產(chǎn)品效果評(píng)估中，I的應(yīng)用也可以為重組膠原蛋白產(chǎn)品的持續(xù)優(yōu)化提供果，從而不斷提升產(chǎn)品的有效性和用戶體驗(yàn)。目前，部分企業(yè)已率先將II與重組基因編輯技術(shù)相結(jié)TrnsorerIP2蛋白、重組人GD1/BMP1蛋白以及重組金屬硫蛋白的研發(fā)難題。且平臺(tái)能夠根據(jù)人體不同部位的特定要求，高效精準(zhǔn)地優(yōu)化重組序列表達(dá)，從而增強(qiáng)蛋白的特定功能，滿足日益增長(zhǎng)的個(gè)性化醫(yī)療需求。通過與I小結(jié)2017領(lǐng)域。其中，重組XVI型膠原蛋白在防脫育發(fā)領(lǐng)域的潛力尤為突出。此外，隨著私密健康需求的提升，重組膠原蛋白在婦科護(hù)理領(lǐng)域的應(yīng)用也呈現(xiàn)出廣闊前景。工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，I技術(shù)的引入也為重組膠原蛋白的定制化創(chuàng)新提供了新途徑。AI能夠優(yōu)化膠原蛋白的分子設(shè)計(jì)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，并賦予產(chǎn)品個(gè)性化定制的能力，進(jìn)一步推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展。第35第35頁共43頁第五章企業(yè)案例行業(yè)標(biāo)桿，縱橫布局2000圖表21巨子生物生態(tài)鏈布局圖片來源：巨子生物，蛋殼研究院CHO細(xì)胞等，為不同類型膠原蛋白的高效生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的支撐。200403α鏈，525肽217Da，這一突破性成果展現(xiàn)了巨子生物在微觀世界中的精準(zhǔn)掌控能力。彎道超車，重塑行業(yè)14—20