您当前的位置:检测资讯 > 科研开发

胶原蛋白生产技术与临床试验设计

嘉峪检测网        2023-10-07 16:02

背景
 
胶原蛋白(简称胶原)是人体组织器官的主要结构蛋白,参与人体组织修复。目前已知的有28种类型胶原蛋白,约占人体蛋白质总量的30-40%。其中 I 型、II型、III 型胶原合计占比高达总胶原含量的 80-90%。其中,I 型胶原蛋白纤维直径粗大,呈致密条束状,是构成皮肤的主体;II 型胶原蛋白主要由软骨细胞产生,多存在于骨骼、关节、肌腱等组织;III 型胶原蛋白呈疏网状散布于 I 型胶原周围,起到支撑组织和缔结组织的作用,并维持皮肤组织细腻柔滑。是人体内含量最多、分布最广的功能性蛋白,是人体的重要组成部分之一。
 
胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质,其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。天然胶原蛋白的分子量为300KD,最普遍的结构特征是三螺旋结构。含有丰富的氨基酸——甘氨酸 (Gly) 、丙氨酸 (Ala) 、脯氨酸 (Pro) 和谷氨酸 (Glu) 等18种氨基酸。胶原蛋白材料在临床上广泛应用于人体皮肤、口腔、硬脑膜等组织的修复以及医疗美容等领域。胶原蛋白起着支撑器官、保护机体的功能,在细胞再生,保证皮肤、骨骼发挥正常功能中有着重要作用。同时也与动物的细胞分化、细胞衰老等息息相关。目前如软骨再生,医疗美容等。
 
胶原蛋白还具备以下多种功能:
 
保湿性:天然胶原的亲水基团含量虽然不大,但其具有特有的三螺旋结构,且含有大量的羟基,保湿效果仅次于甘油,具有比小分子胶原蛋白肽更好的锁水、补水、肌肤的生物营养功能。
 
营养性:小分子胶原蛋白肽通过被动扩散至皮肤浅层,起到短暂的保湿护理作用;大分子结构的活性胶原通过物理性透皮吸收和细胞介导的生物性透皮两种方式进入皮肤角质层、真皮层发挥生物护理作用。
 
配伍性:作为功能性成分在化妆品中减轻各种表面活性剂、酸、碱等刺激性物质对毛发、皮肤的损害。
 
主要生产方法
 
目前国内外医疗器械市场的胶原产品主要由动物组织及同种异体组织(皮肤、胎盘等)制备,此外还有重组胶原蛋白。
 
天然胶原蛋白提取。主要包括酸法提取和酶法提取。技术难点在于降低动物源性材料的病毒风险、提高纯度、降低成本,原料供应受限导致产能瓶颈。如软骨再生胶原蛋白填充材料主要是提取工艺,利用生物工程技术,提取Ⅰ型胶原蛋白,在关节镜下注射到受损的软骨处,植入体内后形成可降解三维支架,然后可以在生物支架内增殖,大量成熟的软骨细胞分泌Ⅱ型胶原蛋白(人体软骨中最主要的部分)形成正常的透明软骨,至此,损伤的软骨得到了很好修复,形成了再生的透明软骨。江苏美德实医疗科技有限公司的ChondroFiller liquid;韩国Ubiosis Co., Ltd(优拜奥斯)的创新产品“胶原蛋白软骨修复支架”COLTRIX® CartiRegen。
 
通过基因的酶切、拼接和表达获得重组胶原蛋白。根据《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》,重组技术可分为:1)重组类胶原蛋白2)重组人源化胶原蛋白3)重组人胶原蛋白 由于人体皮肤中真皮的构成约有80%是胶原蛋白,在正常皮肤组织中,胶原主要以I、III型胶原纤维的形式存在,作用在真皮层,维持着皮肤的正常组织结构。成人自身真皮成纤维细胞只能合成I 型胶原蛋白,因此随年龄增长,人体皮肤中I 型和III 型胶原蛋白的比例逐步形成不可逆的下降趋 。在医美领域,I 型胶原蛋白可重塑纤维网架结构,解决松弛塌陷问题;III 型胶原蛋白可恢复皮肤弹性,解决肤质肤色问题。I 型和III 型胶原蛋白的合理配比既能锁住皮肤储水层中的水分又能为各种皮肤细胞提供支撑,具备良好的美容效果。国内的领先企业有巨子生物、锦波生物、创健医疗等。
 
 
据新氧大数据,2019 年我国注射医美项目中,胶原蛋白注射剂仍处于发展初期,产品受众较少,在注射项目中占比低于0.74%。胶原蛋白注射剂可拓展眼周与水光市场应用,医美龙头加速入局有望提供行业高增动能,预计至2025 年我国胶原蛋白类针剂注射市场可达42 亿元。
胶原蛋白相对其他玻尿酸等,还有很多优势:1)调和肤色:不同于玻尿酸的无色,胶原蛋白填充剂呈乳白色,在浅层填充后可调和肌肤颜色,起到美白,淡化黑眼圈的作用;2)术后不良症状弱:胶原蛋白相比玻尿酸亲水性弱,填充后不易吸水膨胀,可避免术后亲水肿胀症状;3)注射效果自然:乳白色的胶原蛋白可有效避免玻尿酸注射后的“丁达尔现象”,注射效果自然美观。
 
发展现状
 
弗若斯特沙利文相关数据显示,我国胶原蛋白产品市场零售额由2017年的97亿元提升至2021年的288亿元,年复合增速达到35%。
 
 
其中,重组胶原蛋白由于安全性、功效性以及生物相容性、质量稳定性等优于动物源胶原蛋白,渗透率由2017年的15.9%提升至2021年的37.7%,市场零售额由2017年的15亿元提升至2021年的108亿元,年复合增速为63%。从各家招股书数据来看,巨子生物、敷尔佳、创尔生物、锦波生物近三年来毛利率基本都在80%左右。
 
国内在医疗美容领域,胶原蛋白被作为组织填充剂注射至面部组织内,可以起到支撑填充的作用,从而达到纠正皱纹的目的。目前境内已批准的填充剂产品来源于牛、猪,以及重组胶原蛋白,名称包括:台湾双美生物(肤柔美、肤丽美、肤莱美)胶原蛋白植入剂、含利多卡因胶原蛋白植入剂、和斐缦长春公司的弗缦(长春博泰)医用胶原充填剂等,产品适用范围用于:纠正鼻唇沟,用于纠正额部动力性皱纹。锦波生物获批的重组Ⅲ型人源化胶原蛋白冻干纤维、注射用重组Ⅲ型人源化胶原蛋白溶液等,产品适用范围用于纠正额部动力性皱纹。另外,还有一些胶原蛋白制成的敷料可用于医疗美容用途,如用于皮肤激光术后创面修复辅助治疗,境内已批准产品的产品名称有胶原贴敷料等。
 
据西格玛医学内部数据库显示,随着科学技术水平提高,很多企业都已经突破技术壁垒,在火热开展临床试验,开展不同的适应证,如:美柏生物ECM胶原蛋白隆颏、创健医疗水光针、纠正上面部皱纹等、锦波生物用于慢性难愈合创面(烧伤性创面和创伤性创面)、修复薄型子宫内膜、治疗间质性膀胱炎、艾佰瑞胶原蛋白I水光针,胶原蛋白II鼻唇沟、斐缦公司进行泪沟填充临床试验、珂瑞康开展水光针、上面部静态皱纹、崇山生物开展鼻唇沟等。预计在2024-2028年间,国内有一批企业上市。南京西格玛医学作为国内的医疗器械一站式临床研究的CRO公司,在胶原蛋白类产品临床试验方案设计,临床操作,临床数据管理和统计分析,EDC系统等方面,积累了丰富的经验。
 
相关法规及指导原则
 
分类:13-09整形及普通外科植入物02整形用注射填充物
 
产品描述:通常由注射器以及预装在注射器中的填充材料组成。
 
预期用途:用于注射到真皮层和/或皮下组织,以填充增加组织容积。
 
品名举例:注射用交联透明质酸钠凝胶、注射用透明质酸钠凝胶、胶原蛋白植入剂、注射用聚左旋乳酸填充剂
 
管理类别:Ⅲ
 
临床评价:临床试验
 
参考原则:《重组胶原蛋白类医疗产品分类界定原则》、《整形美容用重组人源化胶原蛋白注射材料技术审评要点(试行)》、《重组胶原蛋白创面敷料注册审查指导原则》、《重组人源化胶原蛋白原材料评价指导原则》、《YY/T 1888-2023《重组人源化胶原蛋白》医疗器械行业标准》、《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》
 
临床试验方案设计及操作
 
设计类型:前瞻性、多中心、随机、盲法、优效或非劣效设计
 
对照器械:国内已经上市产品或者空白对照
 
入选标准:
 
(1)明确年龄要求,性别不限;
 
(2)符合相关适应证(水光针、泪沟、鼻唇沟、鱼尾纹等)的要求;
 
(3)自愿签署知情同意书;
 
随访周期:一般为3-12个月。试验的时间安排是一个重要的考虑因素。需要安排能够全面地评估产品的效果与安全性。
 
有效性指标:在临床试验中,明确有效性评价指标至关重要。决定产品成败。此外,还需要考虑多个次要疗效指标,如各个时间节点的疗效评价、受试者与研究者的满意度评价、GAIS评分等。
 
安全性指标:除了有效性指标,安全性评价同样重要。在临床试验中,考虑两组受试者的生命体征、实验室指标以及局部反应等方面的评估,同时对不良事件、器械缺陷等要关注。
 
样本量的确定:在试验设计中,确定合适的样本量至关重要。
 
数据统计与分析方法:试验完成后,需要对数据进行统计与分析,以得出科学的结论。采用适当的统计方法,分析主要疗效和次要疗效的有效性指标,同时对安全性指标进行了全面的分析。
 

分享到:

来源:Internet