推广 热搜： 采购方式滤芯带式称重给煤机甲带气动隔膜泵减速机型号无级变速机链式给煤机履带减速机

中国生物技术制药行业深度分析报告(政策法规、发展现状、未来、竞争格局)

日期：2026-02-15 16:06:16 来源：网络整理作者：本站编辑评论：0

本文报告/资料来源于《中国生物技术制药行业深度分析报告（政策法规、发展现状、未来趋势、竞争格局）》，以下仅为部分内容示例，完整版共有29页，非常详尽，值得收藏。

本报告/资料下载领取方式详见文末

（一）生物技术制药快速发展

1953年，DNA双螺旋结构的发现揭开了生命科学划时代的一页，此后的20年中科学家们又研究出了一系列与DNA有关的新发现，为分子生物学和遗传学的建立和发展奠定了基础，尤其包括限制性内切酶等工具酶的发现与应用，推动了重组DNA技术的快速发展。1974年，美国的Boyer和Cohen首次在实验室中实现了基因转移，为基因工程开启了通向现实的大门。1978年，基因泰克的科学家宣布在大肠杆菌中成功表达人胰岛素，1982年，礼来获得基因泰克授权的重组人胰岛素获FDA批准上市，成为首个基因工程药物，开启了生物技术制药的序幕，从此使用超过60年的动物提取胰岛素逐步退出市场。此后，重组人生长激素以及各种重组人细胞因子类药物相继上市，极大弥补了当时已有治疗方式在安全性和产量上的不足。20世纪90年代后随着基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程技术的快速发展，生物技术制药大规模产业化，并进入了高速发展期。

（二）重组蛋白质药物是生物技术药物发展的主要方向和必然趋势

与合成药物不同，生物技术药物的活性药物成分主要是重组蛋白和核酸。目前，绝大多数商业化的生物技术药物以重组蛋白为其活性药物成分。

重组蛋白药物是指采用DNA重组技术，对编码目的蛋白的基因通过载体（质粒等）导入适当的宿主细胞中，从而在宿主细胞中表达目的蛋白，之后经提取、纯化等技术制备具有生物活性的蛋白制剂，可用于疾病的治疗、预防和诊断。

1982年FDA批准礼来的重组胰岛素产品（Humulin，中文名优泌林）是全球第一个重组蛋白药物；1992年中国预防医学科学院病毒学研究所与上海生物制品研究所联合研发的注射用重组人干扰素α-1b获得国家一类新药证书，是我国第一个获得国家批准的重组蛋白药物。

随着DNA重组技术在制药领域的广泛应用，生物制品由早期的从动物组织或血浆中提取制备逐步被重组DNA技术生产所替代。从血液中制备的干扰素、凝血因子等均逐步被基因工程产品所取代，目前仅有少量的生物制品包括人血清白蛋白、抗胰蛋白酶和丙种球蛋白等因技术难度较高还暂未被基因工程产品所取代，但随着生物技术的进一步发展，基因工程生产的重组产品取代从组织或血浆制备的生物制品是必然趋势。

（三）重组蛋白药物制备的表达体系和基本过程

重组蛋白药物制备的表达体系是利用细胞作为蛋白生产车间来生产目的蛋白，各类表达体系和系统可统称为生物反应器。重组蛋白表达体系（生物反应器）按照宿主细胞不同可以分为原核表达体系与真核表达体系，原核表达体系主要以大肠杆菌为主；真核表达体系采用真核细胞表达，主要包括酵母细胞、杆状病毒-昆虫细胞、哺乳动物细胞等；同时，重组蛋白表达体系（生物反应器）又可细分为微生物表达体系（生物反应器）、动物表达体系（生物反应器）和植物表达体系（生物反应器），其详情如下：

1、微生物表达体系（生物反应器）

微生物表达体系主要分为细菌表达系统和酵母表达系统。

① 细菌表达系统

细菌表达系统是应用广泛，较为成熟，亦是相对最简单的蛋白表达系统。细菌表达系统中使用最多、最常见的是大肠杆菌表达系统，主要适合表达非糖基化蛋白和（或）高级结构比较简单的蛋白质。大肠杆菌表达系统除了可以用于生产重组蛋白以外，还可以生产一些其他类型的化合物用作药物。

② 酵母表达系统

用于重组蛋白表达的酵母表达系统包括巴斯德毕赤酵母、汉逊酵母、酿酒酵母、粟酒裂殖酵母、乳酸克鲁维酵母和博伊丁假丝酵母等。目前，药物开发中使用较多的有巴斯德毕赤酵母、汉逊酵母和酿酒酵母等。

2、动物表达体系（生物反应器）

动物表达体系通常分为哺乳动物细胞表达系统、昆虫细胞表达系统和动物表达系统。

① 哺乳动物细胞表达系统

哺乳动物细胞表达系统是目前重组蛋白药物研发和生产中使用最多的表达系统。目前可用的哺乳动物细胞表达系统包括中国仓鼠卵巢细胞（CHO）、啮齿类动物细胞系（如NS0、BHK和Sp2/0等）和人细胞系（如HEK293、PER、C6、HT-1080和CAP等）。其中，中国仓鼠卵巢细胞（CHO）是重组蛋白药物生产的主要选择。

② 昆虫细胞表达系统

昆虫细胞表达系统介于细菌表达系统和哺乳动物表达系统之间。截至目前尚未有采用该表达系统生产的人用重组蛋白药物上市。

③ 动物表达系统

动物表达系统是将外源目的基因以一定方式导入动物基因组，构建基因工程动物，通过基因工程动物的某种组织或体液表达目的蛋白。目前应用最普遍的是哺乳动物的乳腺生物反应器，常用于制备乳腺生物反应器的动物主要有小鼠、兔、猪、绵羊、山羊和牛等。rEVO Biologics（旧称：GTC Biotherapeutics）公司的ATryn(α-antithrombin）于2006年在欧盟获批上市，于2009年在美国获批上市，是第一个上市的动物生物反应器表达制备的人用药物，其是一种抗凝血药，其活性药物成分重组人α-抗凝血酶是在山羊的乳腺中产生的。

3、植物表达体系（生物反应器）

① 叶片表达系统

叶片表达系统包括两种体系，即生物总量表达系统（Biomass）和叶绿体表达系统。生物总量表达系统常用烟草、生菜等植物叶片来进行表达，通过农杆菌介导将目的基因导入叶片，瞬时表达获得大量重组蛋白。美国的Icon Genetics公司2014年利用烟草叶片生产的实验性新药曾治愈了在利比亚感染埃博拉病毒的两位患者，但该药物并未获批上市。叶绿体表达系统是通过叶绿体基因组来合成重组蛋白，叶绿体是植物细胞中具有自主遗传信息的重要细胞器，叶绿体表达系统需要利用叶绿体转化技术将目的基因导入细胞叶绿体中，并经过多代纯化和富集，获得稳定工程叶绿体用于表达。

② 植物悬浮细胞表达系统

植物悬浮细胞表达系统是指将外源基因导入植物细胞中，经诱导愈伤组织后，进行植物细胞悬浮培养，实现植物来源生物医药产品的规模化生产的系统。2012年5月，美国FDA批准辉瑞公司的ELELYSO™上市，ELELYSO™注射液作为酶替代疗法用于I型戈谢病的治疗。ELELYSO™是全球首个植物悬浮细胞表达系统制备的人用药物，其表达载体为经基因修饰的胡萝卜植物根系悬浮细胞。

③ 种子（或果实）表达系统

植物种子生物反应器是利用禾本科植物的胚乳细胞作为生物反应器，采用组织特异性启动子使得目的基因在胚乳细胞中特异性转录、翻译并大量积累储存。

植物种子生物反应器构建的一般详细技术路径为：将介导目的基因表达的胚乳特异性表达盒构建到农杆菌Ti质粒中，将重组质粒转染农杆菌，通过农杆菌感染植物愈伤组织，并在含有选择压力的培养基上进行筛选，利用植物细胞全能型的特性，经过诱导、分化和再生获得完整植株，在植物开花成熟后，筛选胚乳细胞高表达目的蛋白的单株，经过2-3代选育，获得稳定遗传的纯合株系和品系。

综上，上述每个系统用于重组蛋白药物制备都有各自的优缺点。因此，需要根据目标重组蛋白药物的特点选择合适的表达系统。

重组蛋白药物制备表达系统优缺点对比情况

表达系统	细菌	酵母	哺乳动物细胞	昆虫细胞	植物细胞（高等）
生物学分类	原核	真核	真核	真核	真核
常用体系	大肠杆菌	毕赤酵母、酿酒酵母	CHO、HEK293	SF9、SF21、Hi-5	烟草、水稻、玉米
生产表达成本	低	较低	较高	中等	低
工艺复杂度	简单	较简单	较复杂	中等	较简单
常用表达产品	细菌类蛋白，抗原类蛋白，细胞因子，酶类	细胞因子，小分子量蛋白，酶类	分泌蛋白，跨膜蛋白胞外区，重组抗体，抗体片段	细胞质蛋白，毒性蛋白，跨膜蛋白，分泌蛋白，激酶	抗原类蛋白，多肽，抗体，酶类
技术广泛使用程度	较高	中等	高	较低	较低
优势	规模可扩展；低成本；培养条件简单	可实现大规模发酵；培养基要求简单	产量可达克/升级别；表达产物在分子结构、理化特性和生物学功能方面更接近天然蛋白	表达产物在分子结构、理化特性和生物学功能方面较为接近天然蛋白	成本低、安全性好，且表达产物具有与高等动物细胞相近的生物活性
劣势	翻译后加工修饰体系不完善；难以表达复杂结构蛋白	对目标蛋白的翻译后加工与高等真核生物有所不同，重组蛋白常发生超糖基化从而产生免疫原性问题	培养条件严苛；生产成本高	培养条件严苛；生产成本高；重组杆状病毒载体合成耗时	生物量表达体系的目标蛋白表达量低，纯化难度较大，规模化困难

资料来源：文献研究、弗若斯特沙利文分析。

（四）植物表达体系发展历程

1958至1959年，Reinert和Steward分别由胡萝卜细胞诱导形成了胚状体，并获得了再生植株，证明了植物细胞的全能性，植物细胞工程技术实现了突破。1960年，英国科学家Cocking建立了植物原生质体培养和体细胞杂交技术；1980年Davey等用Ti质粒转化原生质体成功；1983年，Zambryski等用农杆菌介导法获得了世界上首例基因工程植物；1987年，Sanford等发明了基因枪法。

20世纪90年代，植物遗传转化技术陆续取得重大突破，农杆菌介导法先后在玉米、水稻、大麦、小麦上实现了高效转化。

以植物表达体系生产药用重组蛋白在国际上又称植物分子医药（Molecular Pharming，MP），相对于目前现有的微生物表达体系和动物表达体系，植物表达体系具有成本低、安全性好和规模化容易的优势，但早期以烟草叶片为主的叶片生物量表达系统存在表达量低、纯化工艺复杂、规模化困难等技术门槛，阻碍了植物表达体系的进一步发展。植物表达体系的发展历程如下：

1、技术萌芽期与期望膨胀期，1989-2005年

1989年，Hiatt等人首次报道了利用烟草生产重组抗体，植物分子医药的概念随之诞生。此后的一段时间，该领域迅猛发展，针对不同的植物，包括陆生植物（烟草、水稻、小麦等）、水生植物、苔藓等的概念验证研究层出不穷。繁多的植物表达系统意味着不同的蛋白产品可以选择最适宜的表达系统来生产，植物表达体系相比于动物表达体系而言具有诸多优势：如成本更低、产量更大；植物瞬时表达系统相比于基于发酵的大肠杆菌表达系统和酵母表达系统等而言，产能放大的周期更短。此外，目前无任何证据表明植物病毒可与人或动物共患，因此，植物作为蛋白药物的表达系统也具有更好的安全性。

植物表达体系根据其目的蛋白的用途不同，可分为重组药用蛋白和重组非药用蛋白。重组药用蛋白的研究旨在利用植物表达体系生产药用蛋白，如抗体、疫苗、血液制品、酶等，而非药用蛋白研究旨在生产工业用酶和实验试剂等。

非药用蛋白分支方面，美国公司ProdiGene在20世纪90年代后期因其开发和商业化水解酶方面的开创性工作，使得利用植物表达体系生产工业蛋白相比药用蛋白率先实现商业化。与此同时，加拿大公司SemBioSys Genetics、美国公司Ventria Bioscience、冰岛公司ORF Genetics利用红花、水稻、大麦生产的化妆品原料和科研试剂也成功实现商业化。另一方面，药用分支领域蓬勃发展，据Twyman等人报道，2005年，植物分子医药领域至少有50家企业正在推动其相关技术的商业化进程，其中大多数都专注于医药领域。

2、泡沫破裂谷底期，约2005-2010年

植物表达体系及植物分子医药在2005年至2010年经历了泡沫破裂谷底期，具体原因如下：

① 企业对植物分子医药具有较高的预期，而发展产业化遇到技术瓶颈

相较于利用动物或微生物细胞表达系统生产药用重组蛋白，植物表达体系具有生产成本低、可生产结构复杂的蛋白、便于贮藏和运输以及安全性较高等优势，这使得企业对植物分子医药产生了较高的预期。然而，发展产业化遇到了诸多技术瓶颈，例如：以叶片为生物反应器的生物总量表达系统中存在规模化生产与下游技术的GMP符合性等问题，这些技术瓶颈影响了植物分子医药的规模化生产，进一步影响了植物分子医药的产业化。

② 植物分子医药下游环节的高成本，对其商业化发展造成了困难

以植物细胞作为生物反应器生产药用重组蛋白的核心优势在于成本低廉，但这仅指种植植物的生产成本。然而通常种植成本仅构成其总成本的有限部分，植物分子医药的主要成本体现在纯化工艺上。以叶片生物量表达系统为例，由于表达量低、叶片宿主细胞蛋白近万种等问题，导致纯化工艺非常复杂，故而相比于低成本的“上游”环节，“下游”环节中建立GMP/cGMP、提取纯化表达产物、产品质量控制等成本很大。植物分子医药下游环节所需要的高成本，对植物分子医药的商业化发展造成了一定困难。

③ 基因工程部分技术和资金链问题尚未解决，导致其发展受挫

由于药物开发周期长，投资大，风险高等特点，植物生物反应器技术在产量、纯化工艺和规模化等方面尚处于早期阶段，与产业化相关的技术亟待突破；此外，由于从事植物分子医药的企业以科学家为主，对医药研发周期和资金需求估计不足，叠加公众的科学认知和市场接受度等社会因素以及植物分子医药产业化政策发展滞后和资本市场当时尚未成熟等原因，导致植物分子医药研发公司容易出现资金链问题，导致植物分子医药的发展受挫。

④ 国际上植物分子医药药物评审的法规滞后或尚未建立，新技术体系受到法规障碍

由于工业界已习惯于使用大肠杆菌、酵母及哺乳动物细胞表达体系，即使植物表达体系在安全、成本、规模化和环保等方面具有优势，仍然难以撼动已有几十年应用历史并广泛使用的微生物及哺乳动物细胞表达体系。工业界不愿意尝试这一新兴的、尚无完善监管审评制度和质量体系的技术。

综上，植物分子医药领域在经历了技术萌芽期和期望膨胀期后，随着研究和商业化的失败，处于泡沫破裂谷底期。

3、稳步爬升复苏期，约2010年-至今

经历了低谷期后，部分幸存的植物分子医药企业重新开始发展。在2012年辉瑞与以色列的Protalix合作开发治疗戈谢病的药物ELELYSO™获得FDA批准上市，在技术体系和审批法规方面获得了突破，给植物分子医药领域注入一剂“强心针”，植物分子医药进入复苏阶段。

4、植物表达体系的商业化

高等植物属于真核生物，其表达系统具有翻译后的加工修饰体系，表达的外源蛋白更接近于天然蛋白，表达产物具有与高等动物细胞相近的生物活性。同时植物表达体系具有成本低、安全性好的优势。植物生物反应器已经在药用辅料、体外诊断试剂、培养基、高级食品添加剂、科研试剂等多个领域实现商业化应用，植物生物反应器表达系统制备的重组蛋白药物也于近年来陆续进入临床试验阶段。

《中国生物技术制药行业深度分析报告（政策法规、发展现状、未来趋势、竞争格局）》原文WORD版：请回复“报告239”免费下载。