临床检测及转化研究服务行业投资潜力及发展前景

临床检测及转化研究服务行业投资潜力及发展前景

全球医药研发重点领域分析全球医药在研临床试验集中在少数顶级机构或企业中。据ClinicalTrials数据显示，目前全球262301件临床试验中，正在进行的临床试验数量为76059件，已完成138302件，暂停及撤回7133件，终止临床试验14778件。76059件临床试验中涉及研发机构或企业共12709家，其中临床试验数量Top50机构或企业共有临床试验27059件，占总量35．58%。Top100机构或企业共有临床试验38796件，占总量51．01%。肿瘤是在研药物临床试验中最多适应症。世界卫生组织发布报告指出，到2035年，全球肿瘤患者可能达到2400万人，在20年间增加近五成，肿瘤防治面临严峻挑战。在新药研发中肿瘤在研临床试验数量达到9543件，占据所有适应症首位。正在进行的76059件临床试验中肿瘤、消化系统疾病、血液疾病、免疫系统疾病、呼吸道疾病共有在进行中临床试验36263件，占在研临床试验总数47．68%。罕见病临床研究快速发展。正在进行的76059件临床试验中罕见病相关研究共40968件，其中前临床试验数量Top100疾病共有临床试验26016件，Top100疾病中肿瘤相关细分疾病共55种，相关临床试验共18871件。另外骨髓增生/纤维化临床试验1261件，阿尔茨海默病临床试验538件，呼吸系统疾病468件，贫血相关疾病397件，血友病329件。生物药发展已迈入黄金时代。20世纪90年代以来，全球生物药品销售额以年均30%以上的速度增长，大大高于全球医药行业年均不到10%的增长速度。据cortellis数据统计，截止2016年底，全球处于临床到上市阶段的生物药共4747个，与化药数量比例已缩小至1:1．34。目前约有470个生物药物处于临床III期，全球范围内近两年有望上市批准的生物药有242个，其中疫苗72个，单抗药物33个。Sanofi、Amgen、DaiichiSankyo和Merck公司各有5个药物处于上市申请阶段。主要的适应症为流感、类风湿性关节炎、丙型肝炎、非胰岛素糖尿病、以及银屑病和肿瘤等。全球已上市生物药品中康感染药物占比最多，但处于临床在研的生物药主要集中在肿瘤领域。巨额研发投入，全球医疗器械快速发展。据Evaluate统计，2016-2022年，全球医疗器械市场研发投入年化增长率CAGR为3．7%，到2022年达到335亿美金。目前全球医疗器械市场体外诊断是最大的细分市场。细分市场占比超过5%的子行业包括体外诊断、心脏、影像诊断、骨科、眼科、整形六大细分领域。行业领军企业通过持续加大研发投入保持行业领军地位，世界前25位的医疗器械公司的销售额合计占全球医疗器械总销售额的60%，短时间难以打破。人工智能+新药研发。药物研发工作者会利用高通量筛选的方式无限扩大筛选对象以期邂逅目标化合物，提高药物发现的机率。由于不断试错的成本太高，越来越多的药物研发企业开始引入人工智能开发虚拟筛选技术，以取代或增强传统的高通量筛选过程。药物研发企业通过运用人工智能药物研发系统，能在医药研发过程中减少人力、时间、物力等投入，降低药品研发成本。同时基于疾病、用药等建立数据模型，预测药品研发过程中的安全性、有效性、副作用等。此外，随着人工智能和机器学习的不断整合，药物研发企业有望在新药研发过程中显著地实现去风险，保守估计每年将节约大概260亿美元的研发成本。同时，还将提高全球医疗信息领域的效率，节约的成本价值超过每年280亿美元。人工智能及机器学习可以应用在药物开发的不同环节，包括新药开发、药物有效性及安全性预测、构建新型药物分子、筛选生物标志物、研究新型组合疗法等。从全球的情况来看，人工智能辅助药物研发的公司比例相对较高，在研发周期长、投入大、失败率高等为特点的药物研发现状影像下，产业发展的需求量大，可达到千亿级的市场。Atomwise，人工智能用于新药有效性/安全性预测。成立于2012年的Atomwise是一家药物挖掘与人工智能结合领域的比较有代表性的初创公司，Atomwise的核心技术平台称为AtomNet，这是一种深度卷积神经网络，通过自主分析大量的药物靶点和小分子药物的结构特征，AtomNet可以学习小分子药物与靶点之间相互作用规律，并且根据学习到的规律预测小分子化合物的生物活性，从而加快药物研发进程。这家公司通过与IBM超级计算机合作，通过分析数据库，并用深度学习神经网络分析化合物的构效关系，于药物研发早期评估新药风险。早在2015年，这家公司宣布寻找埃博拉病毒治疗方案方面有一些进展，在为时一周的时间内，从已有的药物中找到两种或许能用来抗击埃博拉病毒的药物。非临床药效学评价细分行业概况（一）非临床药效学评价简介药效学研究主要通过体内、外试验研究药物作用机理、药效作用的量效关系及时效关系和疗效特点。药效学研究是受试药物评估的前提基础，既确定受试药物的治疗作用，又阐明受试药物的作用特点，揭示可能的作用机制，支持拟定的临床适应症，为新药临床试验提供可靠依据。通常，非临床药效实验可分为体外和体内方法。体外实验通常是基于生物化学或生物物理学及细胞实验，而体内药效则是根据不同类型的药物特征选用对应的体内动物模型。随着中国创新药研发投入的不断加大，对药理药效评价服务的需求不断增加。同时，得益于我国丰富的非人灵长类动物资源，我国实验模型行业发展迅速，丰富的实验模型和对应的创新药效评价技术发展促进了药效学评价服务市场的不断发展。（二）非临床药效学评价市场规模及预测2017年，中国非临床药效学评价市场规模约为25．5亿元人民币，并于2021年增长至54．7亿元，2017年至2021年的复合增速为21．0%。预计中国非临床药效学评价市场规模于2026年将达至119．8亿元，2021年至2026年的复合增速为17．0%。生物分析服务细分行业概况（一）生物分析服务简介生物分析是指利用色谱法、色谱-质谱联用法、配体结合法等技术对生物基质（如血清，血浆，尿液，脑脊液等）中的目标物（如药物、代谢产物、蛋白质、多肽等大小分子）进行定量分析。在制药行业中，生物分析已被广泛应用于药物的研发过程中，如药代动力学、毒代动力学、一致性评价、生物利用度、药效动力学等。在许多非制药的研究领域也有广泛的应用，如法医学分析、兴奋剂控制和鉴定、用于疾病诊断的生物标志物定性和定量分析等。生物分析涉及药物研发多个生命周期，是药物研发中的重要一环。对于不同的研发阶段，其服务内容略有不同。在药物研发的早期阶段，生物分析起到对候选药物的筛选和优化作用，中期则致力于帮助开发合规测试方法，后期确保药物质量、判断是否放行。（二）生物分析服务市场规模及预测2017年，中国生物分析服务市场规模约为21亿元人民币，并于2021年增长至40亿元，2017年至2021年的复合增速为18．2%。预计中国生物分析服务市场规模于2026年将达至113亿元，2021年至2026年的复合增速为22．9%。医药研发行业全球新药研发支出不断增长随着现代医学的发展，人类的寿命逐渐延长，世界平均人口寿命已接近70岁，现代医学在延长人类寿命上起着非常重要的作用。相应的，医疗卫生费用的总支出也在不断增加。人类对医疗、药物的需求是本行业向利好发展的重要因素。新药研发是全球医药行业创新之源，对人类健康和生命安全有着重大的意义。近年来，医药行业的研发投入持续加大。全球医药研发投入的持续增长是推动医药外包产业链发展的源动力。全球医药行业处于研发阶段的新药数量越来越多，由此驱动临床试验活动不断增长，并最终驱动临床试验用创新药物的新药研究化合物需求不断增长。非临床安全性评价细分行业概况（一）非临床安全性评价简介非临床安全性评价研究是指通过动物体内和体外系列研究全面评价候选药物的安全性，是新药申请IND并进入临床试验或申请NDA/BLA的必要程序和重要步骤。主要包括安全药理学试验、单次给药毒性试验、重复给药毒性试验、生殖毒性试验、遗传毒性试验、致癌试验、局部毒性试验、依赖性试验、免疫原性研究、免疫毒性研究、毒代动力学试验等药物安全性评价研究试验。药物安全性问题是导致药物研发失败的重要因素，也是药物出现撤市问题的主要原因之一。候选药物在进入人体临床试验前，均需进行全面的安全性评价，从而降低药物因严重的毒性反应而导致研发失败的经济损失，因此意义重大。作为CRO行业的重要环节之一，非临床安全性评价与CRO行业发展趋势相同，呈现同步快速增长态势。由于非临床安全性评价需要GLP资质认证，存在较高的准入门槛，并且通过国际化资质认证的安评机构数量有限，不能满足我国新药研发国际化的需求。（二）全球非临床安评市场持续增长，并呈现寡头垄断趋势2017年全球非临床安全性评价市场规模为40．8亿美元，并于2021年增至66．4亿美元，2017-2021年的复合增速为12．9%，预计2026年全球非临床安全性评价市场规模将达到160．6亿美元，2021-2026年的复合增速达到19．3%。经过多年发展，2021年全球安评市场已呈现寡头垄断格局。两大寡头CharlesRiver和LabCorp分别占据约27．6%和17．9%的市场份额，占据了绝对市场竞争优势。（三）中国非临床安评市场增长迅速，行业集中度不断提高中国制药行业正处于从仿制药转向创新药的战略转型时期，且创新药市场呈现出良好的增长趋势。随着创新药制剂的发展，非常规给药途径的范围将扩大，例如通过眼睛、耳朵和鼻腔等特殊途径给药，非临床安全性评价企业正加强自身研发创新实力，推出相关药物安全性评价服务，从而推动非临床安全性评价行业快速发展。此外，随着我国政府发布多项监管政策，新药临床试验申请审批流程不断得到规范，推动非临床药物安全性评价流程的整体效率提高。2017年，中国非临床安全性评价市场规模约为16．0亿元人民币，并于2021年快速增长至79．6亿元，2017年至2021年的复合增速为49．3%。预计中国非临床安全性评价市场规模于2026年将达至310．3亿元，2021年至2026年的复合增速高达31．3%。相较于全球安评市场已形成的寡头垄断的格局，中国安评市场的集中度仍处于不断提高阶段。经过20余年的发展，中国安评市场已经形成了几家龙头企业，如昭衍新药、药明康德、益诺思等。2021年中国安评市场药明康德比例最高，为18．6%。其次为昭衍新药的12．3%。近些年，龙头企业凭借规模效应和资本的支持，进行了一系列的外延并购和自建战略布局，拓展和延伸自身业务范围和能力。对于规模较小的市场参与者来说，通过为主要客户开展日益复杂的项目来获得市场份额变得越来越困难。因此，预期药物安全性评价服务行业将在未来进行整合，且领先的参与者预期将收购该行业中规模较小的参与者，行业集中度会不断提高。（四）非临床安评准入门槛较高，市场供需相对紧张1、GLP实验室建设成本高昂，国内安评机构相对稀缺非临床研究质量管理规范（GoodLaboratoryPractice，GLP）是针对非临床研究机构运行管理和非临床研究项目实施的质量管理体系，各国GLP的标准不一，但均规定未通过GLP认证/检查的机构不得开展非临床安评工作。根据国家食品药品监督管理局公告及沙利文统计数据，2022年3月24日，国家食品药品监督管理局发布《国家药监局关于药物非临床研究质量管理规范认证公告（第5号）（2022年第27号）》，截至该公告日期，共有78家机构符合药物GLP要求，其中同时具备OECDGLP资质的实验室共有11家，接受过FDAGLP检查的机构共有10家。在以上78家机构中，存在大量科研院所，整体活跃的盈利性质GLP机构约30余家，具有一定规模的进一步减少。面对国内创新药研发热潮和海外订单的转移，通过国际化资质认证的安评机构数量有限，不能满足我国新药研发国际化的需求。2、非临床安全性评价环节外包需求强烈由于GLP实验室建设周期相对较长、认证过程较为繁琐，相关实验仪器和设施的固定资产开支较高，药物研发机构更愿意将安评试验外包。据统计，从药物研发各主要环节外包渗透率来看，药理毒理评估即非临床安全性评价所在环节外包渗透率最高。药物研发机构在非临床安全性评价环节的较高外包意愿加之安评机构受限于GLP资质认证要求存在准入门槛，市场供需相对紧张，未来一段时间内，非临床安全性评价市场仍将是CRO行业高景气赛道。CRO行业属于技术密集型行业，产能主要受制于实验设施面积和技术人员数量方面。由于实验动物在非临床安全性评价中起到至关重要的作用，实验设施面积尤其是动物房面积显得尤为重要。随着非临床安全性评价市场的高速发展，头部非临床安评企业纷纷加大动物房设施投入，持续扩大产能规模，抢占未来市场份额。非临床药代动力学细分行业概况（一）非临床药代动力学简介药代动力学是贯穿新药研发流程的主要学科之一，是优化候选药物的基础，通过评估生物利用度、药物相互作用（DI）以及与药物有关的风险，筛选具有临床潜力的药物。药物代谢研究贯穿于药物发现，筛选到非临床和临床的全过程，是评估药物临床潜力的重要部分。非临床药代动力学研究主要通过体外、体内试验及放射性同位素标记技术研究药物在体内的动态变化规律，获得药物的基本药代动力学参数，阐明药物的吸收、分布、代谢和排泄的过程和特征，从而关联药物暴露、疗效和毒性之间的关系，也是指导进一步的非临床和临床试验设计及评估的重要工具。随着药物发现技术的不断进步和我国创新药市场的蓬勃发展，越来越多的化合物分子需要进行临床潜力评估，而药物代谢动力学数据是筛选先导化合物及后续非临床评估的重要一环。药物筛选需求的增加带动非临床药代动力学评价服务的不断发展和增长。（二）非临床药代动力学市场规模及预测2017年，中国非临床药代动力学市场规模约为16．0亿元人民币，并于2021年增长至31．9亿元，2017年至2021年的复合增速为18．9%。预计中国非临床药代动力学市场规模于2026年将达至60．3亿元，2021年至2026年的复合增速为13．6%。医药研发行业安全环保压力不断CRO/CDMO企业在研发、生产过程中会产生废水、废气及固体废弃物等污染物的排放，若处理不当，将对周边环境会造成污染。此外，由于CRO/CDMO企业生产经营涉及危险化学品，在装卸、搬运、贮存及使用过程中操作不当或维护措施不到位，可能会导致发生安全生产事故。随着国家对环保及安全生产的要求日趋严格，如果相关政府部门未来颁发、实施更加严格的政策，CRO/CDMO企业需要进一步加大环保和安全生产投入，从而导致企业生产经营成本提高，对经营业绩造成一定影响。从长期来看，更高的安全环保要求有利于CRO/CDMO行业的转型升级和绿色可持续发展，但短期会增加企业的安全环保支出，从而挤压企业的利润空间。全球医疗融资总额创新高，带动CRO行业景气上升由于生物医药的市场体量、研发投入所带来高资金需求，始终占据融资总额的主导地位，融资额占比常年达到40%以上，这也说明新药研在充足的资金支持下，将直接带动CRO产业景气度。根据数据显示，2021年全球医疗健康领域融资总额8194亿元，融资事件3591起。由于生物医药的市场体量、研发投入所带来高资金需求，始终占据融资总额的主导地位，融资额占比常年达到40%以上，这也说明新药研在充足的资金支持下，将直接带动CRO产业景气度。根据数据显示，2021年全球医疗健康领域融资总额8194亿元，融资事件3591起。新药研发的资金及时间成本投入巨大，对于中小型创新企业而言，自身秉性决定其高度依赖外包公司。2013-2021年，随着单药研发成本增加，带动投资回报率下降，所以不少药企为了降低研发成本且加快研发速度，纷纷开始选择和CRO企业进行合作，进而带动CRO行业市场需求增加。根据数据显示，2021年研发一款新药的平均成本达20．1亿美元，同时新药研发的投资回报率下降至2019年的1．5%，2021年小幅回升至3．2%。新药研发的资金及时间成本投入巨大，对于中小型创新企业而言，自身秉性决定其高度依赖外包公司。2013-2021年，随着单药研发成本增加，带动投资回报率下降，所以不少药企为了降低研发成本且加快研发速度，纷纷开始选择和CRO企业进行合作，进而带动CRO行业市场需求增加。根据数据显示，2021年研发一款新药的平均成本达20．1亿美元，同时新药研发的投资回报率下降至2019年的1．5%，2021年小幅回升至3．2%。中国CRO行业概况国内CRO的萌芽时间较国外晚且不成熟，主要分为萌芽期、发展期与市场整合期。昆泰、科文斯等全球CRO巨头于上世纪末进入中国市场，塑造了国内CRO行业的雏形。2003年，我国颁布的《药品临床试验质量管理规范》中申办者可以委托合同研究组织执行临床试验中的某些工作和任务对我国的CRO行业起到了直接的促进作用。国内CRO行业发展走向了新的里程。近年来，由于我国经济发展和国民收入水平的提高，伴随着人口老龄化问题的逐渐浮现，我国医药行业发展迅速，同时，2015年中国开启医疗改革进程，创新药需求高速增长。为了迅速抢占市场份额，国内外制药企业在研发上投入大量资金，以分享产业高速发展的成果。作为制药企业研发产业链上的重要一环，医药市场规模及研发投入高速增长直接推动了中国CRO行业快速发展。此外，受益于中国工程师红利优势及全球订单转移趋势，中国CRO行业获得了重要的发展机遇，行业规模得以迅速增长，涌现出一批优秀的CRO企业，如药明康德、康龙化成、泰格医药、昭衍新药、美迪西、益诺思等。（一）中国医药市场高速增长，为中国CRO产业发展提供充足的市场空间中国是世界第二大医药市场。在人口老龄化、人均可支配收入增加、医疗支出增加和政府政策利好的推动下，中国医药市场规模从2017年的14，304亿元增长至2021年的15，912亿元，复合年增长率为2．7%，预计未来将保持约6．7%的复合年增长率（2021-2026年）在2026年达到21，986亿元。（二）中国医药行业研发支出稳步上升，带动国内CRO行业增长CRO是由研发需求驱动的行业，医药研发支出是CRO行业的基础。目前，中国医药市场的高增长潜力得到强劲的医药研发投资支持。根据Frost&Sullivan统计，中国医药行业的研发支出自2017年的966亿元增长至2021年的2，057亿元，复合年增长率为20．8%，远超同期全球医药研发支出增速，预计未来将保持约13．1%的复合年增长率（2021-2026年）在2026年达到3，799亿元。CRO是一个全球化的产业，除了部分临床试验受制于监管要求必须在某一地区完成外，大多数业务都具有离岸属性，完全可以委托给海外CRO完成后再交付。相比于欧美国家，国内CRO行业起步较晚，但我国的CRO服务成本远低于发达国家，吸引了大量海外订单。根据统计数据显示，中国临床及非临床试验成本仅为欧美地区的30%-60%，此外，医院是承担临床试验研究的主要机构，中国医院超高的入院人数为临床试验的开展提供了便利，在中国开展临床试验可有效缩短招募时间，也可以提供更广泛的疾病谱，进而提高了临床试验的效率。随着国内CRO企业技术水平、质量体系不断与国际接轨，中国CRO的总体质量水平不断提升，越来越多的海外CRO业务正加速向国内转移。2015年中国开启医疗改革进程，药品注册分类改革及创新药优先审评等法规的颁布强调了对药品的创新性和临床价值的关注。创新药纳入医保更进一步提高了制药企业研发新药的积极性。根据医药魔方-PharmaGoTM数据库资料显示，2019-2021年国产首次IND新药数量分别为187个、312个、490个，保持快速增长。国内药企创新转型大势所趋，研发外包需求增加可期。（三）中国CRO市场规模及预测受益于政策，市场，研发投入，人力优势等多方面因素影响，我国CRO行业市场规模从2017年的290亿元人民币增长到2021年639亿元人民币，复合增速达21．8%，预计2026年中国CRO市场规模将达到1，878亿元人民币，2021-2026年的复合增速高达24．1%。相比之下，全球CRO市场规模由2017年490亿美元增长到2021年的710亿美元，复合增速不到10%，中国CRO行业正在以远超全球的速度高速发展。在CRO细分业务市场规模上，根据业务类型不同可以将CRO分为两大类：非临床CRO服务，主要提供药物发现、非临床阶段研究服务；②临床CRO服务，主要提供临床阶段研究、后续药品审批与药品等研究服务。2017年至2021年，我国非临床CRO市场规模持续增长，金额从133亿人民币增长到313亿人民币，年复合增速为23．9%，预计2026年将达到841亿人民币，2021-2026年的复合增速为21．9%。其中，2021年非临床安全性评价业务市场规模为79．6亿元，占整个非临床CRO服务市场的比例为25．5%；非临床药效学评价业务市场规模为54．7亿元，占比17．5%；非临床药代动力学评价业务市场规模为31．9亿元，占比10．2%。临床CRO是CRO行业的重要环节，我国2021年临床CRO市场约为327亿元人民币，占CRO市场总规模的51．2%。（四）中国CRO市场头部规模效应将逐步凸显CRO行业作为药物研发价值链中的重要环节，在质量标准体系上不可避免地要与制药行业严格的行业标准接轨。近年来，我国对药物研发过程的质量管理标准日益提高，逐渐向西方发达国家的质量标准体系靠拢。愈发严苛的质量标准致使CRO企业加大软硬件投入，进而增加CRO企业的运营成本，小型CRO企业可能面临被淘汰的局面，而有一定规模的CRO企业具备强大的实力能够满足制药企业的要求，从而赢得更大的市场份额，呈现强者恒强的马太效应趋势。（五）头部CRO企业呈现全产业链布局及国际化发展趋势新药研发是一个系统工程，主要的CRO服务包括药物发现、非临床、临床等多个阶段，每个阶段的难度和壁垒不同。由于业务板块单一的CRO企业难以满足制药企业的多方面需求，导致客户粘性不足，建立全产业链布局已成为整个CRO行业的大趋势。此外，随着我国创新药出海成为必然的趋势，同时国内CRO企业的技术水平不断与国际接轨，在国际市场的竞争力不断提高，国际化发展已成为头部CRO企业发展壮大后的必然趋势之一，预计未来这一趋势会成为整个行业内的共同目标。目前头部CRO企业，如药明康德、康龙化成等进行了一系列全产业链布局和国际化发展战略。近年来，药物研发在新靶点、新技术及新分子类型方面呈现了超越以往的快速革新，表现在肿瘤免疫靶点、新的分子开发和递送技术、多特异抗体、抗体药物偶联物（ADC）、多肽及小核酸药物、细胞与基因疗法等。一方面，新靶点、新技术及新分子类型的快速革新意味着药物研发过程对专业团队和先进技术的要求变得越来越高，药企将更倾向于将研发活动外包给拥有先进技术、丰富经验的CRO。另一方面，CRO自身的技术创新能力将决定其能否有能力持续承接新兴领域的订单，愈发凸显重要性。医药研发发展情况（一）医药研发流程介绍药物研发是一项高风险、高技术、高投入、长周期和精细化的系统性工程，一款创新药的研发可能需要十年甚至数十年的时间。通常而言，一款创新药的研发流程包括药物发现、非临床研究、临床研究和后续的药品审批与药品等阶段。药物发现阶段是新药研发的初始阶段，侧重于确定潜在有效候选药物，以便进一步进行研究开发，过程包括靶点发现与验证、靶点功能研究、早期成药性评价及潜在药物筛选与优化等。根据Frost&Sullivan统计经验，一般而言，超过一万种进入药物发现阶段的化合物中仅可筛选得到约250种化合物进入到下一阶段。非临床阶段是指在实验室条件下，通过对药物发现阶段获得的候选药物分别进行实验室研究和活体动物研究，以观察化合物对目标疾病的生物活性，评估该候选药物