细胞与基因治疗行业研究报告( 86 页)

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目录

一、前言 ..... 8

二、细胞与基因治疗逐渐成熟，已步入快速发展通道 .... 8

（一）细胞与基因治疗直接作用于遗传物质，临床应用前景广阔 ..... 8

（二）细胞与基因治疗递送载体：腺相关病毒载体的临床应用最为广泛 .... 14

（三）CAR-T 细胞治疗：研发热情高涨，成果转化在即 ..... 18

（四）基因编辑技术助力细胞与基因治疗蓬勃发展 ..... 22

三、细胞与基因治疗行业国外蓬勃发展，国内乘势追击 ...... 26

（一）细胞与基因治疗临床管线数目逐年上升，未来将迎来商业化热潮 .... 26

（二）资本热情高涨，细胞与基因治疗投融资及兼并收购火热 ....... 27

（三）中国细胞与基因治疗加速布局，市场化进程指日可待 ....... 29

四、细胞与基因治疗工艺化技术的壁垒和成本控制的关键 ....... 31

（一）细胞与基因治疗CDMO 行业主要底层工艺路线：质粒、病毒载体和细胞工厂..... 31

（二）质粒：细胞与基因治疗的关键起始物料和生产的主要成本来源 .... 32

（三）病毒载体：高昂的生产成本是细胞与基因治疗商业化的痛点 .... 35

（四）细胞工厂：病毒载体和劳动力是CAR-T 细胞疗法的成本所在 ...... 46

（五）MRNA 疫苗：成本主要来源于加帽体系、修饰核苷酸及质粒等原材料 ..... 48

五、细胞与基因治疗CDMO 行业：有望率先获益，迎来高速发展期 ...... 51

（一）细胞与基因治疗CRO/CDMO 行业发展迎来黄金时期 ...... 51

（二）细胞与基因治疗CDMO 行业增长动力显著 ....... 53

（三）中国CDMO 市场具有成本和制度优势 ...... 55

六、国内代表公司 ..... 56

（一）金斯瑞蓬勃生物：中国最大的质粒CDMO 供应商 .... 56

（二）药明康德：全方位一体化的细胞和基因治疗服务 ...... 58

（三）博腾生物：软硬实力兼具，基因治疗CDMO 平台快速成长 ..... 62

（四）康龙化成：引进技术和平台，快速布局细胞与基因治疗CDMO ....... 63

（五）南京诺唯赞：国内分子类生物试剂细分龙头，有望受益于下游MRNA 疫苗商业化进程....... 63

（六）和元生物：致力于打造一站式基因治疗CDMO 平台 .... 63

（七）药明生物：快速布局MRNA 疫苗研发与制造新业务 ..... 65

（八）博雅辑因：中国基因编辑治疗的先行者..... 66

七、国外代表公司 ..... 67

（一）LONZA：细胞与基因治疗产能全球第一 ..... 67

（二）CATALENT：通过收购扩张基因治疗产能 .... 67

（三）OXFORD BIOMEDICA：全球慢病毒领域龙头 ....... 68

（四）ALDEVRON：质粒DNA 定制开发和制造的全球领导者 ...... 69

（五）诺华：细胞与基因治疗未来有望成为发展的主要驱动力 ....... 69

（六）罗氏：加快基因治疗领域布局 ....... 70

（七）UNIQURE：AAV 基因治疗领域的先行者 .... 71

（八）BLUEBIRD BIO：专注于慢病 毒载体基因疗法 ...... 71

（九）SANGAMO THERAPEUTICS: ZFN 基因编辑系统的领军者 ..... 72

（十）EDITAS MEDICINE：唯一拥有CAS9 和CAS12A 专利组合的基因编辑公司 ..... 73

（十一）CRISPR THERAPEUTICS：基因编辑疗法治疗血红蛋白疾病的引领者 .... 74

八、投资建议 .... 75

九、风险提示 .... 75

十、附录 ....... 75

图表索引

图 1：基因治疗的三种方式 ..... 9

图2：近三十年来全球细胞与基因治疗相关研究文献数量（个） ....... 9

图3：2020 年全球细胞与基因治疗临床试验分布 .... 10

图4：2020 年全球细胞与基因治疗临床适应症分布 ..... 10

图5：部分细胞与基因治疗药物自上市以来全球销售情况（百万美元） ...... 12

图6：体内治疗和体外治疗 ....... 13

图7：AAV、慢病毒和腺病毒载体结构 ..... 16

图8：2003 至2019 年AAV 基因治疗临床试验数目（个） ..... 17

图9：不同器官和适应症下AAV 临床试验数目（个） ..... 17

图10：不同血清型AAV 临床试验数目（个） ...... 17

图11：AAV 临床试验分布（个） ..... 17

图12：CAR-T 细胞的结构和作用机制 ..... 19

图13：五代CAR-T 疗法技术更迭 .... 20

图14：CAR-T 细胞疗法流程 .... 20

图15：中国CAR-T 临床试验现状 .... 22

图16：ZFN 作用机制 ....... 23

图17：TALEN 作用机制 ....... 23

图18：CRISPR/Cas9 作用机制 ....... 24

图19：新型CRISPR 基因编辑系统作用机制 ...... 25

图20：全球细胞与基因治疗市场规模（百万美元） .... 26

图21：中国细胞与基因治疗市场（百万元） ....... 26

图22：细胞与基因治疗临床试验管线增长情况 .... 26

图23：2016 年至2020 年基因治疗融资情况 ....... 27

图24：2008 年至2020 年细胞与基因治疗领域合作开发情况 ..... 28

图25：全球Top20 药企研发管线分布 ..... 29

图26：细胞与基因治疗CDMO 产业链 .... 31

图27：CAR-T 细胞工艺流程 .... 32

图28：质粒DNA 结构元件及功能 ....... 32

图29：质粒工艺化生产流程 ..... 33

图30：HEK293 细胞和昆虫杆状病毒AAV 载体生产系统 .... 35

图31：AAV 工艺生产流程 .... 36

图32：病毒载体相对生产成本（500L 生物反应器） ....... 36

图33：AAV 生产成本拆分 .... 38

图34：慢病毒载体系统（第三代）：4X 质粒 ....... 40

图35：慢病毒载体生产主要工艺成本假设 ....... 42

图36：不同培养体系和规模下的慢病毒生产成本 .... 43

图37：慢病毒载体生产成本拆分 ...... 43

图38：iCELLis Nano 逆转录病毒生产体系（PG13 细胞系） ..... 44

图39：腺病毒包装与侵染细胞过程 ...... 45

图 40：腺病毒载体生产工艺流程 图 ...... 45

图41：CAR-T 细胞工艺流程 .... 46

图42：CAR-T 细胞疗法成本测算假设 ..... 47

图43：CAR-T 细胞疗法成本测算 .... 47

图44：mRNA 分子结构设计技术平台 ...... 48

图45：mRNA 疫苗的体外合成过程 ..... 49

图46：全球细胞与基因治疗CRO 市场 .... 52

图47：全球细胞与基因治疗CDMO 市场 ..... 52

图48：中国细胞与基因治疗CRO 市场 .... 52

图49：中国细胞与基因治疗CDMO 市场 ..... 52

图50：1988-2019 年细胞与基因治疗申请IND 数目.... 53

图51：细胞与基因治疗企业商业化生产模式选择 .... 54

图52：细胞与基因治疗企业选择CDMO 的主要考虑 ...... 54

图53：细胞与基因治疗需求预测 ...... 54

图54：细胞与基因治疗产能扩张情况 ...... 55

图55：按区域划分的细胞基因治疗CMO/CDMO 的全球市场规模（十亿美元，2016

年至2025 年（估计）） ..... 56

图56：金斯瑞蓬勃生物CGT CDMO 平台 ....... 57

图57：金斯瑞蓬勃生物基因细胞治疗CDMO 服务覆盖产品开发全周期 ..... 57

图58：金斯瑞蓬勃生物GCT 业务 ....... 58

图59：生基医药的全球布局 ..... 58

图60：和元生物主营业务收入（万元） ....... 64

图61：和元生物一站式基因治疗CRO/CDMO 技术平台 ..... 65

图62：博雅辑因基因编辑平台 ..... 66

图63：Lonza 细胞与基因治疗产能分布 ....... 67

图64：Oxford Biomedica 生产规模 ..... 68

图65：Oxford Biomedica LentiVector 平台 ..... 68

图66：诺华细胞与基因治疗研发情况 ...... 70

图67：Spark Therapeutics 研发管线 ....... 70

图68：uniQure 基因治疗临床管线 ....... 71

图69：Bluebird bio 研发管线 ....... 72

图70：Bluebird bio 研发计划 ....... 72

图71：Sangamo 临床管线 ....... 73

图72：Editas Medicine 研发管线 .... 74

图73：CRISPR Therapeutics 研发管线 ...... 74

表1：已上市的细胞与基因治疗药物 .... 10

表2：中国在售的细胞与基因治疗产品 ..... 13

表3：病毒载体与非病毒载体对比 .... 14

表4：细胞与基因治疗中所使用的病毒载体对比 ...... 15

表5：已上市AAV 基因治疗药物 ...... 18

表6：FDA 已批准的CAR-T 疗法 ..... 18

表 7：ZFN、TALEN、CRISPR/ Cas9 三种基因编辑技术对比 ..... 25

表8：2019 年和2020 年细胞与基因治疗行业兼并收购情况 ....... 28

表9：中国细胞与基因治疗临床研究 .... 30

表10：质粒在细胞与基因治疗中的应用场景和质量要求 ..... 33

表11：质粒工艺化生产产量 ..... 34

表12：细胞与基因治疗产品对质粒的需求量 ....... 34

表13：HEK293 细胞和昆虫杆状病毒系统生产AAV 的特点比较 ..... 35

表14：全球三款已上市AAV 产品比较 ..... 36

表15：AAV 生产细胞培养体系 ..... 37

表16：不同AAV 血清型的层析介质 .... 39

表17：不同递送部位和治疗方式下AAV 的需求量 ....... 39

表18：慢病毒载体上游工艺 ..... 40

表19：大规模慢病毒下游纯化工艺对比 ....... 41

表20：细胞与基因治疗常用病毒载体的生产特点及生产难点 ...... 45

表21：mRNA 疫苗成本构成（以80 亿剂产能为基准测算） ....... 50

表22：每条生产线（30L）每年生产mRNA 疫苗所需原材料的成本....... 50

表23：药明生基技术平台优势 ..... 59

表24：生基医药腺相关病毒载体生产平台 ....... 60

表25：锦斯复制生产型病毒载体生产工艺 ....... 60

表26：药明康德细胞和基因疗法2021 上半年平台建设及收购情况 .... 61

表27：博腾生物工艺平台 ..... 62

表28：Catalent 细胞与基因治疗CDMO 领域收购活动 ....... 68

表29：Sangamo 专利布局 ....... 73

表30：美国在售的基因治疗产品 ...... 75

表31：欧洲在售的基因治疗产品 ...... 76

表32：部分基于T 细胞的体外治疗临床试验 ....... 77

表33：部分基于HSPC 的体外治疗临床试验 ...... 77

表34：部分体内治疗临床试验 ..... 80

表35：部分临床试验II 期和III 期的AAV 基因治疗研究 ...... 81

表36：部分CAR-T 临床试验数据 .... 82

表37：国内进入临床阶段CAR-T 试验进展 ..... 83

表38：部分基于ZFN 的临床试验 .... 84

表39：部分基于TALEN 的临床试验 .... 84

表40：部分基于CRISPR/Cas9 的临床试验 .... 85

表41：贴壁细胞培养体系 ..... 86