2018年10月14日,“重組人源Ⅲ型膠原蛋白”的結(jié)構(gòu)與功能最新研究進(jìn)展,及臨床創(chuàng)新應(yīng)用研討會在復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院復(fù)星樓一樓報(bào)告廳進(jìn)行。參會人員來自復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)、中科院及國內(nèi)知名三甲醫(yī)院主任醫(yī)師。會議上,來自復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的陸路研究員詳細(xì)匯報(bào)并深入闡述了重組人源Ⅲ型膠原蛋白的最新研究進(jìn)展;來自中國科學(xué)院生物物理研究所的朱赟副研究員匯報(bào)了關(guān)于重組人源Ⅲ型膠原蛋白活性區(qū)域原子結(jié)構(gòu)解析的最新進(jìn)展。
膠原蛋白在人體中有重要的功能,約占全身蛋白質(zhì)30%。依據(jù)氨基酸序列和功能的差異,膠原蛋白可分為28種亞型。在人體皮膚及粘膜中,膠原蛋白占干重的70%至80%,主要以Ⅰ型和Ⅲ型分布最廣泛。成年人皮膚以Ⅰ型膠原蛋白為主,而嬰幼兒皮膚以Ⅲ型膠原蛋白為主。作為人體重要細(xì)胞外基質(zhì),膠原蛋白與皮膚的年輕程度、創(chuàng)傷修復(fù)、細(xì)胞支撐與再生等行為緊密相關(guān),其應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,國際上相關(guān)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究一直如火如荼地開展。
目前,各種市場中常用的大多是動物源膠原蛋白,它們主要提取自豬皮、魚皮等動物組織,是以Ⅰ型膠原蛋白為主的混合物,其氨基酸組成、結(jié)構(gòu)及特性不均一。而且受提取工藝等的影響,在提取過程中,膠原蛋白的結(jié)構(gòu)和生物活性可能被破壞,最終產(chǎn)品主要以膠原蛋白短肽的形式存在,不能完全真正發(fā)揮膠原蛋白的生物學(xué)功能,還存在著動物源病毒污染和過敏的風(fēng)險(xiǎn)。自上世紀(jì)九十年代起,人們便開始探索研究人源性膠原蛋白,但是受技術(shù)所限,各國一直未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
復(fù)旦大學(xué)姜世勃教授和陸路研究員團(tuán)隊(duì)與錦波生物經(jīng)過歷時(shí)長達(dá)八年的深入研究,已經(jīng)成功探索出一整套重組人源膠原蛋白制備的成熟技術(shù),研發(fā)出多種型別的重組人源膠原蛋白(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型),并且國際首次,成功實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),對人源膠原蛋白在全球的應(yīng)用研究起到重要的推動作用。
2018年6月,中國科學(xué)院生物物理研究所國際首次在原子水平上,解析了復(fù)旦和錦波聯(lián)合研發(fā)的人源Ⅲ型膠原蛋白活性區(qū)域的高分辨率晶體結(jié)構(gòu),確認(rèn)其擁有規(guī)則的膠原蛋白三螺旋結(jié)構(gòu),而且三條多肽鏈之間依靠多組氫鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步穩(wěn)定三螺旋構(gòu)型,增強(qiáng)了該蛋白的穩(wěn)定性。而且,這一段Ⅲ型膠原蛋白區(qū)域在晶體中呈現(xiàn)出164.88°的柔性彎折結(jié)構(gòu),更利于該蛋白緊密結(jié)合細(xì)胞。這些原子水平的結(jié)構(gòu)特征與該重組蛋白表現(xiàn)出的高細(xì)胞黏附活性特征可以很好的相互印證。目前,此蛋白結(jié)構(gòu)已被國際蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(PDB)收錄,相關(guān)研究成果正在投稿當(dāng)中。
從會議到場各大醫(yī)院的專家們討論中得知,該重組人源膠原蛋白早在2014年就應(yīng)用于臨床,目前在我國三甲醫(yī)院的使用效果得到與會醫(yī)生的一致高度認(rèn)可,并盼望這些最新研究成果能更廣泛的應(yīng)用于臨床。復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院皮膚科主任徐金華教授表示,只有結(jié)構(gòu)正確的蛋白質(zhì)才具備正常的生理活性。膠原蛋白作為一種蛋白質(zhì),同樣存在結(jié)構(gòu)與活性的對應(yīng)關(guān)系。只有具有與人體蛋白相同的氨基酸序列和穩(wěn)固的三螺旋結(jié)構(gòu),這種膠原蛋白才能擁有其生理功能所必須的穩(wěn)定性、親水性、機(jī)械強(qiáng)度及細(xì)胞粘附活性?!皬?fù)旦-錦波功能蛋白聯(lián)合研究中心”的研發(fā)產(chǎn)品“重組人源Ⅲ型膠原蛋白”來自基因重組技術(shù),有別于傳統(tǒng)的動物組織提取。因此,含有重組人源Ⅲ型膠原蛋白的產(chǎn)品在安全性和有效性上已明顯優(yōu)于含有動物膠原蛋白的相關(guān)產(chǎn)品。
來自山西醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院皮膚科的白莉主任,在六年前就參與了這項(xiàng)產(chǎn)品的臨床研究。她認(rèn)為膠原蛋白是天然的保濕因子,保濕鎖水能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何保濕材料,更重要的是這種重組人源Ⅲ型膠原蛋白可以牢牢抓住水分子,補(bǔ)充皮膚結(jié)合水。穩(wěn)固的與人體膠原一致的三螺旋結(jié)構(gòu)和164.88°的柔性彎折構(gòu)型,使得它有很強(qiáng)的細(xì)胞粘附力,甚至已經(jīng)超出人體自身膠原蛋白的活性。臨床使用效果顯示,該蛋白修復(fù)皮膚屏障的速度非???,能夠?qū)⑿迯?fù)時(shí)間縮短一半以上。同時(shí)因皮膚得到膠原蛋白補(bǔ)充,在對面部輪廓緊致和淡化皺紋方面的作用,也讓臨床患者受益頗深。中國人民解放軍陸軍總醫(yī)院皮膚科主任醫(yī)師楊蓉婭教授則指出,該重組人源Ⅲ型膠原蛋白技術(shù)在膠原蛋白領(lǐng)域具有里程碑意義,是我國唯一在原子水平上,研究清楚有三螺旋結(jié)構(gòu)的膠原蛋白,并且有自主知識產(chǎn)權(quán)。它特有的164.88°的柔性彎折構(gòu)型活性區(qū)域,更利于其結(jié)合人體細(xì)胞。應(yīng)用于臨床可以快速修復(fù)皮膚粘膜創(chuàng)傷、止血、促進(jìn)皮膚無瘢痕愈合以及保持皮膚彈性和柔嫩度,使皮膚年輕化等有著非常理想的效果。天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院皮膚科主任劉全忠教授指出,該重組人源Ⅲ型膠原蛋白的設(shè)計(jì)與表達(dá)、原子水平的結(jié)構(gòu)分析、生物學(xué)功能和作用機(jī)制研究及產(chǎn)業(yè)化制備形成了系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù),為其臨床應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的保證。他認(rèn)為未來膠原蛋白可以應(yīng)用的范圍很廣,對再生醫(yī)學(xué)、皮膚黏膜膠原蛋白有效補(bǔ)充等的應(yīng)用,有著極高期待。
創(chuàng)新助力企業(yè)發(fā)展,企業(yè)只有創(chuàng)新才能提高國際競爭力。錦波生物與復(fù)旦大學(xué)合作八年,多項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)的攻克和創(chuàng)新技術(shù)的問世,折射出在復(fù)旦大學(xué)在產(chǎn)學(xué)研領(lǐng)域強(qiáng)大的研發(fā)與創(chuàng)新實(shí)力。錦波生物與復(fù)旦大學(xué)也期待著更多創(chuàng)新成果應(yīng)用于臨床,促進(jìn)中國老百姓的健康水平。