2021年中国mRNA治疗行业研究报告正式版.doc

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1、2021年中国mRNA治疗行业研究报告2021 China mRNA Therapy Research Report2021年中国mRNA治療業界研究報告概览标签：mRNA，传染病预防，新冠疫苗，肿瘤免疫，蛋白质替代报告主要作者：习轩2021/03报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究

2、院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他1分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。摘要mRNA技术因新冠疫情获得资源倾斜，行业进入加速期mRNA药物是将修饰mRNA分子送入细胞质，利用细胞质内的自有核苷酸进行转录表达，生成所需要的蛋白质。mRNA在理论上能够表达任何蛋白质，因此可以使用治疗几乎所有基于蛋白质的疾病随着对个体化药物的需求和对流行传染性疾病（如新冠病毒）反应度要求的提高，全球mRNA药物市场将快速增长，2018年全球mRNA药物市场规模（刨除mRNA新冠疫苗贡献）仅34.3亿美元，2020年上升至39.2亿美元，年复合增长率为7.0%

3、，预计2025年将增长至63.3亿美元，年复合增长率为10.2%2020年12月后，mRNA新冠疫苗陆续投产，将给全球mRNA药物行业带来超690亿美元的市场规模增幅，考虑到新冠病毒的变异性与疫苗的保护期，mRNA新冠疫苗将持续为全球mRNA药物市场规模增长带来动力1.从全球视角看，mRNA疫苗的研发与生产特点使得它更适合应对新冠病毒的快速变异特征 从全球视角看，2020年随着新冠疫情在全球扩散，截至目前已确诊1.1亿例患者，随着疫苗的上市，近期每日新增患者数量有所降低，但考虑到新冠病毒的变异性，疫情的未来走势扔扑朔迷离；相比传统疫苗，mRNA疫苗生产工艺简单、开发速度快、无需细胞培养、成本低

4、，更适合应对新冠病毒的快速变异2.从中国视角看，mRNA技术的发展有助于中国解决日益增加的癌症发病人数问题 2020年全球新发癌症病例1,929万例，全球癌症死亡病例996万例，其中，中国新发癌症457万人，占全球23.7%；2014-2020年，中国新发癌症病例数从384.4万人增长至457.0万人，年复合增长率约2.9%；伴随老龄化的加深、居民生活环境与生活习惯的改变，中国癌症发病人数逐年增加，导致对肿瘤治疗需求迫切3.针对mRNA技术领域的投资已进入快车道，随着mRNA技术逐渐受到重视，未来投资规模也将进一步攀升 全球的机构投资者已经意识到了mRNA技术领域中的机会，过去五年，约有80多

5、个项目中筹集约90亿美元的资金，随着mRNA技术逐步成熟，资本将进一步集中：2020年mRNA技术领域的投资金额大幅增加，增幅约780%；大部分投资对象为专注于针对COVID-19新冠病毒疫苗开发的医药公司4目录CONTENTSu 名词解释-10u 中国mRNA治疗行业技术概览-11mRNA定义-12发展历程-13治疗方法对比-14治疗原理-15结构设计-16递送与生产-17u 中国mRNA治疗行业应用分析-18应用分布-19传染病疫苗-20新冠疫苗-21mRNA疫苗-23肿瘤免疫-24u 中国mRNA治疗行业产业链分析-27产业链-27上游：原材料与设备供应商、CMO/CDMO服务商-28中

6、游：生物制药平台-29下游：所有蛋白质层面的疾病均为适用领域-32u 全球mRNA治疗行业市场规模-35u 中国mRNA治疗行业政策分析-362021 LeadLeo5目录CONTENTSu 中国mRNA治疗行业发展趋势分析-38全球投资机构追逐mRNA技术-39u 中国mRNA治疗行业竞争格局-40u 中国mRNA治疗行业企业推荐-42Moderna-43BioNtech-44艾博生物-45u 方法论-46u 法律声明-472021 LeadLeo6目录CONTENTSu Terms-10u Technique Overview of China mRNA Therapy Industry-

7、11Definition & Classification-12Development Path-13Comparison of Therapeutic Methods-14Therapeutic Mechanism-15Structure Design-16Delivery and Production-17u Application Analysis of China mRNA Therapy Industry-18Application Distribution-19Infectious Disease Vaccine-20COVID-19 Vaccine-21COVID-19 mRNA

8、 Vaccine-23Tumor Immunotherapy-24u Industry Chain Analysis of China mRNA Therapy Industry-26Industry Chain Overview-27Upstream Introduction : Material and Equipment Suppliers, CMO/CDMO -28Service ProvidersMidstream Introduction : Biopharmaceutical Platform-29Downstream Introduction: All Protein-base

9、d Diseases-32u Market Size of Global mRNA Therapy Industry-35u Policy Analysis of China mRNA Therapy Industry-36u The Development Trend of China mRNA Therapy Industry-38Global Investors Chasing mRNA Technology-39u The Competitive Landscape of China mRNA Therapy Industry-40u Introduction of Investmen

10、t Companies in China mRNA Therapy Industry-42u Methodology-46u Legal Notices-472021 LeadLeo7图表目录 List of Figures and Tables图表1：定义-12图表2：mRNA在人体的作用机制-12图表3：mRNA技术发展历程，1960-2020-13图表4：mRNA疗法与DNA疗法、蛋白质疗法对比-14图表5：mRNA药物治疗原理-15图表6：mRNA药物设计结构-16图表7：mRNA药物递送途径-17图表8：mRNA药物研发生产流程-17图表9：mRNA技术应用情况，2021年-19图表

11、10：mRNA疫苗与其他疫苗对比，2021年-20图表11：全球研发进入/完成临床III期的新冠疫苗情况，2021年-21图表12：9种已公布数据新冠疫苗对比-22图表13：部分中国新冠疫苗研发进度，2021年-22图表14：mRNA新冠疫苗对比-23图表15：新冠疫苗产能分析，2021年-23图表16：mRNA三巨头布局的肿瘤免疫学管线，2021年-24图表17：mRNA特异性肿瘤疫苗给药方式-25图表18：不同类型肿瘤疫苗优劣-25图表19：mRNA药物产业链分析-27图表20：mRNA药物上游-28图表21：海外/国内mRNA技术平台代表性公司概览-29图表22：全球mRNA专利申请公开

12、趋势，2002年-2020年-30图表23：全球现存mRNA技术专利申请构成，2020年-302021 LeadLeo8图表目录 List of Figures and Tables图表24：全球申请情况，2020年-30图表25：核心专利分析，2020年-30图表26：中国mRNA专利申请地域分布情况，2020年-31图表27：中国申请人类型构成，2020年-31图表28：核心专利分析，2020年-31图表29：mRNA下游应用病症分析-32图表30：中国城市肿瘤医疗服务收入，2014-2020年-33图表31：新发癌症病例分析-33图表32：全球新冠疫情数统计（截至2021年3月2日）-3

13、4图表33：新发传染病分析-34图表34：全球mRNA药物市场规模，2018-2025年预测-35图表35：中国mRNA药物行业政策政策法规，2017-2020年-37图表36：mRNA技术融资趋势分析-39图表37：中国mRNA药物竞争格局分析，2020年-41图表38：Moderna-43图表39：BioNtech-44图表40：苏州艾博生物科技有限公司-452021 LeadLeo9名词解释u RNA：Ribonucleic Acid，核糖核酸，是存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。u mRNA：信使核糖核酸，是由DNA的一条链作为模板转录而来的、携带遗传信息能指导蛋白质

14、合成的一类单链核糖核酸。u DNA：DeoxyriboNucleic Acid，脱氧核糖核酸，是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子，携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息。u 转录：Transcription，遗传信息从DNA流向RNA的过程，是以双链DNA中的确定的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。u 转染：Transfection，指真核细胞在一定条件下主动或被动导入外源DNA片段而获得新的表型的过程。u RNase：核糖核酸酶，是催化核糖核酸水解的一种核酸内切酶，可使胞嘧啶核酸解聚，能催化核糖核酸（RNA）的降解。u MHC：Major Hi

15、stocompatibility Complex，主要组织相容性复合体，是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称；根据基因的位置和功能，主要组织相容性复合体分为三类，分别为MHC class I、MHC class II、MHC class III。u MHC Class I（MHC I）：位于一般细胞表面上，可以提供一般细胞内的一些状况，比如该细胞遭受病毒感染，则将病毒外膜碎片之氨基酸链透过MHC提示在细胞外侧，可以供T细胞等辨识，以进行扑杀。u MHC Class （MHC ）：大多位于抗原提呈细胞（APC)上，如巨噬细胞等，提供则是细胞外部的情况，像是组织中有细菌侵入，则巨噬细胞进

16、行吞食后，把细菌碎片利用MHC提示给T细胞，启动免疫反应。u T细胞：T-lymphocyte，又称T淋巴细胞，是通过淋巴和血液循环而分布到全身的免疫器官和组织中发挥免疫功能的细胞。u 5帽区：是真核生物mRNA的5端有特殊的帽子结构，在蛋白质合成过程中，有助于核糖体对mRNA的识别和结合，使翻译得以正确起始，同时还有有抗核酸外切酶的降解作用。u 5UTR： 5非翻译区，是成熟mRNA位于编码区（CDS）上游不被翻译为蛋白质的区域。u 3UTR： 3非翻译区，是成熟mRNA位于编码区（CDS）下游不被翻译为蛋白质的区域。u CDS：Coding sequence，蛋白质编码区，是编码蛋白产物的

17、序列。u Poly(A) Tail：Poly（A）尾，又称多聚核苷酸A尾，是维持mRNA作为翻译模板的活性并增加其mRNA本身的稳定性的区域。u 新冠病毒：2019-nCoV，又称2019新型冠状病毒，是一种新型冠状病毒，与SARS-CoV（严重急性呼吸综合征冠状病毒）同属一个家族,即冠状病毒家族；是继2002年SARS-CoV和2012年MERS-CoV（中东呼吸综合征冠状病毒）之后，20年来在人类中出现的第3种致病冠状病毒。2021LeadLeo10技术概览Technique Overviewq mRNA是由DNA的一条链作为模板转录而来的、携带遗传信息能指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸q

18、 信使RNA (mRNA)于20世纪60年代首次被科研人员发现，现已成为倍受瞩目的基础学科和应用研究领域；对mRNA的理解，从作为DNA到蛋白的中间物，到认为它是在所有生命器官中调节基因功能的多功能分子，基于这些变化，出现许多不同类型的基于mRNA疗法2021LeadLeo11章节1.1mRNA定义RNA可根据结构和功能的不同分为信使RNA和非编码RNA，信使RNA是连接基因和蛋白质的桥梁，是将遗传信息翻译成蛋白质的模板定义（图表1）核糖核酸（RNA），是存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体，在体内的作用主要是引导蛋白质的合成mRNA在人体的作用机制（图表2）mRNA是由DNA的

19、一条链作为模板转录而来的、携带遗传信息能指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸DNA细胞核蛋白质氨基酸核孔mRNA蛋白质合成的模板rRNA与蛋白质结合形成核糖体，在mRNA的指导下将氨基酸合成为蛋白质tRNA携带氨基酸进入核糖体,在mRNA指导下合成蛋白质tRNAmRNA的转录与翻译核苷三磷酸核糖体q RNA可根据结构和功能的不同分为信使RNA（mRNA）和非编码RNA；非编码RNA分为非编码大RNA和非编码小RNA：非编码大RNA包括核糖体RNA、长链非编码RNA，非编码小RNA包括转移RNA、核酶、小分子RNA等来源：CNKI，头豹研究院编辑整理2021LeadLeoq 信使RNA (mRNA)

20、于20世纪60年代首次被科研人员发现，现已成为倍受瞩目的基础学科和应用研究领域；对mRNA的理解，从作为DNA到蛋白的中间物，到认为其是在所有生命器官中调节基因功能的多功能分子；基于这些变化，出现许多不同类型的基于mRNA疗法12章节1.2发展历程2015年后，递送技术与修饰技术的成熟推动mRNA技术快速发展，2020年后新冠疫情使得mRNA疫苗受到重视，从而带动mRNA药物行业快速发展mRNA技术发展历程，1960-2020 （图表3）2015-2019年2020年LNP递送技术和mRNA修饰技术的成熟让mRNA行业快速发展，开展了大量临床新冠疫情让一批mRNA疫苗得到了临床验证，极大促进了

21、行业发展2009年2005年mRNA首次在人体上使用，用于癌发现化学修饰的mRNA是可以没症的免疫治疗有免疫原性1992年1999年发现体内注射mRNA可以激活T细胞引起人发现直接注射mRNA至脑补可体产生免疫反应以改善疾病1961年发现了mRNA这类1978年的生物大分子首次采用脂质体来体外递送mRNA来源：Nature，头豹研究院编辑整理2021LeadLeo描述q 自1961年被发现以来，了解 mRNA 的结构、功能及其在真核细胞中的代谢是研究工作的重心q 在 20 世纪 90 年代， mRNA 的药物实验已经涉及各种临床应用，包括蛋白质替代、传染病疫苗与癌症q 新冠疫情的蔓延加速了各国

22、对于 mRNA 药物技术的投入，加速了行业发展13章节1.3治疗方法对比mRNA拥有能够合成任意一种蛋白质的潜力，由于其经济、安全、快速、灵活等特性，mRNA药物在传染病预防、癌症和包括罕见病在内的多种疾病治疗领域均有巨大的应用潜力mRNA疗法与DNA疗法、蛋白质疗法对比（图表4）mRNA在理论上能够表达任何蛋白质，因此可以用于治疗几乎所有基于蛋白质的疾病，mRNA疗法在实际应用中较为精准且可用以个体化治疗，与目前的疗法相比，生产mRNA要更经济，且更安全、快速与灵活头豹洞察mRNA疗法的相对优势：维度一维度二mRNA疗法基因层面疾DNA病疗法治疗蛋白蛋白质质疗法层面来源：Nature，头豹研

23、究院编辑整理2021LeadLeo维度三将修饰mRNA 分子送入细胞质，利用细胞质内的 mRNA 自有核苷酸进行制造蛋白 转录表达，生成质的图纸 所需要的蛋白质将特定基因引入细胞核内，以纠 DNA 正缺陷基因，永遗传信息久根治疾病载体向身体输送特定蛋白质，以帮助蛋白质 修复疾病，治疗生命活动 疼痛或重建结构的执行者描述q DNA疗法的局限性：基因组插入风险、永久改变基因、难以导入细胞核q 蛋白质疗法的局限性：蛋白体内难表达、生产工艺复杂、外源性蛋白质抗原性强（易降解）q mRNA疗法导入经基因工程修饰过后的mRNA，而发挥疗效的是其编码的自体产生的蛋白质q 安全性优势：w 仅在细胞质内表达，无

24、需进入细胞核，效率高，且没有整合进基因组的风险w 免疫源性低，不易触发机体免疫反应；半衰期短、代谢产物纯天然，没有持续累积毒性的风险q 靶点数量优势：w 很多难成药的蛋白或胞内蛋白均可由mRNA编码表达w 可分泌至胞外、靶向受体或循环系统，靶向性选择更加丰富q 制造工艺优势：w mRNA通过体外转录过程合成，成本相对廉价，并且可以快速针对具体情况进行调整14章节1.4治疗原理mRNA药物是利用靶点/抗原编码mRNA，通过特定的递送系统使细胞摄取并表达编码的抗原，从而引起体液和细胞介导免疫反应mRNA药物治疗原理（图表5）将已修饰的mRNA模板注射到细胞质内，在胞内产生对应蛋白产物，在胞内或分泌

25、至胞外后，刺激免疫系统，产生免疫反应描述部分mRNA被RNases降解MHC I转染蛋白质胞外环境细胞质外源性蛋白质被吸收被胞吞作用吸收蛋白质MHC II处理自分泌胞内裂解抗原决定簇体外转录mRNAMHC IIMHC I/II将抗原决定簇呈递到细胞表面q mRNA药物通过DNA模板（例如线性化质粒或PCR产物）的体外转录合成q mRNA药物的主要作用环境是在细胞质内，使用络合剂可以提高细胞的转染率；络合剂既能保护 mRNA 不被RNases（核糖核酸酶）降解，又能促进细胞内吞，降低细胞膜的阻碍q mRNA编码的蛋白质产物既可以作用于宿主细胞本身，也可以分泌出来作MHC IIMHC I处理蛋白酶体细胞质内转移蛋白质抗原决定簇体外转录抗原编码序列高尔基体翻译核糖体MHC I内质网线性化质粒模板来源：Nature，头豹研究院编辑整理2021LeadLeo用于邻近的