抗体药物研发态势分析报告.pdf

全 球 新 一 轮 科 技 革 命 和 产 业 变 革 正 在 孕 育 兴 起 ， 宇 宙 起 源 、 物 质 起 源 、 生 命 起 源 、 认 知 起 源 等 基 本 科 学 问 题 的 突 破 初 现 端 倪 ， 材 料 、 能 源 、 信 息 等 重 大 创 新 领 域 发 展 步 入 快 车 道 ， 以 颠 覆 性 技 术 为 代 表 的 科 技 突 破 不 断 涌 现 ， 技 术 与 产 品 加 速 迭 代 ， 正 以 前 所 未 有 的 速 度 、 深 度 和 广 度 ， 改 变 着 全 球 创 新 布 局 和 产 业 竞 争 态 势 ， 改 变 着 社 会 经 济 结 构 和 人 类的生产和生活方式。 20 世 纪70 年 代 开 始 ， 随 着DNA 重 组 技 术 和 单 克 隆 抗 体 技 术 的 出 现 和 迅 速 成 熟 ， 催 生 了 一 个 新 兴 的 高 技 术 产 业 生 物 制 药 。 生 物 制 药 具 有 技 术 依 赖 性 强 、 知 识 密 集 度 高 、 专 一 性 强 ， 副 作 用 小 等 特 点 ， 是 国 内 外 医 药 制 造 业 中 发 展 最 快 、 活 力 最 强 、 技 术 含 量 最 高 和 受 关 注 最 多 的 领 域 。 生 物 制 药 突 破 了 传 统 化 学 技 术 难 以 逾 越 的 瓶 颈 ， 为 许 多 “ 绝 症 ” 患 者 带 来 希 望 ， 尤 其 是 在 肿 瘤 治 疗 、 自 身 免 疫 和 炎 症 反 应 疾 病 、 新 生 血 管 性 眼 疾 、 感 染 性 疾 病 、 凝 血 障 碍 以 及 免 疫 排 斥 等 方 面 疗 效 显 著 。 随 着 生 物 制 药 产 业 的 快 速 发 展 ， 以 治 疗 性 抗 体 、 重 组 蛋 白 质 、 基 因 治 疗 、 细 胞 治 疗 、 新 型 疫 苗 、 细 胞 因 子 和 干 细 胞 等 为 代 表 的 生 物 治 疗 药 物 和 手 段 成 为 新 药 研 发 的 热 点 方 向 ， 其 销 售 额 和 市 场 份 额 近 年 来 均 呈 快 速 增 长 趋 势 ， 因 此 可 以 预 见 未 来 生 物 药 品 仍 将 占 据 全 球 制 序 药 领 域 的 重 要 地 位 。 美 日 欧 等 发 达 国 家 非 常 重 视 生 物 制 药 领 域 的 研 发 和 投 入 ， 跨 国 制 药 公 司 大 幅 调 整 研 发 策 略 并 占 据 了 生 物 制 药 的 主 要 市 场 份 额 。 相 比 而 言 ， 中 国 生 物 制 药 研 发 起 步 较 晚 ， 但 在 国 家 相 关 计 划 和 产 业 政 策 的 激 励 支 持 下 ， 其 发 展 快 速 并 逐 步 缩 小 了 与 发 达 国 家 的 差 距 ， 并 在 生 物 制 药 上 游 的 悬 浮 细 胞 培 养 及 培 养 基 研 发 ， 下 游 的 生 物 大 分 子 层 析 介 质 等 都 有 居 于 国 际 水 平 的 技 术 或 产 品 。 随 着 政 府 对 创 新 药 物 支 持 的 不 断 加 大 ， 未 来 中 国 生 物 制 药 市 场发展空间巨大，前景光明。 中 国 科 学 院 文 献 情 报 中 心 与 美 国 化 学 会 化 学 文 摘 社 合 作 ， 利 用 大 数 据 分 析 、 文 本 挖 掘 与 可 视 化 方 法 ， 揭 示 世 界 各 国 生 物 制 药 领 域 的 创 新 态 势 、 创 新 水 平 、 领 域 研 发 布 局 、 科 研 竞 争 潜 力 等 ， 其 分 析 结 果 将 对 组 织 科 技 创 新 、 布 局 科 研 项 目 、 推 动 产 业 化 等 都 具 有 重 要 参 考 价 值 。 希 望 双 方 能 够 长 期 深 度 合 作 ， 不 断 凝 练 和 拓 展 情 报 分 析 的 技 术 领 域 和 主 题 ， 聚 焦 前 沿 科 技 领 域 和 重 大 颠 覆 性 技 术 ， 深 入 分 析 和 研 判 世 界 科 技 发 展 态 势 ， 形 成 专 业 性 、 权 威 性 和 具 有 广 泛 影 响 力 的 全 球 科 技 趋 势 报 告 系 列 ， 为 科 学 家 和 科 研 管 理 者 、 企 业 家 、 政 府 科 技 和 产 业 部 门 等，提供更加全面、精准的信息支撑和知识服务在 国 际 视 野 下 ， 知 识 与 创 新 的 世 界 版 图 出 现 新 格 局 ， 科 技 创 新 活 动 的 全 球 分 布 及 研 发 模 式 正 在 发 生 新 变 化 ， 洞 悉 全 球 新 兴 科 研 领 域 的 整 体 布 局 ， 把 握 世 界 科 技 发 展 趋 势 ， 是 国 家 决 策 者 、 科 技 政 策 研 究 者 及 科 学 研 究 者 长 期 关 注 的 问 题 。 对 关 键 科 技 领 域 发 展 态 势 的 现 状 及 其 变 化 进 行 动 态 监 测 与 跟 踪 ， 并 进 行 客 观 、 科 学 与 系 统 的 研 究 与 剖 析 ， 是 科 研管理者长期关注的问题之一。 近20 年 来 ， 以 基 因 工 程 、 细 胞 工 程 、 酶 工 程 为 代 表 的 现 代 生 物 技 术 迅 猛 发 展 ， 人 类 基 因 组 计 划 等 相 继 取 得 突 破 ， 现 代 生 物 技 术 在 医 学 治 疗 方 面 广 泛 应 用 ， 生 物 医 药 产 业 化 进 程 明 显 加 快 ，21 世 纪 世 界 医 药 生 物 技 术 的 产 业 化 已 开 始 进 入 投 资 收 获 期 。 生 物 治 疗 药 物 因 其 具 备 药 理 活 性 高 、 毒 副 作 用 小 、 靶 向 性 强 等 特 点 ， 广 泛 用 于 治 疗 癌 症 、 艾 滋 病 、 冠 心 病 、 贫 血 、 发 育 不 良 、 糖 尿 病 等 多 种 疾 病 ， 行 业 前 景 广 阔 。 随 着 单 克 隆 抗 体 、 新 型 蛋 白 药 物 、 预 防 治 疗 性 疫 苗 、 基 因 治 疗 、 免 疫 细 胞 治 疗 和 细 胞 再 编 程 诱 导 多 能 干 细 胞 等 前 沿 领 域 的 发 展 与 突 破 ， 生 物 制 药 行 业 将 进 入 新 一 轮 快 速 发 展 期 。 全 球 各 大 医 药 巨 头 不 断 加 大 研 发 投 入 力 度 ， 纷 纷 推 出 新 药 产 品 和 重 磅 产 品 ， 力 争 占 据 关 键 科 技 领 域 的 制 高 点 ， 形 成 科技、产业和市场的国际竞争优势。 为 把 握 全 球 生 物 制 药 领 域 研 发 的 整 体 布 局 和 发 展 趋 势 ， 在 中 国 科 学 院 发 展 规 划 局 的 指 导 下 ， 中 国 科 学 院 文 献 情 报 中 心 与 美 国 化 学 文 摘 社 合 作 ， 依 托 美 国 化 学 文 摘 社 提 供 的 结 构 化 文 献 信 息 数 据 ， 利 用 计 量 分 析 及 文 本 挖 掘 等 方 法 ， 分 析 了 生 物 制 药 领 域 科 研 产 出 的 发 展 趋 势 、 研 究 主 题 布 局 、 主 题 演 进 方 向 、 物 质 性 能 用 途 分 布 、 物 质 与 疾 病 关 系 、 国 家 / 地 区 分 布 、 潜 在 竞 争 机 构 等 ， 深 度 揭 示 了 全 球 生 物制药领域研发的主题布局及研发动向。 美 国 化 学 文 摘 社 （ 以 下 简 称 ：ACS-CAS ） 是 美 国 化 学 会 （ACS ） 的 分 支 机 构 ， 总 部 位 于 美 国 俄 亥 俄 州 哥 伦 布 市 。 从1907 年 起 ，ACS-CAS 就 开 始 持 续 收 录 不 断 发 展 的 化 学 相 关 文 献 的 摘 要 和 重 要 技 术 发 现 。ACS-CAS 数 据 库 涵 盖 自19 世 纪 初 以 来 来 自 全 球 的 以 五 十 多 种 语 言 发 表 的 重 要 的 化 学 及 相 关 前 言 学 术 期 刊 、 图 书 、 学 位 论 文 及 其 他 相 关 披 露 （ 统 称 为 “ 论 文 ” ） ； 同 时 还 收 录 来 自 全 球63 个 国 家 的 专 利 。ACS -CAS 已 成 为 全 球 最 大 的 化 学 和 相 关 学 科 信 息 集 成 者 ， 提 供 最 具 影 响 力 的 文 献 数 据 库 CAplus SM 和 物 质 数 据 库CAS REGISTRY SM 。 其 中 ， CAS REGISTRY 是 全 球 最 大 的 物 质 标 引 合 集 ， 为 每 个 物 质 分 配 唯 一 的CAS 登 记 号 。 自1963 以 来 ， CAS REGISTRY 已 收 录 超 过2.0 亿 个 物 质 。 这 些 物 质 包 括1.43 亿 有 机 和 无 机 化 合 物 ， 如 合 金 、 配 合 物 、 矿 物 质 、 混 合 物 、 自 然 物 质 、 聚 合 物 和 盐 类 等 ， 以 及 超 过6,700 万 的 生 物 序 列 。 电 子 化 的 工 作 流 程 确 保 将 原 始 文 献 从 出 版 社 和 专 利 局 即 时 传 送 到ACS-CAS 专 家 ，ACS-CAS 专 家 人 工 审 阅 收 录 每 篇 文 献 并 创 建 标 引 条 目 ，ACS-CAS 实 现 了 对 出 版 物 的 快 速 标 引 。 中 国 科 学 院 文 献 情 报 中 心 是 中 国 科 学 院 直 属 事 业 法 人 单 位 。 中 心 立 足 于 中 国 科 学 院 ， 面 向 全 国 ， 负 责 全 院 文 献 情 报 服 务 的 组 织 、 管 理 和 协 调 ， 全 院 科 技 文 献 资 源 保 障 体 系 建 设 ， 公 共 文 献 信 息 服 务 的 建 设 和 管 理 ， 为 科 研 人 员 提 供 自 然 科 学 和 高 技 术 领 域 的 科 技 文 献 信 息 资 源 保 障 和 战 略 情 报 研 究 服 务 ， 并 开 展 科 学 交 流 与 科 学 文 化 传 播 服 务 。 中 国 科 学 院 文 献 情 报 中 心 是 国 际 图 书 馆 协 会 联 合 会 （IFLA ） 的 重 要 成 员 ， 同 时 也 是 图 书 馆 电 子 信 息 联 盟 （EIFL ） 、 开 放 获 取 知 识 库 联 盟 （COAR ） 、 国 际 科 技 信 息 联 合 会 （ICSTI ） 的 重 要 成 员 。 中 国 科 学 院 文 献 情 报 中 心 协 同 全 院 文 献 情 报 系 统 其 他 单 元 ， 协 同 科 学 家 、 管 理 专 家 、 政 策 专 家 、 智 库 专 家 、 行 业/ 产 业 专 家 等 打 造 面 向 决 策 一 线 、 面 向 科 研 一 线 、 面 向 产 业 一 线 的 覆 盖 创 新 价 值 链 的 竞 争 力 T 系列情报产品。 这 是 继2017 年 中 国 科 学 院 文 献 情 报 中 心 和 美 国 化 学 文 摘 社 首 次 联 合 发 布 石 墨 烯 研 发 态 势 监 测 分 析 报 告 后 的 再 度 合 作 。 本 报 告 适 用 读 者 对 象 ： 科 学 家 、 科 研 决 策 者 、 科 研 管 理 专 家 、 政 策 专 家 、 产 业 专 家 、 企 业 及 投 资 管 理 者 、 高 等 院 校 师 生 等 。 本 报 告 将 有 助 于 掌 握 科 研 布 局 和 动 向 ， 支 持 和 推 进 科学进步目 录 第一章 概述 1 1.1 研究背景 1 1.2 数据来源与方法 2 第二章 全球抗体药物研发态势分析 3 2.1 全球研发文献年度趋势分布 3 2.2 全球研究领域学科分布 3 2.3 全球研究主题分布及演化 4 2.3.1 研究论文主题分布 4 2.3.2 专利主题分布 5 2.4 全球研发主要国家/地区分布 8 2.4.1 主要国家/地区的分布 8 2.4.2 主要国家/地区的年度发展趋势 8 2.4.3 主要国家/地区的专利申请流向 9 2.5 全球研发主要机构分布 9 2.5.1 研究论文主要机构分布 9 2.5.2 专利主要申请机构分布 9 第三章 中国抗体药物研发态势分析 12 3.1 年度趋势分析 12 3.2 研究主题分布 12 3.2.1 研究论文主题分布 12 3.2.2 专利主题分布 13 3.3 主要研发机构分布 13 3.3.1 研究论文主要机构分布 13 3.3.2 专利主要申请机构分布 13 第四章 抗体药物物质分析 15 4.1 物质年度分布趋势 15 4.2 生物序列分布 15 4.3 主要抗体物质分布 16 4.4 抗体药物物质的来源和靶点分析 164.4.1 抗体药物物质的来源分布 16 4.4.2 抗体的靶向特异性分类及主要靶点分析 18 4.4.3 抗体物质-主要靶点分析 21 4.5 抗体物质-靶点-疾病的关系分析 22 第五章 小结 23 第六章 展望 24 附录 抗体药物全球论文TOP100机构 25 附录 抗体药物全球专利TOP100机构 28图1 抗体分类 1 图2 单克隆抗体发展历程 2 图3 全球抗体药物相关论文和专利数量年度趋势 3 图4 全球抗体药物论文数量排名TOP5的学科发展趋势分析 4 图5 全球抗体药物专利数量排名TOP5的学科发展趋势分析 5 图6 全球抗体药物论文1998年-2002年的主题分析 6 图7 全球抗体药物论文2003年-2007年的主题分析 6 图8 全球抗体药物论文2008年-2012年的主题分析 6 图9 全球抗体药物论文2013年-2017年的主题分析 6 图10 全球抗体药物专利1998年-2002年的主题分析 7 图11 全球抗体药物专利2003年-2007年的主题分析 7 图12 全球抗体药物专利2008年-2012年的主题分析 7 图13 全球抗体药物专利2013年-2017年的主题分析 7 图14 抗体药物专利、论文产出主要国家分布 8 图15 抗体药物论文数量排名TOP5国家年度变化趋势 8 图16 抗体药物专利数量排名TOP5国家年度变化趋势 9 图17 抗体药物主要国家/地区专利流向 10 图18 中国抗体药物相关论文和专利数量时间发展趋势 12 图19 中国抗体药物论文2013年-2017年的主题分析 12 图20 中国抗体药物专利2013年-2017年的主题分析 13 图21 抗体药物物质数量年度分布趋势 15 图22 抗体药物物质的生物序列分布 15 图23 文献量排名TOP25抗体药物物质分布 16 图24 抗体药物物质来源分类 17 图25 单靶点抗体药物的靶点分布 19 图26 多靶点抗体药物的靶点分布 19 图27 抗体主要靶点和来源的共现分析 21 图28 抗体物质靶点疾病的共现分析 22 图表目录抗 体 单克隆抗 体 依据人源化程 度 鼠源抗 体 人鼠嵌合抗 体 人源化抗 体 全人源化抗 体 依据抗体分子结 构 Ig A Ig D Ig E Ig G Ig M 依据最终产品结构形 式 全长单克隆抗 体 抗体片 段 依据制备方 法 免疫单克隆抗 体 重组单克隆抗 体 多克隆抗 体1986 1993 1997 1998 2000 2002 2006 2009 2011 2014 首个抗肿瘤单抗 Rituximab 利妥昔单抗 首个抗体融合蛋白 Etanercept 依那西普 首个双特异性抗体 Catumaxomab 卡妥索单抗 首个PD-1 抗体 Nivolumab 纳武单抗 乳腺癌药物 Herceptin 曲妥珠单抗 首个抗体片段药物 Ranibizumab 雷珠单抗 首个肿瘤免疫治疗抗体 Ipilimumab 伊匹单抗 首个鼠源单抗 Muromonab 首个嵌合单抗 Abciximab 阿昔单抗 首个人源化单抗 Daclizumab 达利珠单抗 首个ADC抗体 Mylotarg 吉妥单抗 首个全人源单抗 Adalimumab 阿达木单抗1 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 80 0 00 60 0 00 40 0 00 20 0 00 0 论文数 / 专利数篇 / 件 1 9 8 8 -19 92 1 9 9 3 -19 97 1 9 9 8 -20 02 2 0 0 3 -20 07 2 0 0 8 -20 12 2 0 1 3 -20 17 年份 论文 专利60 0 00 50 0 00 40 0 00 30 0 00 20 0 00 10 0 00 0 1 988 -19 92 1 993 -19 97 1 998 -20 02 2 003 -20 07 2 008 -20 12 2 013 -20 17 年份 生化遗传学 药剂学 哺乳动物病理生物化学 药理 免疫生化 论文数篇60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 专利数项 19 88 -19 92 19 93 -19 97 19 98 -20 02 20 03 -20 07 20 08 -20 12 20 13 -20 17 年份 生化遗传学 药剂学 哺乳动物病理生物化学 药理 免疫生化西班牙 2,661 加拿大 3,223 荷兰 3,344 法国 5,369 意大利 5,821 英国 7,419 德国 8,372 日本 11,159 中国 14,666 美国 43,745 澳大利亚 910 加拿大 1,434 瑞士 2,041 韩国 2,136 法国 2,544 英国 2,635 德国 4,168 日本 5,273 中国 6,416 美国 32,794 论文（篇） 专利（项） 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 年份 英国 德国 日本 中国 美国 论文数篇 19 88 - 19 92 19 93 - 19 97 19 98 - 20 02 20 03 - 20 07 20 08 - 20 12 2 013 - 20 170 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 年份 英国 德国 日本 中国 美国 专利数项 19 88 - 19 92 19 93 - 19 97 19 98 - 20 02 20 03 - 20 07 20 08 - 20 12 2 013 - 20 17美国 116,080 德 国 16,084 英国 10,174 中国 8,074 日 本 14,70 6 33 98 8,131 4,233 2,186 1,167 631 2,365 9 645 1,822 20 687 430 363 1 144 11 3 50 1000 2000 3000 4000 5000 6000 论文数 / 专利数篇 / 项 1 988 -1 9 9 2 1 993 -1 9 9 7 1 998 -2 0 0 2 2 0 0 3 -2 0 0 7 2 008 -2 0 1 2 2 0 1 3 -2 0 1 7 年份 论文 专利195 1,449 6,239 35,697 59,309 59,053 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 年份 19 73 -19 92 19 93 -19 97 19 98 -20 02 20 03 -20 07 20 08 -20 12 20 13 -20 17 数量种 protein, 129,920 79% without sequence, 3,502 2% DNA, 31,414 19Ofatumumab Nivolumab Denosumab Ibritumomab Muromonab CD3 Gemtuzumab ozogamicin Natalizumab Abciximab Ranibizumab Alemtuzumab Cetuximab Trastuzumab Rituximab 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 物质 论文 专利 论文数 / 专利数篇 / 件 Bevacizumab Infliximab Adalimumab Panitumumab Ipilimumab Tocilizumab Daclizumab substance/179045864 Omalizumab Pertuzumab Certolizumab Golimumab67,859 20,492 13,976 13,819 8,723 8,088 7,500 1,729 945 0 20000 40000 60000 80000 Completely human Human-mouse Completely mouse Humanized ScFv-based Completely llama Nanobody Chimeric Human-llama 来源428 206 33 382 273 507 1,672 1,692 1,835 2,170 2,861 7,498 9,008 9,923 11,545 13,292 1,534 2,088 2,292 2,350 3,383 6,599 164 1,260 559 19 282 2,036 3,290 3,370 1,368 1,695 CD3 antigen Interleukin 1 receptor I Interleukin 13 Interleukin 6 B cell-activating factor Integrin IIb3 Interleukin 6 receptor Interleukin 2 receptor Integrin M Tumor necrosis factor CD20 antigen 物 质 数 vs 文 献 量 Vascular endothelial growth factor Tyrosine kinase receptor HER2 Epidermal growth factor receptor Cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 Retroviral envelope glycoproprotein gp120env 4000 8000 8000 6000 12000 16000 4000 2000 0 13 15 16 18 20 24 31 37 37 4 3 14 3 1 1 2 1 5 1 22 9 1 1 1 1 3 1 29 115 116 148 193 219 263 310 401 720 1,242 IL-4/IL-13 Notch2/Notch3 IGF1R/HER3 Ganglioside GD2/CD3 Integrin /Integrin 2 ECAM/CD3 Integrin 47/Integrin E7 IGF-I/IGF-II CD3/CD19 CSPG4/CD3 IL-6 receptor/Albumin VEGF/DLL4 CGRP-R/PACAP TNFSF15/TNF IL-12/IL-23 -Klotho/FGFR1 IL-1/IL-1 CD3/Cadherin 19 -150 -100 -50 0 50 100 150 Osteoclast differentiation factor/Albumin 物 质 数 vs 文 献 量 1500 1000 500 0 50 100 150Vascular endothelial growth facto troviral envelope glycoprotein gp120en epatocyte growth factor receptor c-Met Insulin-like growth factor I receptor Programmed cell death protein 1 Epidermal growth factor receptor HER3 Epidermal growth factor receptor Tyrosine kinase receptor HER2 targets Completely Human-mou Humanized Completely Completely Nanobody ScFv-based Chimeric Human-llam B cell-activating factor 6,426 26 76 62 3 3 10 0 0 1,546 526 359 53 678 681 128 39 0 Tumor necrosis factor 942 844 264 75 53 63 21 398 2 Interleukin 6 108 15 101 7 1,021 133 48 3 0 CD3 antigen 395 158 225 202 0 0 460 0 0 400 539 183 248 117 108 126 109 0 Interleukin 13 1,684 405 123 123 0 0 0 0 0 Interleukin 1 receptor I 2,291 0 0 0 0 0 0 0 0 e v 2,004 2 3 4 0 0 4 0 0 r 440 229 117 43 361 265 32 12 21 beta-Amyloid 380 395 252 575 56 122 17 3 55 CD20 antigen 174 966 161 234 0 2 41 86 0 H 466 218 378 77 160 60 39 54 0 574 220 100 176 0 6 39 0 0 Interleukin 23A 1,131 31 37 97 127 189 2 0 69 466 342 229 198 5 7 132 22 33 Interleukin 1beta 880 212 156 34 1 0 0 0 11 Hemagglutinin 983 67 7 182 131 112 123 0 0 Interleukin 6 receptor 75 308 90 25 433 773 7 2 182 591 74 93 109 0 184 19 0 183