医药研发流程介绍

医药研发流程介绍

医药研发流程介绍药物研发是一项高风险、高技术、高投入、长周期和精细化的系统性工程，一款创新药的研发可能需要十年甚至数十年的时间。通常而言，一款创新药的研发流程包括药物发现、非临床研究、临床研究和后续的药品审批与药品等阶段。药物发现阶段是新药研发的初始阶段，侧重于确定潜在有效候选药物，以便进一步进行研究开发，过程包括靶点发现与验证、靶点功能研究、早期成药性评价及潜在药物筛选与优化等。根据Frost&Sullivan统计经验，一般而言，超过一万种进入药物发现阶段的化合物中仅可筛选得到约250种化合物进入到下一阶段。非临床阶段是指在实验室条件下，通过对药物发现阶段获得的候选药物分别进行实验室研究和活体动物研究，以观察化合物对目标疾病的生物活性，评估该候选药物对人类的潜在用途。这一阶段主要包括生物分析研究、药理药效研究、药动药代研究、安全性和毒理学研究及IND申报服务等。在进入到非临床阶段的约250个化合物中，一般仅有5个左右化合物能成功通过本阶段并向相关监管当局提交新药临床试验申请，以获准开展临床试验。新候选药物取得新药临床试验申请的批准后，方可进行涉及对人体安全性及有效性测试的候选药物临床阶段开发。临床阶段一般包括临床试验（I、II、III期）、临床生物分析、数据管理和统计分析、现场管理和患者招募及NDA申报服务等，其中临床试验（I、II、III期）作为本阶段最重要的环节，通过对新药进行广泛的人体试验，评估其对疾病治疗的有效性以及对人体的安全影响。在前述进入到临床阶段的5个左右化合物中，一般仅有1个能成功通过本阶段并进行后续申请。候选药物通过I至III期临床试验后，会进行NDA申请，获得相关监管当局审批通过后，新药方可推广，并在后进行持续的安全监控。医药研发行业概述医药外包服务行业（CXO）是依附于药物研发、生产的外包产业链，经过四十余年的发展，形成了CRO（合同研究组织）、CMO（合同生产组织）、CDMO（合同定制生产组织）、CSO（合同销售组织）等多个细分子行业，贯穿药品生命周期的全流程。其中合同外包服务机构（CRO是通过合同形式为制药企业和研发机构在药物研发过程中提供专业化服务的一种学术性或商业性的科学机构。根据新药研发流程，CRO公司提供的服务范围包括药物发现、非临床阶段、临床阶段。医药研发行业安全环保压力不断CRO/CDMO企业在研发、生产过程中会产生废水、废气及固体废弃物等污染物的排放，若处理不当，将对周边环境会造成污染。此外，由于CRO/CDMO企业生产经营涉及危险化学品，在装卸、搬运、贮存及使用过程中操作不当或维护措施不到位，可能会导致发生安全生产事故。随着国家对环保及安全生产的要求日趋严格，如果相关政府部门未来颁发、实施更加严格的政策，CRO/CDMO企业需要进一步加大环保和安全生产投入，从而导致企业生产经营成本提高，对经营业绩造成一定影响。从长期来看，更高的安全环保要求有利于CRO/CDMO行业的转型升级和绿色可持续发展，但短期会增加企业的安全环保支出，从而挤压企业的利润空间。经济波动对医药研发行业的影响CRO/CDMO企业服务于医药行业，而医药行业尤其是新药研发市场易受经济波动影响。在2009年世界经济危机时期，全球主流制药企业都削减了医药研发支出并推迟了新药开发进程以应对经济危机带来的巨大财务压力，全球医药市场甚至出现了负增长的情况。这导致了CRO/CDMO企业的订单数量也相应出现了下滑，整体业绩受到了较大的影响，虽然目前全球医药行业整体已回暖，但不排除未来国际经济再次出现大幅度波动时给医药行业带来冲击的可能性。医药研发国际产业逐渐转至新兴市场近年来，世界各大跨国医药企业为了提升自身经营效率，聚焦内部核心竞争力，提高市场响应速度，优化内部资源组合，提高运营的灵活性，获得外部技术和资源，纷纷将产品战略的重点集中于最终产品的研究和市场开拓。在收入和成本的双重压力下，各大医药跨国企业将医药研发和生产中的部分环节向CRO/CDMO企业外包，以降低运营成本，分散研发风险。同时，受制于欧美发达国家高额的研发成本，医药外包服务产业正在逐渐从发达国家向以中国为代表的新兴市场转移。全球医药研发重点领域分析全球医药在研临床试验集中在少数顶级机构或企业中。据ClinicalTrials数据显示，目前全球262301件临床试验中，正在进行的临床试验数量为76059件，已完成138302件，暂停及撤回7133件，终止临床试验14778件。76059件临床试验中涉及研发机构或企业共12709家，其中临床试验数量Top50机构或企业共有临床试验27059件，占总量35．58%。Top100机构或企业共有临床试验38796件，占总量51．01%。肿瘤是在研药物临床试验中最多适应症。世界卫生组织发布报告指出，到2035年，全球肿瘤患者可能达到2400万人，在20年间增加近五成，肿瘤防治面临严峻挑战。在新药研发中肿瘤在研临床试验数量达到9543件，占据所有适应症首位。正在进行的76059件临床试验中肿瘤、消化系统疾病、血液疾病、免疫系统疾病、呼吸道疾病共有在进行中临床试验36263件，占在研临床试验总数47．68%。罕见病临床研究快速发展。正在进行的76059件临床试验中罕见病相关研究共40968件，其中前临床试验数量Top100疾病共有临床试验26016件，Top100疾病中肿瘤相关细分疾病共55种，相关临床试验共18871件。另外骨髓增生/纤维化临床试验1261件，阿尔茨海默病临床试验538件，呼吸系统疾病468件，贫血相关疾病397件，血友病329件。生物药发展已迈入黄金时代。20世纪90年代以来，全球生物药品销售额以年均30%以上的速度增长，大大高于全球医药行业年均不到10%的增长速度。据cortellis数据统计，截止2016年底，全球处于临床到上市阶段的生物药共4747个，与化药数量比例已缩小至1:1．34。目前约有470个生物药物处于临床III期，全球范围内近两年有望上市批准的生物药有242个，其中疫苗72个，单抗药物33个。Sanofi、Amgen、DaiichiSankyo和Merck公司各有5个药物处于上市申请阶段。主要的适应症为流感、类风湿性关节炎、丙型肝炎、非胰岛素糖尿病、以及银屑病和肿瘤等。全球已上市生物药品中康感染药物占比最多，但处于临床在研的生物药主要集中在肿瘤领域。巨额研发投入，全球医疗器械快速发展。据Evaluate统计，2016-2022年，全球医疗器械市场研发投入年化增长率CAGR为3．7%，到2022年达到335亿美金。目前全球医疗器械市场体外诊断是最大的细分市场。细分市场占比超过5%的子行业包括体外诊断、心脏、影像诊断、骨科、眼科、整形六大细分领域。行业领军企业通过持续加大研发投入保持行业领军地位，世界前25位的医疗器械公司的销售额合计占全球医疗器械总销售额的60%，短时间难以打破。人工智能+新药研发。药物研发工作者会利用高通量筛选的方式无限扩大筛选对象以期邂逅目标化合物，提高药物发现的机率。由于不断试错的成本太高，越来越多的药物研发企业开始引入人工智能开发虚拟筛选技术，以取代或增强传统的高通量筛选过程。药物研发企业通过运用人工智能药物研发系统，能在医药研发过程中减少人力、时间、物力等投入，降低药品研发成本。同时基于疾病、用药等建立数据模型，预测药品研发过程中的安全性、有效性、副作用等。此外，随着人工智能和机器学习的不断整合，药物研发企业有望在新药研发过程中显著地实现去风险，保守估计每年将节约大概260亿美元的研发成本。同时，还将提高全球医疗信息领域的效率，节约的成本价值超过每年280亿美元。人工智能及机器学习可以应用在药物开发的不同环节，包括新药开发、药物有效性及安全性预测、构建新型药物分子、筛选生物标志物、研究新型组合疗法等。从全球的情况来看，人工智能辅助药物研发的公司比例相对较高，在研发周期长、投入大、失败率高等为特点的药物研发现状影像下，产业发展的需求量大，可达到千亿级的市场。Atomwise，人工智能用于新药有效性/安全性预测。成立于2012年的Atomwise是一家药物挖掘与人工智能结合领域的比较有代表性的初创公司，Atomwise的核心技术平台称为AtomNet，这是一种深度卷积神经网络，通过自主分析大量的药物靶点和小分子药物的结构特征，AtomNet可以学习小分子药物与靶点之间相互作用规律，并且根据学习到的规律预测小分子化合物的生物活性，从而加快药物研发进程。这家公司通过与IBM超级计算机合作，通过分析数据库，并用深度学习神经网络分析化合物的构效关系，于药物研发早期评估新药风险。早在2015年，这家公司宣布寻找埃博拉病毒治疗方案方面有一些进展，在为时一周的时间内，从已有的药物中找到两种或许能用来抗击埃博拉病毒的药物。全球医药研发行业发展前景近年来，随着疾病种类的多样化，药物的分子结构日益复杂、新药研发的难度也不断增加，大型跨国制药企业纷纷加大了研发投入力度。根据EvaluatePharma数据显示，2021年，全球医药行业的研发支出达1953亿美元；预计至2026年，全球医药行业的研发支出将达到2325亿美元。与此同时，单个新分子实体药的研发投入也维持在高位。医药研发行业全球及国内医疗领域融资活跃随着中国社会经济水平的不断提高以及民众对医疗健康重视程度的提升，中国的医疗健康产业开始进入高速发展时期，医疗健康市场也逐渐成为投资的热点，国内2021年医疗健康领域融资总额为2，192亿元，同比增长38．82%，融资事件1，362起，同比增长83．31%。医疗健康领域投融资的活跃也给国内CRO/CDMO企业带来了巨大的发展机遇。随着我国综合国力的不断提升，国家越来越重视基础科学研究。其中《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》《十四五医药工业发展规划》均提出了对生物医药行业、高端医药制造行业的鼓励和扶持政策，并明确希望通过上述政策实现高端医药制造行业的转型升级和医药研发技术领域的发展。医药研发行业全球新药研发支出不断增长随着现代医学的发展，人类的寿命逐渐延长，世界平均人口寿命已接近70岁，现代医学在延长人类寿命上起着非常重要的作用。相应的，医疗卫生费用的总支出也在不断增加。人类对医疗、药物的需求是本行业向利好发展的重要因素。新药研发是全球医药行业创新之源，对人类健康和生命安全有着重大的意义。近年来，医药行业的研发投入持续加大。全球医药研发投入的持续增长是推动医药外包产业链发展的源动力。全球医药行业处于研发阶段的新药数量越来越多，由此驱动临床试验活动不断增长，并最终驱动临床试验用创新药物的新药研究化合物需求不断增长。研发支出稳步上升，推动CRO行业增长2016-2021年，在全球医药行业规模不断扩大的提升，也为