未來五年干細(xì)胞行業(yè)前景發(fā)展分析


行業(yè)定義和分類


干細(xì)胞又叫做起源細(xì)胞、萬用細(xì)胞,是一類其有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的原始細(xì)胞群體,是可以分化成各種組織器官的祖細(xì)胞。它具有自我更新、分化潛能、低免疫原性和良好的組織融合性等特點(diǎn),被醫(yī)學(xué)界稱為“萬用細(xì)胞”。


干細(xì)胞分類方法有兩種,一種是根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞;第二種根據(jù)分化程度與分化潛能分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞的發(fā)育等級(jí)較高,是全能干細(xì)胞,而成體干細(xì)胞的發(fā)育等級(jí)較低,是多能或單能干細(xì)胞。


表1-1干細(xì)胞按分化程度與分化潛能分類



不久的將來,干細(xì)胞可用來治療多種疾病,其中包括發(fā)病率很高的血液系統(tǒng)惡性腫瘤、骨髓造血功能衰竭、血紅蛋白病、先天性代謝性疾病、先天性免疫缺陷疾患、自身免疫性疾患、某些實(shí)體腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病,也可用于醫(yī)學(xué)美容中的抗衰老、治療脫發(fā)等。在某些領(lǐng)域如急性白血病、慢性白血病、淋巴瘤,傳統(tǒng)藥物治療手段很難徹底治愈,干細(xì)胞移植是目前為止發(fā)現(xiàn)治愈效果最好的治療手段。


表1-2干細(xì)胞在治療多種類型的疾病方面潛力巨大



行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈


干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈主要分為:上游(干細(xì)胞采集與存儲(chǔ))、中游(干細(xì)胞增殖及干細(xì)胞新藥研發(fā))及下游(干細(xì)胞治療)。從整個(gè)市場(chǎng)發(fā)展來看,干細(xì)胞治療藥物上市藥品較少,大多產(chǎn)品處于在研階段。目前,我國已經(jīng)形成完整的干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈,上游是最成熟的一環(huán),中下游有待拓展。相關(guān)業(yè)務(wù)主要集中在上游,而中下游業(yè)務(wù)目前大多處于實(shí)驗(yàn)臨床階段。


產(chǎn)業(yè)鏈上游是干細(xì)胞采集和存儲(chǔ)業(yè)務(wù),是目前最成熟最主要的干細(xì)胞領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。主要業(yè)務(wù)為臍帶血造血干細(xì)胞、臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、胎盤干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、羊膜等干細(xì)胞物質(zhì)的采集及貯存。


產(chǎn)業(yè)鏈中游是干細(xì)胞增殖及藥物研發(fā)業(yè)務(wù)。


干細(xì)胞行業(yè)規(guī)模


1、全球行業(yè)規(guī)模


2010年全球干細(xì)胞市場(chǎng)規(guī)模大約為215億美元,到2014年已經(jīng)超過500億美元,年復(fù)合增長率達(dá)到23.9%。預(yù)計(jì)未來5年將繼續(xù)保持20%以上的速度增長,到2018年全球干細(xì)胞潛在市場(chǎng)規(guī)模將接近1200億美元。


北美和西歐是最大的兩個(gè)干細(xì)胞市場(chǎng),分別占據(jù)了44%和38%的市場(chǎng)份額;亞太地區(qū)是第三大干細(xì)胞市場(chǎng),占據(jù)17%的市場(chǎng)份額;世界其他地區(qū)在干細(xì)胞領(lǐng)域幾乎沒有貢獻(xiàn)。


從產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)來看,目前全世界已經(jīng)有40余個(gè)國家建立了300余家臍帶血造血干細(xì)胞存儲(chǔ)庫,總臍帶血存儲(chǔ)量已超過372萬份,其中自體庫307萬份、公共庫65萬份。但隨著干細(xì)胞治療產(chǎn)品及服務(wù)的發(fā)展,存儲(chǔ)在全球干細(xì)胞比重逐年下降,由2010年的21%下降為2014年的16%,預(yù)計(jì)未來仍有可能繼續(xù)下降。


2、中國行業(yè)規(guī)模


干細(xì)胞行業(yè)在我國起步相對(duì)較晚,屬于新興行業(yè),受政策影響較大,政策的改變對(duì)行業(yè)的格局和發(fā)展會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。2015年國家陸續(xù)出臺(tái)政策,釋放促進(jìn)干細(xì)胞健康發(fā)展的信號(hào),干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)重獲生機(jī)。


2012年之后干細(xì)胞中下游產(chǎn)業(yè)雖然受到限制,但上游存儲(chǔ)業(yè)務(wù)在高速發(fā)展,使得全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模不斷擴(kuò)大。2012年我國干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破50億元,2014年達(dá)到180億元,年復(fù)合增長率超過70%,增長勢(shì)頭強(qiáng)勁,預(yù)計(jì)2015年將突破300億元。


我國整體來看干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)還比較薄弱,在世界范圍內(nèi)占比較小,2014年僅不到6%。然而受益于需求增長以及政策利好,更多市場(chǎng)空間將被打開。


干細(xì)胞市場(chǎng)研究領(lǐng)域


研究最多的干細(xì)胞種類依然是造血干細(xì)胞,在2015年研究達(dá)到3578項(xiàng):其次為多能干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞,在2015年研究分別達(dá)到2308和1111項(xiàng)。


2011-2015年,干細(xì)胞研究領(lǐng)域的復(fù)合增長率(CAGR)約為5.39%。其中牙髓干細(xì)胞研究復(fù)合增長率高達(dá)17%,脂肪干細(xì)胞研究復(fù)合增長率高達(dá)13%,誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞研究復(fù)合增長率高達(dá)12%。而全能干細(xì)胞的研究反而降低,復(fù)合增長率為-10%。


從2006年開始,iPSC研究快速增長,到2012年為止,iPSC的相關(guān)藥物研究已經(jīng)超過胚胎干細(xì)胞和人胚胎干細(xì)胞。


干細(xì)胞儲(chǔ)存市場(chǎng)


據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年全球干細(xì)胞儲(chǔ)存市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到71.5億美元,占同期全球干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)總量的17.6%,2014年全球干細(xì)胞儲(chǔ)存市場(chǎng)規(guī)模增長至85.7億美元,占比為16.9%。2015年全球干細(xì)胞儲(chǔ)存市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)將達(dá)到102.2億美元。到2018年全球干細(xì)胞儲(chǔ)存市場(chǎng)容量將增長至181.6億美元,占全球干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)份額將從2010年的20.9%下降至2018年的15.2%。


干細(xì)胞存儲(chǔ)行業(yè)毛利率高達(dá)75%左右。


干細(xì)胞治療市場(chǎng)


1、干細(xì)胞治療行業(yè)概況


在全球干細(xì)胞總市場(chǎng)中,細(xì)胞治療占據(jù)半壁江山,并有進(jìn)一步擴(kuò)大趨勢(shì)。整體來看,干細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,其總市場(chǎng)預(yù)期在2016年將擴(kuò)展至100億美元,同時(shí)干細(xì)胞治療所占的比例也將比2011年進(jìn)一步擴(kuò)大。


全球范圍內(nèi),干細(xì)胞移植已過百萬例。細(xì)胞、組織及器官移植已被世界衛(wèi)生組織(WHO)認(rèn)可為一項(xiàng)重要的醫(yī)學(xué)治療手段。從2006年初到2014年底,75個(gè)國家的1516個(gè)移植中心共進(jìn)行了953651例造血干細(xì)胞移植(HSCT),其中自體移植553350例,異基因移植400301例。在人口少于30萬、國土面積小于700平方公里、及人均國民收入在1260美元及以下的國家,無移植病例報(bào)道。


骨髓造血干細(xì)胞和臍血造血干細(xì)胞移植是目前干細(xì)胞治療主要臨床應(yīng)用領(lǐng)域,全球現(xiàn)每年大約有6萬例骨髓移植術(shù)和4萬例的臍血移植術(shù)。Visiongain數(shù)據(jù)顯示,2011年干細(xì)胞療法的市場(chǎng)份額達(dá)27億美元,主要由骨髓干細(xì)胞移植(BMT)構(gòu)成。干細(xì)胞儲(chǔ)存庫和配套產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)26億美元。預(yù)計(jì)到2016年,干細(xì)胞治療市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)88億美元。


從國際上看,目前全球臍帶血移植超過4萬例,僅在日本就完成超過1萬例臍帶血移植。中國目前公共應(yīng)用約2800份,自體臍血庫應(yīng)用約60多例。日本的臍帶血移植治療發(fā)展速度驚人,全國50%以上的造血干細(xì)胞移植為臍帶血移植。臍帶血移植的數(shù)量幾乎等同于骨髓移植的數(shù)量。


干細(xì)胞的治療原理:通過對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行體外分離、培養(yǎng)、定向誘導(dǎo)分化等,培養(yǎng)出一種全新的、正常的、更年輕的細(xì)胞、組織、器官等,通過特殊的移植技術(shù)移植到體內(nèi),代替那些正?;蚍钦K劳龅募?xì)胞,為多種疾病的治療帶來了劃時(shí)代的革命。


干細(xì)胞治療分類:干細(xì)胞治療按照治療種類劃分,可以分為干細(xì)胞移植治療與干細(xì)胞注射治療。骨髓移植本質(zhì)上就是干細(xì)胞的移植治療;干細(xì)胞治療軟骨修復(fù),就是干細(xì)胞的注射治療,以后干細(xì)胞的注射治療是一種趨勢(shì)。按照不同種類的疾病劃分,可以分為軟骨治療、骨頭治療、心臟病治療、肝病治療、神經(jīng)性疾病治療、糖尿病治療等等。


2、干細(xì)胞治療技術(shù)研究現(xiàn)狀


各國政府的推動(dòng)下,再生醫(yī)學(xué)研究在近年獲得巨大發(fā)展,干細(xì)胞(stemcells)作為再生醫(yī)學(xué)最具活力的研究領(lǐng)域得到非??斓陌l(fā)展。干細(xì)胞在生命科學(xué)、新藥試驗(yàn)和疾病研究這三大領(lǐng)域中具有巨大研究和應(yīng)用價(jià)值,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥再生細(xì)胞替代治療和藥物篩選等領(lǐng)域,成為世界關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。


1)美國、德國、中國、日本研究實(shí)力較強(qiáng)


目前,美國、德國、中國、日本成為較為領(lǐng)先的國家,我國文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量整體位于第3名。美國干細(xì)胞研究獨(dú)占鰲頭。


2013年各國干細(xì)胞和基因治療產(chǎn)品



2)專利申請(qǐng)呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)


在Soopat專利數(shù)據(jù)庫中,檢索干細(xì)胞國際專利,分析發(fā)現(xiàn)自2000年以來干細(xì)胞專利數(shù)量迅速激增,2011年度專利數(shù)量為2001年的5倍。在2011年干細(xì)胞專利申請(qǐng)達(dá)到峰值,2012年干細(xì)胞專利數(shù)量開始下降,與專利申請(qǐng)周期較長有很大關(guān)系。美國的專利數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其他國家,排名第1位,歐洲專利申請(qǐng)數(shù)量排名第2,其次是中國、澳大利亞、韓國和日本等國家。


全球干細(xì)胞專利申請(qǐng)數(shù)量排名第一的是美國加州大學(xué),其專利申請(qǐng)量達(dá)到395件;其次是美國杰龍生物醫(yī)藥公司,其專利申請(qǐng)量達(dá)到362件,日本的京都大學(xué)專利申請(qǐng)量也達(dá)到333項(xiàng)。干細(xì)胞專利較多的發(fā)明人是HaririRobertJ、ThomsonJamesA、WeissSamuel等。


3)胚胎干細(xì)胞(ES)、人胚胎干細(xì)胞(hES)和誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPSC)研究


在世界范圍內(nèi),關(guān)于胚胎干細(xì)胞的道德討論一直沒有停止過。從iPSC細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)后,產(chǎn)生了替代胚胎干細(xì)胞,避開倫理問題的解決方案。


從2001年中國科技部推出進(jìn)一步推動(dòng)干細(xì)胞研究的方案后,干細(xì)胞研究從0.2%增加到0.82%。而且,中國的iPSC研究在2008年后,也呈現(xiàn)直線上升。


中美干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)比較


借鑒美國干細(xì)胞發(fā)展的經(jīng)驗(yàn),快速提升我國干細(xì)胞研究水平,加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將對(duì)我國未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。中美干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展過程是從上游干細(xì)胞存儲(chǔ)到中下游干細(xì)胞產(chǎn)品和治療。中國和美國相比,中下游產(chǎn)業(yè)還處于剛剛起步階段。


產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展:美國干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從低科技附加值向高科技和科學(xué)創(chuàng)新引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)方向過渡。一些傳統(tǒng)干細(xì)胞企業(yè)逐步由局限于造血干細(xì)胞收集保存的初級(jí)業(yè)務(wù)開始向功能性干細(xì)胞獲得和干細(xì)胞治療開發(fā)等高級(jí)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變。


資金來源:風(fēng)險(xiǎn)投資和納斯達(dá)克市場(chǎng)是美國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大傳統(tǒng)動(dòng)力。在沒有得到國家科研政策足夠支持的前提下,風(fēng)險(xiǎn)投資和資本市場(chǎng)的介入大大促進(jìn)了干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。美國上市的代表性干細(xì)胞企業(yè)從成立到上市幾乎全部接受過風(fēng)險(xiǎn)投資。風(fēng)險(xiǎn)投資對(duì)生物技術(shù)公司(包括開發(fā)新藥和新療法、醫(yī)療器械和設(shè)備的公司)的信心來自于這一行中很多潛在的研究已經(jīng)有了巨大的進(jìn)步。根據(jù)美國全國風(fēng)險(xiǎn)投資協(xié)會(huì)和湯森路透(ThomsonReuters)報(bào)告,2014年美國醫(yī)療健康領(lǐng)域風(fēng)險(xiǎn)投資金額達(dá)到94.4億美元,2015年投資金額達(dá)到110億美元。


1995年美國首家臍帶血庫建立,隨后快速發(fā)展,截止2001年已經(jīng)有46家臍血庫。美國2004年建立了臍帶血檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),2009年干細(xì)胞產(chǎn)品上市。中國的臍帶血檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有待完善。


干細(xì)胞企業(yè)的發(fā)展,其過程是相似的。擁有先進(jìn)技術(shù)的初創(chuàng)公司,得到國家政策和風(fēng)險(xiǎn)投資的支持,公司壯大,產(chǎn)品成熟。公司上市,產(chǎn)品上市,治療技術(shù)也被推廣應(yīng)用。最后繼續(xù)擴(kuò)大形成跨國企業(yè),最后實(shí)現(xiàn)巨大盈利。在美國,已經(jīng)有20多家干細(xì)胞相關(guān)公司上市,已有上市的干細(xì)胞產(chǎn)品和獲批的干細(xì)胞治療,在中下游產(chǎn)業(yè)都有了較好的進(jìn)展。而我國的干細(xì)胞相關(guān)公司大多是屬于初創(chuàng)公司,需要中國政府政策支持和資金的注入。