孙笑笑
1980年,美国医学博士UittoJ等人从人体皮肤细胞体外培养中获得了I型和III型胶原蛋白。自此,针对胶原蛋白的研究在国际上逐步展开,以培养、发酵、表达等方式获得与人体相似的重组胶原蛋白成为行业想要突破的方向。但受制于研发成本高、周期长等因素,重组胶原蛋白始终困于实验室。
1998年,中国第一位生物化学博士范代娣带领团队开启对生物科研的探索,于2000年成功研发出重组胶原蛋白。
从0到1掌握重组胶原蛋白技术,让中国成分、中国企业站上历史舞台。
胶原蛋白这个与玻尿酸齐名的原料,在过去几十年间,其市场规模及商业化程度远远落后于玻尿酸。而伴随基因生物工程技术的发展,重组胶原蛋白改变了这一局面。
时间来到2022年,号称胶原蛋白“元年”的这一年里,有3家胶原蛋白原料企业走向上市当口。行业人纷纷侧目:打开新局面的胶原蛋白能否真正站上风口?
科技创新改变“潮水的方向”
胶原蛋白(Collagen)是一种生物性高分子物质,是哺乳动物体内含量最丰富的蛋白质,存在于皮肤、软骨、肌腱等组织中,占体内所有蛋白的30%,其三维螺旋结构为人体提供结构支持以及调控局部的生物响应。
基于其优异的生物学功能,胶原蛋白成为生物材料和再生医学等领域最广泛使用的蛋白质材料之一。具体到美容护理行业,胶原蛋白主要被应用于美容填充材料,以及具有修复功效的湿性辅料护肤品当中。
回溯胶原蛋白的历史,1958年人类第一次从牛小皮中提取出“胶原蛋白”,正式拉开胶原蛋白的研究与应用序幕。
直到1981年,首款牛胶原填充剂Zyderm拿到(美国食品药品监督管理局)FDA批准,此后市面上逐渐出现多款胶原蛋白产品,用于皮肤注射和填充。然而,新突破也带来了新的技术难题。
据大量临床验证及文献资料显示,牛胶原填充剂不仅在填充效果上无法长时间持续,其最大的弊端在于1.5%~3.0%的人群会发生延迟性过敏反应。
到了20世纪90年代末,疯牛病肆虐更让外界担心动物源膠原蛋白中会存在一些未知病原体,牛胶原产品遭到重创。
此后,研究人员开始使用重组DNA技术进行制备胶原蛋白的研究。到2000年,中国科学家、西安巨子生物基因技术股份有限公司(以下简称“巨子生物”)联合创始人范代娣成功突破技术桎梏,通过基因工程技术高密度发酵生产的重组胶原蛋白正式问世,并将重组胶原蛋白研究成果进行产业转化。
从此,重组胶原蛋白站到行业“聚光灯”下。
所谓重组胶原蛋白技术,是通过将胶原蛋白的天然基因序列或重新优化设计的基因序列,导入选定的宿主细胞中,如大肠杆菌和酵母菌经过培养、发酵、分离纯化等工艺,获得具有一定天然胶原蛋白特征和主要功能的蛋白质。
相比传统动物源胶原蛋白,重组胶原蛋白的水溶性更好,并具有组分单一、制备过程可控、生产周期短等优势。
面对这一全新的产业,以巨子生物为代表的中国企业开始在原料生产、产品制造、品牌建设、市场推广等上下游全产业链模式上发力。也是在这个阶段,中国企业成为引领重组胶原蛋白这一赛道的核心力量。
时间倒退回20多年前,范代娣伏案于实验室研究重组胶原蛋白的表达方法,直到2000年成功将彼时1%的重组胶原蛋白表达量提升到29.4%,然后在2009年率领团队实现量产,其发酵产量在当时达到14~18克/升。
这一突破不仅为中国企业角逐国际市场带来高壁垒优势,更代表着中国科研力量的升级迭代。科技创新改变了“潮水的方向”,重组胶原蛋白也以绝对优势等待时机“爆发”。
聚光灯下的胶原蛋白
2022年11月,巨子生物成功在港交所发行上市,成为“中国胶原蛋白第一股”;2023年7月,聚焦重组胶原蛋白与抗病毒领域的山西锦波生物医药股份有限公司登陆北交所;同一时段,主打胶原蛋白医美概念的哈尔滨敷尔佳科技股份有限公司在深交所创业板发行新股;此外,国内另一家胶原蛋白原料商创尔生物,也在折戟科创板之后于2022年再闯北交所。
“上市潮”将胶原蛋白火速拉进热门赛道,这个在中国市场“沉默”近30年的成分站上资本风口。
2022年8月,资生堂在华设立的资悦基金投资了主打重组胶原蛋白原料的江苏创建医疗。一年后的2023年9月,江苏创建医疗又宣布完成超2亿元B轮融资,由LVMH旗下基金投资。
持续受到资本关注,一方面与重组胶原蛋白的市场热度相关;另一方面在于较高的行业毛利率,使得市场竞争空间较大。弗若斯特沙利文数据显示,2021年中国胶原蛋白产品市场规模达288亿元人民币,2017年~2021年复合增速保持31%,预计2027年其市场规模能达到1738亿元人民币。
同时,在该领域的巨子生物、锦波生物等国内行业头部企业,2019年~2022年的毛利率都达到了80%以上,兼具高成长和高盈利能力。不断升高的市场需求加上超强的“吸金”能力,让这一领域进入快速增长阶段。
根据弗若斯特沙利文统计,中国功效性护肤品市场预计2025年达到2118亿元人民币,2025年胶原蛋白市场份额将首次超越玻尿酸,成为第一大原料成分。资本市场热火朝天,胶原蛋白在消费端的角色也变得至关重要。
首先,随着功效护肤和延缓衰老两大趋势持续渗透,消费者对于皮肤紧致、修复等需求更加强烈。而胶原蛋白在敏感修复、医美填充等方面优势明显。例如在眼周、泪沟等部位塑形效果较好,并且能引导组织再生,也就是即时效果与延时效果“双赢”。
其次,基因工程技术的发展催生出“重组胶原蛋白”,让美容护理行业重新聚焦于胶原蛋白这一成分。据弗若斯特沙利文统计,2017年重组胶原蛋白市场渗透率仅15.9%,2021年渗透率为37.7%,预计2027年市场渗透率为62.3%,市场规模将达1083亿元,6年间即可发展至2021年的10倍。
巨大的市场潜力及快速崛起的中国企业,让重组胶原蛋白进入规范化阶段。国家药品监督管理局于2021年发布《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》(以下简称“《指导原则》”),将重组胶原蛋白分为三类:重组人胶原蛋白、重组人源化胶原蛋白以及重组类胶原蛋白。《指导原则》同时为基于重组胶原蛋白生物材料制成的医疗器械产品通用名称的制定提供参考,给产业和监管部门提供规范命名的技术指导。
虽然重组胶原蛋白领域完整、统一的国家标准体系还有待完善,但相较于大多数国家对胶原蛋白研发仍处于实验室阶段,我国的整体研发水平处于领先地位。在政策与技术的加码下,重组胶原蛋白市场将得到有力推进。
引领中國成分,原料研发找到新方向
一方面是化妆品、医美行业的监管规范化加强,提高了入局者门槛;另一方面是胶原蛋白研发技术还在进一步产业化、市场化的过程中。双重考验之下,重组胶原蛋白的技术壁垒仍在拔高。
以锦波生物为例,2021年6月29日自主研发的“重组Ⅲ型人源化胶原蛋白冻干纤维”获得国家药监局批准上市,意味着我国打通了体内植入级重组人源化胶原蛋白新材料的基础研究、产业化和终端产品转化全产业链条。
2023年2月,锦波生物又进一步提高了重组人源化胶原蛋白护肤品的透皮吸收率,成功开发出3kDa小分子micoreCol.Ⅲ,据其称是目前市场上最小的胶原蛋白分子。
除此之外,巨子生物也在持续夯实该领域的研究创新。据悉,巨子生物重组胶原蛋白“分子库”中已储备了33种不同类型的重组胶原蛋白,其中包括3种全长Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型重组胶原蛋白,25种功能强化型重组胶原蛋白及5种重组胶原蛋白功效片段,构建出了目前全球最全面的重组胶原蛋白表达体系。
应用到化妆品行业当中,重组胶原蛋白所切入的赛道基本围绕功效护肤展开。而随着重组胶原蛋白技术的不断突破,透皮吸收、功效转化、安全修复等优势可能会成为这一成分在美容护理市场中创新细分产品的引擎。
不过硬币仍有反面,备受期待的重组胶原蛋白在商业化和技术迭代方面也存在制约和问题。
技术层面来看,商务部国际贸易经济合作研究院发布《国内高品质胶原蛋白行业发展白皮书》指出,目前重组胶原蛋白的生物活性存疑,技术尚不成熟,难点在于如何实现菌种、酵种的高密度表达、保证生物活性以及对重组蛋白肽的分离纯化。
市场转化来看,市面上每克人源胶原蛋白材料售价在1万元人民币以上,按照锦波生物90%的毛利率计算,则生产成本在人民币100万元/公斤。对比玻尿酸,代表企业华熙生物已通过微生物发酵法将每公斤生产成本从上万元人民币降低到几十元。由此看来,重组胶原蛋白的商业转化仍在初级发展阶段。
而中国企业作为引领这一赛道的核心竞争力,在关键技术突破的层面上还需不断加码。
2022年8月1日,中华人民共和国医药行业标准《重组胶原蛋白》(YY/T1849-2022)正式实施。国家药品监督管理局牵头,鼓励重组人源化胶原蛋白新型生物材料的研发创新,巨子生物、锦波生物等主打重组胶原蛋白的科研企业作为起草单位参与其中。
不仅有国家政策的支持,本土企业的良性竞争意识也影响了上游原料研发到中下游产品生产,重组胶原蛋白继2022年上市热潮之后,跨入更高阶的“创新研发”阶段。在加快建设科技强国战略目标的引领下,重组胶原蛋白的故事已成为科技创新推动高质量发展之路的鲜活实践。
研发突破、资本助力,胶原蛋白市场被赋予了极大的想象空间,近30年的深耕让我们看到了某些“高光时刻”,而未来能够拉长企业生命周期的主动权还是握在自己手里,技术、产能等关键因素仍在持续考验着这一赛道上的玩家们。