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生物眼角膜投资行业研究报告(上篇)

时间:2018-04-18 23:19:17 来源:投中网 作者:华医资本
 编者按:蓝海市场,技术实现突破的产品有望成为独角兽。

「核心观点」

1.市场规模:被严重低估,人工眼角膜市场已超千亿

中国角膜盲患者有500万人,每年新增角膜替换的患者呈现10万人增加的趋势,市场规模达1500亿,但是造成由于是供体不足手术量只有5000例每年,造成市场规模被严重低估。

2.行业痛点聚焦两大难题:供体严重不够和技术不成熟

从2015年1月1日起,中国全面停止使用非自愿死囚器官,自愿捐献成为器官移植的唯一渠道。国内外自愿捐献的眼角膜是目前角膜供给的主要来源,但需求只被满足千分之一,供需比例之低在医疗行业少有。

目前人工角膜中只有脱细胞猪角膜基质适合临床部分需求并已经上市,但适应症范围太窄,只适用于板层角膜移植手术。同时,猪角膜产品缝合到患者眼球以后,会经历一个蛋白质吸水后的水肿过程,变成乳白色,是造成角膜移植手术后脱盲率低的最大原因。

3.投资机会

蓝海市场,技术实现突破的产品有望成为独角兽。

1.人工眼角膜产品行业概述

1.1. 人工眼角膜概述

1.1.1. 人工眼角膜的定义

人工角膜是用医用高分子材料制成的类似人体角膜的产品,人工角膜一般包括光学镜柱和周边支架两部分。目前虽然已经有多种人工角膜应用于临床,但其材料均达不到理想要求,并且并发症较多,目前一般只作为最后的选择。最近人工生物角膜的问世使人工眼角膜应用更为广泛,人工生物角膜一般采用异种生物角膜,经过特殊工艺处理,去除了角膜中的细胞、杂蛋白、多糖等物质的抗原性,保留了天然角膜基质胶原蛋白结构,所以生物相容性好,生物安全性高,能与周围组织快速整合,并随着自身细胞的迁入改建,移植角膜逐渐透明,从而改善患者视力。

1.1.2. 人工眼角膜发展历史

人工角膜材料的探索从1789年就已经开始了,法国学者Pellier首次提出用玻璃代替浑浊的角膜。早期使用的无机材料多为玻璃、塑料、氧化铝等,这些材料坚硬、无通透性,同时手术后并发症极容易发生;1953年,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)成为了主要的光学材料,但后续发现其硬度高,不能耐受高压蒸汽消毒,不利于上皮细胞粘附生长;60年代初,意大利科学家研究出骨齿人工角膜手术(OOKP,主要来源于自体材料包括牙齿、骨组织等,大多数此种涉及的人工角膜支架与宿主角膜界面发生角膜坏死或穿孔而失败,2015年中国深圳企业自主研发,世界首创的人工眼角膜产品在历经5年研究之后在2015年7月成功上市,该材料具有安全可靠和生物相容性高的优势。2016年美国斯坦福大学和日本大阪大学研究院报道成功通过自体母细胞成功分化出角膜细胞,将该细胞移植到失明的兔子模型,发现兔子的视力大幅提升。

1.1.3. 人工眼角膜的分类

市面上的人工角膜分成两大类,一类是非自制工程学人工角膜,另一类是组织工程学人工角膜;其中第一类主要是以光学镜柱构成,其常用材料有聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅凝胶、玻璃等;周边支架常用材料有陶瓷、氟碳聚合物、羟基磷灰石、生物材料、聚四氟乙烯等。另一类主要以生物组织作为原材料,也叫生物眼角膜,常见的有猪,鱼鳞和人体皮肤等。

人工眼角膜分类

生物角膜的材料从大类上分成2种,第一种同种异体角膜修复材料:主要是来源于亡者皮肤,人的皮肤有很多层,其中部分真皮组织层胶原结构与人角膜比较类似,适合于作为人角膜的修复材料,但其应用前提是必须要对皮肤各胶原组织层结构有非常深入的理解。同种异体角膜修复材料主要应用特点是免疫源性较弱,生物相容性好,诱导再生能力强,相比于猪角膜材料更具优势,最适合于临床推广。同种异体角膜修复材料制备过程需要脱细胞,但此工艺不是技术核心关键,关键是保留胶原蛋白框架结构。第二种是脱细胞猪角膜(异种异体材料):猪的角膜参数和人比较接近,其携带的病毒不太容易传染给人类。相比人的角膜,猪角膜来源丰富,最重要的是它具有和人角膜基质相似的组织结构。脱细胞猪角膜制备过程中,去细胞化、保留角膜胶原蛋白框架结构和组织固定是技术关键,尽可能脱去细胞,但又要最大程度保护眼角膜的胶原蛋白的纤维结构;生物角膜产品原始状态都是无色透明的,缝合到患者眼球以后,会经历一个蛋白质吸水后的水肿过程,所以会变成乳白色,因为目前市场上的生物角膜针对的均是需要板层角膜移植的角膜感染,即角膜感染并没有击穿整个角膜,之后受体患者角膜的最内层角膜内皮细胞层能够将生物角膜中的水分吸走,吸走之后,生物角膜会逐渐恢复原来的无色透明状态。而能否脱盲,关键就在于这一个环节,生物角膜植入眼球后,经历了吸水后的水肿变成乳白色,内皮细胞会吸收水分,将生物角膜脱水,经历了吸水—脱水之后,如果生物角膜材料本身的组织力学强度不够,将难以恢复无色透明的状态,也就无法实现脱盲。

1.1.4. 生物眼角膜的生产工艺

以鱼鳞为原材料

柏登生医以鱼鳞来源的第一型胶原蛋白(Type I Collagen)。经化学,物理以及生物处理构出与人类眼角膜相似,拥有规则排列的层状结构和透明度的眼角膜。(详见公司业务主要技术和应用)

以猪角膜为生产加工原料

取新鲜的猪眼球,用环切手术的方法去除角膜,之后通过去细胞化和组织固定的方法提高力学和结构稳定性。

1.2. 组织移植的政策和法规

食药监总局系将食品安全办、食品药品监管局、质检总局的生产环节食品安全监督管理、工商总局的流通环节食品安全监督等职责加以整合组建而成,主要负责药品、医疗器械、化妆品和消费环节食品安全的监督管理和该行业有关政策有:

1.3. 人工角膜修复材料分类以及角膜疾病的诊断和治疗

1.3.1. 眼球解剖结构

一、眼球分成眼球壁和眼内容物两部分:眼球壁:分外层(又称纤维膜:分角膜和巩膜2部分)、中层(又称血管膜:分虹膜、睫状体和脉络膜3部分)、内层(称视网膜:分视网膜虹膜部、视网膜睫状体部和视网膜脉络膜部3部分)。眼内容物包括房水、晶状体和玻璃体。

二、眼的附属器包括眼眶、眼睑、结膜、泪器和眼外肌。

1.3.2. 角膜解剖结构

角膜是眼睛前段一层透明薄膜,角膜完全透明,由内向外分别为内皮细胞层,后弹力层,基质层,前弹力层,上皮细胞层。上皮细胞层抵抗细菌和毒素入侵,损伤后可再生;前弹力层为上皮细胞附着的基础,损伤后不可再生;基质层占角膜厚度的90%,是角膜的主要部分,在剥离手术中可以很容易分离;后弹力层是一层极有抵抗力的透明薄膜,损伤后可再生;内皮细胞层是单层六角形扁平细胞,损伤后不可再生,功能是使基质层处在脱水状态而保持透明其中脱盲关键:而能否脱盲,关键就在于内皮细胞层的生理作用,生物角膜植入眼球后,内皮细胞层经历了吸水后的水肿变成乳白色,然后内皮泵会泵出水分,将生物角膜脱水,经历了吸水—脱水之后,如果生物角膜材料本身的组织力学强度不够,将难以恢复无色透明的状态,也就无法实现脱盲。

以猪角膜为例,猪角膜值片缝合到患者眼球以后,会经历一个蛋白质吸水后的水肿过程,所以会变成乳白色;而后受体角膜的最内层,也就是内皮细胞层能够将生物角膜中的水分吸走,生物角膜会逐渐恢复原来的无色透明状态。但是在实际应用时会出现无法恢复透明或者是再浑浊问题主要是植入胶原蛋白与宿主蛋白冲突,进而导致蛋白层面瘢痕。从本质上来说,还是动物源性材料(猪角膜)胶原蛋白结构和人角膜不完全一样所致。



责任编辑:touzjsy
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