一种利用二乙氨乙基葡聚糖提高基因转染猪皮转染效率的方法

发布时间:2015-04-17

　　所属战略性新兴产业领域：  生物

　　所属高新技术领域：  生物医药与医疗器械

　　单位名称：  重庆大清医诚生物技术有限公司

　　单位性质：  企业

　　成果简介：

　　1.1科技成果简介

　　本技术成果涉及本发明中二乙氨乙基葡聚糖与Ad5重组腺病毒载体混合后转染猪皮肤细胞时，其携带的阳离子可中和细胞表面的阴离子，降低了腺病毒载体和细胞表面之间的经典排斥力，从而增加腺病毒载体与猪皮肤细胞的相互接触，提高腺病毒载体对猪皮肤的转染效率。进而提高""基因转染猪皮""的生产效率。

　　""基因转染猪皮""在国内外率先将免疫耐受理论应用于烧伤治疗，创造性地将免疫耐受理论、独特动物资源、先进基因治疗技术进行结合，并应用于烧伤创面移植用产品的开发，融成熟理论、先进技术、高新实用产品于一体。率先利用基因转染技术研制了烧伤病人移植用异种皮肤产品。""基因转染猪皮""以取自标准化巴马小香猪鲜活皮肤组织为基本材料，依据T细胞活化共刺激免疫耐受理论、采用基因转染技术经高科技手段处理而制成。本品能更长时间地有效覆盖烧伤创面并提供活性生长因子，是烧伤及其它创面的有效治疗的新型活性生物敷料。 

　　""一种利用二乙氨乙基葡聚糖提高基因转染猪皮转染效率的方法""该技术将提高""基因转染猪皮""的生产效率，为产品技术推广起到积极的作用。

　　成果创新性：

　　1.2创新性

　　产品技术采用基因治疗的技术途径对天然猪皮肤组织进行基因修饰，通过构建对皮肤组织具有特殊嗜性的皮肤靶向高效表达载体，将免疫耐受诱导基因导入天然猪皮肤组织，并使其定位于皮肤组织适时、高效、靶向表达，从而在移植物局部（即创面处）诱导病人机体对移植物抗原形成局部特异性免疫耐受，既有效延长移植物放入存活时间，又最大限度减少对病人免疫功能的影响。

　　基因转染猪皮于人体创面的存活时间极显著长于常规猪皮于人体创面的存活时间（p<0.01；基因转染猪皮存活时间为19.37±4.52；人体创面新鲜皮肤组织生长也在20天左右基本完成），常规猪皮于人体创面存活时间为13.63±4.64。实际上，基因转染猪皮的存活时间与异体皮接近，但异体皮十分稀少，不但价格昂贵，还存在HBV、HIV等病原传播的潜在危险，而且来源存在法律问题，现已基本不使用。目前，临床上多半采用常规鲜活猪皮来弥补病人自体皮的严重不足。但常规猪皮存活时间短，需要反复植皮，增加病人痛苦和医生工作强度，提高了医疗成本、加重了病人的经济负担，更严重地制约了其作为天然皮肤的治疗效果。因此，延长创面覆盖物于人体创面的存活时间历来是烧伤治疗的难点，所以基因转染猪皮实际上填补了这一空白，具有领先性和创新性。

　　本产品技术充分利用了我国独特的小型猪资源-封闭群巴马小型香猪。该品系是世界上目前少有的标准化实验用大型哺乳动物近郊封闭群之一，该品系的近郊系数在70%以上，个体表型高度一致，基本形成了一个遗传稳定、表型一致、耐近交的标准化实验动物近交封闭群。

　　为了避免基因表达载体对集体造成的基因毒性，产品技术构建了高度复制缺陷的腺病毒表达载体。体外实验研究表明：该病毒载体对体外培养的猪皮肤组织表皮的感染率可达90%以上。尽管该病毒载体在组织水平的感染率不及在细胞水平的感染率，但是研究表明：只要组织中的一部分细胞（20%以上）在一段时间内高效表达免疫调节基因，即可有效控制机体的免疫反应，延长移植物的存活时间。基因转染猪皮的使用，避免了异体皮存在的安全隐患和法律伦理问题，降低了医生植皮手术的风险，使用简单方便，易于医生接受和使用。

成果独占性：

　　1.3独占性

　　通过综合运用现代生物技术，将天然的小型猪皮肤组织经特殊处理制成长期不被人体排斥的、能安全应用于临床基因转染猪皮，可根本上解决烧伤创面的覆盖问题，从而降低严重烧伤患者死亡率，提高愈后生命质量，为烧伤治疗带来新的革命。随着我国医疗行业的快速发展，医疗水平的不断提高，医疗市场对医用高端产品的需求也不断增大，这就对医用材料提出更高的要求。研究开发国际领先水平的多功能生物医用材料势在必行。这样有利于国内医疗水平的提高，有利于保证生物医疗产品的质量，以更好地满足市场的需求。

　　基因转染猪皮的产品推广可推动组织器官移植的应用和发展。产品技术的成功产业化，可将其独特高效的技术手段推广应用到其它器官移植中，特别是通过无风险的体外基因修饰，能有力地预防、控制移植后排斥反应的发生发展，使移植器官长期甚至终生存活，从而极大地推动心、肝、肾、胰等组织器官移植的发展和应用。促进基因工程产品、生物材料产业化发展产品技术将对基因工程产品、生物材料产业化研究、高科技产品成果转化、校企合作起到示范带头作用，从而有利于促进我国基因工程产品与生物材料产业化发展，增强我国在该领域的国际竞争力。

成果盈利性：

　　1.4盈利性

　　该科技成果的转化将提高企业的经济效益。达产年实现收入400万元，达产年利润100万元，达产年增值税金及附加80万元，达产年所得税37万元。项目财务盈利能力较强，经济效益显著。

　　成果持续性：

　　1.5持续性

　　该科技成果的转化将推动组织器官移植的应用和发展。项目的成功产业化，可将其独特高效的技术手段推广应用到其它器官移植中，特别是通过无风险的体外基因修饰，能有力地预防、控制移植后排斥反应的发生发展，使移植器官长期甚至终生存活，从而极大地推动心、肝、肾、胰等组织器官移植的发展和应用。促进基因工程产品、生物材料产业化发展项目将对基因工程产品、生物材料产业化研究、高科技产品成果转化、校企合作起到示范带头作用，从而有利于促进我国基因工程产品与生物材料产业化发展，增强我国在该领域的国际竞争力。

　　成果先进性：

　　1.6先进性

　　烧伤病人，特别是大面积烧伤病人，如果创面不得到及时有效封闭，势必引起机体内环境紊乱、大量病原体入侵等，导致休克、感染及多脏器功能障碍等的发生，使治疗难度加大，治疗费用大幅度增加。此外，由于创面得不到及时愈合或有效覆盖，将出现非生理性愈合过程，使创面疤痕形成增加，残疾程度加剧，从而严重影响愈后生命质量。因此，如何尽早有效封闭创面是烧伤治疗的根本任务。

　　对烧伤创面覆盖的研究历来是烧伤界研究的热点和难点。覆盖物大致可以分为三大类，一是天然皮肤，包括自体皮、异体皮和异种皮；二是体外培养的表皮细胞片；三是人工复合皮等生物复合材料。自体皮是封闭深度烧伤创面的最佳材料，但自体皮常因大面积烧伤原因等而严重不足，且切取自体皮对患者本身也是一种创伤。异体皮虽能解决少数问题，但其来源越来越困难，且不易控制HIV和HBV等的传播，并且它同样存在类似于异种皮移植的免疫排斥反应。此外，由于存在功能、结构及时间要求等方面的不足，培养表皮细胞及人工皮达到大量实际应用尚有很大的距离。近来有人还提议，是否可用克隆皮肤来客服各方面的困难。这可能对于一些慢性脏器功能衰竭或丧失性疾病的治疗是很有前途的方向，但这对烧伤来讲，撇开技术及伦理等多方面的困难不讲，但从时间上来看，也是不可取的。因烧伤一出现，就立即需要皮肤移植覆盖封闭创面，不可能长时间等待克隆皮肤的完成。而预先将不同个体的皮肤克隆后存储很不现实。再则，虽然克隆动物已经建立，但人类克隆器官还十分遥远。所以对异种皮肤移植的研究就显得更为重要，寻找不被人体排斥且安全可靠的异种皮成为封闭烧伤创面的新策略。

　　猪在解剖、组织、生理和营养代谢等方面与人类最为相近，是研究多种人类疾病及器官移植等的首选动物。特别是猪的皮肤在结构、理化特性及功能等方面均与人类极为相似，并且猪的体表面积较大，皮源丰富。另一方面，由于大面积烧伤患者自体皮来源严重不足，新鲜猪皮早已作为一种暂时性生物敷料应用于临床，只是因免疫排斥反应等而严重限制其广泛应用和疗效。

　　通过综合运用现代生物技术，将天然的小型猪皮肤组织经特殊处理制成长期不被人体排斥的、能安全应用于临床基因转染猪皮，可根本上解决烧伤创面的覆盖问题，从而降低严重烧伤患者死亡率，提高愈后生命质量，为烧伤治疗带来新的革命。

　　成熟度：  大批量

　　市场分析：

　　2.1市场分析

　　基因转染猪皮是第三军医大学西南医院烧伤研究所的高科技成果，经过重庆大清医诚生物技术有限公司的技术转化、工艺优化，完善了产品工艺技术参数（如表达载体最佳滴度、皮肤组织最佳厚度、体外基因转染最佳时间及滴度、厚度和时间之间的协同效应等相关技术参数），为该产品技术、质量的标准化控制与规模化生产打下了技术基础。

　　基因转染猪皮产品于2007年12月获得CFDA准产注册证书。现已批量生产，产品遍及全国大多数省市，较大的客户有第三军医大学附属西南医院、浙江大学附属第二医院、上海瑞金医院等。使用效果良好，得到了广大用户的好评。

　　商业模式分析：

　　2.2商业模式分析

    公司产品基因转染猪皮现年产量80平方米，平均价格2.215元/平方厘米。2011至2012年主营业务收入增长率51.4%，高于本行业平均增长率。随着产品的深入推广，预计在2013年继续保持50%以上的增长率，同时更大的提高市场占有率。

　　根据上述市场需求分析和预测，以及产品的竞争优势，公司现需要扩大基因转染猪皮的生产线，达到年产量280平方米的规模，以实现规模化产业优势，满足公司飞速发展的要求；同时加大研发的投入，保持公司的持续竞争力；市公司成为国内医学材料、组织工程领域的龙头企业。

营销状况：

　　2.3营销状况

　　公司产品基因转染猪皮现年产量80平方米，平均价格2.215元/平方厘米。2011至2012年主营业务收入增长率51.4%，高于本行业平均增长率。随着产品的深入推广，预计在2013年继续保持50%以上的增长率，同时更大的提高市场占有率。

　　根据上述市场需求分析和预测，以及产品的竞争优势，公司现需要扩大基因转染猪皮的生产线，达到年产量280平方米的规模，以实现规模化产业优势，满足公司飞速发展的要求；同时加大研发的投入，保持公司的持续竞争力；市公司成为国内医学材料、组织工程领域的龙头企业。

　　拟采取的转化方式：  合作研发

　　应用推广的已投入情况：  180万元

　　资金需求额：  20万元

　　融资用途：  产品研发

　　核心管理团队人员情况：

　　核心管理团队人员情况

　　该项目管理团队负责人翟晖，女，1983年生，2005年毕业于北京理工大学，之后到英国贝尔法斯特女王大学深造，取得硕士和博士学位，深造期间多次参加药学或生物材料相关领域的国际学术会议，前后发表过多篇学术文章，并出版制药工程类的工具书。2010年回国后参与过多项国家级或市级科技项目，任项目负责人，项目具有良好的产业化应用前景，并取得具有非常好的经济社会效益。发表文献5篇，收录于SCI/SSCI论文。著作教材一部《Pharmaceutical Manufacturing Handbook：Production and Processes》（John Wiley & Sons, Inc.）（2008年）。承担省级项目一部，主持“高端医用可吸收止血/防粘连材料的研发”、“以生物活性矿物质粉体作为活性成分的新产品研发与产业化”、“新型干法热熔流化床制粒技术”、“新型pH敏感自洁型导尿管技术”等多个项目。主持科技部“国家十二五. 863计划，肢体重要组织损伤组织工程修复重建技术研发”（2012-2015）、北京市科技委员会“首都市民健康项目培育，可注射型生物活性椎体修复材料的临床前研究”（2011-2014）、北京市经济信息委员会“北京市中小企业发展专项资金，可吸收止血膜技术改造项目”（2012-2014）。

　　治理结构：

　　5.1治理结构

　　本成果转化过程中，项目班子将根据项目各阶段的不同要求特点，切实组织好项目的规划、设计和转化，以保证成果转化的质量自设计开发至转换实施的各阶段都能达到管理目标的要求。同时在转换过程中负责项目协调及质量管理、技术管理、财务管理、确保转换过程优质、高效。

管理结构：

　　5.2管理结构

　　本成果转化项目的主体为重庆大清医诚生物技术有限公司，该公司是按“公司法”要求组建、并按现代化企业管理制度要求进行规范管理的有限责任公司，实行总经理负责制。公司下设生产车间、技术研发部、质量监管部、财务部、人力资源行政部、客服部等，公司定员40人，各主要部门定员如下：

　　生产部：负责技术转化生产，负责生产实施及技术改进。定员26人，其中管理人员2人，技术人员6人，生产人员18人.

　　技术研发部：负责技术的研发、技术管理和品种资源管理，定员6人。

　　质量监管部：负责产品的质量检测，定员4人。

　　财务部：负责公司财务管理，定员2人。

　　人力资源行政部：负责公司行政人事管理，定员2人。

　　主营业务名称：  贴肤-基因转染猪皮销售

　　近三年主营收入：  266万元

　　净利润：  -305万元

　　毛利率：  12%

　　评价意见：

　　7.3评价意见