長生不老是人類亙古不變的追求之一,秦始皇時期就有長生仙丹的冶煉,到現(xiàn)代技術(shù)通過各種方式延長人的壽命。
在醫(yī)學延長人類壽命上,可以分為三個階段: 第一階段,化學工業(yè)把人類的生命延長約20歲到30歲。 第二階段,生物制劑又將壽命延長10歲至20 歲。 第三階段,細胞、材料、基因、組織工程技術(shù)又將把人類的生命又延長10歲至20歲,這即是再生醫(yī)學的階段。 與傳統(tǒng)的藥品和器械治療受損組織方式邏輯不同的是,再生醫(yī)學是對人體受損組織進行整體性、系統(tǒng)性替代。 // 一、再生醫(yī)學概述 再生醫(yī)學是指利用生物學及工程學的理論方法創(chuàng)造丟失或功能損害的組織和器官,使其具備正常組織和器官的結(jié)構(gòu)和功能。 1、構(gòu)成 再生醫(yī)學利用了生命科學、材料科學、工程學和計算機科學等多個學科的理論和方法,以及融合了組織工程技術(shù)、干細胞再生技術(shù)、克隆技術(shù)和基因工程技術(shù)等多項現(xiàn)代生物工程技術(shù),通過激活機體內(nèi)源性干細胞,或植入外源干細胞、干細胞衍生細胞、功能組織及器官來修復、替代和增強人體內(nèi)受潰病變或者有缺陷的組織和器官。作為被應用于替代、修復、重建或再生人體各種組織器官的理論和技術(shù)的新興學科和前沿交叉領(lǐng)域,再生醫(yī)學近年來發(fā)展迅速。 再生醫(yī)學組成結(jié)構(gòu)示意圖 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 二、政策 政策驅(qū)動因素對再生醫(yī)學、高值耗材、3D打印制造等多個領(lǐng)域起到助力作用;其中特別提及細胞治療、骨組織、肌肉系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展,多項領(lǐng)域助力中國再生醫(yī)學行業(yè)高速發(fā)展。 中國再生醫(yī)學行業(yè)相關(guān)政策梳理 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 三、產(chǎn)業(yè)鏈 1、產(chǎn)業(yè)鏈 再生醫(yī)學行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中,上游再生醫(yī)學上游對應中游的四種技術(shù)提供設備、服務和原材料;中游研發(fā)和制造,包括分子藥物、基因技術(shù)、組織工程技術(shù)、細胞技術(shù);主要在下游應用于醫(yī)療抗老、抗癌防癌等領(lǐng)域。 再生醫(yī)學行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈示意圖 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 四、全球再生醫(yī)學發(fā)展現(xiàn)狀 1、市場規(guī)模 2021年全球再生醫(yī)學市場規(guī)模達到200.2億美元,同比增長23%。預計2025年將達到504.4億美元,2020-2025年年復合增長率為25%;預計2030年再生醫(yī)學市場規(guī)模將達到1310.8億美元,2025-2030年復合增長率將達到21%。 2020-2030年全球再生醫(yī)學市場規(guī)模及預測情況 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 2、市場結(jié)構(gòu) 目前,全球再生醫(yī)療產(chǎn)品主要覆蓋了肌肉骨骼、傷口/非缺血性心臟病、皮膚/軟組織、眼科、心臟、癌癥、糖尿病等領(lǐng)域。肌肉骨骼領(lǐng)域和傷口/非缺血性心臟病領(lǐng)域占比總和超過50%,肌肉骨骼領(lǐng)域占比達38%,傷口/非缺血性心臟病領(lǐng)域占比達26%。其次分別為皮膚/軟組織、眼科、心臟、癌癥、糖尿病,占比分別為15%、11%、4%、3%、3%。 全球再生醫(yī)學產(chǎn)品占比情況統(tǒng)計圖 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 3、市場份額 根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,北美和歐洲是全球最主要的再生醫(yī)學市場,占據(jù)了全球再生醫(yī)學43.3%的市場份額,歐洲地區(qū)占據(jù)了36.4%的市場份額,亞洲地區(qū)占據(jù)了18.9%的市場份額,其他地區(qū)占比1.4%。 2021年全球再生醫(yī)學市場規(guī)模區(qū)域分布占比情況 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 五、中國再生醫(yī)學發(fā)展現(xiàn)狀 1、市場規(guī)模 根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,中國再生醫(yī)學市場規(guī)模逐年上漲,2021年中國再生醫(yī)學市場規(guī)模達到285億元人民幣,同比增加13.66%。隨著中國再生醫(yī)學行業(yè)的發(fā)展,預計2025年中國再生醫(yī)學市場規(guī)模將達到468.8億元。 2019-2025年中國再生醫(yī)學市場規(guī)模變化情況 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 2、產(chǎn)業(yè)布局 即使再生醫(yī)學的部分前沿領(lǐng)域熱度不斷提升,但在整體市場結(jié)構(gòu)看來,小分子&大分子藥物市場仍然領(lǐng)先于其他領(lǐng)域,無論是企業(yè)布局還是研發(fā)中心布局小分子&大分子市場分別以39%高居榜首。 中國再生醫(yī)學領(lǐng)域研發(fā)中心布局情況 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 細胞技術(shù):干細胞在醫(yī)療領(lǐng)域應用廣泛,部分管線已進入臨床 在人類眾多束手無策的復雜疾病領(lǐng)域中,例如糖尿病等慢性疾病、帕金森氏綜合征等神經(jīng)疾病以及組織器官誘導再生領(lǐng)域,干細胞技術(shù)擁有廣闊的空間,亦是再生醫(yī)學里不可忽視的重要底層技術(shù)之一。 干細胞的發(fā)展歷史不過百年,科研上在近代才取得重要突破。1999年,Science雜志評定并公布了十大科學進展,其中胚胎干細胞的研究名列十大進展的榜首。同年,中國第一個干細胞發(fā)明專利授權(quán)立項,開啟了我國成體干細胞產(chǎn)業(yè)的新時代。 ■ 再生材料:創(chuàng)新技術(shù)為材料開辟更多可能,應用場景成熟 生物醫(yī)用材料在組織修復及再生醫(yī)學中需要具備3個關(guān)鍵特征: 第一,材料須具備生物相容性或生物安全性,具有較低的宿主免疫反應,可支持或提高細胞生命活動促進組織修復再生;其次,材料具有適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)和良好的通透性,支持氧氣、營養(yǎng)素運輸,實現(xiàn)并維持細胞間的相互作用;第三,對再生修復材料需具有生物降解性或吸收性,降解速率應與組織再生速率相匹配。 目前臨床及臨床前研究中涉及的再生材料的種類,主要有天然高分子、合成高分子、無機材料三大類,每種類型的代表材料在臨床應用上均具有各自的優(yōu)勢性能。 再生材料部分代表種類的優(yōu)勢對比 從材料的發(fā)展歷史來看,具有誘導再生性能的第三代生物材料成為了當下研究熱點。這類材料能夠內(nèi)源性誘導細胞分裂,實現(xiàn)組織再生。 第三代生物材料可以應用于皮膚缺損修復、軟組織修復、關(guān)節(jié)軟骨修復、血管及導管涂層應用、醫(yī)療美容等,具有極大發(fā)展?jié)摿Α?/p> 組織工程:技術(shù)優(yōu)勢明顯,與材料科學、細胞技術(shù)融合發(fā)展 在人體組織的修復、復制中,如果說細胞技術(shù)提供了“內(nèi)容”,再生材料提供了“支架”,那么組織工程即涵蓋了內(nèi)容與支架及其結(jié)合制造的過程。 3D生物打印是組織工程實現(xiàn)的重要路徑。 自21世紀初第一臺生物打印機開發(fā)以來,生物打印已經(jīng)應用到生產(chǎn)病理模型、藥物篩選組織設計、軟硬組織和器官再造等領(lǐng)域。 生物3D打印機結(jié)構(gòu)組成 全球每年大概有200萬人需要器官移植,全球平均器官供需比為1∶20-1∶30;中國每年約有30萬患者因器官功能衰竭需要器官移植,但每年器官移植手術(shù)僅為1萬余例,器官移植存在供需的極度不平衡。而生物3D打印為組織的缺損、器官的供應提供了另一種可能。 生物3D打印市場規(guī)模 數(shù)據(jù)來源:SmarTech 自體、異體移植均存在手術(shù)風險高、移植組織來源有限的劣勢。3D生物打印是在傳統(tǒng)組織構(gòu)建方法上的顯著革新,可實現(xiàn)高精度、高復雜度的宏觀與微觀打印,同時具有良品率高、個性化等優(yōu)勢。
3D生物打印最早被用于制作醫(yī)療模型和定制康復醫(yī)療器械等方面,目前從醫(yī)療3D打印應用領(lǐng)域來看,產(chǎn)品范圍覆蓋研究和治療兩大領(lǐng)域,細分賽道涵蓋廣泛,涉及骨科植入、口腔修復、體外模型、術(shù)前規(guī)劃、心血管外科、組織工程支架、組織移植器官、頜面外科、眼科、神經(jīng)外科等。 組織工程支架材料優(yōu)缺點 再生醫(yī)學產(chǎn)業(yè)鏈及商業(yè)化探索 ■ 細胞上游培養(yǎng)基等商業(yè)模式相較中下游更成熟 干細胞醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展涉及干細胞存儲、干細胞藥物開發(fā)、干細胞治療,根據(jù)QYResearch的研究數(shù)據(jù),2020-2026年,中國干細胞醫(yī)療產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模復合增長率約為15%,未來幾年,中國干細胞醫(yī)療產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模在全球市場規(guī)模中的占比將進一步上漲。預計到2026年,中國干細胞醫(yī)療產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將達到325億元。 上游為器械耗材,中游為干細胞藥品研發(fā),下游為干細胞應用市場包括醫(yī)療機構(gòu)和醫(yī)學美容院等。目前我國干細胞治療行業(yè)應用領(lǐng)域還未完全開發(fā),產(chǎn)業(yè)鏈下游應用市場有極大的發(fā)展空間。
相較于細胞儲存業(yè)務,上游培養(yǎng)基環(huán)節(jié)壁壘較高,但目前國內(nèi)市場中主要由外企占領(lǐng)一半以上的市場份額。根據(jù)研究顯示,中國細胞培養(yǎng)基市場競爭格局中,以進口品牌為主,市場中的主要競爭者為三大進口廠商即賽默飛、丹納赫和默克,占據(jù)了超過 60%的市場份額,但隨著國產(chǎn)品牌的技術(shù)突破、國際貿(mào)易制裁加劇,龍頭市場份額增速近兩年逐漸下滑,國產(chǎn)替代正加快拓展中。
從下游客戶的需求看,定制化開發(fā)培養(yǎng)基需求正在不斷增加。擁有定制化能力的上游服務商正在采用根據(jù)客戶需求開發(fā)培養(yǎng)基的策略,達到提高生物藥產(chǎn)率、降低生物藥生產(chǎn)成本的目的。 ■ 再生材料產(chǎn)業(yè)鏈中游研發(fā)機構(gòu)推動下游市場變遷 再生材料產(chǎn)業(yè)鏈上游為原料生產(chǎn)供應企業(yè),中游為技術(shù)研發(fā)企業(yè),下游為醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)美機構(gòu)等消費端。上游產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟,以聚乳酸上游為例,雖然聚乳酸的生產(chǎn)在我國目前仍屬起步階段,已建并投產(chǎn)的生產(chǎn)線不多,且多數(shù)規(guī)模不大,但眾多上市公司已涉足。
而中游企業(yè)的研發(fā)情況與產(chǎn)品迭代對下游醫(yī)療、醫(yī)美機構(gòu)市場格局影響較大。 從產(chǎn)業(yè)鏈上看,中游的醫(yī)療研發(fā)企業(yè)將不斷的推動下游市場結(jié)構(gòu)和格局的變遷,同時也印證研發(fā)能力是再生材料中游企業(yè)實現(xiàn)商業(yè)價值的重要引擎。 ■ 組織工程:中游蓬勃發(fā)展,下游類器官已開展商業(yè)化探索 組織工程領(lǐng)域上游為打印硬件以及耗材,設備的先進性對中游的產(chǎn)品解決方案順利完成具有一定程度的影響。從上游商業(yè)化推進的方式來看,以設備聯(lián)合打印材料的方式,在商業(yè)化落地上易于打開市場。中游的生物3D打印商業(yè)模式如何聚焦,巨頭正積極布局。涉及中游業(yè)務的海外3家頭部公司BICO、3D Systems和Desktop Metal分別選擇了不同的商業(yè)路徑(見報告正文),為國內(nèi)生物3D打印相關(guān)企業(yè)的商業(yè)化推進起到了借鑒和參考的作用。 類器官為組織工程的下游分支之一,組織工程技術(shù)是器官再造的重要技術(shù)手段。通過蛋殼研究院的調(diào)研得知,類器官在我國目前發(fā)展階段主要以體外微組織為主,多用于藥物篩選,生物3D打印從組織打印向器官打印過渡仍需一段時間的發(fā)展及基礎研究領(lǐng)域的不斷深入。 ■ 商業(yè)化推進助力:保險機制將激發(fā)市場活力,行業(yè)標準互動加劇 再生醫(yī)學商業(yè)化實現(xiàn)需要保險的引入,與保險合作將更大程度推廣產(chǎn)品應用。以干細胞藥物產(chǎn)品為例,獲得批準上市,無疑是每一個新藥研發(fā)者翹首以盼的終點。但要獲得市場認可,更關(guān)鍵的因素或許還是藥物的效價比。 干細胞中,銷售情況最好的Temcell就享受了納入健保給付帶來的好處。Temcell來自日本,主要運用骨髓間充質(zhì)干細胞,目前的價格為約12萬美元/系列療程。在JCR的財報中,Temcell的銷售收入在2018年約1800萬美元,2019年約2800萬美元。
為了促進再生醫(yī)療發(fā)展,日本的再生醫(yī)療產(chǎn)品上市后將可納入健康保險給付。Temcell一劑價格為868,680日元,系列療程約1390萬日元。由于健保輔助,患者只承擔10-30%。 由于再生醫(yī)學的發(fā)展階段尚屬早期的屬性,讓行業(yè)內(nèi)的從業(yè)企業(yè)可以積極參與行業(yè)標準的制定,使得企業(yè)、行業(yè)協(xié)會、監(jiān)管者等多方形成高頻的互動,搭建良好的信息溝通平臺。 投 融 資 近兩年,在整體投融資活動段性收縮的環(huán)境下,再生醫(yī)學行業(yè)的投資仍然熱情不減。我們按照干細胞技術(shù)、材料、組織工程進行分類統(tǒng)計。在2020年的低谷后,三個賽道均呈現(xiàn)出了逆勢反彈的局面。 再生醫(yī)學行業(yè)投融資起數(shù)按賽道統(tǒng)計表(2015-2022) 再生醫(yī)學行業(yè)總體來看,A輪投融資事件起數(shù)在近5年的投融資中呈現(xiàn)出波浪式上升的趨勢,從2021年創(chuàng)造的高點,到2022年有所回落。具體到三個領(lǐng)域中(請于報告正文查看再生醫(yī)學各賽道融資詳情),干細胞領(lǐng)域呈現(xiàn)出有別于其他兩個領(lǐng)域的趨勢,在2021、2022兩年中持續(xù)上升。
究其原因,一方面由于我國干細胞政策的陸續(xù)松動和支持,可以使得更多的科研進行臨床轉(zhuǎn)化,為投資機構(gòu)注入了更多信心。 另一方面,從投資角度來看,CGT行業(yè)過去幾年的投融資活動頻繁且近年陸續(xù)收獲IPO,一定程度推動了社會對于整體細胞領(lǐng)域的關(guān)注,同時因近兩年我國干細胞領(lǐng)域的部分產(chǎn)品陸續(xù)獲批進入臨床,引來了嗅覺敏銳的資本關(guān)注,資本的行動總是早于市場發(fā)展狀態(tài),當免疫細胞領(lǐng)域已經(jīng)蓬勃發(fā)展,這些日夜兼程的投資人已開始將目光開始鎖定更為早期的iPSC領(lǐng)域。 ■ 技術(shù)、人才、工藝、管理是投資機構(gòu)決策的重要維度 我們采訪了紅杉中國董事總經(jīng)理顧翠萍,就投資IPSC賽道的企業(yè)而言,紅杉中國看中企業(yè)的幾個立體維度。 一是企業(yè)創(chuàng)始團隊的技術(shù)背景。二是企業(yè)人才梯隊的構(gòu)建,以細胞治療產(chǎn)品的生產(chǎn)為例,從少量的實驗級別的生產(chǎn),一直做到后續(xù)能夠持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn),需要經(jīng)歷繁復的步驟,在過程中需要交叉學科、綜合經(jīng)驗背景的人才加入。三是對產(chǎn)品工藝的全方位理解。IPSC從技術(shù)到產(chǎn)品的過程中,制造工藝、生產(chǎn)設施等同樣起著關(guān)鍵性的作用。四是建立完善的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范、清晰的注冊路徑,加快產(chǎn)品的臨床驗證,這個過程更能多維的驗證企業(yè)的能力。 ■ 收購兼并,成為部分龍頭再生醫(yī)學企業(yè)擴張的戰(zhàn)略方式 在細胞、材料、組織工程領(lǐng)域,收購行為也在頻頻上演。 材料領(lǐng)域,2022年4月,華熙生物宣布,其與中煤地質(zhì)集團有限公司簽署《產(chǎn)權(quán)交易合同》,以2.33億元收購北京益而康生物工程有限公司51%的股權(quán),正式進軍膠原蛋白產(chǎn)業(yè)。8月,美妝巨頭資生堂在華專項投資基金正式啟動,首筆投資押注重組膠原蛋白原料公司。 生物3D打印領(lǐng)域,2019年8月6日,Cellink宣布以3025萬歐元收購Cytena;2020年8月,Bico以8000萬歐元收購德國精密點膠公司Scienion及其子公司Cellenion,進一步掌握細胞3D打印技術(shù);成立于1986年,由“3D打印技術(shù)之父”Chuck Hull參與創(chuàng)建的3D Systems(NYSE:DDD)也在通過收購、合并和擴展等方式深入涉足3D生物打印領(lǐng)域,其中,最重要的里程碑是在2021年5月收購了3D生物打印機開發(fā)商Allevi公司,后者擁有一套成熟的生物3D打印系統(tǒng)。 從企業(yè)接受投資的角度看,組織工程、細胞產(chǎn)品、再生材料相對周期長,組合多,很多目標為短期的投資機構(gòu)都有資金退出的壓力,對于再生醫(yī)學行業(yè)的企業(yè)來說,創(chuàng)始團隊更加歡迎投資回收周期相對長的機構(gòu)進行合作。 投資機構(gòu)對再生醫(yī)學賽道青睞的原因之一,在于再生醫(yī)學市場是在滿足曾經(jīng)人們在醫(yī)療中未被滿足的需求,在于創(chuàng)造出一個新的市場,而非取代傳統(tǒng)治療手段市場。因此再生醫(yī)學面對的是一個待開發(fā)的增量市場,這是吸引眾多投資機構(gòu)持續(xù)參與該賽道的巨大動力。 行 業(yè) 趨 勢 ■ 再生材料、細胞技術(shù)、組織工程三大方向?qū)⒊掷m(xù)演繹創(chuàng)新增量 (1)組織工程領(lǐng)域具體商業(yè)化落腳點或在未來3年逐漸明晰 蛋殼研究院的調(diào)研發(fā)現(xiàn),組織工程領(lǐng)域內(nèi)的從業(yè)者普遍認為,組織工程具體在哪一個環(huán)節(jié)將獲得商業(yè)化的途徑,預計3年內(nèi)就會有較為清晰的市場驗證,同時,實現(xiàn)這一目標也需要行業(yè)參與者共同打通技術(shù)各階段的發(fā)展痛點。 (2)再生材料按不同醫(yī)療應用領(lǐng)域進行材料改性、深度聯(lián)合開發(fā)將成趨勢 總體來看,再生材料的發(fā)展將呈現(xiàn)新舊技術(shù)融合發(fā)展的態(tài)勢。同時,再生材料行業(yè)在重組膠原蛋白、復合透明質(zhì)酸、聚乳酸、脫細胞基質(zhì)、絲素蛋白等一系列再生材料上不斷創(chuàng)新、研究與再生因子的結(jié)合,開發(fā)全新的材料配方和制造工藝。在全球來講,中國也將成為新一輪材料技術(shù)領(lǐng)跑者。 (3)化學誘導、成體干細胞等基于全新細胞改造平臺的新產(chǎn)品會陸續(xù)涌現(xiàn) 化學重編程技術(shù)具有安全簡單、易于標準化、易調(diào)控等一系列技術(shù)優(yōu)勢,突破了部分多潛能干細胞制備技術(shù)的局限性,是下階段細胞技術(shù)不可忽視的重要發(fā)展方向。未來還將有多種基于全新細胞改造平臺的新產(chǎn)品會陸續(xù)涌現(xiàn)出來,比如化學誘導的細胞間轉(zhuǎn)分化技術(shù),以及多種成體干細胞的應用,而這些新產(chǎn)品都將打開再生醫(yī)學細胞領(lǐng)域未來廣闊的市場空間。 ■ 再生醫(yī)學全球處于起步階段,中國企業(yè)存在大量創(chuàng)新和彎道超車的機會 整體來看,再生醫(yī)學全球仍然在早期,未來20年都會在成熟過程之中。在疫苗、抗體這些傳統(tǒng)大分子,小分子領(lǐng)域,由于歷史原因,中國處于追趕者的地位,但在CGT領(lǐng)域,通過對多位行業(yè)從業(yè)者及投資機構(gòu)負責人調(diào)研訪談表示,由于組織工程、干細胞技術(shù)、再生材料本身的發(fā)展歷史較短,且國內(nèi)目前呈現(xiàn)蓬勃的發(fā)展態(tài)勢,該領(lǐng)域中國與海外領(lǐng)先技術(shù)目前差距非常小。 部分國家干細胞臨床研究項目數(shù)量分布圖 從某種意義上來說,再生醫(yī)學的崛起開辟了疾病治療嶄新的道路,它的意義不僅在于為解除患者痛苦提供了一種新的治療方法,更主要的是提出了激活、復制、重生“組織”和“器官”,煥新人體免疫機制的新思想。 毫無疑問,“再生醫(yī)學的新時代”已經(jīng)到來,而這是一場“深遠的醫(yī)學革命”。 文章來源:科復源再生醫(yī)學
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