細胞培養(yǎng)反應(yīng)器在生物制藥,如疫苗、抗體等生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,2005年國外生物制藥的細胞培養(yǎng)反應(yīng)器使用率就已經(jīng)達到60%,根據(jù)據(jù)側(cè),到2011年其使用率將達到85%,可見,生物制藥的發(fā)展對細胞培養(yǎng)反應(yīng)器的影響很大。
第一節(jié) 概述
1962年Capstile成功地大規(guī)模懸浮培養(yǎng)BHK21細胞,以及1967年Van Wezel成功應(yīng)用微載體培養(yǎng)貼壁動物細胞,標志著反應(yīng)器培養(yǎng)動物細胞技術(shù)的起步。20世紀70年代起,2000-5000L的反應(yīng)器懸浮培養(yǎng)BHK21細胞開始應(yīng)用于口蹄疫疫苗的生產(chǎn)中。進入80和90年代,在細胞融合技術(shù)和基因工程技術(shù)等生物技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,抗體藥物迅速發(fā)展,極大地推進反應(yīng)器細胞培養(yǎng)技術(shù)在生物制藥中應(yīng)用。2008年,抗體類藥物的年銷售額達到200億美元,占生物技術(shù)藥物市場的1/3,上萬升的動物細胞反應(yīng)器培養(yǎng)規(guī)模和先進的流加培養(yǎng)工藝技術(shù)的應(yīng)用都首先是在抗體生產(chǎn)中獲得突破。目前,2000L-10000L生物反應(yīng)器在生物制藥中的應(yīng)用已非常普遍,單抗生產(chǎn)的反應(yīng)器規(guī)模已經(jīng)達到20000L-25000L。2006年,全球生產(chǎn)型動物細胞培養(yǎng)反應(yīng)器的總規(guī)模為197萬升,動物細胞培養(yǎng)反應(yīng)器體積還在不斷增加:瑞士龍沙、葛蘭素史克等生物大公司都分別在新加坡建設(shè)上萬升的動物細胞反應(yīng)器生產(chǎn)線。
國外用于生產(chǎn)的哺乳動物細胞生物反應(yīng)器趨于大型化(最大到噸級規(guī)模),具有多參數(shù)與高度自動化的計算機控制系統(tǒng),以及適應(yīng)哺乳動物細胞對大型反應(yīng)器環(huán)境因子高敏感性的精巧設(shè)計。從反應(yīng)器類型來看,早期的動物細胞反應(yīng)器較多采用貼壁培養(yǎng),其中微載體的使用可使貼壁細胞的培養(yǎng)像懸浮培養(yǎng)那樣進行。但近年來,血液、淋巴組織、許多腫瘤細胞(包括雜交瘤),以及其他轉(zhuǎn)化細胞系都采用懸浮培養(yǎng)反應(yīng)器,并形成各種類型。其中,推廣較多的有美國NBS公司的填充床生物反應(yīng)器,但其大多在實驗室規(guī)模應(yīng)用。一些適合于生產(chǎn)規(guī)模的更新類型的懸浮培養(yǎng)反應(yīng)器正在開發(fā)中,如瑞典的BIO公司和德國的B.Braun公司都致力于此類產(chǎn)品的研發(fā)。
第二節(jié) 亞洲地區(qū)主要國家市場概況
隨著人類基因組測序計劃的宣告完成,一場以基因及蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)用于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的競爭拉開了序幕。尤其是利用大學(xué)等 研究 機構(gòu)的基礎(chǔ)性 研究 成果,創(chuàng)建生物技術(shù)風(fēng)險企業(yè)的態(tài)勢強勁。日本也不例外,各大 研究 機構(gòu)及風(fēng)險企業(yè)都把目光聚焦于二十一世紀產(chǎn)業(yè)新增長領(lǐng)域之一的生物技術(shù)。
目前日本在生物技術(shù)領(lǐng)域雖采取了一系列重大舉措,但與美國相比還有較大的差距。中國及韓國在生物技術(shù)領(lǐng)域也在急起直追,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國際競爭日趨激烈。從尖端生物技術(shù)的專利申請數(shù)來看,根據(jù)日本特許廳的統(tǒng)計,基因解析技術(shù)、蛋白質(zhì)功能解析以及與基因組相關(guān)的專利申請數(shù)2000年約12000件,其中美國約占40%居首位,其次是中國約占30%、歐洲及日本緊隨其后。
從政府的 研究 開發(fā)投入來看,日本依然與美國存在較大的差距。美國醫(yī)學(xué) 研究 機構(gòu)巨頭—美國國立衛(wèi)生 研究 所(NIH)2004年財政年度的政府預(yù)算額將達280億美元,年增長率為1.8%。其預(yù)算額是日本2003年度生命科學(xué)領(lǐng)域總預(yù)算額的7倍。
生物醫(yī)藥領(lǐng)域日美間的差距也在拉大。美國制藥巨頭Pfizer公司收購了Pharmacia公司后其銷售額約440億美元、研發(fā)費超過70億美元。其銷售額及研發(fā)費分別是日本最大制藥企業(yè)—武田藥品工業(yè)公司的5倍和6倍。
在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域,美國Mansanto等公司在轉(zhuǎn)基因玉米及大豆的世界市場上獨霸一方。在環(huán)境修復(fù)等生物技術(shù)領(lǐng)域及安全保障領(lǐng)域美國的優(yōu)勢更為明顯。據(jù)日本生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計,日本生物技術(shù)風(fēng)險企業(yè)數(shù)為334家,僅為美國的四分之一。
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支撐有賴于大學(xué)等 研究 機構(gòu)不斷推出新 研究 成果,只有將這成果及時轉(zhuǎn)移至相關(guān)企業(yè),才能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。日本主要大學(xué)雖然相繼設(shè)立了技術(shù)轉(zhuǎn)移機構(gòu)(TLO),但其功能遠沒有得到充分發(fā)揮,普遍缺乏創(chuàng)新的經(jīng)營管理人才。大學(xué) 研究 人員更缺乏對技術(shù)市場的敏銳性及推銷新技術(shù)的勇氣。只要具備了技術(shù)水平、經(jīng)營能力及市場預(yù)測力,才能加速生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進程。日本雖在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了新起步,但要在激烈的國際競爭中獨占熬頭,決非易事。
日本政府為了促進基因制藥的 研究 及生物技術(shù)風(fēng)險企業(yè)的培育,出臺了一系列有關(guān)政策。其中最引人注目的是日本政府成立了以小泉首相為首的生物技術(shù)戰(zhàn)略會議,并于去年12月頒布了長達200余頁的生物技術(shù)戰(zhàn)略大綱,其中詳細闡述了具體的戰(zhàn)略重點及實施計劃。
戰(zhàn)略大綱中提到的有些具體計劃已列入政府重點開發(fā)項目。如國立癌癥中心及國立循環(huán)器官疾病中心建立了針對相關(guān)疾病的蛋白質(zhì)組 研究 計劃。旨在提高在檢測解析儀器的研發(fā)以及生物信息學(xué)等領(lǐng)域的國際競爭力。去年出臺的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略大綱中明確提出了對生物技術(shù)相關(guān)專利的快捷審核、審核標準的國際化以及促進大學(xué)發(fā)明技術(shù)向民間轉(zhuǎn)移等有關(guān)措施。將嚴格執(zhí)行蛋白質(zhì)專利的審核條件,同時又明確了再生醫(yī)療領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)也可申請專利的重大舉措。從專利政策角度對正在崛起的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)給予有力的扶持。
第三節(jié) 歐洲地區(qū)主要國家市場概況
德國醫(yī)藥領(lǐng)域曾在世界居領(lǐng)先地位,上世紀90年代美英崛起后,德國的優(yōu)勢減弱。從1998年起,德國政府持續(xù)加大研發(fā)投入,生物醫(yī)藥 行業(yè) 增長迅速,2008年,德國生物醫(yī)藥 行業(yè) 的銷售額為44億歐元,占德國醫(yī)藥 行業(yè) 銷售額的16%。在過去幾年中,德新批準藥品的31%為生物藥劑,德國成為美國之外最大的生物醫(yī)藥生產(chǎn)國,也是歐洲新藥研發(fā)最多的國家。
2008年,在222家專業(yè)性生物醫(yī)藥企業(yè)中,有49家研發(fā)的98種新制劑正在進行醫(yī)學(xué)實驗,其中處于初級實驗階段的為89種,處于中級實驗階段的為9種。正報請歐洲藥品管理局批準的藥品為3種,已批準的藥品為6種。
德生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ) 研究 是通過政府資助,由大學(xué)和公共科研部門完成的,生物醫(yī)藥企業(yè)的研發(fā)項目通過大學(xué)或科研機構(gòu)進行評估測試和臨床實驗。大型的醫(yī)藥企業(yè)則在全球范圍內(nèi)尋找合作伙伴,近期,德跨國生物醫(yī)藥公司默克(Merck)巨額收購美國Millipore公司即是一例。
第四節(jié) 美洲地區(qū)主要國家市場概況
2005年底,美國共有1415家生物技術(shù)公司,其中329家是上市公司(注:2005年有31家生物醫(yī)藥公司獲準上市;2006年為21家,扣除部分上市公司被并購,目前估計至少已有360家上市公司)。全部上市公司2005年底的總市值超過4100億美元。2005年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)經(jīng)費為198億美元,排在前5位的生物技術(shù)公司人均研發(fā)投入為13萬美元。1992年,美國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)總收入為80億美元,2005年已達到507億美元。2006年有19個生物技術(shù)產(chǎn)品的年銷售額超過5億美元。其中Avastin、Erbitux和Herceptin都有10%以上的年增長率。
高成長的動力來自研發(fā)的高投入。生物技術(shù)公司在研發(fā)的實力和效率上也促成其與大藥廠及生物公司內(nèi)部的相互合作。2005年,共有564個生物技術(shù)項目與大藥廠發(fā)生了交易,354項為生物技術(shù)公司間的合作。從1997年到2006年底,銷售前100家生物技術(shù)上市公司已經(jīng)從各種合作交易中獲得了226億美元的收入,有62家上市公司的股票市值超過10億美元。2005年,風(fēng)險基金公司投入到生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的資金為48億美元,上市融資55.8億美元,非上市融資97.3億美元。
2006年是生物制藥極其輝煌的一年,在首次獲批上市的43種新藥中,生物藥的數(shù)量繼續(xù)增加,達到12種,而2004年和2005年分別只有5和11種。另外,先進的新藥研發(fā)與藥物輸送技術(shù)的完美結(jié)合,吸引了人們更多的關(guān)注。如輝瑞和NektarTherapeutics公司聯(lián)合開發(fā)的Exubera是一種治療1型及2型糖尿病的速效人重組胰島素,可以通過鼻腔吸入給藥,避免了繁瑣、痛苦的傳統(tǒng)注射給藥,盡管目前該藥的市場推廣遇到一定的難度和挑戰(zhàn),但隨著醫(yī)患教育的普及和臨床數(shù)據(jù)的積累,以及未來兩年新一代的同類產(chǎn)品的問世,胰島素傳統(tǒng)注射給藥或許將被吸入或口服制劑取而代之。
此外,生物技術(shù)藥物在療效方面也取得了很大的突破。如由基因泰克公司開發(fā)的治療年齡相關(guān)性黃斑退行性變(AMD)新藥Lucentis于2006年6月批準上市。該藥與傳統(tǒng)的治療藥物如VEGF抑制劑Macugen相比,不僅可以維持視力,更能改善視力,而且由于Lucentis在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與該公司旗下另一個抗腫瘤藥物Avastin一致,因此,價格方面也具有很大的優(yōu)勢。
2006年,F(xiàn)DA共批準了36項補充新藥申請(NDAs)和生物制品許可申請(BLAs),諸多生物藥通過獲批新的適應(yīng)癥在腫瘤和炎癥疾病治療領(lǐng)域開拓了越來越大的“市場空間”。
美國藥品銷售對全球制藥業(yè)增長的貢獻份額出現(xiàn)了持續(xù)下降的趨勢。雖然在全球藥品銷售中美國仍占據(jù)了近50%的比例,但美國對全球制藥 行業(yè) 增長的貢獻率從2000年的42%下降到2009年的9%。隨著美國貢獻份額的下降,包括中國、巴西、印度、韓國、墨西哥、土耳其和俄羅斯在內(nèi)的一些新興國家對全球制藥 行業(yè) 的增長貢獻逐漸提高。
預(yù)計大型藥企生物制藥產(chǎn)品的銷售將增加。到2013年,預(yù)計生物制藥產(chǎn)品占大型藥企處方藥銷售的比例將上升到20%。與此同時,到2013年,核心產(chǎn)品的銷售額預(yù)計將下降近50%,降至470億美元。
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