继去年的空气造淀粉之后,这段时间我在网上又看到了一个更令人惊讶的消息:
武汉有一家公司宣称实现了从稻米里生产人血清白蛋白。
“稻米”,“生产”,“人血清白蛋白”,每个字单独来看都能理解,但组合在一起读起来,实在让人感到疑惑,这究竟是什么神奇的技术?
更令人惊讶的是,这则消息竟然还得到了人民日报的报道。
由于这些关键词太过引人注目,我不得不连夜查阅资料,深入调查一番,看看这葫芦里到底卖的是什么“米”。
经过一番研究,我发现这“稻谷造蛋白”的技术,可能比我们想象的更加先进。
直接说结论,他们确实做成了。但准确地说,他们用稻谷生产的并非游戏里那种绿色的血液,而是人血清白蛋白。
这个所谓的“人血清白蛋白”,学名叫做HSA。
这东西功能非常多,维持血压、运输药物、提供营养支持等都依赖它。许多治疗都离不开人血清白蛋白,特别是在烧伤、失血性休克、以及肝硬化腹水等情况下,它更是不可或缺。
去过医院的人应该都知道,这东西非常昂贵,10g装的一小瓶就要花费好几百元。
原因在于,它主要是从献血者的血浆中分离提取出来的(专业术语称为pHSA),而血液资源一直都比较稀缺。
目前全球血浆供应总量的70%来自美国,而中国接近40%的人血清白蛋白也依赖美国进口。这种依赖性带来了一定的风险,特别是在全球政治经济形势不稳定的情况下,可能影响药品供应。
另一方面,尽管现在的筛查和灭活技术已经非常先进,但血源性制品理论上始终无法完全排除携带未知病原体的风险。此外,收集、分离、纯化、检测、灭活等各个环节都带来了高昂的成本。
而中国对人血清白蛋白的需求量还在不断增加。
根据市场调研数据,2020年中国的人血清白蛋白治疗药物市场规模达到了258亿元人民币,预计2025年将达到425亿元人民币,年均增长率达到10.5%,2030年市场规模预计达到570亿元人民币,年均增长率接近6.0%。
本来需求就很大,又主要依赖进口,如果考虑到国际贸易形势,未来人血清白蛋白的价格估计还会更高,最终这些压力都将转嫁到患者身上。
面对这些长期存在的难题,科学家们一直在努力寻找解决方案。
从上世纪八十年代开始,人们尝试了基因工程、细胞培养、酵母发酵等各种方法,但效果都不太理想,因此大规模替代血浆提取的人血清白蛋白一直是世界难题。

与此同时,1985年,一位名叫杨代常的年轻人考入了武汉大学,从此与水稻结下了不解之缘。他成为了中国著名遗传学家、杂交水稻研究先驱朱英国院士的第一个硕士生和第一个博士生。(朱英国院士的成就与袁隆平院士齐名,有机会以后再详细介绍)
毕业后,杨代常前往美国等地学习和工作,并在美国一家研究植物表达的公司Ventria担任高级科学家和实验室主任。
正是在那段时间里,这位分子遗传学专家发现:水稻的胚乳细胞具有完整的蛋白质加工体系,蛋白质的翻译、折叠和修饰过程与哺乳动物细胞非常相似,而且还能规避病毒感染的风险,避免血源性疾病。
那么,为什么人血清白蛋白非得在动物细胞里生产呢?如果能让水稻胚乳细胞加工人血清白蛋白,成本和传染问题不就能同时解决了吗?

带着这个想法,2006年杨代常在武汉创立了禾元生物公司,专门从事水稻生产人血清白蛋白的研究。
他们的操作方法,简单来说,就是将负责生产人血清白蛋白的基因导入水稻的基因组中,让水稻在胚乳中定点生产白蛋白。
这项技术的关键在于,杨代常团队发现了一个控制水稻生产蛋白质的关键基因,并成功地解开了它的“基因锁”,从而使水稻能够大量生产人血清白蛋白。
仅仅实现生产还不够,他们还想方设法地扩容了水稻内部的蛋白质储存空间,优化了转运效率。经过一系列操作,水稻每亩地产出的人血清白蛋白可以达到550-600公斤;每公斤糙米的产量可以达到20-30克,而且只需要1-3步层析,就能获得纯度高达99.9999%以上的成品。
这意味着他们将水稻变成了微型制药厂,种地就等于建厂,秋收就等于收药,而且还非常环保,完全依靠光合作用进行生产,理论上可以实现零排放。
这项技术也荣获了国家技术发明二等奖。
听起来非常厉害,那么实际效果如何呢?在他们官方发布的材料中,我也找到了一些详细的数据。
以他们的核心产品HY1001,也就是HSA注射液为例,2019年8月,HY1001获得了美国FDA的批准,进入临床研究阶段。2023年3月,他们与美国FDA完成了II期临床实验,结果积极。
2023年11月,他们还在吉林大学第一医院等多中心完成了针对肝硬化低白蛋白血症的III期临床试验,并于2024年5月取得了临床研究报告(CSR)。
结果显示:效果不比血浆提取的差(非劣效),安全性也表现良好。
基于这些积极结果,他们已经与国家药监局(CDE)进行了沟通,CDE也认为该药物“具有明显的临床价值”,并在2024年8月将HY1001纳入了优先审评审批程序,9月份新药上市申请(NDA)也获得了受理。
按照他们的说法,目前审评“进展顺利”,预计2025年就能在中国国内获批上市。
如果真的成功获批,这将是全球首款利用水稻胚乳生物反应器生产,并获批上市的人用药品!

听起来是不是非常令人振奋!
但是,我们先不要急着庆祝,因为这项技术距离完全落地并实现大规模应用,还需要一段时间的努力。
首先,这毕竟是一条全新的技术路线,其长期的有效性和安全性需要进一步验证。水稻种植过程中可能存在的环境影响及潜在的基因漂移风险也需要进行充分的评估和控制。
从实验室成功走向大规模商业化生产,稳定性和成本控制是否能与国内血液制品公司相媲美,以及长期使用的安全性是否可靠,都还没有经过更长时间的检验。
行业内非血液来源并上市的白蛋白,只有安睿特公司用酵母生产出来的,但那属于另一条技术路径,而且被批准的国家只有俄罗斯和吉尔吉斯斯坦,水稻造血之路依然需要依靠自身力量去闯关。
一种全新的产品想要获得认可,不仅需要拿出过硬的疗效证据,还需要进行大量的学术推广。毕竟血浆白蛋白在临床上已经应用了几十年,医生们已经形成了固有的用药习惯,改变医生和患者的认知需要一个过程。
更重要的是,这种水稻生产的白蛋白适应症范围有多广,是仅限于肝硬化,还是可以用于更广泛的低蛋白血症,这些都需要更多的临床实验数据来支持。未来,如果能拓展到肿瘤、免疫等更多适应症,将具有更大的临床价值。
而对于这家从事水稻白蛋白研究的公司来说,现在NDA获得受理仅仅是第一步,并不意味着最终一定能够获批。创新药的研发和上市充满不确定性,能否最终成功,还需要经过药监部门严格的审查。
最新的进展是,2025年3月27日,禾元生物再一次提交了招股书,计划募集资金35.02亿元,其中19.09亿元用于产业化基地建设项目,以实现人血清白蛋白的大规模生产。此次募资能否成功,以及未来产业化基地的建设是否顺利,都会影响到该技术的最终落地。
总的来说,这波从水稻里提取血清蛋白的技术,在技术上绝对是领先的,发展前景也非常广阔。如果能够成功实现大规模生产和应用,无疑将对生物医药行业产生深远的影响。
如果这东西真的能成,那么很可能极大地缓解中国乃至全球白蛋白的供应紧张和安全问题,大幅降低用药成本,造福普通百姓。
至于未来几年,这些稻米生产的蛋白,到底能不能从实验室、招股书里真正走向患者,让我们拭目以待。











