记上海市技术发明奖特等奖“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”
　　在华东理工大学实验室里，有数不清的实验瓶，里面装满了一颗颗形状各异的白色小颗粒。不仔细看，还以为是一颗颗白色的糖果。实际上，这些是带有活性因子的“人工骨”材料。如果不说，很多人大概很难想象，就是这些看似普通的小颗粒，帮助数以万计的骨缺损患者重新恢复了健康。这个名为“载生长因子（rhBMP-2）高活性骨修复体的创制及临床应用”，由华东理工大学作为第一完成单位的项目，在名校、名医院、创业企业等单位20多年的联合攻关下，创新了多项关键技术，解决了骨修复临床难题，获得了2022年上海市技术发明奖特等奖。
寻觅“生长因子”
　　在针对骨损伤的相关治疗中，医疗行业曾经普遍存在修复效果不理解、成果慢的问题。之所以存在这样的现状，本质是因为材料的生物活性不足，而如何大幅提高材料活性是解决问题的关键。
　　研究证明，骨形态发生蛋白2（BMP-2）是对骨形成作用最强的生长因子之一，有了生长因子介入，断骨缝隙可以再生“填补空白”，骨损伤也可以更快自主愈合。但提取BMP-2存在不少困难：从动物骨组织中直接提取，不仅含量低、纯度低、提取工艺复杂，而且存在动物病原体感染的风险；采用国外的真核细胞表达技术不仅生产成本高，产量也低；此外，人体内环境复杂，生长因子也容易失活。
　　既然培养生长因子那么难，不用因子行不行？2000年，刚开始进行研究时，中国科学院院士刘昌胜脑海里曾冒出这个念头。但经过多番尝试，事实证明，“没有因子还真不
　　行”。
　　在经过了一系列失败的尝试后，刘昌胜想到了利用大肠杆菌来表达、提取rhBMP-2。相比其他的表达方式，大肠杆菌生产成本低，生产过程更为简单。但事实上，没有因子不行，有了因子也不一定能行。在利用大肠杆菌进行表达rhBMP-2的过程中，团队曾遇到过一个难题——从大肠杆菌中表达出的rhBMP-2，没有活性。“让生长因子有活性的关键在于找到蛋白质正确的折叠方式。”刘昌胜解释道，蛋白质分子起作用依赖于特定的结构，不同的折叠方式会形成蛋白质不同的结构，从而导致蛋白质不同的特性。而rhBMP-2蛋白质由114个氨基酸构成，想要让rhBMP-2产生活性，就必须从中找到正确的折叠方式。
神奇材料帮助“骨再生”
　　经过多年的研究，最终刘昌胜基于大肠杆菌原核表达系统，发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2（rhBMP-2）的规模化生物制造新方法，成功制备出高纯度、高活性的rh⁃BMP-2，并实现量产。为更好发挥活性因子的效果，项目组还研究模拟人体骨组织的结构与功能，在国际上首创出“高活性rhBMP2/类骨磷灰石多级结构”骨修复体及其制备技术。
　　此举不仅大幅降低了企业生产成本以及相应的治疗成本，骨诱导活性也达到国外产品最好水平，填补了规模化生物制造骨生长因子的技术空白。实际的临床试验也表明，该载rhBMP-2材料安全性强，病人的愈合周期也明显缩短。这项技术的生物相容性好，关键指标达到国际领先水平，获批国内第一张此类产品注册证。
　　研究过程中，项目组发现，材料在帮助骨头生长的同时，还具有重建血管的作用，能让周边的血管网长起来。刘昌胜又想，能否将材料应用在股骨头坏死的治疗中？
　　有了这个念头，刘昌胜开始在动物身上进行验证，想不到效果很好。之后，他又通过临床实验，不断完善，逐步创新，形成了确实有效的治疗方案。“以往股骨头坏死的患者只能置换人工关节，很多患者5—15年就要翻修，翻修难度大。”刘昌胜说，“但如今，rh⁃BMP-2人工骨材料却可以帮助骨头进行重建，实现骨头的再生。”
　　如今，项目组研发的相关产品已在全国800余家医院累计使用超过30万例。使用范围也从最开始的骨折，到后来的股骨头坏死相关治疗，再到牙槽骨的修复……应用范围越来越广。由于国内临床需求庞大，目前这类骨修复体仍供不应求，企业还在想方设法扩大产能，据悉新生产线正准备动工建设。
　　对于人工骨材料的应用，刘昌胜还有更多的期待，他期待在这个老龄化的社会，他参与研发的材料能够应用到针对老年人骨折相关的治疗中，帮助老年人减轻手术创伤带来的痛苦，更好地守护他们的健康。“老龄化是社会共同面临的现实，”他说，“我们希望能给医生提供一种新的治疗方案。”