骨頭斷了，還能再長出來嗎？可以。但骨本身的“自愈力”相當有限，斷口超過1毫米就無法自己長好。如何找到一種讓骨頭加速生長的“催化劑”呢？骨形態發生蛋白2（BMP-2）是目前已知成骨能力最強的生長因子，將其負載于骨修復材料上，能有效促進斷骨再生。

華東理工大學劉昌勝院士團隊經過20余年產學研協同攻關，找到了“長骨頭”的秘訣，發明了“支架材料+骨生長因子”的骨修復技術，可將2-3厘米的斷裂骨頭修復如初。如果裂骨原本有橋接，最多可長出5厘米新骨。

(資料圖片僅供參考)

昨天，這一由華東理工大學、復旦大學附屬中山醫院、四川大學附屬華西醫院、上海瑞邦生物材料有限公司等單位合作完成的“載生長因子（rhBMP-2）高活性骨修復體的創制及臨床應用”項目，獲得2022年度上海市技術發明獎特等獎。

從大腸桿菌出發，高效制備成骨生長“催化劑”

骨損傷患者多、危害大，植入骨修復材料是常見治療手段。由于材料的生物活性不足，盡管已有多種材料應用于臨床，但修復效果普遍不理想。

BMP-2是目前研究最為廣泛、誘導成骨活性最強的骨形態發生蛋白之一。想要得到它，通常有兩種方法：一種是直接從動物骨組織中提取，但物質提取含量低、純度低且工藝復雜，甚至存在動物病原體感染風險；另一種則是通過基因工程重組技術，從哺乳動物表達系統CHO細胞中制備，但成本高、產量低。劉昌勝團隊偏偏“不走尋常路”，他們創造性地從大腸桿菌原核表達出發，探索出一條規模化制造高活性BMP-2的新方法。

“生物工程學就像搭積木，BMP-2的蛋白質結構我們能看得一清二楚，可以利用基因重組技術把‘房子’搭出來，但如何給房子通上水電，也就是構建重組蛋白高產菌，建立科學的質控體系，是這項技術難點所在。”劉昌勝說。

這個問題困擾了團隊很長時間。經過10余年不斷試錯和探究，團隊終于突破了利用大腸桿菌生物制造高成骨活性rhBMP-2的技術。通過優化基因、質粒和宿主，構建了具有自主知識產權的高產菌。經培養基、誘導條件和過程控制優化，實現了高活性重組蛋白的規模化穩定生產。

骨修復產品“第一證”加速損傷愈合創造新術式

一項技術在實驗室里取得突破是“從0到1”，距離造福患者的“從1到100”，還有很長的路要走。拿骨修復來說，想要用rhBMP-2成功誘導出新骨，不僅需要解決蛋白的復興和純化技術，還要研發適用于該產品的骨病治療新技術。

2013年，團隊拿到國內第一張骨修復產品注冊證，價格僅為國外同類產品的1/5。他們在青浦創立上海瑞邦生物材料有限公司，開啟科技成果轉化進程。10年來，團隊不斷研發多種骨病治療新技術，拓展材料應用的臨床邊界，相關產品已在全國800余家醫院累計使用超過30萬例，對骨修復難題的臨床治療有效率達90%以上。

在人工骨出現之前，對骨缺陷的治療，最常見的辦法是“剜肉補瘡”：從病人其他部位取出一塊不那么重要的骨頭，移植到患處。骨修復產品的出現，使骨移植手術這一不得已而為之的療法有了根本改變。

劉昌勝團隊研發的骨修復產品通體為白色，可根據患者需要改變形狀，可以是顆粒、條塊甚至像“白水泥”。只要將加載rhBMP-2的高活性骨修復材料放置于斷裂或缺損的骨頭上，它就能誘導人體在原位長出新骨。材料可在人體內降解，代謝產物由腎臟排出。

骨質增生、椎間盤突出是現代人的多發病，嚴重時需要手術治療。對大多數老年人來說，脊椎手術風險較大，在骨修復新材料的輔助下，老年脊椎疾病微創手術成為現實。近六年來，華西醫院已開展1600余臺脊椎微創手術，術后兩年愈合率達到100%。

除了加速骨損傷愈合、創造新術式，一個未曾預想的方向也被開拓出來——老年人種植牙。種植牙需要種在口腔頜面牙槽骨上，老年人牙槽骨萎縮，容易導致種植失敗，因此最需要種植牙的人群反而種不了牙。有了高活性骨修復材料，老年人植牙成功率大大提高。

30年持續攀登人工骨高峰，拿遍科技“三大獎”

人工骨承載著劉昌勝“擇一事，終一生”的孜孜追求。

上世紀80年代，自固化人工骨這種新材料隨著生物材料工程的發展剛剛出現。90年代初，還是研究生的劉昌勝了解到國際上的這一動向后迅速切入，成為國內第一批研究人工骨的學者之一。此后30余年中，他和團隊始終圍繞這個領域，從無到有研制出了可醫用的人工骨，并實現了產業化。

其間也有過艱難的選擇。1998年，自固化磷酸鈣人工骨研制成功，劉昌勝面臨兩難：是申請新課題，開展新研究，還是推動自固化磷酸鈣人工骨產業化。前者對他來說輕車熟路，后者意味著一項全新挑戰。他最終選擇了后者，創立公司，開始了教授與企業家并行的職業生涯。

值得一提的是，此前，他們已于2003年和2014年分別獲得國家科技進步獎二等獎和國家自然科學獎二等獎。在從無到有走通我國高活性骨修復材料及臨床應用的同時，他帶領團隊包攬了國家為科技創新不同方向而設立的“三大獎”。站在“人工骨”這座山峰的頂端，新的難題如期而至。劉昌勝說，科學前沿是無窮無盡的，還有許多問題亟待解決。

（原標題：20余年產學研協同攻關找到“長骨頭”的秘訣，可將兩三厘米的斷裂骨頭修復如初?斷骨再生成真，骨損傷治療告別“剜肉補瘡”）

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