禾元生物水稻胚乳细胞生物反应器表达系统的建立及商业化情况
思瀚产业研究院    2025-06-25

（1）水稻胚乳细胞生物反应器表达系统的建立

植物分子医药技术研究发展近 30 多年，绝大多数采用以烟草叶片为主的生物总量表达体系来生产重组蛋白，由于其存在表达量低（mg 级/kg）、纯化工艺复杂（叶片蛋白种类上万种）、规模化困难（瞬时表达和新鲜叶片需要立即加工）等问题，阻碍了植物分子医药技术产业化。禾元生物针对植物分子医药技术的生物反应器技术的三大难题开展系统研究：

①针对叶片系统合成的蛋白质易受叶片细胞蛋白酶降解和宿主细胞蛋白种类繁多的问题，禾元生物采用具有天然储存功能的谷物作物水稻的胚乳细胞作为生物反应器，由于胚乳在成熟过程中，蛋白质不断合成、不断积累，并储藏在称为储藏囊泡-蛋白体中，有效地防止了蛋白质的降解，可以获得更高的重组蛋白产量；

②水稻胚乳储藏蛋白仅有 4 种，且其中主要 3 种不溶于水，选择胚乳细胞表达体系可以同时解决纯化工艺复杂的问题；

③重组蛋白储藏在蛋白体中相对稳定，在常温下可保存 2-3 年或在阴凉条件下可保存 5 年，蛋白质不易降解，也解决了规模化困难的问题。

禾元生物经过 18 年的系统研究，利用水稻胚乳细胞特异性表达的自然启动子、人工定点突变增强启动子的转录水平、蛋白定向储存、内质网减负和密码子优化等综合技术策略，克服了其他生物反应器表达量低、纯化工艺复杂和规模化困难的难题，建立了水稻胚乳细胞生物反应器高效重组蛋白表达平台（OryzHiExp）和重组蛋白纯化技术平台（OryzPur）。

（2）水稻胚乳细胞生物反应器表达系统的商业化

全球采用水稻胚乳细胞生物反应器表达系统商业化的企业主要有禾元生物和美国的 Ventria Bioscience。Ventria Bioscience 主要进行商业化开发重组蛋白用于细胞培养基补充剂和无血清细胞培养基。Ventria Bioscience 研发的重组乳铁蛋白用于口服补液盐（Oral Rehydration Salt，ORS）的添加剂处于 III 期临床试验阶段。

禾元生物的药用辅料和培养基等产品已经实现商业化，药用辅料已经获得中国 NMPA 和美国 FDA 备案，已有使用公司药用辅料的创新药物在中美获批 IND；禾元生物研发的植物源重组人血清白蛋白注射液药品（OsrHSA）已经获中国NMPA 和美国 FDA 批准进入临床研究，目前已完成国内 III 期临床试验研究且NDA 已获受理，目前药品上市审评进展顺利。

此外，禾元生物还有重组人乳铁蛋白溶菌酶口服液、植物源重组人 α-1 抗胰蛋白酶（OsrhAAT）、植物源重组瑞替普酶、口服重组人糜蛋白酶冻干粉、重组人糜蛋白酶等产品亦处于临床研究阶段。

来源：禾元生物 思瀚

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