西南证券-医药供应链自主可控——生命科学产品及服务_百花齐放_国内行业迎来发展黄金期_71页_8mb.pdf

西南证券研究发展中心 2022年6月 医药供应链自主可控生命科学产品及服务 百花齐放，国内行业迎来发展黄金期 分析师：杜向阳 执业证号：S1250520030002 电话：021-68416017 邮箱： 核心观点 试剂行业品类繁多，研发、生产、服务多环节壁垒较高。生命科学产品行业主要集中在蛋白类、核酸类以及细胞类三大试剂以及模式动物。1）研发端，每类试剂种类均达万种，单一企业很难全部覆盖所有品类满足下游需求，且每样产品的评价指标，适用范围各异，较难形成规范化模板，研发难度较大。2）生产端，以重组蛋白试剂为例，培养基配方、工艺技术参数等属于核心机密，需经过多方多次调试方可成功。3）服务端，科研机构客户需求多样，工业客户要求较严，短时间内很难形成客户黏性。4）商业模式：通过品类扩增、产业链整合形成规模效应。 行业受益于上游生物药市场快速扩容、政策支持，市场规模达百亿级别。1）国内生命科学领域资金投入增速迅猛，预计CAGR为18.8%，将从2019年的866亿元增长到2025年的2434亿元。由此将会带动研发端、生产端生命科学试剂行业快速扩容。2）政策导向下，创新是药企发展壮大的必要条件。生命科学试剂行业的卖水人属性突显，有望在行业发展路径中持续受益。3）市场规模全球千亿，国内百亿。根据Frost&Sullivan数据，全球生物科研试剂市场2019年达到175亿美元，预计2024年将达到246亿美元，CAGR为7.1%。中国市场增速较快，预计2024年将达到260亿元。 国产替代如何实现：1）不同试剂种类扩充，覆盖多品类产品，提升客户数量及范围，重点关注企业SKU新增速度以及新品类拓展进度；2）加强产业链体系建设，逐步拓展产业链上游、中游制造能力、下游服务能力建设，提升品牌影响力及客户认可度，重点关注企业海外业务占比提升速度。 海外龙头成长路径，给国产企业的提示：内生+外延。1）加强研发，巩固自身优势品种，提高客户黏性及品牌影响力；2）紧跟产业趋势，把握产业性机遇，以工业客户需求为导向进行外延并购重组，明确具有高增长潜力的业务方向（如mRNA疫苗、基因治疗等领域）。 关注个股。蛋白类试剂：金斯瑞、义翘神州、百普赛斯、近岸蛋白等；酶试剂：诺唯赞等；IVD原材料：菲鹏生物等；科学试剂服务：泰坦科技、阿拉丁、优宁维等；细胞类试剂：奥浦迈等；模式动物：药康生物、南模生物、百奥赛图等。 风险提示：业绩不及预期的风险；市场竞争格局恶化的风险；行业景气度下降的风险。 1 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.1 生命科学试剂行业分类 生命科学产品及服务领域应用分类 生命科学试剂行业在下游各类药物、疫苗的创新研发带动下蓬勃发展，可类比为美术家的“颜料”，其种类丰富多样，可满足多种研发需求。 按分类来看，生命科学试剂行业可分为两大类：1）生物试剂产品：蛋白类、核酸类、细胞类、模式动物； 2）生物研究实验服务：生产服务、检测服务。 从下游客户来看：1）研发端：高校实验室、医学研究中心、科研院所； 2）生产端：药品、疫苗研发企业。 数据来源：义翘神州招股书，西南证券整理 2 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2 蛋白类试剂 蛋白类试剂分类情况 蛋白类试剂按照类型可主要分为：重组蛋白+抗体两大类。目前人体内的蛋白质种类有几万种，其中约有17.8%的蛋白质与人类疾病相关，因此蛋白类试剂在基础科学以及生物实验中的作用显著。 蛋白类试剂厂商的主要壁垒：1）产品种类丰富度； 2）产品质量（准确度、均一性等指标）； 3）服务能力； 4）研发创新能力。 蛋白类试剂类型 主要功能/用途 代表产品名称 可提供厂商 国内 国外 重组蛋白 用于替代生物体内的天然蛋白，进行活性研究；细胞增殖等生物实验；抗体、诊断试剂等试剂开发。 核酸酶 细胞因子蛋白产品 抗体 免疫印迹、酶联免疫、组化、流式细胞、免疫荧光、免疫共沉淀等 流式抗体产品 信号传导类抗体 数据来源：Multifunctional Proteins: Involvement in Human Diseases and Targets of Current Drugs，义翘神州招股书，西南证券整理 3 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2 蛋白类试剂 蛋白类试剂服务类别和内容 下游客户中可应用的蛋白类试剂多样：1）科研用户中多个基础学科的研究均涉及到蛋白试剂。其需求分散、数量众多，更关注产品丰富性。 2）工业用户中，在研发、生产、质控环节均有涉及。关注产品品质、种类，批次一致性、产量等指标。 3）可提供的服务或CRO的内容多样。 数据来源：义翘神州招股书，西南证券整理 工业客户 研发：如作为免疫抗原筛选能够特异性结合抗原的抗体。 生产：新冠蛋白抗原、抗体检测 质控：如可通过流式细胞分析方法评估工业客户的CAR-T细胞表面表达抗体物质表达量 科研用户 分子生物学 细胞生物学 免疫学 发育生物学 干细胞研究 服务类别 服务内容 主要用途 蛋白表达和纯化 根据客户需求提供实验室规模的高通量蛋白表达和纯化技术服务，并交付符合要求的重组蛋白 用于支持生命科学领域的基础研究，如作为免疫原、活性分析、结构分析等 抗体表达和纯化 根据客户需求提供小规模高通量以及大规模重组抗体表达和纯化技术服务，并交付符合要求的抗体 用于大量快速筛选具有特殊活性的抗体、生物信息学模拟结构快速验证，体内外活性和功能测定等 抗体试剂研发 根据客户需求提供抗体试剂的研发服务 用于支持生命科学领域的基础研究或者诊断试剂原料的开发，如靶点的定性、定量， 蛋白相互作用机制、组织细胞分布等方面的研究 生物分析与检测 分子生物学检测分析和免疫学分析与检测技术服务 用于帮助客户分析理化表征、生物活性、残留物情况、在样本中的含量及变化等信息，为研究开发提供依据和线索 多个基础学科的基础科研试剂 4 5 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.1 重组蛋白试剂应用丰富 重组蛋白：运用基因工程、细胞工程获得的具有一定功能和活性的蛋白质，最直接的好坏评价标准就是其与天然蛋白的相似程度。 应用场景：从早期药物筛选 中期药物研发 药物生产及工艺控制（CMC）的各个环节，且因为其涉及到生物药、细胞免疫治疗及诊断试剂的开发，所以包括了当前人类疾病的绝大多数类型。 数据来源：百普赛斯招股书，西南证券整理 肿瘤 自身免疫病 心血管疾病 传染病 重组蛋白的应用环节和疾病领域 重组蛋白类型 功能描述 代表产品 肿瘤靶点蛋白 肿瘤细胞表达的特异性蛋白，可以用于肿瘤靶向治疗药物的开发 Her2 蛋白、 EGFR 蛋白、 CD20蛋白 CAR-T 靶点蛋白 可以被 CAR-T 免疫细胞作用的蛋白，以用于治疗肿瘤及其他疾病药物的开发 CD19 蛋白、 BCMA 蛋白、GPC3 蛋白 免疫检查点蛋白 调节免疫激活程度的蛋白，用于免疫治疗药物的开发 PD1 蛋白、 CTLA-4 蛋白、LAG3 蛋白 病毒蛋白 病毒相关蛋白，用于疫苗、诊断试剂及治疗药物的开发 SARS-CoV-2 S1 蛋白、 HIV GP120 蛋白 生物素标 记蛋白 用生物素标记的药物靶点和生物标志物蛋白，主要用于药物筛选和优化 生物素标记 VEGF165 蛋白 荧光素标 记蛋白 用荧光素标记的药物靶点和生物标志物蛋白，主要用于药物筛选和优化 PE 标记的 PD1 蛋白、 FITC 标记的 CD22 蛋白 主要重组蛋白类型及代表产品 6 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.2 重组蛋白试剂品质需经过多重验证 重组蛋白试剂的评价指标较多，其中活性是最基础的指标，经检测越多的质量指标达标，则重组蛋白的质量越优秀。 各个评价指标的检验方法丰富多样，可应用不同方法测试观测结果一致性。 数据来源：百普赛斯招股书，西南证券整理 重组蛋白试剂评价指标及标准 7 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.3 重组蛋白试剂的生产流程复杂，具有一定壁垒 重组蛋白生产总体上可分为五大步骤，其中细胞培养及蛋白纯化对重组蛋白的活性以及质量影响较大。相应的技术壁垒也较高。 数据来源：义翘神州招股书，百普赛斯招股书，西南证券整理 重组蛋白的生产流程图 工艺流程 核心技术 设备 试剂及耗材 获取目的基因及质粒构建扩增 哺乳动物细胞可诱导表达技术；基于数据分析的困难蛋白优化表达技术 反应器、灭菌器、摇床、培养箱、离心机、超净工作台 基因引物、酶、发酵培养基,主要耗材包括离心管、移液管、培养皿、摇瓶 细胞转染 诱导表达技术；基因定点整合技术；蛋白表达优化技术；细胞瞬转培养工艺 生物反应器、 摇床、生物安全柜 转染试剂、培养基 细胞培养 细胞平台瞬转培养工艺； 化学界定细胞培养基及补料技术；规模化细胞培养技术 生物反应器、 摇床、生物安全柜 培养基、补料液；摇瓶等 蛋白纯化 无标签重组蛋白整合性纯化技术；生物素标记平台技术；荧光素标记平台技术；膜蛋白表达纯化技术 ELISA（酶联免疫）应用开发技术；细胞功能分析应用开发技术 离心机、摇床、蛋白纯化仪、蛋白纯化层析仪、超声波稀薄粉碎机、高压均质机、紫外/可见分光光度计、多功能酶标仪、高通量移液工作站、18 角度激光光散系统、 蛋白染色仪、 电泳仪、超净工作台 纯化填料、缓冲盐溶液 ；离心 管、超滤管、膜片、无菌滤器、诊断瓶、层析柱 成品冻干 海藻糖、甘露醇 重组蛋白生产涉及的核心技术及设备原材料 8 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.3 重组蛋白试剂的生产流程复杂，具有一定壁垒 步骤1：选择细胞表达系统，获取目的基因，质粒构建及扩增 首先需要根据不同的重组蛋白，选择最合适的细胞表达系统。目前主流的细胞表达系统包括：原核细菌蛋白表达系统、真核酵母蛋白表达系统、真核昆虫细胞蛋白表达系统、真核哺乳动物细胞蛋白表达系统。其中哺乳动物表达系统相较于其他系统表达的蛋白在蛋白修饰、折叠、结构上更接近天然人源蛋白，在研发生产环节优势更大。目前国内外企业普遍均掌握多个表达系统。 优势宿主的筛选是生产异源蛋白的关键步骤。在选择优势宿主时，通常采用高通量筛选技术，这种技术的出现彻底改变了宿主筛选技术领域，通过使用 96 深孔板或类似技术对多个批次实验进行平行筛选，可提高宿主的筛选效率。最终选择的宿主要在产品质量、滴度、特定生产率、工艺可行性、预期的电荷变体和糖基化配置、无或较少的聚集形成和克隆稳定性上满足标准。 数据来源：百普赛斯招股书，西南证券整理 各蛋白表达系统的异同和优劣势 表达系统名称 原核细菌蛋白 表达系统 真核酵母蛋白 表达系统 真核昆虫细胞蛋白 表达系统 真核哺乳动物细胞 表达系统 宿主 大肠杆菌等 毕氏酵母/酿酒酵母等 被杆状病毒感染的 昆虫细胞等 CHO 细胞、HEK293细胞等 生产工艺复杂度 简单 较简单 中等 较复杂 生产周期 2-3 天 5-7 天 6-8 天 7-20 天 生产成本 低 较低 中等 较高 大分子量蛋白 表达难度 难 较难 较容易 较容易 是否需要蛋白 重折叠 部分需要 不需要 不需要 不需要 是否产生内毒素 是 否 否 否 与人源天然蛋白相似度 是 否 否 否 蛋白糖基化程度 无 低 中等 高 9 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.3 重组蛋白试剂的生产流程复杂，具有一定壁垒 步骤1：选择细胞表达系统，获取目的基因，质粒构建及扩增 不同哺乳动物细胞表达系统表达的蛋白含量不同，自主掌握细胞株系是发展方向。目前细胞株系可以通过一次性买断或多次授权方式获得，以及自主研发，国内厂商普遍选择前者，但细胞系目前已发展较为成熟，不会成为限制因素。 细菌蛋白表达系统是最简单的，因为细菌易于培养、快速生长并可产生高产量的重组蛋白。然而，在细菌中表达的多域真核蛋白通常是无功能的，因为其没有配备完成所需的翻译后修饰或分子折叠。此外，如果没有变性剂和蛋白质重折叠程序，许多蛋白质会变成不溶性的包涵体，很难恢复。 哺乳动物细胞表达系统是主流选择，其中人源细胞更优。在过去的3-4年中，市场上71种新型生物药物活性成分中有62种是重组蛋白，其中52种（84%）来自哺乳动物细胞，1种来自转基因系统，5种来自大肠杆菌，4个来自酿酒酵母。 数据来源：赛默飞官网，Recent Developments in Bioprocessing of Recombinant Proteins: Expression Hosts and Process Development，西南证券整理 不同哺乳动物细胞表达系统表达的蛋白含量不同 基于细菌细胞的系统用于表达 8 种不同的重组蛋白 10 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.3 重组蛋白试剂的生产流程复杂，具有一定壁垒 步骤1：选择细胞表达系统，获取目的基因，质粒构建及扩增 构建质粒 1.引物设计：确认目的基因的序列均可通过公开信息网站查询（NCBI），或通过第三方合成、购买，壁垒不高。 2.PCR，p出目的片段：为回收较高浓度片段，通常选择50l体系。 3.酶切：暴露目的片段及载体黏性末端。 4.连接：根据不同需求选择连接体系。 5.转化，涂板 6.挑菌，小提 7.酶切验证并测序：确保质粒中完整整合了目的基因片段 8.质粒中提 质粒扩增：将装载了目标重组蛋白的 DNA 片段质粒在大肠杆菌中进行发酵扩增，而后通过裂解大肠杆菌，得到一定质量和数量的质粒。 此步骤技术成熟，壁垒较低，国内企业基本可以自主掌控。 数据来源：CNKI，西南证券整理 基于细菌细胞的系统用于表达 8 种不同的重组蛋白 11 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.3 重组蛋白试剂的生产流程复杂，具有一定壁垒 步骤2：细胞转染 在聚阳离子转染试剂的作用下，将载有目的基因的质粒转染进选定的表达系统细胞中。 细胞是蛋白表达的主要场所，其作用为将基因序列翻译成为氨基酸序列并进行正确折叠和进一步修饰,选择不同的宿主细胞，对于蛋白活性等功能存在一定影响。 数据来源：Comprehensive characterization of glutamine synthetase-mediated selection for the establishment of recombinant CHO cells producing monoclonal antibodies，西南证券整理 细胞培养流程图 步骤3：细胞培养 主要难点在于培养基及补料的配方、培养控制参数（培养条件，溶氧，pH，转速，通气策略）等技术工艺方面存在knowhow壁垒，国内企业需要搭建更高质量细胞培养体系。目前细胞培养的方式逐渐由分批补料方式向连续培养转变，由此可提升约2倍的生产效率。国产厂商如百普赛斯已经于2017年开发出灌流工艺，在超高密度下连续培养周期可达30天以上。不同蛋白质所需的培养条件差异较大，需要企业长期积累研发经验。 12 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.3 重组蛋白试剂的生产流程复杂，具有一定壁垒 步骤4：蛋白纯化 细胞培养液经过处理后，一般经过四个过滤过程：1）深层过滤：除去细胞杂质，留下上清液；2）微滤：过滤细菌微生物等杂质；3）纳滤：清除病毒；4）超滤：浓缩、换液。其中仪器设备端。价值最高的是除病毒用的滤器，目前国外厂商在设备端占主导地位，代表公司如默克、赛默飞、赛多利斯等。耗材端，主要涉及到不同品规的填料，目前国产化率在10%左右，主要以纳微科技为代表。 步骤5：成品冻干 精纯产品通过质检、定量，进行冻干前分装，将分装好的产品放入冷冻干燥机进行真空冷冻干燥（冻干），获得产成品。 该过程对于重组蛋白质量影响较小。 数据来源：专家调研，纳微科技招股书，西南证券整理 蛋白纯化及成品冻干过程 深层过滤 微滤 纳滤 超滤 质检、定量 分装、冻干 涉及到的关键核心技术：无标签重组蛋白整合性纯化技术 生物素标记平台技术 荧光素标记平台技术 膜蛋白表达纯化技术 ELISA应用开发技术 细胞功能分析应用开发技术 13 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.2.4 抗体类试剂 抗体产品品类多样，需要长期技术积累。抗体产品与重组蛋白产品的研发生产过程区别在于前期的抗体序列获取，一般单抗通过小鼠或兔研发、多抗使用兔生产。目前抗体种类超过1万种，不同抗体制备的技术工艺、配料配方均不同，需要企业长期进行技术积累才能掌握，企业先发优势明显。 多抗通过刺激动物免疫反应，从血清中可直接获得，生产较为简单。单抗由于需要保证免疫细胞产生高度均一、特异性较强的抗体，从而生产流程更加复杂，精细。 数据来源：义翘神州招股书，西南证券整理 多抗产品生产过程图 免疫原制备 动物免疫 血清效价检测 抗体纯化 抗体应用检测 重组蛋白类、细胞、核酸类抗原自主研发 多肽抗原技术成熟，一般通过外购 鼠、兔单抗生产过程图 抗原+各类弗氏佐剂生化试剂原材料 检测抗体浓度、评估免疫反应强弱 原材料：二抗、包被液、稀释液等 与蛋白纯化类似 对抗体的组化、流式细胞、WB等各种应用分别在流式细胞仪、全片扫描系统等设备上进行性能评估和质量放行。 免疫原制备 动物免疫 血清效价检测 取组织 细胞融合 筛选和亚克隆 筛选 细胞培养 抗体纯化 抗体应用检测 建库 淘洗（多次） 克隆 抗体表达 14 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.3 核酸类试剂 核酸类试剂中酶产品种类最多、研发壁垒最高。在不同核酸试剂中，酶的种类、用量以及缓冲液的配方均需要企业大量的积累经验来提高研发生产效率。而其中每一种酶又包括上百种基因工程突变体，用来提高酶的催化活性、半衰期、稳定性、耐热性和抗干扰等方面。 技术领域方面，涉及到上游共性技术与工艺研发和下游产品应用研发两个部分。 数据来源：诺唯赞招股书，西南证券整理 核酸类试剂主要产品类型 定义 产品类型 举例 主要指核酸以及小分子进行的实验中所需要用到的试剂类型 核酸为主要组成成分的产品 DNA ladder 专用于核酸及小分子合成、剪切以及连接的单个产品或试剂盒 DNA聚合酶试剂盒 专用于核酸、外泌体的提取与纯化、产品回收、染色、修饰的单个产品或试剂盒 DNA提纯试剂盒 用于克隆的产品 感受态细胞 其他与核酸相关的产品 DNA loading buffer 蛋白基因获取 随机突变与理性设计的突变酶库制备 单击输入 突变文库表达 目标蛋白筛选 核酸类试剂产业化多个关键环节核心壁垒 14 15 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.4 细胞类试剂 细胞类试剂中培养基作为生物医药核心原料，直接影响产物表达量，进而影响生物药的生产效率和成本。培养基开发技术壁垒高，工艺复杂配方一般包含70-100种不同化学成分，需通过分析细胞特性和工艺试验确定适合细胞生长的组份，并通过工艺优化实现批次生产。 凭借培养基配方的复杂性，企业可提供定制化服务提高行业门槛。定制化培养基产品能够根据客户对细胞培养的诉求，基于细胞生长情况、产物表达量及产物质量的检测数据持续进行配方和生产工艺的调整与优化，快速实现产物高效且稳定的表达， 最终达到降低制药公司生产成本的目的。 无血清培养基是主流方向。无血清/化学成分确定的培养基特异性高，一般会针对特定细胞进行成分优化，为细胞提供更优的生长条件，能够支持细胞高密度生长，维持较高的细胞活率，进一步提高蛋白和病毒的表达量，有效降低生产企业的投入和时间成本，提高细胞表达量。 数据来源：奥浦迈招股书，西南证券整理；注：补料培养基价格一般是基础培养基的2-3倍 细胞培养基的基本组成 基本组成 简介 缓冲系统 调节 pH 值以维持最佳培养条件，可以用天然缓冲剂或化学缓冲剂达到这一目的 无机盐 培养基中的无机盐有助于保持细胞的渗透平衡，通过提供钠、钾和钙离子调节膜电位 氨基酸 培养基的必须成分，为细胞蛋白合成，细胞增殖和生存提供原料，浓度可影响细胞密度 糖类 糖类形式的碳水化合物是细胞能量的主要来源，通常培养基中包含葡萄糖，半乳糖 维生素 是细胞生长和增殖必不可少的成分，需根据不同细胞株定制化，以刺激生长 微量元素 生物过程必须的微量营养元素，无血清培养基中常需要补充，来替代血清中的常见成分 脂肪酸/脂质 细胞培养的能源物质，支持细胞能量代谢，在无血清培养中很重要 商业化应用 技术难度 细胞类型 生产工艺 产品形式 产品特点 单价 疫苗 一般 BHK细胞、MDBK细胞、VERO细胞等 成熟、工艺模式化 液体、干粉 标准化为主 重组 蛋白 高 CHO细胞、HEK293细胞 工艺复杂，参数控制要求高，个性化工艺要求高 液体、干粉 标准化产品，向定制化发展 CH培养基(180220元);HEK293培养基(280360元) 细胞及基因治疗 高 造血干细胞、T细胞等 工艺复杂，参数控制要求高，个性化工艺要求高 液体、干粉 标准化产品，向定制化发展 细胞培养基应用方向 16 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.4 细胞类试剂 国产培养基厂商与进口差距逐渐缩小，在技术工艺、产能建设、细胞培养基类型等方面均能做到自主可控。 产品质量：细胞生长情况、抗体表达量对比国外表现优秀；以奥浦迈产品为例，其蛋白抗体细胞培养基在活细胞密度、细胞活率、抗体表达等多方面都优于客户原用进口品牌。 产能扩大：生产基地符合国际标准，单批次产量逐年增加。 细胞培养基类型逐渐丰富、完整。（适用于不同应用领域） 产品服务整合协同优势逐步体现。 数据来源：奥浦迈招股书，西南证券整理，注：VCD（Viable Cell Density，活细胞密度）和 VIA（Viability，细胞活率）是衡量细胞生长的主要指标 奥浦迈细胞培养基对比国外培养基细胞生长情况 奥浦迈细胞培养基对比国外培养抗体表达情况 17 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.5 模式动物 基因修饰动物模型系指以模式生物为载体，利用基因编辑技术将目的DNA片段导入或删除修改内源基因，而构造出的能够模拟人类特定生理、病理、细胞特征的生物模型。模式生物是指应用于科学研究，用于揭示某种具有普遍规律生命现象的生物物种。相较于野生型的模式生物，基因修饰模式生物能够对目标基因开展功能缺失或功能获得的研究，达到对人类生理或病理更精确的模拟，因此更适合作为研究人类基因功能和人类疾病致病机制探索的实验模型。 基因修饰动物模型包括定制化模型和标准化模型。根据物种不同可分为：基因修饰小鼠模型、基因修饰大鼠模型、基因修饰线虫模型和基因修饰斑马鱼模型。 模型构建方式：分为转基因、普通敲除、条件敲除、 基因点突变、基因敲入等类别。 数据来源：南模生物招股书，西南证券整理 基因修饰产品及应用领域 18 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.6 企业生命科学试剂数量决定覆盖客户广度 国内部分厂商SKU数量已经赶超进口品牌，且每年新增产品数量迅速。丰富的产品品类可满足客户的不同需求，是提高客户黏性的前提之一。 未来各个领域试剂增加产品品类的方向： 重组蛋白：新药物靶点蛋白、膜蛋白（难度较大）、呼吸道类病毒变异序列蛋白； 抗体：科研需求、特异性抗体。 基因：相对简单，根据市场需求决定。 数据来源：各公司官网，国内试验试剂供应链现状、问题与对策，西南证券整理 截至2021Q1国内外重组蛋白厂商重组蛋白产品数量对比 6264 5860 3652 1808 1115 714 01000200030004000500060007000义翘神州 Bio-techne 近岸生物 百普赛斯 金斯瑞 PeproTech截至2021Q1国内外重组蛋白厂商不同种类重组蛋白产品数量对比 01000200030004000500060007000R&D systems Pepro Tech 百普赛斯 义翘神州 人蛋白 小鼠蛋白 病毒抗原 猴蛋白 大鼠蛋白 01000200030004000500060002018 2019 2020重组蛋白 抗体 基因 义翘神州每年新增加产品数量 19 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.7 服务质量提升客户黏性 数据来源：各公司招股书，公司官网，西南证券整理 国内厂商服务能力对比 打造服务壁垒的关键因素 销售渠道与内部业务流程一体化。企业可通过融合行业信息技术、电商技术、实现结构式检索、专业索引等检索方式，实现在线采购管理、数据管理等管理云平台功能，降低与客户的沟通成本，快速定位客户需求。在后期交付过程中，通过专业化、智能化仓储管理物流体系，提高运营效率。 服务人员能力打造品牌黏性。生命科学试剂涉及不同学科理论知识，产品种类众多，下游客户类型包含科研院所、研发生产企业等各个类型，客户需求具有多样性、复杂性、专业性等特点，需要上游企业的服务人员在产品后续指导使用、售后服务等方面做到及时快速响应，准确无误解决问题。对于企业长期品牌影响力及客户黏性的构建至关重要。 公司名称 服务客户情况 前五大客户 产能建设情况 平台建设情况 泰坦科技 累计服务超3万家、超过100万科学家和质控人员，其中世界500强企业超150家，实现国内985、211工科院校全覆盖。 复旦大学、南通艾德旺化工、安徽立兴化工、泰州华诚医学、华东理工大学（2019年）收入合计占比9% OEM生产模式 科学服务“探索平台、内部ERP系统、仓储物流系统、实验室整体解决方案平台 义翘神州 累计客户数量超过5000个 客户A、B、LumiraDx Rechnology、上海英基生物、广州万孚生物（2020年）收入合计占比61% 重组蛋白+抗体产能3.36万升，产能利用率99% 研发技术生产平台 百普赛斯 累计客户数量2091家 赛默飞、VWR、Janssen Research、药明生物、BIizCom Janpan（2020年），收入合计占比18% 重组蛋白产能1.13万升 研发技术生产平台 诺唯赞 1000+科研院校、700+分子诊断试剂企业、200+药企CRO、2200+医疗机构。 伯杰医疗、宏微特斯生物、SG Diagnostics Pte、浙江朗丰医疗、PT FOKUS KELUARGA SEHAT（2021H1）收入合计占比47% 生物试剂0.95万升、POCT诊断试剂1.09万升 研发技术生产平台 20 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.7 服务质量提升客户黏性 数据来源：谷歌学术，西南证券整理 国内外厂商文献引用次数 国内厂商文献引用量呈现上升趋势，国产品牌力逐渐加强。文献引用数量一定程度上可以反应终端客户的使用情况。 从总量上来看，国内厂商距离国外龙头赛默飞、Sigma aldrich等还有较大差距。但从趋势上来看，海外龙头企业近年来引用量呈下降趋势， 国内厂商如金斯瑞、义翘神州、诺唯赞等上升趋势明显，证明国产试剂厂商的产业定位逐渐增加，客户覆盖范围加大。 020000400006000080000100000120000140000160000Thermo-Fisher Sigma aldrich QIAGEN Abcam Genscript Vazyme Sino Biological2017 2018 2019 2020 202121 1 生命科学产品及服务行业产业链及应用 1.8 持续创新是企业发展壮大核心竞争力 数据来源：Wind，西南证券整理 国内试剂厂商研发费用情况（百万元） 国内厂商研发投入持续增加，增强自主研发能力。 从研发投入来看，诺唯赞研发费用最高，且增速最快。 从研发人员数量及占比来看，国内企业研发人员占比普遍维持在30%左右，高于医药行业平均水平。其中诺唯赞的研发人员最多，泰坦科技的占比最高。 020406080100120140义翘神州 百普赛斯 诺唯赞 泰坦科技 阿拉丁 2018 2019 2020国内试剂厂商研发人员及占比 国内试剂厂商研发费用2019-2020年增速情况 0%20%40%60%80%100%120%2019 2020义翘神州 百普赛斯 诺唯赞 泰坦科技 阿拉丁 0%5%10%15%20%25%30%35%050100150200250300350400450500义翘神州 百普赛斯 诺唯赞 泰坦科技 阿拉丁 研发人员数量（人） 研发人员占比 22 2 行业高景气，国产替代趋势正盛 2.1 行业发展的驱动因素 数据来源：Frost&Sullivan，国家统计局，科技部，西南证券整理 全球生命科学领域研究资金投入 国内生命科学领域资金投入增速迅猛，带动生命科学试剂产业快速扩容。医药行业作为知识密集型行业是全球各国重点竞争的产业，其中对于生命科学领域的基础研究是行业发展的根基，世界各国对于此的资金投入也处于持续增长过程当中，2019年全球生命科学领域研究资金投入为1514亿美元，未来CAGR为6.7%，预计到2025年将达到2234亿美元。其中国内此领域投资增速显著快于全球水平，预计CAGR为18.8%，将从2019年的866亿元增长到2025年的2434亿元。由此将会带动研发端、生产端生命科学试剂行业快速扩容。 政策导向下，创新是药企发展壮大的必要条件。2021年CDE颁布以临床价值为导向的药物研发指导意见，强调国内医药企业的发展路径要走真创新、最创新，Big pharma为扩大规模优势势必要加强自身研发实力，中小Biotech为弯道超车也需持续研发加码。生命科学试剂行业的卖水人属性突显，有望在行业发展路径中持续受益。 116.6 124.7 133.2 142.1 151.4 0204060801001201401602015 2016 2017 2018 2019全球生命科学领域研究资金投入（十亿美元） 43.4 49.6 59.7 71.7 86.6 01020304050607080901002015 2016 2017 2018 2019中国生命科学领域研究资金投入（十亿人民币） 中国生命科学领域研究资金投入 23 2 行业高景气，国产替代趋势正盛 2.1 行业发展的驱动因素 数据来源：Frost&Sullivan，产业信息网，西南证券整理 国内外生物药行业市场规模（亿元） 生命科学试剂行业发展受益于生物药市场规模持续增长。生命科学试剂的主要应用领域在生物药当中，其中单抗、重组蛋白以及疫苗占据了绝大部分的市场份额。未来的行业的需求增长在于新技术、新平台的研发。 疫苗：多联多价的升级需求以及mRNA、DNA等新技术平台的应用。 重组蛋白、单抗：ADC类药物、PROTAC等技术应用。 细胞及基因治疗等新兴领域。 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%050001000015000200002500030000350002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024全球 中国 yoy yoy单抗, 55.30% 重组治疗性蛋白, 32.10% 疫苗, 11.50% 其他, 1.20% 生物药行业不同品种市场规模占比 24 2 行业高景气，国产替代趋势正盛 2.1 行业发展的驱动因素 数据来源：火石创造，西南证券整理 抗体领域受理临床试验及获批情况 生物药市场投融资在疫情契机下持续高景气，资本市场退出机制完善。2021年生物药领域实现融资金额455亿元，其中细胞和基因治疗领域占比最大（34%），抗体领域为145亿元（32%），疫苗领域为114亿元（25%）。以及近些年港股、科创板为未盈利生物医药企业提供退出机制。其中2021年共有23家企业上市，从细分领域来看，在重组蛋白和抗体领域各有8家及10家企业布局。 生物药领域药物申请试验、获批数较高。以抗体领域为例，2021年我国CDE共受理抗体药物申请1053件（国产577件、进口476件），包括IND申请 592件、补充申请195件、仿制药补充申请147件、申请生产销售88件及其他申请31件；涉及单克隆抗体745件、双/多克隆抗体155件、抗体偶联药物72件、抗体融合蛋白74件、抗体片段6件和其他1件。 生物药行业按类型分投融资比例 细胞和基因治疗, 153.1 抗体药物, 144.8 疫苗, 113.6 重组蛋白, 34.4 血液制品, 6.5 其他, 2.5 050100150200250300350400450500IND申请 补充申请 仿制药补充申请 申请生产/销售 其他 NMPA批准上市 国产 进口 25 2 行业高景气，国产替代趋势正盛 2.2 国产化率普遍较低，未来替代空间加大 数据来源：各公司招股说明书，沙利文，西南证券整理，注：模式动物中国市场规模为啮齿类实验动物产品和服务市场规模 生命科学产品不同细分领域市场情况 行业目前仍然以国外厂商为主，国产化率普遍在10%30%之间，未来替代空间较大。 细分领域 市场规模（2021） 市场规模复合增速（19-24E） 行业壁垒 国产化率 代表公司 全球（亿美元） 中国（亿元） 全球 中国 国外 国内 蛋白类 重组蛋白 10 12 13.6% 17.9% 较高 CR5占比50%，其中国产3家占比10% R&D Systems 、PeproTech 百普赛斯、义翘神州、金斯瑞、近岸蛋白等 抗体 29 36 5.1% 10% 较高 10% Abcam、Merck、R&D Systems 百普赛斯、义翘神州、金斯瑞、优宁维等 核酸类 - 90 - 12.3% 较高 29% 赛默飞、凯杰、Takara、BioRad 诺唯赞、全式金、康为世纪、爱博泰克、翊圣生物等 细胞类 46.5（2020） 44 7.4%（2020-2028） 29%（2020-2025） 一般 23% 赛默飞、丹纳赫、默克 奥浦迈、澳斯康等 模式动物 178 48 9.2% 24.2% 较高 20%30% Jackson Laboratory、维通利华（查尔斯河）等 南模生物、药康生物、百奥赛图 26 2 行业高景气，国产替代趋势正盛 2.2 国内百亿市场，替代空间广阔 数据来源：Frost&Sullivan，西南证券整理 全球生命科学试剂市场规模（十亿美元） 全球千亿元市场，科研用户为主。根据Frost&Sullivan数据，全球生物科研试剂市场2019年达到175亿美元，预计2024年将达到246亿美元，CAGR为7.1%。从下游客户类型来看，科研机构客户占主导地位，占比为64%。从用户的特点来看，单个工业用户的需求往往更大，出于成本考虑对产品的价格也更为敏感；而科研用户对于产品的需求往往更加分散，对产品价格的敏感度也更低。 中国市场增速较快，预计2024年将达到260亿元，2019-2024年CAGR为13.8%。下游客户类型与全球类似，科研机构客户占比更高为72.4%，工业用户占比为27.6%。 7.2 8.2 9.7 11.3 13.6 15.9 18.2 20.7 23.3 26 0510152025302015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024中国生物科研试剂市场规模 12.8 13.9 15 16.2 17.5 18.8 20.2 21.6 23.1 24.6 0510152025302015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024全球生物科研试剂市场规模 工业用户, 6.3 科研机构用户, 11.2 工业用户, 3.8 科研机构用户, 9.9 中国生命科学试剂下游客户类型占比 全球生命科学试剂下游客户类型占比 中国生命科学试剂市场规模（十亿元） 27 2 行业高景气，国产替代趋势正盛 2.2 国内百亿市场，替代空间广阔 数据来源：Frost&Sullivan，西南证券整理 2019年中国生命科学试剂市场按试剂类型占比（十亿人民币） 从结构上看，我国生命科学试剂行业中核酸类试剂占据半壁江山，主要因基础研究中涉及到的各种酶、载体丰富多样，2019年我国核酸类试剂市场规模为69亿元，预计到2024年将达到124亿元，CAGR为12.3%。 目前国内CGT临床试验数量及产品数量快速增加，截至2020年，中国已经开展了约250项临床试验，仅次于美国。2021年6月复星凯特CAR-T阿基伦赛注射液成功上市，成为中国首个上市该类产品，由此对于核酸类试剂的需求有望持续加