2022年医药行业mRNA产业链专题研究.docx

2022年医药行业mRNA产业链专题研究1.mRNA技术及其发展历程第三代疫苗技术，高有效性+低生产成本+高安全性+快研发速度mRNA疫苗的优势：有效性高：激活体液免疫和细胞免疫，免疫原性强，且可表达多种抗原。研发周期短：平台技术复用性强，更有效应对突发和病毒变异。低生产成本+快生产速度：体外转录（IVT）合成制备，无需细胞培养和动物源基质，生产线可复用。安全性高：不存在潜在宿主感染风险或整合到宿主细胞基因组中的诱变风险，自我降解可通过正常生理过程代谢。劣势：稳定性差，一般疫苗储存温度是2～8摄氏度，BNT162b2/mRNA-1273为-70/-20摄氏度，运输和储存成本高。递送技术+核苷修饰技术发展，带动mRNA技术落地mRNA发现于1961年，历经半世纪科学探索，21世纪初起步商业化研发，2005年核苷修饰技术验证，2014年首个使用LNP递送的mRNA肿瘤免疫疗法临床试验，2017年LNP-mRNA的流感疫苗、蛋白替代、个性化肿瘤疫苗临床试验，2020年LNP-mRNA新冠疫苗上市。2.mRNA疫苗生产过程及产业链龙头概览上游原材料市场规模约400亿元，空间广阔2021年新冠mRNA疫苗上游原材料市场规模约400亿元。以Moderna100µg/剂的新冠mRNA疫苗为例，1剂mRNA1273售价约20美元，毛利率82%，生产成本约为3.6美元；Moderna、BioNTech新冠疫苗原材料成本占比分别为55.9%和41.7%，考虑到其定价接近，按照2021年销售额进行加权平均得到mRNA疫苗原材料成本占比约为51%，对应每剂mRNA疫苗生产成本1.84美元；Moderna、BioNTech新冠疫苗2021年销售量分别为8.07亿剂、26亿剂，合计约34亿剂，对应上游原材料市场规模约63亿美元，按照2021年度期末汇率换算，约为400亿人民币。核酸序列修饰技术mRNA序列优化设计：提高mRNA疫苗的稳定性和翻译效率。密码子优化：5’帽子修饰，3’尾巴修饰，假尿嘧啶替换，低丰度稀有密码子替换为高丰度常见密码子，增加CG含量等。mRNA二级结构优化：基于目标蛋白质的高级结构来优化氨基酸序列，使其能够高效折叠或形成特定构象。新冠病毒目标抗原单一明确（S蛋白），mRNA结构较简单且研发时间短，核苷修饰难度相对较低且产品间相似度高；随着mRNA技术应用于多抗原领域和蛋白替代优化领域，核苷修饰技术有望成为产品差异化重要因素。设计-筛选-检测-优化：AI+高通量验证；与AI科技公司合作构建数据和算法壁垒。新冠疫苗全长刺突蛋白有1273个氨基酸，可供选择的mRNA序列数量达到10的632次方；随着氨基酸数量的增多，可供选择的mRNA序列数量指数级增加。递送载体技术递送载体为目前mRNA疫苗主要研发壁垒，LNP为主流递送系统，具备专利壁垒，自研LNP集中在阳离子脂质结构优化和LNP组分优化两方面。阳离子脂质：LNP核心成分，在酸性环境下携带正电荷，与携带负电荷的mRNA结合。胆固醇：提高纳米颗粒的稳定性。辅助脂质分子：调节纳米颗粒的流动性。PEG修饰脂质：提高LNP的稳定性，调节纳米颗粒的大小。金斯瑞：全球领先的基因合成领域龙头企业金斯瑞于2002年在美国新泽西州成立，2015年在港股上市，拥有金斯瑞生物科学（生命科学服务及产品平台）、百斯杰（工业合成生物学平台）、金斯瑞蓬勃生物（生物药CDMO平台）、传奇生物（细胞疗法平台）四家子公司，在中国、美国、日本、欧洲等地区均建立了研发生产基地，具备全球化生产和销售能力。公司于2000年开始提供实验室级别质粒服务，为国内最大cGMP级质粒生产商，供应国内目前所有mRNA疫苗项目质粒，提供临床前到商业化全阶段质粒供应。营收快速稳健增长，收入结构逐步多元化。2013至2021年，营收由3.67亿元提升至32.64亿元，CAGR+31.41%。诺唯赞：国内生物试剂领域领先企业诺唯赞成立于2012年，围绕酶、抗原、抗体等功能性蛋白及高分子有机材料进行技术研发和产品开发，依托自主研发的蛋白质定向改造与进化平台，能够提供用于mRNA疫苗生产中从模板合成、转录、修饰到纯化的全套酶解决方案。立足生命科学上游原料研发，持续拓展下游终端产品线。公司基础科学研究院负责底层技术开发和上游核心原料开发，逐步切入下游产品市场扩充产品线，设立生命科学事业部、体外诊断事业部和生物医药事业部。键凯科技：国际化聚乙二醇衍生物研发生产龙头键凯科技成立于2001年，2020年科创板上市，是全球少数能进行GMP级聚乙二醇衍生物规模化生产的企业之一，为LNP递送系统辅料关键供应商。公司业务覆盖PEG原料、PEG衍生物、PEG修饰药物研制全流程，是mRNA疫苗企业研发新型LNP的重要合作伙伴。营收净利润同步高速增长，规模效应带动利润率稳步提