中国基因工程疫苗的概况及动保企业综合动态与静态的平台能力评价分析[图]

基因工程管小红 2019-12-06 05:19 来源：智研咨询

疫苗产品可以分为传统的全病毒疫苗和新型基因工程疫苗两大类，二者在产品开发技术上有较大差异。

全病毒疫苗是应用传统方法制成的疫苗产品，主要包括灭活疫苗和减毒活疫苗。依据灭活疫苗和减毒疫苗的工艺流程，总结出全病毒疫苗从研发到生产所需要的6大平台，分别是：病原诊断与菌毒种平台、细胞和发酵技术平台、纯化浓缩平台、后加工工艺平台（佐剂、保护剂）、高效检测平台、多联多价平台。

基因工程苗是采用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的抗原产物或重组体本身制成的疫苗。主要包括基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、基因重配疫苗和合成肽疫苗。依据基因工程疫苗的工艺流程，总结出全病毒疫苗从研发到生产所需要的9大平台，分别是：病原诊断与菌毒种平台、基因工程构建平台、蛋白质化学技术平台、分子生物学技术平台、细胞和发酵技术平台、纯化浓缩平台、后加工工艺平台（佐剂保护剂）、高效检测平台、多联多价平台。

随着现代生物学技术日新月异的发展，尽管目前基因工程疫苗研究还未获得全面突破性进展，但由于传统疫苗的缺陷和基因工程疫苗的潜在优势，基因工程疫苗逐渐成为疫苗研究的热点。

一、基因工程疫苗的概况

基因工程疫苗的优点

(1)把保护性抗原基因插入载体的能力,修饰的载体能表达来自病原微生物的保护性抗原基因,细菌和病毒载体，都能产生兼有活疫苗和灭活苗优点的疫苗,这种类型的疫苗具有亚单位苗的安全性又具有活疫苗的效力；

(2)它们易于大规模使用(喷雾或气雾)；

(3)生产费用相对较低,目前世界上几个研究组织正在生产特定的禽用疫苗载体。

另外，还有一些病毒需要分子生物学技术开发新型疫苗,它们包括：

(1)有不能或难以用常规法培养的病毒,如新城疫弱毒株在鸡胚成纤维细胞上生长不良；

(2)常规疫苗效果差或反应大,如传染性喉气管炎疫苗；

(3)有潜在致癌性或免疫病理作用的病,如白血病、法氏囊病、马立克氏病;

基因工程疫苗的制备方法

第一步是分离目的基因，获得目的DNA片段的方法主要有两种，一是直接从细胞基因组中分离，二是人工合成。

第二步是将DNA片段和载体在体外连接重组，成为重组DNA分子，多采用连接酶的方法连接。

第三步是基因克隆，即将重组体DNA分子，引进合适的宿主细胞(大肠杆菌、酵母)中增殖。根据所用载体的不同，可选用转化(以质粒作载体时，重组体DNA分子以此种方式进入感受态的宿主细胞，以获得转化子菌落)、转染(λ噬菌体作载体时，构成的重组体DNA分子，以此种方式进入宿主细胞，可转染得到噬菌斑)、转导(λ噬菌体DNA与外源DNA组成的重组体DNA分子，与噬菌体蛋白组装成具有感染力的噬菌体颗粒，即人工包装的噬菌体颗粒，引入宿主细胞)的方法，往宿主细胞引入重组体DNA分子。

第四步是目的基因克隆的筛选与鉴定，即从大量携带重组体DNA分子的细胞中分离出带目的基因的细胞。因为不是所有的细胞都能获得重组体DNA分子，为了获得摄取了重组体DNA分子细胞，需经筛选，才能将其与未摄取重组体DNA分子的细胞区别开来，并作进一步鉴定。筛选含有重组体DNA分子细胞的方法，一般都是以载体DNA及目的基因的遗传标记及分子特征为依据，并结合受体细胞的基因表型而建立起来的。由于许多质粒都具有抗生素等药物的抗性标记，因此，在含有一定浓度抗生素的选择培养基上，可以很容易地把摄取了重组体DNA分子，因同时也获得了抗生素抗性的细胞辨认出来。但药物筛选只是一个方面，依据它只能判断质粒载体是否进入了受体细胞，还不能确定受体细胞是否摄取了含有目的基因的重组体DNA分子。

第五步是基因表达，这是指宿主细胞在大量繁殖过程中外源DNA在宿主细胞中的转录和翻译，表达生成的产物(蛋白质)，最好在细胞内不被分解，而分泌到细胞外面。表达产物若为较小的多肽，或是对细菌蛋白酶极为敏感的蛋白质，形成后，通常即被迅速降解。为了保证外源基因表达产物能分泌到细胞外而不被降解，通常可以把外源基因插入在载体的某些结构基因中间，在这种情况下，表达产物是融合蛋白质，融合蛋白质可以抵抗内源蛋白酶的降解，又可以在细胞信号肽的引导下分泌到细胞外。

基因工程疫苗开发技术工艺

数据来源：公开资料整理

相关报告：智研咨询发布的《2020-2026中国动保行业市场分析预测及投资风险预测报告》

基因工程的主要应用范围应该是：

第一，基因筛查。这个对诊断和预防遗传疾病最为有效。在未来有可能通过基因筛查来确诊严重的先天性遗传病人，从而，阻止他们繁育后代。这样坚持下去，人类的先天性遗传病可能消失。

第二，基因优配。通过基因图谱，男女之间选择互补的优良基因结婚成家使自己的后代具有杂种优势来达到抗病防病的目的（我的工作就是以这个为主要目标，为农场主提供抗病的作物）。

再者，基因改造。通过对人体特殊的某些感病基因进行针对性的编辑，修饰或者敲除，使其失去感病的本能，从而使人体免遭病原菌的侵染。

以上这些基因工程都可以用在预防上的举措，可以大大地降低人体发病的概率。鉴于这样的优势，基因工程一定会受到大众的青睐，也一定会给社会带来实际的健康实惠。所以，基因工程一定会是未来医学发展的一个主要趋势。

二、动保企业的静态核心平台能力评估

动保企业的核心平台能力可以从静态和动态两个维度来进行评估，静态维度是指站在同一起跑线上，哪家企业平台优势明显；动态维度是指拉长周期来看，引领时代平台技术工艺革命性变革的企业具备先发优势。

通过构建综合打分体系来对动保企业的静态核心平台能力进行评估。通过评估动物疫苗企业的实验室等级，专利数量（全病毒疫苗和基因工程疫苗），新兽药研发注册和研发投入情况，构建了企业平台能力的综合打分系统，打分规则为各维度企业按照表现排序，由高到底分别给予5分到1分的分数。然后根据重要程度分别给予权重，得出企业平台能力的综合分数，综合评估情况如下：

实验室平台（30%）：相比海外动保龙头企业，我国企业的自主研发能力还有很大的差距，重大疫病新药研发还集中在国家兽医药科研院所以及大学下属科研机构。然而对标海外动保龙头的发展历程和现状，企业未来一定是要将核心的技术与研发掌握在自己手中。实验室平台是企业未来能够实现自主研发的重要硬件基础，因此给予了30%的综合打分权重。

根据《兽药生产质量管理规范》要求，高致病性禽流感疫苗以及口蹄疫疫苗生产企业需要在2020年11月30日之前，生产和检疫环节满足生物安全三级防护标准，但目前除生物股份外其他公司P3改造还未完成。并且管理规范的改造要求同生物股份申请的CNAS生物安全实验室不同，改造后仅能从事相关疫苗的生产和检验，动毒还需要另外申请，因此这里特别用“O”来表示。生物股份在实验室平台方面优势明显，实验室目前已经通过验收，公司在很长一段时间内将是动保企业中唯一具备国家高级别生物安全P3实验室的企业。

平台专利数（全病毒疫苗20%+基因工程疫苗20%）：统计了近三年各企业取得的各平台相关专利数，专利是企业重要的无形资产，专业数能够在一定程度上反映企业过去的研发经验和储备的产品技术实力。并且通过不同技术工艺平台同业相对位置的不同，反映出企业独特的技术工艺优势。

专利数打分-全病毒疫苗

数据来源：公开资料整理

专利数打分-基因工程疫苗

数据来源：公开资料整理

专利数打分-基因工程疫苗（综合分数）

数据来源：公开资料整理

新兽药注册批文与在研项目（20%）：新兽药注册书是新兽药在国内的上市许可，新兽药批文则是企业的生产许可，通过统计近三年新兽药注册批文与在研项目，可以看到各企业研发落地和后续产品的储备情况。给予此项指标20%的综合打分权重。普莱柯新兽药与在研合计业内领先，瑞普生物、生物股份和中牧股份位于第二梯队。

新获兽药注册批文与在研项目综合打分

数据来源：公开资料整理

研发投入（10%）：疫苗行业同医药行业的其他板块一样，都属于高投入行业，而研发投入又可分为研发资金投入和研发人员投入，研发投入是公司产品推陈出新的重要保证。然而研发投入到最终产品落地，中间环节较多，因此给予10%权重。综合2016-2018年研发总支出（包含费用化支出和资本化支出）和2018年研发人员占比情况，海利生物和普莱柯研发投入方面较为领先。

研发研发支出占比情况

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研发投入综合打分

数据来源：公开资料整理

通过几个维度的综合打分，并依据重要性分别赋予权重，得出的动保企业静态平台综合打分排序结果是普莱柯和生物股份静态平台能力领先，中牧股份和瑞普生物位于第二梯队。

综合平台能力评估

数据来源：公开资料整理

于核心技术基础上的产品质量之争，能够抢占先机，率先把握住革命性变革，提升疫苗产品效力、安全性和生产效率的企业，才能成为时代的引领者。

2009-2019的十年是由转瓶培养到悬浮培养的细胞和发酵技术平台革新所推动的。悬浮培养技术在20世纪60年代已经开始在国外口蹄疫疫苗生产中使用，在20世纪80年代低血清无血清培养基已经逐步商业化。直到2009年，生物股份上线国内首条悬浮培养口蹄疫疫苗生产线，标志着国内运用生物反应器培养细胞大规模生产兽用疫苗时代的开始，而生物股份凭借引领时代的平台优势，一举成长为国内兽用疫苗的行业龙头。

未来十年引领动物疫苗行业的平台革新是是智能制造。如果悬浮培养是对世界先进技术的追随，那智能制造是更为领先和划时代的工艺技术革新。智能制造包括使用机器人制造的智能生产线，高等级生物安全级别的智能车间以及采用数字化智能控制中心的智能控制系统。生物股份已经率先投资兴建金宇国际生物科技产业园，建成后将是全球规模最大的动物疫苗智能化制造生产基地。

无论是从国家战略、生物安全还是企业综合实力发展的角度来看，智能制造都是动物疫苗企业未来发展的必然方向。从国家战略的角度，智能制造符合《中国智造2025》的战略顶层设计；从生物安全的角度，智能制造和智慧防疫能够实现食品安全可追溯，对于综合防控国家重大疾病也是不可或缺的技术平台；从企业自身实力的角度，智能制造能够显著解决批间差异问题，提升疫苗产品质量、稳定定性和生产效率。

智能制造的必要性