生物試劑體外診斷

生物試劑體外診斷

生物試劑體外診斷體外診斷指在人體之外通過體外診斷試劑、儀器等對人體的血液、體液和組織等樣本進(jìn)行檢測，獲取臨床診斷信息，對疾病進(jìn)行預(yù)防、診斷、治療、后期觀察和健康評價(jià)的醫(yī)療技術(shù)。Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國體外診斷市場規(guī)模從2016年的450億元增長到2020年1，075億元，年均復(fù)合增長率為24．32%。未來隨著人口老齡化的加劇、人均醫(yī)療費(fèi)用支出的增加以及居民健康意識的不斷提升，中國體外診斷市場規(guī)模有望穩(wěn)步增長。到2025年，中國體外診斷市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到2，198億元，2020年至2025年預(yù)計(jì)年均復(fù)合增長率將達(dá)到15．38%。根據(jù)檢測原理和應(yīng)用場景，體外診斷一般可以分為分子診斷、生化診斷、免疫診斷、微生物診斷和血液診斷等，其中分子診斷已經(jīng)成長為最大的細(xì)分市場，2020年，中國分子診斷市場規(guī)模為286億元，占中國體外診斷市場規(guī)模的26．6%；免疫診斷及生化診斷分別為第二大及第三大細(xì)分市場，2020年市場規(guī)模分別達(dá)到278億元和152億元。中國分子診斷市場處于高速發(fā)展階段，市場規(guī)模從2016年的39億元增長至2020年的286億元，年均復(fù)合增長率為64．56%，其中2020年中國分子診斷市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長主要原因是新冠疫情爆發(fā)導(dǎo)致核酸檢測需求迅猛增長。體外診斷行業(yè)參與者一般包括上游診斷試劑原料生產(chǎn)商、中游診斷試劑生產(chǎn)商和下游診斷服務(wù)提供商。生物試劑是體外診斷過程中的核心原料，其中酶、抗原、抗體等活性生物原料的性能和質(zhì)量對于體外診斷結(jié)果的可靠性、靈敏度、穩(wěn)定性和特異性具有關(guān)鍵影響，生物試劑是體外診斷產(chǎn)業(yè)鏈中的核心利潤環(huán)節(jié)之一。中國體外診斷試劑的快速發(fā)展，帶動了上游原料市場的同步增長，中國體外診斷試劑原料市場規(guī)模增長迅速。Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國體外診斷試劑原料市場規(guī)模從2016年的41億元增長至2020年的104億元，年均復(fù)合增長率為26．23%；預(yù)計(jì)到2025年，中國體外診斷試劑原料市場規(guī)模將達(dá)到228億元，2020年至2025年預(yù)計(jì)年均復(fù)合增長率為17．01%。分子診斷是體外診斷最大的細(xì)分市場。分子診斷試劑原料主要包括酶、質(zhì)粒、引物和探針等，其中酶是分子診斷原料中具備生物活性的組分，酶的性能和質(zhì)量直接影響分子診斷試劑的靈敏度、檢測效率和準(zhǔn)確性等多項(xiàng)性能指標(biāo)，是分子診斷試劑原料中最核心的組成部分。分子診斷原料酶主要包括TaqDNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、RNA酶抑制劑、UDG酶、高保真DNA聚合酶和BstDNA聚合酶等。中國分子診斷市場的持續(xù)快速發(fā)展助推分子診斷原料酶市場同步保持高速增長。Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國分子診斷原料酶市場規(guī)模從2016年的14億元增長至2020年的32億元，年均復(fù)合增長率為23．0%，預(yù)計(jì)到2025年，市場規(guī)模將達(dá)到52億元，2020年至2025年預(yù)計(jì)年均復(fù)合增長率為10．0%?；驕y序是指通過一定的技術(shù)手段分析DNA或者RNA片段中的堿基序列，通過測定基因全序列，預(yù)測罹患多種疾病的可能性或明確基因突變位點(diǎn)。第一代基因測序技術(shù)發(fā)展至今，具備準(zhǔn)確性高、測序讀長較長、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)，但其測序通量低、測序成本高，僅適用于小樣本遺傳疾病基因的測定，較難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。高通量測序技術(shù)（NextGenerationSequencing，NGS），也被稱為下一代測序或二代測序，其具備測序通量高、時(shí)間短、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在全球基因測序市場占據(jù)主導(dǎo)地位，在相同檢測數(shù)據(jù)量條件下，高通量測序成本遠(yuǎn)低于第一代測序技術(shù)。高通量測序產(chǎn)業(yè)鏈的主要參與者包括基因測序儀生產(chǎn)商、測序試劑生產(chǎn)商和測序服務(wù)提供商，其中上游儀器和測序試劑是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘最高的部分。高通量測序基本步驟包括：核酸提取、文庫構(gòu)建、上機(jī)測序與生信分析，其中文庫構(gòu)建是將待測序核酸樣本轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)樣本的過程，高質(zhì)量文庫是測序準(zhǔn)確性的重要先決條件之一。高通量測序文庫構(gòu)建主要需要以下酶的參與：T4DNA聚合酶、T4多聚核苷酸激酶、TaqDNA聚合酶、DNA連接酶、高保真DNA聚合酶、DNA聚合酶I、逆轉(zhuǎn)錄酶、RNA酶抑制劑、核糖核酸酶H，酶的質(zhì)量和性能是決定建庫效率和建庫質(zhì)量的重要因素。目前在中國，無創(chuàng)產(chǎn)前檢測和腫瘤伴隨診斷是臨床應(yīng)用較為成熟和商業(yè)化程度較高的NGS應(yīng)用領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的產(chǎn)前檢測技術(shù)相比，無創(chuàng)產(chǎn)前檢測具備安全性和檢出率高、檢測周期短、操作便捷等優(yōu)勢，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。中國基于高通量測序的無創(chuàng)產(chǎn)前檢測市場規(guī)模從2016年的19億元增長至2020年的68億元，年均復(fù)合增長率為38．60%。北京、天津等地區(qū)已將無創(chuàng)產(chǎn)前檢測納入醫(yī)保，未來隨著檢測價(jià)格不斷下降以及更多省份將其納入醫(yī)保，無創(chuàng)產(chǎn)前檢測滲透率有望進(jìn)一步提升，預(yù)計(jì)2025年市場規(guī)模將達(dá)到208億元，2020年至2025年預(yù)計(jì)年均復(fù)合增長率為24．97%。生命科學(xué)的快速發(fā)展讓人們對癌癥的致病機(jī)理有了更加深刻的認(rèn)識，腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療給患者帶來良好療效的同時(shí)，也成為人類攻克癌癥的希望所在。腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療以分子水平的指導(dǎo)為基礎(chǔ)，伴隨診斷作為一種與靶向藥物和精準(zhǔn)醫(yī)療緊密相關(guān)的體外診斷技術(shù)，主要通過檢測人體內(nèi)基因突變類型和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，為患者選擇最適合的靶向藥物并制定個(gè)體化治療方案。隨著NGS在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的日臻成熟，中國基于NGS的腫瘤伴隨診斷市場規(guī)模亦不斷增長，從2016年的7億元增長至2021年的37億元，年均復(fù)合增長率為37．60%，隨著NGS在腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域滲透率的不斷提高，預(yù)計(jì)2025年中國基于NGS的腫瘤伴隨診斷市場規(guī)模將達(dá)到77億元，2021年至2025年預(yù)計(jì)年均復(fù)合增長率為20．62%。在疫苗可及性提高、公共政策支持及疫苗接種意識增強(qiáng)的推動下，全球疫苗市場規(guī)模穩(wěn)步增長。Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年中國是全球第二大疫苗市場，市場規(guī)模由2016年的271億元增加至2020年的753億元，年均復(fù)合增長率為29．11%。DNA是生命遺傳信息的載體，蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者和人體免疫系統(tǒng)的衛(wèi)士，mRNA則是連接DNA與蛋白質(zhì)的橋梁。mRNA有萬能鑰匙之稱，作為疫苗或者藥物，進(jìn)入人體后理論上能夠表達(dá)任何目標(biāo)蛋白，可以探索治療幾乎所有與蛋白質(zhì)相關(guān)的疾病。mRNA疫苗具備以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢：第一，無需細(xì)胞培養(yǎng)或動物源基質(zhì)，制備工藝簡單且合成周期短，成本較低，可針對各種病原體設(shè)計(jì)mRNA，抗變異能力較強(qiáng)；第二，能夠在人體內(nèi)同時(shí)激發(fā)細(xì)胞與體液免疫反應(yīng)，產(chǎn)生良好的保護(hù)效果；第三，能夠直接在核糖體中表達(dá)為目標(biāo)蛋白，無整合進(jìn)入人體DNA的風(fēng)險(xiǎn)，代謝產(chǎn)物純天然；第四，mRNA靶點(diǎn)豐富，很多難以成藥的蛋白均可由mRNA編碼表達(dá)，可作用于傳統(tǒng)小分子藥物和抗體藥物無法觸及的胞內(nèi)靶點(diǎn)。在此次新冠疫情中，mRNA疫苗技術(shù)得到產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證，展現(xiàn)出安全性高、批間差異小、研發(fā)速度快、抗體表達(dá)量高的優(yōu)勢，根據(jù)Nature相關(guān)統(tǒng)計(jì)，截至2021年7月底，全球mRNA疫苗和藥物在研管線共180條，mRNA疫苗的臨床應(yīng)用潛力逐漸得到發(fā)揮。mRNA疫苗應(yīng)用場景豐富，可被應(yīng)用于以下領(lǐng)域：（1）流感、狂犬病、新冠肺炎、艾滋病等傳染病預(yù)防與治療領(lǐng)域；（2）胰腺癌、宮頸癌、結(jié)直腸癌和黑色素瘤等腫瘤免疫治療領(lǐng)域；（3）心力衰竭和II型糖尿等蛋白替代療法領(lǐng)域和自身免疫性疾病治療等領(lǐng)域。考慮到中國人口基數(shù)巨大，mRNA疫苗在眾多領(lǐng)域具備顯著優(yōu)勢，未來中國mRNA疫苗市場潛力巨大。mRNA疫苗生產(chǎn)流程可以分為DNA原液制備、mRNA原液制備和脂質(zhì)微粒包封三個(gè)環(huán)。mRNA原液制備過程中用到的主要原料包括酶、核苷酸底物和質(zhì)粒DNA模板，其中酶是最主要的原料，也是占比最大的材料成本。Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年中國mRNA療法酶原料市場規(guī)模為1．5億元，2025年預(yù)計(jì)將達(dá)到14．7億元，2020年至2025年預(yù)計(jì)年均復(fù)合增長率為58．2%，考慮到中國龐大的人口基數(shù)和廣泛的疫苗接種需求，國內(nèi)mRNA療法酶原料市場擁有廣闊的成長空間。生物科研試劑發(fā)展背景（一）生物科研試劑經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景在生命科學(xué)研究總投入中，約10%-15%用于生物科研試劑。所以生命科學(xué)研究投入影響著生物科研試劑的發(fā)展。2016年全球生命科學(xué)研究投入為1247億美元，換算成人民幣約為8686億元，中國生命科學(xué)研究投入為496億元，至2020年全球生命科學(xué)研究投入為1576億美元，換算成人民幣約為10978億元，中國生命科學(xué)研究投入為978億元。（二）中國生物科研試劑相關(guān)政策近年來，針對生物試劑行業(yè)，國家頒布了多項(xiàng)生物試劑行業(yè)發(fā)展政策，注重研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的通用試劑和高端高純專用試劑，增強(qiáng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心競爭力，從而推動我國生物試劑行業(yè)的發(fā)展。生物試劑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨向分析從目前生物試劑行業(yè)來看，疫情對檢測試劑企業(yè)的紅利還會持續(xù)。但疫情帶來的紅利一定是短期的，對于生物試劑行業(yè)企業(yè)來說，疫情防控常態(tài)化下，保持業(yè)績的穩(wěn)定增長也是亟須考慮的問題。從幾家國產(chǎn)生物試劑企業(yè)歷年毛利率水平來看，均超過80%以上，在整個(gè)醫(yī)療板塊中的盈利能力處于較高水平。生物試劑需求種類和數(shù)量龐大、應(yīng)用場景多樣化且橫向拓展性強(qiáng)，市場容量有望持續(xù)提升。國內(nèi)生物試劑行業(yè)產(chǎn)品非常好，基本能滿足世界的需求。隨著冬季的到來，疫情也出現(xiàn)了進(jìn)一步發(fā)展趨勢，國外部分國家重新封閉了。在這樣的情況下，檢測試劑的需求量也會出現(xiàn)一定上漲?；瘜W(xué)制劑板塊重點(diǎn)品種顯著放量，診斷試劑及儀器板塊源于新冠檢測試劑的多國注冊認(rèn)證業(yè)績亮眼。受益于核心品種艾普拉唑針劑等產(chǎn)品持續(xù)放量，疊加海內(nèi)外疫情對試劑板塊的持續(xù)拉動，全年業(yè)績有望維持穩(wěn)健高速增長。國內(nèi)生物試劑市場規(guī)模在200-300億量級，化學(xué)試劑市場規(guī)模約在200-350億量級，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域需求快速增長，科研試劑市場潛力較大，根據(jù)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2019-2024年中國生物科研試劑行業(yè)規(guī)模復(fù)合增速約為13．8%。國內(nèi)試劑廠商起步較晚，外資品牌目前占據(jù)主導(dǎo)地位，以分子試劑領(lǐng)域?yàn)槔?，諾唯贊為國內(nèi)分子試劑領(lǐng)域絕對龍頭，但2019年市場份額僅4%左右，國內(nèi)生物試劑前四大供應(yīng)商均為外資品牌，市場份額合計(jì)達(dá)到41%，蛋白類試劑和細(xì)胞類試劑同樣也是進(jìn)口為主，國產(chǎn)廠商市場份額較小。近年來，隨著國內(nèi)廠商研發(fā)投入持續(xù)加大，部分產(chǎn)品質(zhì)量性能顯著提高（品類豐富度、性能參數(shù)和質(zhì)控等），替代進(jìn)口的條件已經(jīng)具備，在此基礎(chǔ)之上，性價(jià)比和技術(shù)服務(wù)優(yōu)勢明顯，再疊加本次疫情凸顯本土供應(yīng)鏈的重要性，國產(chǎn)科研試劑替代進(jìn)口有望加速。生物試劑下游應(yīng)用領(lǐng)域可拓展性強(qiáng)，基因治療、細(xì)胞治療等新興領(lǐng)域的興起，高通量測序（NGS）技術(shù)在液體活檢領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，mRNA技術(shù)從新冠mRNA疫苗延伸至其他領(lǐng)域（比如腫瘤疫苗、傳染病疾病疫苗、CAR-T療法、基因編輯等）的應(yīng)用，都有望進(jìn)一步打開生物試劑市場空間天花板。在疫情爆發(fā)之際，得益于此前基因測序技術(shù)的不斷變革，才使得新冠核酸檢測試劑盒能被快速推出。盡管當(dāng)下國內(nèi)基因測序產(chǎn)業(yè)仍以外資企業(yè)為主導(dǎo)，但是我國診斷試劑和部分高端儀器已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)。生物試劑行業(yè)在并購擴(kuò)張、技術(shù)升級的發(fā)展趨勢，以及精準(zhǔn)醫(yī)療、生物大數(shù)據(jù)等時(shí)代背景下，我國測序企業(yè)將會陸續(xù)邁開全球化的步伐，與外資巨頭進(jìn)行正面競爭。國內(nèi)生物試劑行業(yè)市場規(guī)模在200-300億量級，化學(xué)試劑市場規(guī)模約在200-350億量級，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域需求快速增長，科研試劑市場潛力較大，根據(jù)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2019-2024年中國生物科研試劑行業(yè)規(guī)模復(fù)合增速約為13．8%。在生化試劑市場中，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)打破了進(jìn)口壟斷，約三分之二的份額被國產(chǎn)品牌占據(jù)，其余三分之一被一些實(shí)力雄厚的跨國公司（如貝克曼、朗道、東亞等）占據(jù)。國內(nèi)生化試劑領(lǐng)域佼佼者主要有中生北控、科華生物、利德曼、邁克生物等企業(yè)。國內(nèi)企業(yè)除了自主研發(fā)品牌產(chǎn)品以外，一般也是進(jìn)口試劑的國內(nèi)區(qū)域代理商。我國生物技術(shù)行業(yè)近年來發(fā)展較快，預(yù)計(jì)未來在國家政策的推進(jìn)下，相關(guān)生物技術(shù)服務(wù)行業(yè)企業(yè)數(shù)量和研究機(jī)構(gòu)以及技術(shù)園區(qū)數(shù)量都將繼續(xù)呈現(xiàn)增長的態(tài)勢，意味著市場發(fā)展?jié)摿薮?。中國生物科研試劑發(fā)展現(xiàn)狀（一）中國生物科研試劑市場規(guī)模中國生物科研試劑市場規(guī)模呈現(xiàn)上漲的態(tài)勢，市場規(guī)模正在逐步擴(kuò)大，從2015年的72億元增長至2019年的136億元，增速可觀。中國2020年市場規(guī)模約為159億元，預(yù)計(jì)將以13．08%的GAGR增長至2024年的260億元。（二）中國生物科研試劑市場格局根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國核酸類試劑占據(jù)最大的市場份額。核酸類、蛋白類、細(xì)胞類生物試劑分別指圍繞核酸以及小分子、蛋白質(zhì)大分子、體外細(xì)胞進(jìn)行的試驗(yàn)中所需要用到的試劑類型，種類繁多，應(yīng)用場景廣泛，2020年中國國內(nèi)核酸類試劑市場規(guī)模約為80億元，占比51%。（三）中國生物科研試劑價(jià)格生物科研試劑分為分子生物學(xué)試劑、一抗、二抗、重組蛋白/多肽、細(xì)胞生物學(xué)試劑，其中細(xì)胞生物學(xué)試劑價(jià)格最高，2019達(dá)到峰值，價(jià)格為2．08萬元一個(gè)，2020年價(jià)格有所下降，價(jià)格為1．12萬元一個(gè)。生物試劑行業(yè)上游生物試劑行業(yè)處于生命科學(xué)研究的上游，是一條高毛利、高壁壘、高附加值、高景氣度的賽道，隨著我國生命科學(xué)的不斷發(fā)展及進(jìn)口替代的持續(xù)推進(jìn)，生物試劑行業(yè)步入發(fā)展快車道。中國生物試劑行業(yè)市場空間巨大。目前，我國從國外進(jìn)口的科研用抗體和免疫試劑占總用量的80%以上，而從國外進(jìn)口面臨著成本高、供貨時(shí)間長等問題，制約了我國科研水平的發(fā)展。未來生物試劑行業(yè)市場機(jī)會在哪?中國生物試劑行業(yè)市場空間巨大。目前，我國從國外進(jìn)口的科研用抗體和免疫試劑占總用量的80%以上，而從國外進(jìn)口面臨著成本高、供貨時(shí)間長等問題，制約了我國科研水平的發(fā)展。我國生物試劑行業(yè)起步較晚，國內(nèi)生物試劑與進(jìn)口產(chǎn)品仍然存在一定差距。國產(chǎn)生化行業(yè)主要公司包括邁克生物、九強(qiáng)生物、迪瑞醫(yī)療、利德曼和美康生物等。從營業(yè)收入來看，利德曼和九強(qiáng)生物超過90%的收入都來自于生化試劑的銷售;迪瑞醫(yī)療則以尿化學(xué)分析和生化分析儀器為主。近年來，生化診斷行業(yè)規(guī)模持續(xù)增長，國產(chǎn)生化診斷試劑占有率已達(dá)70%，但儀器占有率仍不足10%。生物科研試劑分類根據(jù)試劑性質(zhì)不同，科研試劑大體可分為化學(xué)類和生物類試劑，其中化學(xué)類試劑為單質(zhì)或化合物，包括合成試劑、催化劑和有機(jī)金屬試劑等；生物試劑則主要是基因、蛋白和抗體等大分子，可分為蛋白類、核酸類以及細(xì)胞類三個(gè)種類，常見的蛋白類產(chǎn)品包括重組蛋白和抗體等，核酸類產(chǎn)品包括定制化的合成核酸和克隆載體等，細(xì)胞類產(chǎn)品則涵蓋轉(zhuǎn)染試劑及培養(yǎng)基等。生物試劑方興日盛生物試劑被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究、高通量測序、體外診斷、醫(yī)藥及疫苗研發(fā)和動物檢疫等多個(gè)領(lǐng)域。銷售端來看，終端對產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性具有較高要求，客戶粘性強(qiáng)，一旦選定供應(yīng)商后通常不會頻繁更換。此外，下游客戶較為分散，生物試劑廠商需要擁有覆蓋面廣的銷售網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行客戶開拓，新進(jìn)入者短期內(nèi)難以在渠道優(yōu)勢上實(shí)現(xiàn)趕超。生產(chǎn)技術(shù)和銷售渠道的雙重高壁壘為行業(yè)先行者打造堅(jiān)固的護(hù)城河?？蒲型度敫邼q為生物試劑行業(yè)注入增長動力，工業(yè)端產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需求旺盛推動生物試劑行業(yè)快速擴(kuò)容，生物試劑持續(xù)高景氣，市場規(guī)模2024有望達(dá)388億元。疫情之下，生物試劑問題愈發(fā)明顯，供應(yīng)鏈本土化需求越來越強(qiáng)烈，國產(chǎn)試劑在政策春風(fēng)下，憑借著質(zhì)量+價(jià)格+本土供應(yīng)+特色定制化服務(wù)的四大優(yōu)勢，逐步打破外資壟斷的市場格局。一方面，國產(chǎn)生物試劑企業(yè)經(jīng)過多年的研發(fā)積累，部分產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國際水準(zhǔn)，定價(jià)也遠(yuǎn)低于國外品牌，具有性價(jià)比優(yōu)勢，且國產(chǎn)企業(yè)通過提供定制化的產(chǎn)品和協(xié)同開發(fā)的服務(wù)，能有效提高終端