模式动物行业专题报告：生命科学领域卡脖子赛道_未来高成长可期.docx

《模式动物行业专题报告：生命科学领域卡脖子赛道_未来高成长可期.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模式动物行业专题报告：生命科学领域卡脖子赛道_未来高成长可期.docx（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、模式动物行业专题报告：生命科学领域卡脖子赛道_未来高成长可期1 模式动物：卡脖子关键技术之一，当前仍处景气初期基础概念：模式动物是什么？模式动物隶属于实验动物，分为基因修饰动物模型及野生型动物模型。 实验动物是指经人工培育，对其携带的微生物和寄生虫实行控制,遗传 背景明确或者来源清楚，用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学 实验的动物。在近百年的诺贝尔生理学或医学奖中，使用实验动物的研究成果占 67%，根据动物类型常见实验动物可以分为啮齿类、非人灵长 类、犬类、兔类及斑马鱼类。据生命科学领域技术研究成果数据显示，2019 年海外巨头 Charles River 在国内实验动物的市占率达到 5

2、0% 以上，进口替代空间较大，属于国内生命领域卡脖子关键技术之一。 模式动物是指用于揭示某种具有普遍规律生命现象的生物物种，被称为 “活的试剂”。基因修饰模式生物，是指利用生物化学方法修改 DNA 序 列，将目的基因片段导入生物体的细胞内，或者将特定基因片段从基因 组中删除，从而培育出的具体特定基因型的模式生物。常见的基因修饰 模式生物包括基因修饰小鼠、基因修饰斑马鱼等。模式动物的应用领域：临床前研发阶段的药效学评价：主要针对药企、 科研机构及 CRO，用于药物研发领域，适用药物类型涵盖小分子、大分 子、细胞基因治疗等等，治疗领域包含肿瘤、心血管、罕见病的全面领域。生命科学和医学研究：主要针对

3、科研机构，用于探索人类疾病发 病机制、人类基因功能等基础研究领域。基因修饰小鼠模型优势显著，是研究人类基因功能和发现疾病机制的最 为理想的实验动物。小鼠模型研究有一百多年的历史，生理生化及生长 发育的调控机理和人类基本一致，在小鼠基因组中引入人类疾病的致病 突变，可以导致小鼠产生和临床类似的疾病表型：同人类基因相似度 较高：小鼠在进化和功能上同人类高度保守，结果表明 99%的人类蛋白 编码基因在小鼠基因组中具有同源基因。饲养成本低、繁育周期快： 与非人灵长类等大动物相比，小鼠具有繁殖能力强、世代周期短（4-8 周即可孕育下一代）、饲养成本低等突出优势。遗传背景明确，实验结果重复性高：科学研究使

4、用的小鼠绝大多数是近交系品系，同一种近交系小鼠理论上拥有的基因组 DNA 序列完全一致，这样在研究中不存在由于遗传多样性导致的结果差异，实验结果可以被不同实验室重复。 基因编辑小鼠精准化高、靶点覆盖广泛：源于小鼠免疫系统，与人有很 大差异，许多人致病因子和药物具有种系特异性。某些病原体引起的免疫反应特性与致病过程只针对人细胞，往往不感染小鼠。由于这些问题 及因素的存在，限制了传统普通小鼠模型在药效评价、安全性评价方面 的可靠性及有效性，因此通过将人的基因整合到小鼠中，或者将人的细 胞与组织移植到免疫缺陷小鼠中的方式构建人源化小鼠模型。市场规模：预计 2023年国内基因修饰小鼠模型市场有望达 6

5、6.2 亿元模式动物市场：全球规模广阔，2019 年约 149 亿美元市场（+8.8%）。 据 GMI 数据分析，源于全球研发投入持续加大，基础研究经费不断提升， 全球动物模型市场实现稳健增长，从 2015 年的 103 亿美元增长至 2019 年的 149 亿美元，CAGR 约为 9.7%；预计到 2023 年，全球动物模型市场预计增长至 209 亿美元，2019-2023 年 CAGR 约为 8.8%。基因修饰动物市场：动物模型行业新兴领域，渗透率较高，2019 年达 67.1%。据 GMI 的Animal Model Market Report, 2026 数据，2019年全球基因修饰动

6、物模型市场规模约 100 亿美元（+9.9%），预计 2023 年将增至 141 亿美元，渗透率提升至 67.5%，2019-2023 年 CAGR 约 为 9.0%。小鼠模型市场：2019年全球市场规模约 76 亿美元（+8.6%），动物模型 市场占比较高，达 51.0%，国内增速更快，预计 2019-2023 年 CAGR 约 26.2%。小鼠作为动物模型中最重要的品类，全球市场规模较大，国内产品和相关服务呈高速增长态势。根据 Frost&Sullivan 数据，2019 年 国内市场规模约为 26 亿元（+23.8%），占全球市场规模比重约 5.4%(汇 率取人民币：美元=6.3:1)，

7、预计到 2023 年，有望增长至 66 亿元（+29.4%）， 占同期全球市场规模比重提升至9.8%，2019-2023年CAGR为26.2%。综合以上市场规模数据，国内基因修饰小鼠模型潜在市场空间测算：预 计 2023 年市场规模约 44.6 亿元。假设国内基因修饰小鼠模型市场占国 内小鼠模型市场的比例同全球基因修饰动物模型占全球动物模型比例相 同，约 67.1-67.5%，根据 Frost&Sullivan 数据测算，2019 年国内基因 修饰小鼠模型潜在市场空间约为 17.4 亿元，预计 2025 年有望达 44.6 亿元，2019-2023 年 CAGR 约 26.2%。2 行业驱动：

8、供需共振，模式动物有望迈入快速成长期需求端：科研投入持续加大、企业研发管线不断丰富国内实验小鼠产品及服务的销售客户主要分为科研客户和工业客户。科 研客户主要包括科研院校和三甲医院，2019 年市场规模为 15.9 亿元， 市场占比为 56.0%；工业客户主要包括创新药企和 CRO 研发企业，2019 年市场规模为 12.5 亿元，市场占比为 44.0%。科研端： 1）科研投入持续增加：模式动物行业伴随着全球生命科学研发资金投 入而崛起。据 Frost&Sullivan 数据分析，2019 年全球生命科学领域的研 究资金投入达到 1,514 亿美元，过去 5 年复合增长率为 6.7%；国内研 究

9、资金投入占全球总研究资金投入的 8.3%，2019 年达到 866 亿元，年 均复合增长率为 18.8%，显著高于全球水平。2）进口替代：国内实验动物以进口为主，随着国内小鼠质量及品种提 升，有望实现逐步替代。据生命科学领域技术研究成果数据显示， 2019 年海外巨头 Charles River 在国内实验动物的市占率达到 50%以上， 进口替代空间较大。随着国内模式动物企业技术逐步成熟，模型品类逐 步丰富，有望逐步实现进口替代。工业端： 全球及国内临床前研发管线持续增长有望推动工业端的持续扩容，国内 临床前研发管线近三年 CAGR 近 40%。据 Citeline 数据分析，全球及 国内临床

10、前研发管线均呈快速增长态势，截止 2021 年底，全球临床前 研发管线约个 10705，同比增长 9.9%，2018-2021 年 CAGR 约 10.1%； 国内临床前研发管线约 1372 个，同比增长 29.3%，2018-2021 年 CAGR 约 39.6%，增速更快。且随着近年随着新技术持续突破，生物大分子及 细胞基因治疗领域研发热情持续提升，全球蛋白类及细胞基因治疗药物 临床前研发管线占比由 2015 年 29.8%提升至当前的 39.2%，而国内该比重由 2015 年 37.6%提升至当前的 49.9%。随着国内临床前研发管线 数量不断增长，对模式动物的需求有望持续提升。供给端：

11、技术变革推动加速发展，多因素驱动集中度提升行业格局：短期较为分散，头部公司集中度有望不断提升。 1）小鼠定制化模型领域：据 Frost & Sullivan 数据，2019 年国内市场规 模为 4.3 亿元，其中南模生物定制化模型细分市场占有率为 9.22%，与 市场第一百奥赛图（9.25%）基本持平。 2）成品小鼠销售领域：据 Frost & Sullivan 数据， 2019 年国内市场规 模为 16 亿元，Charles River 境内子公司维通利华该业务收入 2.17 亿元 人民币，占据 13.66%市场份额，居于首位。 3）小鼠模型繁育及饲养服务领域：据 Frost & Sulli

12、van 数据，2019 年国 内市场规模约为 6 亿元，南模生物以 6103.01 万元，市场份额 10.1%， 位居首位。我们认为供给端影响因素分为两类：1）技术进步及新品开拓推动行业快 速发展 2）政策出台、研发壁垒、生产地域等因素有望驱动行业集中度 不断提升。1）技术进步及新品开拓推动行业快速发展技术变革：基因编辑技术进步极大的推动了行业的发展。通常模式动物 构建通常以传统的 ES 打靶基因敲除技术为主，该技术成熟、修饰准确、 效果稳定，但制作周期较长（1 年左右），随着第一代锌指核酸酶基因编 辑技术（ZFN）、第二代转录激活效应因子核酸酶（TALEN）技术以及 第三代 CRISPR/C

13、as9 技术相继出现，它们凭借制作周期短，无物种限 制等优势极大的推动了行业的进步。CRISPR/Cas9 等技术逐步成为主流。目前基因修饰模型技术应用大多 为 ES 打靶技术、TALEN 基因敲除和 CRISPR/Cas9 基因敲除，其各有 优劣，源于 CRISPR/Cas9 周期短、无物种限制，大幅提升制备效率， 因此其逐步成为主流技术。新品开拓：高端产品推出有望带动产品报价提升：源于新靶点数量及多 靶点基础研究不断进步，各家主流公司不断开拓高端新品人源化基因修 饰小鼠，如药康生物的“斑点鼠”、多靶点人源化基因修饰小鼠，赛生生 物的“红鼠”及南模生物的多靶点人源化小鼠，随着新品占比不断提升

14、， 有望带动行业产品单价不断提升。2）多因素驱动行业集中度有望不断提升：政策端：科技部、卫生部政策频频出台，不断鼓励行业快速发展，有望 推动集中度持续提升。鼓励供给持续扩大：据药康生物及南模生物招股书披露，近年来科技部针对模式动物行业出台了多项政策，如 2017 年 4月“十三五”生物技术创新专项规划中提到重点支持实验动物和模式生物基础设施以及生物医学资源基础设施的建设及 2016 年 11 月 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划中也提到推进基因编辑技术 研发与应用，建立相关动物资源平台、临床研究及转化应用基地，促进 基于基因编辑研究的临床转化和产业化发展，有望推动行业供给不断加 大。行业集

15、中度有望不断提升：此外，2017 年 3 月科技部实验动物 管理条例及 2001 年 12月实验动物许可证管理办法（试验）中提到申请实验动物生产及使用许可证的组织和个人需满足特定的条件方可 获得审批，饲养条件及许可证的要求有望构筑动物房壁垒，行业集中度 有望逐步提升。研发端：基因修饰小鼠构建过程较为复杂，且存在一定的 know how 及 专利，新进入者短期内无法构建研发至成品化生产体系，先发优势有望 持续扩大，行业集中度有望不断提升。生产地域：模式动物供应属地化特征显著，运输半径限制销售，地域格 局有望逐步清晰。小鼠模型属于活体，存在运输半径。小鼠模型生产企 业如要在全国范围内布局，需要在各

16、地建立生产设施、承担相应的生产 与保种的功能。当前行业处跑马圈地态势，随着各家公司在各地口碑逐 步形成，相应地域格局有望逐步清晰。3 企业长期如何长大？产业链延伸及转型 Biotech 打开成长天花板产业链延伸：拓展下游 CRO 能力，跟随客户不断成长国内临床前 CRO 市场规模较模式动物行业更大，预计 2023 年国内市场 空间约 35 亿美元，未来三年 CAGR 约 20.5%。据沙利文数据，2019 年国内临床前 CRO 规模约 18 亿美元，同比增长 20.0%，预计 2023 年 将达到 35 亿美元。2020-2023 年复合增长 20.5%。向下游临床前 CRO 延伸，打开成长天

17、花板。业务协同：鉴于模式动 物的构建需要测试模型是否为假阳性，测试方法同临床前药效学研究项 目所需的分析方法和专业知识相似，业务延伸专业技术不存在重大障碍。 下游引流逻辑顺畅：且源于模式动物销售为临床前 CRO 上游，有更 早的机会接触客户，因此模式动物订单有望导入至临床前，为下游引流。转型 Biotech：发挥筛选平台优势，享受创新药研发红利向 Biotech 转型，项目转让有望带来一定的业绩弹性。此类公司以百奥 赛图为代表，新药项目研发的主要目的是在临床前及临床阶段进行项目 转让获得研发收益，如果在条件成熟及资金允许的情况下也会向临床后 期推进至成功获批上市。4 重点公司分析南模生物：编辑

18、基因，解码生命南模生物成立于 2000 年，主要从事基因修饰动物模型产品及技术服务 相关业务，拥有逾 6000 种预制小鼠模型可供选择，累计建立逾 11000 例 基因修饰小鼠模型。通过以 CRISPR/Cas 9、ES 细胞打靶等基因编辑技 术的应用创新为先导，打造了以模式生物基因组精准修饰、基因功能表 型分析、药物筛选与评价为核心的技术平台，构建了覆盖人类基因的活 体模型资源库，为人类基因组功能诠释、疾病发病机制阐明和新药新靶 点发现提供相应的研究模型和技术手段，助力科研单位、创新药公司及 CRO 公司提升研发效率和创新水平。药康生物：创新模型，无限可能药康生物成立于 2017 年，是一家

19、专业从事实验动物小鼠模型的研发、 生产、销售及相关技术服务的高新技术企业，系亚洲小鼠突变和资源联 盟企业成员以及科技部认定的国家遗传工程小鼠资源库共建单位。公司 拥有领先的疾病模型、基因工程小鼠模型研发能力，为全球科研机构、 药企提供模型创制、代理繁育、小鼠销售、表型分析、功能药效等一站 式服务，是国际上品系数量最多的小鼠模型供应商之一。百奥赛图：全人源化小鼠领先平台，研发管线逐步收获百奥赛图成立于 2008 年，是一家创新技术驱动新药研发的国际性医药科技股份有限公司，公司基于百奥赛图自主研发并拥有完全独立知识产权的全人抗体 RenMab、RenLite、RenNano 小鼠，将单细胞抗体发现

20、 技术平台、高效的基因编辑模型开发平台、规模化动物模型供应平台、 快速的动物体内外药效评价平台、强大的临床开发能力有机整合在一起， 形成了独具特色、涵盖药物研发全流程的新药研发体系。公司于 2020 年 3 月启动了“千鼠万抗”计划，这是百奥赛图规模化开发抗体药物的研 发项目。根据官网信息，其目标是利用 3-5 年时间，在全人抗体小鼠 RenMab 上，逐一对上千个潜在抗体药物靶点进行基因敲除，并利用这 些基因敲除小鼠制备治疗性抗体药物。这一计划针对 FIC 靶点发现多物 种交叉识别全人抗体，经多遗传背景动物体内药效筛选验证，可以提高 临床转化成功率，极大的加速研发进程。该计划是一个开放、合作

21、的计 划，致力于与合作伙伴一起通过技术与思路的创新实现新药开发的目标。YH003 及 YH001 有望逐步迎来收获，研发管线方面:核心产品 YH003， 有潜力成为同类较好的靶向 CD40 的人源化 IgG2 激动性单克隆抗体。 YH003 通过特异性结合 CD40 受体，促进抗原提呈细胞的活化，正向调 控抗肿瘤 T 细胞的效应活性。无论是单药还是与抗 PD-1 单抗药物联合 使用，YH003 在小鼠体内对多种肿瘤模型都表现出了强大的抗肿瘤效果。 小鼠药效学研究表明，YH003 显著增加了肿瘤浸润细胞中的抗肿瘤 T 细 胞的比例。截至 2020 年 12 月 31 日，I 期临床数据显示 YH

22、003 完成了 预设剂量的爬坡，各剂量组均未发生剂量限制性毒性，整体耐受性良好。 2021 年 5月已获准在澳大利亚进入胰腺癌和 PD-1 耐药黑色素瘤的 II 期临床试验。此外，2021 年 6 月，公司宣布 YH003 联合特瑞普利注射 液治疗 PD-1 耐受的不可切除/转移性黑色素瘤和胰腺导管腺癌（PDAC） 患者的安全性和有效性的 II 期、多中心临床研究也获得 FDA 批准。另 一个核心产品 YH001 为人源化抗 CTLA-4 IgG1 单克隆抗体。临床前数 据表明，YH001 药效显著优于伊匹单抗(Yervoy)。截止 2020 年 12 月31 日，I 期临床数据显示 YH001 完成了预设剂量的爬坡，各剂量组均未发生剂量限制性毒性，整体耐受性良好。2021 年 6 月，FDA 批准 YH001 联合君实生物特瑞普利注射液（抗 PD-1 单抗）治疗晚期非小细胞肺癌 和肝癌的开放，非随机化，多中心 II 期临床研究。此外，2022 年 2 月， 公司宣布 YH003、YH001 和帕博利珠单抗（三药）联合治疗晚期实体 瘤受试者的安全性、耐受性和药代动力学的多中心、开放标签、I 期剂量 递增全球多中心临床研究实验获国家药监局（NMPA）批准，2022 年 4 月 7日，在澳大利亚也已完成首例患者给药。