海外培养基品牌悠久,通过并购整合形成全球三足鼎立格局:
海外的培养基行业起步于1950s,培养基行业先驱Gibco、JRH Biosciences、Hyclone分别成立于1962年、1967年、1967年,后续通过并购归属于赛默飞、默克、丹纳赫旗下。且通过持续并购整合和内 部研发投入,三巨头基本实现了科研试剂、科研耗材、科学设备领域的完整布局,建成了平台型生命科学服务公司。下游技术突破及销售放量推动细胞培养基工艺改进:1987年,FDA批准首个通过动物细胞培养表达的重组蛋白药物——组织纤维蛋白溶 酶原激活剂(t-PA),随后EPO(1989年)、Rituxan(1997年)、Remicade(1998年)、Herceptin(1998年) 、Humira(2002年) 等动物细胞培养生产的重磅药物陆续批准上市,强劲的需求带动培养基加速更新迭代,实现更高的细胞密度和蛋白抗体表达水平。

下游技术创新驱动全球培养基行业需求增长、升级:伴随药物研发的推进,培养基的使用量通常会逐级放大。受益于重组蛋白/抗体药 物上市数量的持续增加和“重磅炸弹”药物的销售放量、CGT药物的崭露头角,2017-2021年全球细胞培养基市场规模以CAGR 11.7%从13.38亿美元增长至20.82亿美元,预计2021-2026年仍将保持CAGR10.7%增长至34.66亿美元。培养基更换会带来额外的时间成本和费用,临床阶段后不会轻易更换:根据《已上市生物制品药学变更研究技术指导原则(试行)》, 1)对培养基成分进行微小变更(非关键成分/供应商改变):需要进行至少一批商业生产规模原液和制剂的工艺确认,并进行变更前后工 艺过程控制和产品质量对比;
2)对培养基成分进行中等变更(关键成分或供应商改变):需要进行连续三批商业生产规模原液和制剂的工艺验证,还需提供变更前后 商业化生产规模原液和试剂至少3个月加速和/或降解下的结果和至少3-6个月实时/实际条件下的稳定性研究数据;3)对培养基成分进行重大变更:还需提供非临床和/或临床研究数据,或具备国外研究数据。 综上,更换培养基会带来额外的时间成本和费用。为了以最快速度推进临床,客户在临床前研究阶段选定细胞培养基供应商后,临床研 究和商业化生产过程中不会轻易变更。因此,细胞株构建至中试生产也是培养基介入的最佳机会。
培养基需求的放大效应显著:通常在细胞株构建阶段培养基的用量只有数升,随着候选药物推进到小试、临床1/2期、临床3期以及商 业化之后,培养基的用量逐步放大至十升级、百升级、乃至千升级、万升级。结合培养基的高客户粘性,培养基厂商的培养基销量将 伴随其客户管线的推进而逐渐放量,具有较强的可预见性。规模效应下,培养基厂商营收放量趋势明确,维持高毛利率水平:澳斯康的2019年未接到康希诺订单时,HEK293培养基的销售额仅 为85.0万元、单价156.6元/升;2020年接到康希诺临床订单时销售额1854.5万元、单价为133.8元/升;2021年2月康希诺腺病毒载体 新冠疫苗上市后培养基全年销售额放量至2.0亿元,单价进一步下降至108.1元/升,尽管单价相较2019年下降了31.0%,在规模效应下, 毛利率仅从90.8%略微下降至88.3%。

培养基配方持续开发能力:培养基配方开发的难点主要在于,培养基组分复杂,通常含有70-100种不同化学原料,每种组分的含量、 比例都会影响培养基的性能,需要研发人员具有丰富的培养基开发经验、对各组分有深刻的理解。培养基大规模生产能力:由于培养基中1)不同组分间浓度相差可达到十万倍;2)不同组分具有不同溶解特性;3)不同组分间可能 产生化学反应;4)研磨时产热可能改变组分性质,因此,培养基生产工艺放大时,需要对组分的添加顺序和方法具有丰富经验、具 有先进的混匀、研磨及控温技术,才能将配方中的近百种成分混合研磨得均匀、一致且性质稳定,来保证产品的性能和稳定性。
培养基行业具有较高壁垒和客户粘性,三大国际培养基巨头高度垄断全球高端培养基市场:进入2000年整合期后,海外培养基三巨 头赛默飞、丹纳赫以及默克通过一系列收购、整合分别建立了Gibco/Life、Cytiva/Hyclone以及Millpore培养基部门。进口培养基三巨 头凭借以下五点优势形成了较高壁垒: 1)上游原材料稳定供应:伴随海外培养基行业发展,海外上游原料供应链较为完善。通常三巨头会与原材料供应商达成战略合作, 实现原材料优先、稳定供应;2)先进的培养基大规模生产工艺:长年经营所积累的大规模生产经验,以及对培养基组分的理解,使其产品具有优异的质量稳定性 和批间控制;
3)强品牌力:悠久的历史和口碑、科研文章的积累和背书建立了进口培养基三巨头的强品牌力; 4)先发优势:如前文所说,培养基的更换会给客户带来额外的时间成本和费用。除了CDE外,EMA、FDA等多地区的药监局都有 培养基变更的相关政策。进口培养基品牌凭借先发优势和高替换成本与客户形成了业务绑定; 5)平台化服务能力:进口培养基巨头通过外购和内研,均发展为覆盖科研试剂、科研耗材、科研设备的平台型生命科学上游服务商, 可以提供完整的产品供应和工艺解决方案。一站式的平台化服务使公司与客户的绑定更深。综上,原材料供应和生产的稳定性共同保障了进口培养基质量和工艺的稳定性优势。而品牌力、培养基变更所带来额外成本以及平 台型服务,使培养基三巨头具有较强的客户粘性,导致行业对后来者具有较高壁垒。