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1、mRNA疫苗行业分析报告2020年，突如其来的新冠疫情席卷全球。新冠病毒传播速度快,感染面积大，毒株易变异等特点，导致疫情防控难度升级。为建立疫情防护屏障，人们需要在短时间内研发生产相应疫苗，并且快速、大规模生产和接种。传统疫苗受制于研发周期长、成本高、生产难度大等原因无法快速高效地应对新冠快速传播和病毒变异迅速的特点。如，灭活疫苗或减毒疫苗从临床到上市研发周期长达10年，花费高达5-7亿美元。另外，传统疫苗涉及病原体，因此对疫苗的安全性、生产难度提出了较高要求。面对全球性的疫情，如何快速、高性价比的控制病毒传播成为人类共识。消失在人们视野中多年的mRNA疫苗，因其苗研发周期短、生产相对简单，
2、在这场疫苗竞赛中，崭露头角，重新获得了科学家、产业界人士的关注，并且对mRNA技术的最大化利用，造福人类健康,有了更加明确的方向和落地场景。目录1.mRNA技术介绍1. 1mRNA的定义1.2InRNA的发展历程1. 3mRNA的应用领域3. mRNA疫苗的优势4. mRNA产业的市场分析5. mRNA产业的产业链分析6. mRNA重点企业介绍7. 总结与展望1.ImRNA技术介绍1. 1mRNA的定义mRNA（信使核糖核酸）通过“翻译”指导蛋白质的生产，是由DNA模板转录而来，携带遗传信息，指导细胞生产胞内蛋白、膜蛋白及胞外蛋白。dna因子mRNARNAA蛋白质图1:mRNA转录翻译过程1.
3、2 mRNA的发展历程1953年，Watson和Crick提出了具有“创世纪”意义的DNA双螺旋结构。1960年，FranoisJacob和MatthewMeselson通过噬菌体感染大肠杆菌确定了细胞内存在一种将细胞核里的遗传信息转移到细胞质的机制。于是，1961年他们提出了RNA假说：细胞内应该有一类充当信使的RNA分子，它们由许多不同的mRNA分子组成，每一种mRNA在核甘酸序列与DNA上的基因序列互补，然后被运输到细胞质为蛋白质合成提供模板。在一种蛋白质合成结束以后，它的mRNA将离开核糖体，为其他的mRNAs“让路”。1964年，SydneyBrenner利用T4噬菌体感染重同位素标
4、记的细菌，证明了mRNA假说是正确的，也从侧面验证了中心法则(geneticcentraldogma)omRNA以细胞中基因为模板，依据碱基互补配对原则转录生成后，含有与DNA分子中某些功能片段相对应的碱基序列，即可作为蛋白质生物合成的直接模板。mRNA仅占总RNA的2%5%,但种类繁多，代谢十分活跃，半衰期极短，甚至会在合成后数分钟内被分解。2020年12月11日，FDA授权一款运用mRNA技术研制的新冠疫苗的紧急使用许可，这是历史上首个mRNA技术路线上市的疫苗。19611990年理论发现1990年全球首次发&小鼠体内体外转业mRNA的报告mRNA的具体机制和作用以及其作为“指挥官”的发展
5、潜力。r，19902009年修饰技术突破实现从动物到人体的突破，mRNA技术处广不断突破阶段.化学修饰可降低mRNA免疫原性,2009年T次农人体上应用癌症免疫治疗.，20092020年递送技术2009年LW递送系统首次申请C利.2015年首个LNP递送系统发苗进入临床LXP递送技术和修饰技术日渐成熟给mRXA行业带来充足动力，多项mRNA疫苗进入临床.2020-至今商业化开启全球首个mRNA附业化产超mRNAT273上巾随行前期的技术积累逐渐成熟以及资本市场的助力.mRA技术将进入快速发展的斑金卜年.图2：mRNA发展历程1.3 mRNA应用领域mRNA因其技术优势，理论上能够表达任何蛋白质
6、，可以防治多种疾病，因此mRNA可以作为一种极具潜力的通用技术平台。目前mRNA可应用于传染病预防、肿瘤免疫治疗、蛋白替代、CAR-T/M等，总体可分为三大类：预防疫苗、治疗疫苗、治疗药物，其中预防疫苗领域的布局最丰富，其次是治疗药物领域。NatureReviewsDrugDiscovery在2021年发文分析了全球31家mRNA公司，有77%的公司至少拥有至少一款mRNA预防性疫苗的公司达77%,拥有至少一款mRNA治疗性疫苗的公司达35%,拥有至少一款mRNA治疗性药物的公司达55%。在76款预防性疫苗中，22%是用于预防COVIDT9感染，77%用于预防其他感染性疾病；在32款治疗性疫苗
7、中，2196与癌症相关；在72款mRNA治疗性药物，肿瘤药占13%,罕见病药物占20%,呼吸疾病药物占17%oa Prophylactic vaccines317623%COVID-1914 Uncertain77% Proportion of companies with at least one candidate of this typeOther infectious diseases图3：mRNA应用分布比例从产品开发进度上看，已有mRNA预防性疫苗产品获批上市或获得紧急使用授权(EUA),分别来自辉瑞/BioNtech和MOdernaomRNA治疗性疫苗和治疗性药物目前尚无获批的产
8、品。总体而言，mRNA产品大多处于I期和临床前开发阶段。76(42%)3%72 (40%)32 (18%)12%25%87%81%69%Approved/EUAPhaseIlTherapeuticsPhaseIPreclinicalProphylacticvaccinesTherapeuticvaccines1.4 mRNA技术壁垒以mRNA疫苗为例，生产过程中主要涉及到分子结构设计、递送系统的优化、生产工艺放大等诸多环节，每个环节都有关键技术壁垒或者工艺难点需要解决，如递送系统的专利问题、分子结构的优化等。合适递送系统：mRNA分子较脆弱，基于这一特点，mRNA药物需借助递送系统进人体内从而
9、发挥作用。因此找到合适的递送系统便成为最关键的部分，也是一家企业的技术实力和壁垒体现。翻译效率提高并工艺放大：mRNA翻译效率的高低，是企业分子序列优化能力的直接体现。经过企业摸索具体工艺参数能够将实验室中试工艺放大并稳定生产，形成稳定的生产工艺，这也是企业核心竞争力的表现和技术壁垒。1.4.1 mRNA递送系统简要介绍mRNA技术壁垒1)递送原因由于mRNA较大(IO1-IO6Da)且带负电和可降解性，导致裸露的mRNA不容易穿过细胞膜的阴离子脂质双层并有效地渗入细胞质，因此如何将mRNA递送至细胞质中并及时指导蛋白质生产将成为核心。mRNA指导细胞生产所需的蛋白质，理论上可将编码相应蛋白质
10、的mRNA通过一定手段运送到细胞质内，从而对所有蛋白质层面疾病发挥疗效。图5：mRNA递送路径2)递送难点一个高效和优质的递送系统需要解决3个难点，分别是胞外屏障、内体逃逸、胞内免疫。3)递送系统mRNA的递送系统以脂质纳米颗粒(LNP)为主，如国际上ModernaBioNTech、CureVac以及国内除斯微生物的多数mRNA公司的递送系统均使用LNP。LNP为InRNA递送提供了许多好处，包括制剂简单、模块化、生物相容性和较大的mRNA有效载荷容量。LNP通常包括四种成分，可电离脂质/可离子化脂质、胆固醇、辅助磷脂/中性脂质、PEG修饰脂质，它们共同封装和保护脆弱的mRNA。不同分子及构成
11、比例是各家LNP系统的主要差异所在：可电离脂质/可离子化脂质：与mRNA在酸性缓冲液中形成纳米颗粒，使脂质带正电荷并吸引RNA；具有PH敏感性，与带负电的mRNA结合，可高效包载核酸药物，同时在酸性环境下被质子化，有助于内涵体逃逸；截至目前可用于RNA输送的可电离脂质包括：DODAP、DODMA.DLin-MCS-DMA（已用于SiRNA药物patisiran）.C12-200.503013、3060il0.0F-02、TT3、5A2-SC8、SM-102（已用于抗SARS-CoV-2的Moderna疫苗mRNA-1273）ALC-0315（已用于辉瑞疫苗BNTI62b2）、含有多环金刚烷尾的
12、脂质11-A-M58、含有环咪嘎头的脂质93-017S59等等。,中性脂质/辅助磷脂：稳定粒子，破坏内涵体稳定性，提高核酸递送效率；胆固醇：是一种天然存在的脂质，通过填充脂质之间的空隙来稳定LNP结构，调节膜流动性，提高粒子稳定性，并有助于在摄取到细胞的过程中与内涵体膜融合。PEG修饰脂质：提高粒子稳定性，减少粒子在体内与血浆蛋白的结合，延长体循环时间；表1：modernaBiOnteC和CUreVaCLNP构成公司ModernaBiontecCmDdbic一I可离子化脂质SM-102ALC-0315ALC-0315中性脂质DSPCDSPCDSPC胆固醇CholesterolCholester
13、olCholesterolPEG修饰脂质PEG2000-DMGALC-0159PEG-diIapidated组分比例（摩尔比）50：10：38.5：1.546.3：9.4：42.7：1.650：10：38.5：1.5LNP/mRNA666缓冲液三羟甲基氨基甲烷；PH7-80.Olmg磷酸二氢钾，0.07mg磷酸氢二钠二水化合物；PH7-8未披露其他组分醋酸钠、蔗糖、注射用水0.Olmg氯化钾0.36mg氯化钠6mg茶糖，注射用水盐分U A18.boS.2DC18A6图6：LNP递送系统O O lPBAEPolymeric nanoparticle聚合物和聚合物纳米颗粒临床进展不如LNP,但聚合
14、物具有与脂质相似的优势，能够有效传递mRNAo阳离子聚合物将核酸浓缩成具有不同形状和大小的复合物，可通过内吞作用进入细胞。CART图7：聚合物和聚合物纳米颗粒递送系统聚乙烯亚胺是研究最广泛的核酸传递聚合物。尽管其功效卓越，但由于其高电荷密度，其毒性限制了应用。此外，已经开发出几种毒性较小的可生物降解聚合物。例如，聚(B-氨基酯)在mRNA传递方面表现出色，尤其是对肺。新型含脂聚合物电荷改变可释放转运体(CARTs)能有效地靶向T细胞，操纵T细胞是非常困难的，因此，CART是一种极具吸引力的传递材料，在mRNA疫苗和基因治疗领域具有巨大潜力。多肽也可以将mRNA传递到细胞中，这要归功于其主链和侧
15、链中的阳离子或两亲胺基(例如精氨酸)，这些阳离子或两亲胺基与mRNA静电结合并形成纳米复合物。例如，含有重复的精氨酸-丙氨酸-亮氨酸-丙氨酸(RALA)基序的膜融合细胞穿透肽。富含精氨酸的鱼精蛋白肽在中性PH下带正电荷，也可以浓缩mRNA并促进其传递。鱼精蛋白与mRNA复合物激活识别单链mRNA的Toll样受体(TLR7,TLR8)通路，因此，它还可以作为疫苗或免疫治疗应用的佐剂。CureVacAG正在评估一种含有鱼精蛋白的递送平台RNActive,用于黑色素瘤、前列腺癌和非小细胞肺癌的临床试验。角鲨烯阳离子纳米乳液也可以传递mRNA,这些纳米乳剂由油性角鲨烯核组成。一些角鲨烯制剂，如诺华的M
16、F59,在FDA批准的流感疫苗中用作佐剂。MF59使注射部位的细胞分泌趋化因子，从而招募抗原呈递细胞，诱导单核细胞分化为树突状细胞，并增强抗原呈递细胞对抗原的摄取。角鲨烯基阳离子纳米乳剂从内涵体逃逸并将mRNA输送到细胞质中的机制尚不清楚。Twen80Span85图8：其他递送系统4)专利突破并形成稳定的工艺参数 专利壁垒：目前Arbutus具有LNP递送系统的专利所有权(US8058069B2),其专利范围包含核酸、阳离子脂质、非阳离子脂质、缀合脂质以及各成分的比例，预计2029年到期。 工艺参数：即使递送系统的成分及配方已经公开但工艺参数依然是商业秘密。意味着即使企业知道如何使用合适比例的
17、原材料进行LNP系统的配制，依然会面临着工艺参数稳定性的问题。 工艺参数未知的具体问题：LNP粒径是否均一、杂质是否有残留、阳离子脂质导致的细胞毒性、LNP的靶向性以及如何可控地释放包封药物等。1.4.2mRNA的序列优化mRNA技术壁垒正确选择病毒的抗原序列：mRNA疫苗研发的关键，是找到最佳蛋白质抗原。由于不同的蛋白质是由不同的RNA序列编码。因此在选择特定病毒的正确抗原时必须非常谨慎，要保证疫苗包含RNA所编码的蛋白既安全又有效。mRNA序列的优化：斯微生物通过与全球公司合作并借助“AI+云计算”技术，开发独特算法技术(ProPrietary),以实验数据矫正数字模型，并改善预测和序列设
18、计的准确性和效率。与传统的序列优化平台相比，该技术可以把mRNA的表达效率提高3-4倍,并降低mRNA的降解比例。而Moderna等巨头公司，是与Amazon等合作解决序列优化的问题。化学修饰可调节mRNA稳定性、翻译效率及免疫原性：mRNA的结构组成含有几个必要的元件，依次包括帽子结构(Cap)、5UTR区、编码抗原蛋白的开放阅读框(ORF)3,UTR区和PoIy（八）尾结构。3, Poly-Atoll： properties such length, are important for translation and protection of theUTr$: translational
19、 efficiency isrnRNA moleculeregulated by their length.Ocodonoptimization,have55：Theefficiencyofcontributedtoimprovedexpression.cappingandthecapstructureimpactinnateSenSingandproteinPurity:removalofimpuritiesreducesPfOduCfl8IInnatesensingpromotingexpression.图9：影响mRNA稳定性和表达效率因素mRNA具有不稳定、免疫原性过高和翻译效率低等缺
20、点，为提高mRNA的稳定性和翻译效率，必须对mRNA的元件进行设计。目前的策略是在IllRNA分子中掺入化学修饰过的核甘酸，可显著提高其翻译效率，延长其半衰期，同时达到降低其免疫原性的目的。CaP结构：CaP结构与mRNA的稳定性和免疫原性密切相关，还会影响mRNA的翻译效率。主要功能有：1)作为翻译起始的必要结构，为核糖体对mRNA的识别提供了信号；2)增加mRNA的稳定性，保护mRNA免遭5-3,核酸外切酶的降解；3)作为自身识别信号，避免激活Rig-I及IFIT而导致的免疫抑制。通过引入抗-反转帽子类似物(ARCA),可以提高mRNA的翻译效率；此外，在ARCA基础上修饰CaP结构，还可
21、以提高mRNA的稳定性。5,UTR区：mRNA翻译效率的主要因素之一，是5UTR区的结构特征。在真核细胞中，翻译开始前mRNA需要招募核糖体亚基结合到其5m7Gcap上，但起始密码子又常常在5m7Gcap下游较远的地方，所以核糖体亚基需要经过5，UTR到达起始密码子AUG处,从而开始翻译。因此,5UTR的长度和结构对翻译的起始具有重要影响。此外，紧密的二级结构会阻止核糖体的结合，所以在设计mRNA时,5UTR不能太长或太紧密。在设计InRNA时，应该避免在5UTR区域引入上游开放阅读框序列和起始密码子AUGo上游开放阅读框序列是存在5,UTR的一段包含起始密码子和终止密码子的连续碱基序列，它可
22、能会抑制ORF区基因的表达，也可能导致mRNA的降解，因此对蛋白表达具有负面影响。最后，在5UTR区域引入强的Kozak序列可以加强起始密码子的识别，让mRNA更容易被翻译，避免错误启动。开放阅读框(ORF)：在mRNA的开放阅读框(ORF)中，将常用的密码子去替换不常用的密码子，即密码子优化，这一过程可以提高mRNA的稳定性和翻译效率。在开放阅读框(ORF)中，每相邻的3个核昔酸组成密码子，在翻译时代表某一种氨基酸。密码子的组成对mRNA的翻译效率和稳定性都有显著影响。同义密码子是指序列不同但是对应相同氨基酸的密码子，而不同生物常用的密码子组成都不相同。密码子优化是因为，将mRNA注射到人体
23、内，原宿主的mRNA包含的密码子虽然对应相同的氨基酸，但是并不常用，导致mRNA进入人体后不稳定并且翻译效率低。此外，通过增加嘿吟和胞嗑味(GC)含量也有一定正面效果。3,UTR区：3,UTR区是mRNA不稳定因素的集中区域，其中AU富集序列(AREs).AUUUA重复序列和GU富集序列(GREs)是3UTR引起mRNA不稳定的最常见因素。因此，在合成的mRNA中应避免这些序列。3,UTR内的AU富集序列(AREs)是激活mRNA快速衰变的顺式作用序列，AREs上的AUUUA重复序列数量和位貉对POly（八）尾的缩短和RNA降解有关键的影响。而该区域上的另一GU富集序列(GRES),在哺乳动物
24、细胞中能与CELFl蛋白结合从而加快mRNA的衰变。此外，通过引入稳定元件，可以显著提高IllRNA的稳定性，延长其半衰期。例如，BiONTeCh公司专利中使用了2个B球蛋白(B-globin)串联的3,UTR,这大大地增强了mRNA的稳定性。此外，人类Q和B球蛋白的3UTR可增强mRNA的稳定性和翻译效率，头尾排列的人类2个B-球蛋白的3UTR可增加mRNA的稳定性。Poly（八）尾：mRNA翻译效率和稳定性很大程度上受Poly（八）尾的影响。在翻译效率方面，Poly（八）尾和5,帽的协同作用可以增加翻译效率；在稳定性方面，P。Iy（八）尾的去除是大多数真核mRNA降解的第一步和限速步骤，且
25、Poly（八）尾的存在可以抑制mRNA的降解和脱帽。P。Iy（八）尾的重要作用决定了实验中对mRNA进行加尾处理的必要性。在体外为mRNA加尾有两种方式：第一种是先进行体外转录，再通过酶促多聚腺甘酸化将Poly（八）尾加到mRNA上；第二种是将P。Iy（八）尾序列加在模板上，直接通过体外转录合成带Poly（八）尾的mRNAo通过酶促反应进行加尾时，需要注意Poly（八）尾后若有其他碱基可能会影响其功效，因此应避免在体系中混入其他核昔酸。与此同时，最好将Poly（八）尾的长度保持在最佳的100至120个核普酸。例如，在BiONTeCh公司公开的专利中，长度为120个核普酸的POIy（八）尾有最高
26、的稳定性和翻译效率。但由于酶促反应进行加尾受到温度、酶质量等反应条件的影响较大，导致PoIy（八）尾长度无法保证完全一致，故在大多临床试验中只能保证加尾长度最少为多少，如果需要保证精准的Poly（八）尾长度则需采用第二种方法。核甘酸类似物：通过使用核甘酸类似物可以提高mRNA的稳定性、降低免疫原性并且增加翻译效率。如：假尿甘(中)、5-甲基胞昔(m5C)、N6-甲基腺昔(m6A)、5-甲基尿普(m5U)和2-硫尿甘(s2U)等，其中尿喀唉类似物在核甘酸修饰中较为常见。1.2mRNA疫苗原理疫苗原理：大部分的疫苗是通过递送抗原，使人体自发形成特异性免疫反应。免疫记忆形成后，若人体遭受病原体袭击，
27、获得性免疫迅速反应，在病原体大规模感染其他细胞前，将病原体和易感染细胞消灭。mRNA疫苗：mRNA疫苗是一种核酸疫苗，通过将病毒的部分mRNA片段注入人体细胞内产生抗原，再由此激发特异性免疫反应，形成免疫记忆效果。mRNA疫苗治疗原理：mRNA治疗疫苗的原理是将编码抗原的mRNA通过不同的递送方式递送到人体细胞内，在细胞内翻译后产生相应的抗原蛋白，从而有效激起细胞免疫和体液免疫。图10：RNA治疗原理第一步：DNA转化为mRNA,这一步骤称为转录(transcription),发生在细胞核内；第二步：mRNA转化为蛋白质，这一步骤称为转译(translation),发生在细胞质中。mRNA是D
28、NA转化为蛋白质的中间体，即信使。mRNA疫苗在不改变DNA序列的同时，为人体免疫系统的激活提供更准确的抗原蛋白以及更持久的抗原体内留存时间，使被激活的特异性免疫更精准，同时免疫效果得到巩固。1.3mRNA疫苗优势传统疫苗的是体外生产，依赖于生物反应装置或鸡蛋中使用哺乳动物细胞。不同与传统疫苗的生产方式，mRNA疫苗只需在接种者体内经过一次转化就可以发挥作用。人体被mRNA疫苗作为“生物反应装置”。研发周期短。研发成本相对较低。mRNA疫苗研发周期在一年左右，研发成本可控制在2亿美元以内。传统疫苗基本需要8年以上研发周期，耗费2T0亿美元的研发成本，DNA疫苗研发周期有所缩短，但一般也需4-7
29、年。安全性高。mRNA疫苗进入体内会经历自然降解过程，副作用能得到更精确控制，不存在整合、诱导基因突变和外源性病毒感染风险；水溶性较好，更容易成药；设计性强。可呈递多种抗原，可靶向递送至DC细胞；可快速制备。通常传统疫苗的生产至少需要6个月时间，而mRNA疫苗由于高产量的体外转录反应和快速制剂的特点，在实现标准化生产的情况下30天内就可产成，疫苗的时效性在应对突发疫情尤其是病毒变异时分外重要。表2：InRNA疫苗与其他路径疫苗比较疫苗类型技术原理劣势优势劣势已上市疫苗InRNA疫苗编码目标抗原的mRXA序列在体外合成,mRNA进入宿主细胞表达目标抗原，在体内表达从而激活免疫反应可在短时间内大量
30、扩增；不霜要操作具有感染性的病毒，不会整合至宿主基因组内；解决DW疫苗免疫差问题mRNA稳定性差,易被降解，进入细胞的效率低；技术难度高新冠疫苗灭活疫苗选用免疫原性强的病毒或细菌培养后，通过理化方法灭活纯化后制成的疫苗多种已上市人用疫苗使用此技术，属于传统且成熟的疫苗技术；稔定性高，抗原性强某些病毒的培养要求P3级实会室，产能会受到限制；灭活工艺要求高；容易引起ADE高表达；不诱导细胞免疫乙脑灭活疫苗、流感裂解疫苗等重组蛋白将保护性抗原基因在真核或原核细胞体系中表达，并将其产生的蛋白抗原纯化后制成疫苗无需操作具有感染性的病毒，安全性高，易放大生产，稔定性好，技术可控；可利用佐剂提高免疫原性免疫
31、原性较弱，需使用佐剂；部分抗原的表达量低，生产工艺复杂乙肝疫苗、HPV疫苗等病毒载体疫苗将抗原基因插入至病毒载体基因中，进入人体后使之高效表达抗原蛋白，进而诱发免疫保护作用安全性高，无需操作感染性病毒；可诱发细胞免疫，载体可发挥佐剂效应增强免疫作用体内可能存在预存免疫，侦存免疫会对接种效果产生一定影响埃博拉疫苗、新冠疫苗DXA疫苗将含有抗原基因DKA序列的质粒直接引入人体.在宿主细胞内表达目标蛋白，激发机体产生免疥后应生产周期短，易于放大，生产成本低；可剌激细胞和体液免疫；改善疫苗稳定性,无需操作感染性的病毒有效性待验证（免疫原性较差），存在基因组整合突变风险暂无已上市疫苗1.4 mRNA的市
32、场分析更高的开发成功率是mRNA疫苗相对于其他疫苗的优势，未来15年预防性疫苗将在mRNA领域占据主导地位。预防性疫苗短期内大部分收入仍将来自COVIDT9产品，但从中长期看，用于呼吸道合胞病毒和流感等疾病的其他疫苗可能覆盖更广泛的人群，不过价格上涨空间有限。考虑到主要适应症的目标人群渗透率、定价和竞争，估计预防性mRNA疫苗类药物（除COVID-19疫苗以外的产品）的平均全球销售额峰值约为8亿美元。到2035年，经风险调整后的总市场规模为70-100亿美元（不包括C0VID-19疫苗）和120T50亿美元（包括CoVIDT9疫苗）。考虑到目标人群规模、不同治疗模式的竞争、定价、市场渗透和风险
33、增加等因素，个性化癌症疫苗产品的平均销售峰值约为50亿美元，针对单一疾病产品的销售峰值约为13亿美元。到2035年，整个市场规模（经风险调整）估计将达到70-100亿美元。治疗性药物可能会是mRNA药物中最大的机会，涉及众多适应症,但mRNA药物是否比其他疗法具有临床优势目前尚不清楚，也有很高的临床风险。长期的机会将取决于诸如递送系统和基因编辑等领域的技术进步。预计治疗性药物将占mRNA产品1023096的份额。肿瘤、呼吸系统疾病（主要是囊性纤维化）和罕见病全球管线产品平均销售峰值分别约为11亿美元、18亿美元和5亿美元，并估计2035年整体风险调整后的市场规模为4-50亿美元。20 IO -
34、50 Therapeutic vaccinesOther prophylactic vaccines COVID-19 vaccinesEarty products for一other applications Other prophylactic vaccines arid -. start to enter market therapeutic vaccines expand the marketRisk-adjusted revenue in 2O3SSalesareforCOVID-19Therapeuticsvaccinesonly20202021202420262027202820
35、29203020312032203320342035mRNAproductrevenuefromCOVID-19vaccine100%100%100%97%91%86%74%63%55%44%32%25%22%图11：2020-2035全球疫苗市场规模mRNA产品的市场规模短期内取决于C0VID-19疫苗的销售，2021年预计将超过500亿美元。在2023-2025年间，由于主流市场对C0VID-19疫苗的需求下降，缺乏新产品推出，这一数值将下降，加强针的批准和更广泛的全球使用预计能支撑起200亿美元的销售额。随着其他预防性疫苗和治疗性疫苗产品的推出，mRNA药物市场预计从2028年开始增长，
36、2035年将达到230亿美元。其中，预防性疫苗仍将是基石，2035年的市场份额占比会超过50双癌症治疗性疫苗占比大约30%,治疗性药物占比不到20%。1.5 mRNA的产业链mRNA产业链上游为原材料主要包括设备、原材料(DNA质粒、酶、脂质以及分离纯化材料等)；中游为药物、疫苗研发生产企业；下游为冷链运输、医院和患者。游中海下游D、A 楂板：DNAAML Wt. 体外*承(IVT) :CkanCiRG(Capl).依普 1 (天您/修悻1我粒DNA愎板.水解绢、k4fDNA M, 械/内方集.T7RNA象合金 L、P合成：乙弊.1离十化肋魇. 的回附、PEG减0、%。mRNA 产.冷链运幼攵
37、生生物流oe SS LOGISTICS疫苗或药物研发ABOGfMG艾博生物合金厮理生物科技rsNSteniTRNAINNoeNA医院和患者图12：mRNA产业链分析上游包括：DNA质粒模板的制备、mRNA原液的制备、制剂的生产,是整个mRNA产业链中生产成本占比最高的环节，同时也是技术壁垒的关键体现，因此主要对上游中的原材料和生产设备进行分析。1)质粒质粒生产具有先发优势明显，技术积累不易突破的特点。DNA的规模化生产以质粒为载体，核心在于质粒设计、菌株选择、发酵方式、质粒纯化等。DNA的规模化生产类似于抗体生产，依赖于细胞的扩增。质粒的大规模生产历史不长，各环节多个参数均会影响质粒最终得率，
38、龙头公司技术积累多年形成一定壁垒，包括产量、成本、产物中超螺旋结构比例等，先发优势较为明显。质粒占整个生产成本的9%o2） mRNA转录与修饰专利壁垒（修饰核甘酸，帽子类似物CleanCap）高，加上产能难放大（加帽酶），是生产环节中成本占比最大，约56沆mRNA在体内半衰期较短，且外源的mRNA在体内容易引起免疫反应，想要达到蛋白高表达以及降低IllRNA免疫原性的目的，即需要对mRNA序列进行修饰优化。mRNA修饰包括5,加帽、编码区修饰和非编码区修饰、3,加POlyA尾。3） LNP所需原料LNP所需的原料包括阳离子脂质、辅助型脂质、胆固醇和聚乙二醇（PEG）修饰脂质组成稳定的颗粒，占整
39、个成本的8%。LNP已成主流递送系统，且专利壁垒高。Pfizer-BioNTech和Curevac均选择使用源自Arbutus的专利，Moderna和艾博生物则为自主研发。Arbutus最初的LNP专利保护了较大范围的四种组成部分的比例，绕过专利需选择不同成分，具有一定难度。疫苗递送系统是生产mRNA疫苗的难点。mRNA-LNP通过脂质乙醇溶液和mRNA溶液两种液体按照合适的流速和配比形成，包封率和聚合物分散指数（PDI）是主要质量评价指标。需要精确控制LNP的组分、粒度、流量、流体形态等参数，还要确保质量、加快速度，掌握关键技术的公司较少。脂质原料的生产步骤也较为复杂，全球仅少数几家公司能够
40、提供高纯度脂质。4）设备和耗材LNP生产设备专利壁垒+技术难度大；纯化反应设备需求大。1.6mRNA重点公司国内在mRNA技术上正不断推进，加快追赶国外同行，目前约有近30家企业迈向mRNA领域，谁将是这场角逐中的佼佼者？据不完全统计，专注mRNA药物及涉及该领域的公司包括：艾博生物、斯微生物、丽凡达/艾美疫苗、深信生物、尧唐生物、嘉晨西海、瑞吉生物、蓝鹊生物、云顶新耀、康希诺、沃森生物、石药集团、阿格纳生物、达冕生物、澄实生物、启辰生生物、嘉译生物、阿法纳生物、安科生物、美诺恒康、厚存纳米、近邻生物、海昶生物、复星医药、传信生物、威斯克生物等。6.1 艾博生物公司简介：公司成立于2019年1
41、月，是一家专注于信使核糖核酸（mRNA）药物研发的临床期创新型生物医药公司，拥有业界领先并具有自主知识产权的mRNA和纳米递送技术平台。公司已建立了丰富的产品管线，涵盖传染病防治和肿瘤免疫等领域。创始团队：英博博士在核酸药物领域拥有十多年行业经验，精通RNA药物设计和纳米制剂产业化。在回国创立艾博生物之前，英博博士在美国任DiCerna公司高级科学家、Moderna公司团队负责人；郑洪霞博士,担任首席医学官。郑博士拥有20余年医药开发临床研究经验，就全球新药开发、法规注册及临床策略制定总体战略方案并作为医学带头人曾负责10多个肿瘤药物从临床I期到临床期和上市后工作。技术平台：拥有自主知识产权的
42、InRNA和纳米递送技术平台，可生产高纯度mRNA；公司自主研发的动态精准混合技术可适用于纳米脂球的工业化生产。RNA疫苗进展：艾博奥密克戎mRNA疫苗获得临床批件，将在阿联酋和印度尼西亚，开展临床。艾博生物联合沃森生物、军事科学院医学研究院共同研发新冠mRNA疫苗(ARCoV)o202L05启动全球多中心III期临床，预计入组28000人，2021.07.21取得国内IH期临床注册，预计入组2000人,2021.09.01在墨西哥和印度尼西亚取得III期临床批件202L07艾博生物宣布建成了中国首个符合GMP标准的mRNA疫苗生产基地，预计年产能将达到4000万剂。6.2 斯微生物公司介绍：
43、2016年5月成立于上海张江，2017年获得休斯顿卫理会医院(HoustonMethodistHospital)授权LPP递送平台全球独家商业化权益，2018年建成mRNA生产中心，完成InRNA合成平台验证、纳米制剂产业化生产验证。创始团队：创始人兼CEO李航文，美国德州大学安德森癌症中心博士，在RNA治疗、癌症治疗和免疫治疗领域拥有近20年的研究经历，美国罗斯维尔癌症中心和上海同济大学附属东方医院担任助理教授；创始人唐定国教授为原MD安德森癌症中心终身教授、罗斯维尔癌症中心药理及临床治疗系主任、美国AAASFeIloW(美国科学促进会fellow/院士)；联合创始人沈海法为康奈尔大学休斯顿
44、卫理会医院副教授、著名癌症纳米医学专家。技术平台：LPP(lipopolyplex)纳米递送平台是一种以聚合物包载mRNA为内核、磷脂包裹为外壳的双层结构。LPP的双层纳米粒和传统的LNP相比具有更好的包载、保护mRNA的效果，并能够随聚合物的降解逐步释放mRNA分子。LPP平台优异的树突状细胞靶向性可以更好地通过抗原递呈激活T细胞的免疫反应，从而达到理想的免疫治疗效果。mRNA疫苗进展：2021年3月25日，斯微生物、同济大学附属东方医院合作研发的的InRNA疫苗I期临床试验正式启动；2022年2月12日，其研发的编码新生抗原InRNA个性化肿瘤疫苗，在澳大利亚取得了正式伦理批件，宣告正式进
45、入海外注册临床I期阶段。6. 3丽凡达/艾美疫苗公司介绍：2017年mRNA技术研发工作立项，2019年6月成立于珠海横琴，公司拥有自主mRNA生产和药物递送平台，在药物设计、生产和制剂递送方面已申请多项发明专利。2021年5月31日，艾美疫苗收购丽凡达50.1546%股权。创始团队：创始人彭育才博士拥有20年生物制药研发经验，曾任美国BiOgen公司高级科学家，丽珠单抗研发副总裁，研发团队包括了来自美国、德国和新加坡的博士研究人员。技术平台：聚焦传染疫苗、肿瘤、罕见病及其它蛋白缺陷疾病的mRNA药物和mRNA美容抗衰等创新领域。mRNA疫苗进展：2021年3月16日获得临床试验批件，已完成I
46、II期临床。6.4 深信生物公司概况：深信生物是一家新型疫苗及药物研发企业，基于mRNA技术及LNP递送技术，从事预防性和治疗性新型疫苗的开发。创始团队：创始人李林鲜于2014年在德国海德堡大学取得博士学位，毕业后来到MIT从事生物材料方向的博士后研究，师从Modema创始人RobertLanger教授，在mRNA和LNP递送技术领域拥有多年临床前药物研发经验，2017年入选麻省理工科技评论“35岁以下创新35人”。技术平台：利用载体实现mRNA分子有效地递送是mRNA技术发展的瓶颈。深信生物是全球范围内少数掌握核心脂质体底层设计技术的公司之一，现已构建出结构多样的脂质库，并不断优化，找到优于
47、同类的脂质，实现更加安全、有效以及精准的mRNA递送。外部合作：2020年12月，智飞生物以3500万元认购深信生物10.189%股权，布局mRNA技术平台。6.5 尧唐生物公司简介：公司成立于2021年，是一家专注于mRNA体内递送技术，开发新一代mRNA药物的高科技生物技术公司。尧唐生物通过对CRISPR,碱基编辑和其他新一代技术工具的持续开发和优化，对新一代mRNA生产平台和脂质纳米载体组装工艺的创新型改进，致力于开发针对遗传性疾病和心血管疾病的创新药物。创始团队：学术界和产业界的有机融合，由来自美国著名学府、华东师范大学和中国科学院等国内外顶尖学术机构的学者负责创新性研发，来自美国知名mRNA医药公司的核心骨干负责生产工艺优化和放大，共同组建中国领先mRNA药物研发和生产平台。技术平台：脂质纳米颗粒（LNP）、mRNA生产平台。6.6 嘉晨西海公司概况：成立于2019年，是国内mRNA行业中工业经验尤其是CMC方面经验领先的一家公司。公司致力于开发基于mRNA平台的创
