《科技日?qǐng)?bào)》10年前預(yù)言:在和平時(shí)期人造血管的供應(yīng)不存在問(wèn)題,但是,若遇到非常時(shí)期必會(huì)受到限制,這將會(huì)對(duì)心外科手術(shù)患者生命安全造成極大的影響。
01
我國(guó)人工血管高度依賴進(jìn)口,
疫情讓產(chǎn)品卡脖子了
最近不少媒體都有報(bào)道,因?yàn)橐咔榈脑?,人工血管的物流供?yīng)鏈斷了。
人工血管產(chǎn)品從疫情開(kāi)始一直到現(xiàn)在都較為緊缺。業(yè)內(nèi)人士指出,此次人工血管產(chǎn)品緊缺的原因主要是受到供應(yīng)鏈的影響。邁柯唯關(guān)閉美國(guó)生產(chǎn)線,將工廠移至法國(guó)。但是這項(xiàng)工作所耗費(fèi)的時(shí)間超過(guò)了預(yù)期的時(shí)間,所以企業(yè)計(jì)劃的庫(kù)存基本耗盡,從而導(dǎo)致市場(chǎng)出現(xiàn)缺貨。
人工血管主要應(yīng)用在冠狀動(dòng)脈疾病、靜脈疾病、動(dòng)-靜脈瘺、終末期腎臟疾病、心血管疾病等領(lǐng)域。在我國(guó),隨著人口老齡化進(jìn)程加快,國(guó)內(nèi)相關(guān)患者數(shù)量不斷增加,人工血管市場(chǎng)需求不斷增加。而我國(guó)人工血管現(xiàn)在基本全依靠進(jìn)口,并沒(méi)有可替代的國(guó)產(chǎn)品牌。
在國(guó)際市場(chǎng)上,邁柯唯、泰爾茂等國(guó)外企業(yè)憑借技術(shù)、研發(fā)、品牌以及規(guī)模等優(yōu)勢(shì)占據(jù)全球人造血管市場(chǎng)主要份額。這兩家企業(yè)合計(jì)市場(chǎng)占比達(dá)到90%左右。
在中國(guó),人工血管市場(chǎng)完全由外資品牌把控,其中邁柯唯占據(jù)了70%的市場(chǎng)份額,泰爾茂把控市場(chǎng)份額20%,剩余的10%由戈?duì)柟镜绕放乒戏帧?/p>
2020年,國(guó)內(nèi)人造血管市場(chǎng)規(guī)模50億元左右,占全球市場(chǎng)22.12%。進(jìn)口人造血管售價(jià)在1萬(wàn)-4萬(wàn)元之間,直徑越小,費(fèi)用越高,同等長(zhǎng)度的4mm內(nèi)徑人造血管費(fèi)用大約是8mm的2-3倍,使用長(zhǎng)度也會(huì)直接影響費(fèi)用。
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍由外資企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,但我國(guó)多家企業(yè)正在努力攻克人工血管的研發(fā)難題,正在新材料和新技術(shù)上不斷取得突破,多家企業(yè)已進(jìn)入臨床、審批等階段。人工血管行業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景非常好,需求量龐大,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。
02
國(guó)內(nèi)人造血管革新性大事件盤點(diǎn)
1. 孫氏手術(shù)?
作為我國(guó)心血管外科完成手術(shù)例數(shù)最多、病種最全的專家之一,上海德達(dá)醫(yī)院院長(zhǎng)、北京安貞醫(yī)院心臟外科中心主任孫立忠2020年做過(guò)300多例主動(dòng)脈夾層手術(shù),人造血管用量得到廠家優(yōu)先保供,但他手里人工血管備貨一度不到10根……
心脈醫(yī)療成名作Cronus術(shù)中支架,就是與孫立忠教授合作研發(fā)的,運(yùn)用四分支人造血管+支架型象鼻術(shù),即“孫氏手術(shù)”治療A型主動(dòng)脈夾層已成為行業(yè)金標(biāo)準(zhǔn)。
孫氏手術(shù)的畫面:病人的血液引流到體外循環(huán)機(jī)中,心臟停止跳動(dòng),體溫降到22℃左右。孫立忠需要往病人的降主動(dòng)脈真腔內(nèi)植入支架,再用四分支人造血管替換病人的主動(dòng)脈弓,再對(duì)血管進(jìn)行吻合。
2. 人工血管領(lǐng)域國(guó)內(nèi)大事件盤點(diǎn)
2022年6月,海邁醫(yī)療完成數(shù)千萬(wàn)天使輪融資,由華方資本獨(dú)家投資,本次海邁醫(yī)療融資將主要用于早期團(tuán)隊(duì)搭建以及位于蘇州工業(yè)園區(qū)桑田島科創(chuàng)園的組織工程與再生醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
海邁醫(yī)療于2021年9月成立,是一家組織工程與再生醫(yī)學(xué)技術(shù)平臺(tái)公司。公司早期專注于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)同種異體小口徑組織工程血管,適用于慢性腎衰透析血管通路建立、下肢動(dòng)脈外傷血管替代、下肢動(dòng)脈粥樣硬化及冠心病搭橋術(shù)。
2021年4月,領(lǐng)博生物獲數(shù)千萬(wàn)元Pre-A輪融資,由博行資本投資,本輪融資將用于公司生物型人工血管的臨床前研究及新產(chǎn)品的研發(fā)。
領(lǐng)博生物創(chuàng)立于2019年,專注于研發(fā)可替代、可修復(fù)人類組織與器官的組織工程再生材料產(chǎn)品。據(jù)介紹,領(lǐng)博生物的首款人工血管產(chǎn)品將應(yīng)用于血液透析患者動(dòng)靜脈造瘺AVG手術(shù),未來(lái)該人工血管還將有望拓展應(yīng)用到其他血管疾病治療中。
2020年12月,全球首例三層仿生結(jié)構(gòu)人造血管(楊森生物)用于巨大腹主動(dòng)脈瘤切除并人造血管置換手術(shù)在阜外醫(yī)院順利完成。
楊森生物是正大集團(tuán)旗下以創(chuàng)新型聚氨酯原材料為底層技術(shù),創(chuàng)新研發(fā)人工血管等心血管領(lǐng)域高端醫(yī)療器械的硬科技企業(yè)。楊森生物自主研發(fā)的全球首創(chuàng)聚氨酯復(fù)合材料三層仿生結(jié)構(gòu)人造血管,是目前國(guó)內(nèi)唯一、國(guó)際領(lǐng)先的仿人體自身動(dòng)脈結(jié)構(gòu)的人造血管,已獲批國(guó)家創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色審批通道,主要應(yīng)用于心臟搭橋、動(dòng)靜脈造瘺以及周圍血管疾病領(lǐng)域。2020年進(jìn)入臨床試驗(yàn),預(yù)計(jì)2024年上市。
2020年7月,京新藥業(yè)(002020)從武漢麥迪領(lǐng)科引進(jìn)一款應(yīng)用于急性主動(dòng)脈夾層A 型手術(shù)的產(chǎn)品一體化人工大血管,項(xiàng)目總投資約為5000萬(wàn)元,據(jù)稱是對(duì)“孫氏手術(shù)”的改進(jìn),可避免因深低溫停循環(huán)導(dǎo)致的腦部和肝腎并發(fā)癥,降低術(shù)后死亡率。
京新藥業(yè)成立于1990年,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的醫(yī)藥上市公司。據(jù)公司2020年年報(bào),“一體化人工大血管”已在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和GMP建設(shè)中。
2019年4月,VASOLINE人造血管(百優(yōu)達(dá)生命科技)在北京安貞醫(yī)院完成首例臨床植入,由孫立忠團(tuán)隊(duì)完成。
百優(yōu)達(dá)生命科技成立于2015年,專注于人造血管等植入類醫(yī)療器械的研發(fā)和生產(chǎn)。VASOLINE人造血管采用聚酯纖維編織而成,涂覆有可降解生物材料,用于動(dòng)脈的替換、修補(bǔ)和旁路手術(shù)。VASOLINE人造血管于2021年年底進(jìn)入國(guó)家藥監(jiān)局創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查申請(qǐng)名單,最快今年獲批上市。
03
龍頭外企大事件盤點(diǎn)
預(yù)計(jì)到2026年,全球合成人工血管市場(chǎng)價(jià)值將從2021年的2.968億美元增至3.194億美元。在 2021年和2026年的預(yù)測(cè)年份,全球合成人工血管市場(chǎng)蓄勢(shì)待發(fā) 注冊(cè)復(fù)合年增長(zhǎng)率為5.7%。
全球合成血管市場(chǎng)仍將由北美主導(dǎo)。到2026年底,北美的估值將達(dá)到1.209億美元。生物材料的不斷研究和開(kāi)發(fā)、技術(shù)進(jìn)步和快速吸收、完善的診斷程序和報(bào)銷政策預(yù)計(jì)將在預(yù)測(cè)期內(nèi)推動(dòng)該市場(chǎng)的增長(zhǎng)。與此同時(shí),歐洲將出現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)速度,因?yàn)樵摰貐^(qū)有相當(dāng)大的老齡化人口,他們可能需要合成血管,因?yàn)槟I衰竭、主動(dòng)脈疾病和其他健康問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)并發(fā)癥。
1. 邁柯唯
2020年3月,邁柯唯召回雙絨編織人造血管,原因是收到人造血管分支的吻合處在術(shù)中滲血的投訴,術(shù)中滲血可能會(huì)導(dǎo)致手術(shù)推遲,但不會(huì)影響手術(shù)進(jìn)程及結(jié)果。之后在2021年7月,邁柯唯因?yàn)楫a(chǎn)品包裝和內(nèi)部產(chǎn)品不符再次召回人造血管。
2022年5月,邁柯唯母公司潔定集團(tuán)(GETINGE)宣布,公司在2020年投入了300萬(wàn)歐元提高其位于法國(guó)La Ciotat人造血管工廠的產(chǎn)能,用于提高向客戶的交付能力。針對(duì)于中國(guó)市場(chǎng),預(yù)計(jì)2022年的全年交貨量將比2021年增加50%,達(dá)到全年3萬(wàn)條血管的交付。
邁柯唯的人工血管業(yè)務(wù)是在收購(gòu)中發(fā)展起來(lái)的,一次是在2008年收購(gòu)波士頓科學(xué)的心血管外科業(yè)務(wù),一次是在2009年收購(gòu)Datascope集團(tuán)。
邁柯唯的人工血管是一款絲素蛋白浸漬涂層多孔針織滌綸血管,絲素蛋白是一種高生物相容性、可降解和無(wú)毒性的天然蛋白,常用于手術(shù)縫線。采用絲素蛋白浸漬涂層的人工血管可操控性好,植入過(guò)程時(shí)不易漏血。同時(shí)絲素蛋白浸漬涂層人工血管植入后,患者的排異反應(yīng)較輕,而且能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞貼附和生長(zhǎng)。此外,邁柯唯的人工血管產(chǎn)品在編織技術(shù)上做了一次升級(jí),不同于傳統(tǒng)的編織工藝,采用鎖扣編織技術(shù),提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和抗拉強(qiáng)度。
2. 泰爾茂
從上個(gè)世紀(jì)90年代起,泰爾茂在中國(guó)先后成立了 泰爾茂醫(yī)療產(chǎn)品(杭州)有限公司、長(zhǎng)春泰爾茂醫(yī)療用具有限公司、泰爾茂醫(yī)療產(chǎn)品(上海)有限公司及其下屬的北京、廣州、成都、沈陽(yáng)、武漢、杭州分公司以及泰爾茂(中國(guó))投資有限公司。
2018年,泰爾茂收購(gòu)易生科技,正式宣布加入支架市場(chǎng),豐富并完善擴(kuò)大了其在心血管介入領(lǐng)域的產(chǎn)品線。
2021年11月,泰爾茂在第四次參加中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì),首次展示了迄今國(guó)內(nèi)外徑最小的冠脈微導(dǎo)管HighTrack,這是今年泰爾茂本土化創(chuàng)新產(chǎn)品的代表作之一。HighTrack直徑僅為1.5Fr(不到0.5mm),由于外徑小,它將更加適用于冠脈動(dòng)脈性完全閉塞病變的逆向治療。此外,不對(duì)稱編織和頭端柔軟的設(shè)計(jì),除了提供足夠的支撐力外,還能確保微導(dǎo)管能夠輕易的通過(guò)細(xì)小迂曲的的遠(yuǎn)端血管而不發(fā)生彎折。這款冠脈微導(dǎo)管是參考中國(guó)臨床醫(yī)生的使用習(xí)慣后設(shè)計(jì)完成,能有效助力醫(yī)生更好更快的處理冠脈病變血管。
泰爾茂以體溫計(jì)起家,1921年由日本近代醫(yī)學(xué)之父、諾獎(jiǎng)提名日本第一人北里柴三郎創(chuàng)立。泰尓茂2002 年收購(gòu)英國(guó) Vascutek,開(kāi)啟人造血管事業(yè),2007 年收購(gòu) Kohler Chemine GmbH 組織心臟瓣膜部門,擴(kuò)大人造血管業(yè)務(wù)。
泰爾茂已經(jīng)形成三家公司、七個(gè)業(yè)務(wù)部門的業(yè)務(wù)布局,主要是心臟和血管公司、綜合醫(yī)院公司以及血液和細(xì)胞技術(shù)公司,其中,心臟和血管公司(Cardiac and Vascular Company)是泰爾茂目前的主力業(yè)務(wù)公司。
3. 戈?duì)栣t(yī)療
美國(guó)戈?duì)柟局饕龅木褪切⊙?。該公司?1969 年發(fā)現(xiàn)了 ePTFE 材料,這種材料如今廣泛使用在醫(yī)療、紡織、石油、航空航天等許多領(lǐng)域,戈?duì)柟疽渤蔀閑PTFE行業(yè)的絕對(duì)龍頭。
2021年8月,戈?duì)栣t(yī)療在2021年血管外科學(xué)會(huì)年會(huì)上,宣布了使用 GORE EXCLUDER Iliac Branch Endoprosthesis進(jìn)行髂動(dòng)脈瘤血管內(nèi)修復(fù) (N = 63) 的五年臨床結(jié)果。研究結(jié)果證實(shí)了治療主動(dòng)脈和髂動(dòng)脈瘤的安全性、有效性和持久性。
GORE EXCLUDER Iliac Branch Endoprosthesis 于 2016 年 獲FDA批準(zhǔn),是美國(guó)首個(gè)獲批的現(xiàn)成主動(dòng)脈分支裝置,也是唯一適用于髂總動(dòng)脈血管內(nèi)治療的裝置 動(dòng)脈瘤或主動(dòng)脈瘤。
04
人工血管的臨床應(yīng)用與技術(shù)壁壘
據(jù)行內(nèi)人說(shuō),人工血管制造涉及幾十道工序,紡織技術(shù)和膠原涂層都有難以突破的技術(shù)壁壘。即使在國(guó)外,目前使用的人工血管技術(shù),也是到90年代中期才開(kāi)始成型。
1. 血管的結(jié)構(gòu)
人體動(dòng)脈血管由內(nèi)膜,中膜和外膜三層結(jié)構(gòu)組成。不同口徑和部位的血管,每層的厚度不同。
其中內(nèi)膜直接與血液接觸,由附著于基底膜的結(jié)締組織床上的內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成。內(nèi)皮細(xì)胞層可以阻止凝血和補(bǔ)體因子的活化,并抑制白細(xì)胞和血小板的粘附。此外還參與血管收縮擴(kuò)張,生長(zhǎng)和血管重塑的調(diào)節(jié)。中膜是血管壁的中間層,主要由平滑肌細(xì)胞(SMC)組成,還有彈性組織層和少量膠原蛋白。中膜層有助于血管抵抗由血流和腔內(nèi)壓力的生理脈動(dòng)引起的重復(fù)擴(kuò)張和收縮。外膜層由疏松結(jié)締組織組成,以成纖維細(xì)胞為主,當(dāng)血管受損傷吋,成纖維細(xì)胞具有修復(fù)外膜的能力。
在這三層中,中膜層平滑肌細(xì)胞、膠原蛋白和彈性蛋白纖維主要承擔(dān)了保證血管的機(jī)械強(qiáng)度和彈性的功能。
2. 人工血管哪里卡脖子?
人造血管需具備良好的生物相容性、力學(xué)性能及順應(yīng)性,移植入人體內(nèi)需抗血栓抗凝血及良好的遠(yuǎn)期通暢率。工藝復(fù)雜,既要克服涂層抗原性,又要保持一定生物強(qiáng)度,既要有柔韌性,還要有可操作性,易于縫合,不能漏血。涉及材料工程、生物工程、醫(yī)學(xué)與紡織工程,需要各個(gè)學(xué)科人才突破行業(yè)間的隔閡。
目前,應(yīng)用滌綸、聚四氟乙烯、天然真絲等人造材料制備的大、中口徑人工血管已經(jīng)應(yīng)用于臨床,主要用于大血管置換術(shù)、血管旁路移植術(shù)、血液透析血管通道的建立,并取得了滿意的效果。但迄今為止,還沒(méi)有人工小口徑(直徑<6 mm)血管上市。而小口徑人工血管可用于替換外周血管、心臟搭橋,還能用于建立動(dòng)靜脈瘺,臨床應(yīng)用面比較廣泛,目前仍沒(méi)有成功商業(yè)化的主要原因是受到制作材料限制。據(jù)公開(kāi)資料顯示,全球范圍內(nèi)僅有3款組織工程小口徑人工血管進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。
我國(guó)生產(chǎn)的聚四氟乙烯(PTFE)大部分為通用型,質(zhì)量不高,屬于中低端產(chǎn)品。在高端產(chǎn)品膨體聚四氟乙烯(ePTFE)方面與西方發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距,ePTFE人造血管、醫(yī)用縫線和心臟補(bǔ)片在國(guó)內(nèi)尚無(wú)大規(guī)模工業(yè)化產(chǎn)品問(wèn)世,主要依賴進(jìn)口,價(jià)格較為昂貴。
對(duì)于小口徑血管產(chǎn)品的研究是公司以及高??蒲械闹攸c(diǎn)及難點(diǎn):用于小口徑人造血管的聚氨酯類材料、用于血管組織工程基布的具有良好生物性能的可降解材料,發(fā)展水平落后,材料自身的血液相容性及抗凝血性能不佳,當(dāng)與血液接觸后會(huì)不同程度的產(chǎn)生纖維蛋白和血小板沉積,造成管腔狹窄,血管閉塞;由于小血管系統(tǒng)中血流速度慢、血壓低,而這些非降解材料無(wú)法支持內(nèi)皮細(xì)胞的黏附和生長(zhǎng),人工血管植入體內(nèi)后不能盡快內(nèi)皮化,造成血管狹窄、栓塞發(fā)生,小口徑人工血管的遠(yuǎn)期通暢率無(wú)法保證。