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“來自生理學(xué)、病理學(xué)和治療的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不僅使得它可以應(yīng)用到理論醫(yī)學(xué)，而且沒有動(dòng)物的比較研究，實(shí)踐醫(yī)學(xué)就不可能獲得科學(xué)的特征。”
——實(shí)驗(yàn)生理學(xué)之父伯納德 近年創(chuàng)新藥的興起，帶動(dòng)了下游CRO服務(wù)的快速發(fā)展，CRO的火熱，拉動(dòng)了上游實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的需求。好賽道必然有資本進(jìn)入，比如成立僅4年主營(yíng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的的集萃藥康，兩輪融資5.6億元，目前估值達(dá)到35億元。其B輪融資由高瓴創(chuàng)投領(lǐng)投，云鋒基金、摩根士丹利等知名頭部機(jī)構(gòu)參與投資。近期集萃藥康提交科創(chuàng)板IPO獲上交所受理，高瓴持股3.48%。好賽道，又有頭部創(chuàng)投背書，我們有必要進(jìn)一步了解下動(dòng)物模型這個(gè)行業(yè)。本文主要從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物簡(jiǎn)介和行業(yè)發(fā)展歷程、全球動(dòng)物模型市場(chǎng)規(guī)模及競(jìng)爭(zhēng)格局兩方面對(duì)動(dòng)物模型行業(yè)進(jìn)行解析。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物簡(jiǎn)介 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指經(jīng)人工培育，對(duì)其攜帶微生物和寄生蟲實(shí)行控制，遺傳背景明確或者來源清楚，用于科學(xué)研究、教學(xué)、生產(chǎn)、檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。其中小鼠是繼人類之后第二種完成全基因組測(cè)序的哺乳動(dòng)物，其基因組與人類高度同源，生理生化及生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控機(jī)理和人類基本一致，同時(shí)具有繁殖能力強(qiáng)、世代周期短、飼養(yǎng)成本低等特點(diǎn)，系目前應(yīng)用最為廣泛的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型在新藥的研發(fā)過程中可以降低風(fēng)險(xiǎn)，提高效率。新藥的研發(fā)的階段通常分為藥物發(fā)現(xiàn)研究、臨床前研究和臨床研究，其中藥物發(fā)現(xiàn)階段和臨床前階段的研究主要在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型身上完成。 資料來源：集萃藥康招股書 由于藥物研發(fā)臨床階段投入巨大，為了能夠降低臨床試驗(yàn)失敗風(fēng)險(xiǎn)有必要在臨床前階段即能更加恰當(dāng)?shù)貥?gòu)造和使用動(dòng)物模型篩選藥物，有助于風(fēng)險(xiǎn)前置、降低成本和提高效率。國(guó)內(nèi)外行業(yè)發(fā)展歷程 在哺乳類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中，實(shí)驗(yàn)小鼠的應(yīng)用最為廣泛。小鼠模型研究有一百多年的歷史，生理生化及生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控機(jī)理和人類基本一致。
1909年，美國(guó)哈佛大學(xué)William Ernest Castle教授實(shí)驗(yàn)室的Clarence Cook Little通過近親繁育獲得了第一個(gè)等位基因純合、遺傳背景一致的近交系小鼠品系DBA，這也是公認(rèn)的第一個(gè)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)小鼠株系。20多年后，Clarence Cook Little教授等在美國(guó)緬因州創(chuàng)建了杰克遜實(shí)驗(yàn)室（The Jackson Laboratory），專門從事小鼠新品系培育及小鼠遺傳學(xué)研究，并為科學(xué)研究提供動(dòng)物模型，也開創(chuàng)了現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)業(yè)先河。上世紀(jì)40年代小鼠的微生物控制的發(fā)展，能控制小鼠品系沒有受到特定病原體感染，就是SPF級(jí)無(wú)特定病原體動(dòng)物。目前SPF化已成為國(guó)際學(xué)術(shù)界的通用標(biāo)準(zhǔn)。1966年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了具有免疫缺陷表型的自發(fā)突變的裸鼠，裸鼠由于基因突變導(dǎo)致了先天性胸腺缺陷，使體內(nèi)T細(xì)胞大大減少，成為腫瘤學(xué)和免疫學(xué)研究中不可或缺的小鼠種類。從上世紀(jì)70年代起，基因工程小鼠步入大眾視野。隨著1976年第一只轉(zhuǎn)基因小鼠的誕生，1987年第一款基因敲除小鼠出世，2002年小鼠基因組序列被解讀，小鼠模型對(duì)生命科學(xué)研究變得愈發(fā)重要，直接導(dǎo)致了發(fā)明基于小鼠ES細(xì)胞基因 打靶技術(shù)的三位科學(xué)家獲得2007年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。本世紀(jì)基因定點(diǎn)編輯技術(shù)出現(xiàn)，又一次革新了生命科學(xué)研究范式。2010年后新一代基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9問世，由于其高通量且多樣化的優(yōu)勢(shì)而成為目前運(yùn)用最廣泛的基因編輯技術(shù)，CRISPR/Cas9的發(fā)現(xiàn)人Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna也在2020年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2、我國(guó)實(shí)驗(yàn)小鼠模型發(fā)展歷程我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小鼠模型發(fā)展起步較晚，最早是由齊長(zhǎng)慶教授1918年在原北平中央防疫處開始飼養(yǎng)小鼠。1946年湯飛凡教授引進(jìn)Swiss小鼠，后來培育成為廣泛使用的昆明小鼠。進(jìn)入20世紀(jì)50年代，為了預(yù)防各種傳染病而大量研究和生產(chǎn)疫苗、菌苗，我國(guó)先后在北京、上海、武漢、長(zhǎng)春、成都、蘭州建立了六大生物制品研究所，并建立了規(guī)模較大的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)繁殖基地。1982年，國(guó)家科委召開了第一次全國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科技工作會(huì)議，1988年《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》發(fā)布，隨后《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量管理辦法》《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證管理辦法（試行）》等法律法規(guī)也相繼出臺(tái)，小鼠品系培育、質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)快速發(fā)展，應(yīng)用于特定疾病研究的實(shí)驗(yàn)小鼠模型品系不斷被培育和引進(jìn)，使用數(shù)量快速增加，被廣泛用于生命科學(xué)研究及新藥開發(fā)。國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)規(guī)模 根據(jù)Frost & Sullivan統(tǒng)計(jì)，全球動(dòng)物模型市場(chǎng)（不含動(dòng)物模型相關(guān)服務(wù)） 從2015年的108億美元增長(zhǎng)至2019年的146億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.8%。到2024年，全球動(dòng)物模型市場(chǎng)預(yù)計(jì)增長(zhǎng)至226億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為9.2%。 資料來源：Frost & Sullivan中國(guó)動(dòng)物模型市場(chǎng)相對(duì)處于發(fā)展早期、高速增長(zhǎng)階段。根據(jù)Frost&Sullivan測(cè)算，以總收入計(jì)，中國(guó)動(dòng)物模型市場(chǎng)（不含動(dòng)物模型相關(guān)服務(wù)）從2015年的2億美元增長(zhǎng)至2019年的4億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率16.9%。預(yù)計(jì)到2024年，中國(guó)動(dòng)物模型市場(chǎng)總額將增長(zhǎng)至15億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率約為28.1%。嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中最重要的一大類，在嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中，小鼠模型占據(jù)85%比例，其國(guó)內(nèi)產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)也呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2019年市場(chǎng)規(guī)模為28億元，預(yù)計(jì)到2024年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到84億元人民幣，復(fù)合年增長(zhǎng)率約為24.4%；到2030年，國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)小鼠產(chǎn)品和服務(wù)的整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到236億元人民幣。 資料來源：Frost & Sullivan國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)小鼠產(chǎn)品及服務(wù)的銷售客戶主要分為科研客戶和工業(yè)客戶。科研客戶主要包括科研院校和三甲醫(yī)院，2019年市場(chǎng)規(guī)模為15.9億元，市場(chǎng)占比為56.0%。工業(yè)客戶主要包括創(chuàng)新藥企和CRO研發(fā)企業(yè)，2019年市場(chǎng)規(guī)模為12.5億元，市場(chǎng)占比為44.0%。若按照疾病領(lǐng)域拆分，則市場(chǎng)主要集中在腫瘤免疫、代謝疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病，市場(chǎng)規(guī)模分別為18.7億元、4.2億元和3.2億元人民幣，市場(chǎng)占比分別為66.0%、14.8%、11.2%。國(guó)內(nèi)外涉及動(dòng)物模型主要相關(guān)公司不多，其中國(guó)外的在這方面研究較早，公司成立時(shí)間普遍早于國(guó)內(nèi)的。
根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2019年中國(guó)實(shí)驗(yàn)小鼠產(chǎn)品及服務(wù)市場(chǎng)中，Charles River在中國(guó)的子公司維通利華 ，營(yíng)收規(guī)模為2.2億元人民幣，市場(chǎng)占比為7.7%，居于首位，業(yè)務(wù)類型主要為成品小鼠銷售。2019年集萃藥康業(yè)務(wù)收入規(guī)模約為1.9億元人民幣，市場(chǎng)占比為6.7%，居于第二。在成品小鼠銷售領(lǐng)域，2019年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模為16億元人民幣，維通利華該項(xiàng)業(yè)務(wù)收入規(guī)模為2.2億元人民幣，占據(jù)13.7%市場(chǎng)份額，居于首位。2019年集萃藥康商品化小鼠模型業(yè)務(wù)收入規(guī)模為9,527萬(wàn)元人民幣，市場(chǎng)占比為6.0%，在小鼠模型定制化服務(wù)領(lǐng)域，2019年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模為4.3億元人民幣；四家頭部企業(yè)占據(jù)約30.0%的市場(chǎng)份額。在定制繁育服務(wù)市場(chǎng)領(lǐng)域，2019年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模為6億元人民幣；三家頭部小鼠企業(yè)占據(jù)約22.9%的市場(chǎng)份額。其中，2019年南模生物該項(xiàng)業(yè)務(wù)收入規(guī)模為0.61億元人民幣，市場(chǎng)占比為10.1%，包括飼養(yǎng)業(yè)務(wù)和繁育業(yè)務(wù)，居于首位；集萃藥康位居第二。4、非CMC臨床前藥物研發(fā)技術(shù)服務(wù)國(guó)內(nèi)目前非CMC臨床前藥物研發(fā)技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)占整體CRO市場(chǎng)份額較小，2019年市場(chǎng)規(guī)模為0.87億元人民幣。其中，2019年百奧賽圖該項(xiàng)業(yè)務(wù)收入規(guī)模為0.34億元人民幣，市場(chǎng)占比為38.6%，居于首位。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是現(xiàn)代生命科學(xué)研究發(fā)展的基石，扮演了人類替難者的角色。創(chuàng)新藥物研發(fā)已成為世界范圍內(nèi)的投資熱點(diǎn)，創(chuàng)新藥物各階段臨床試驗(yàn)數(shù)量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，作為藥物研發(fā)不可或缺的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，具有廣闊的市場(chǎng)空間。
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