1.1、 新冠疫苗路线时间上看核酸疫苗占上风
疫苗研发周期长,新冠疫苗走绿色通道看好其突围
历史上疾病从爆发到疫苗上市至少需要 10 年。目前已经研制出疫苗的传染病有 11 种:天花、流感、脑膜炎、百日咳、脊髓灰质炎、水痘、麻疹、乙肝、埃博 拉、HPV、轮状病毒。从传染病疫苗的研制时间,我们可以发现从疾病暴发到疫 苗上市至少需要 10 年(麻疹、流感、肝炎),时间长的甚至超过百年以上。近 20 年轮状病毒、HPV、埃博拉病毒的疫苗相继问世但至今对很多疾病也没有开 发出疫苗:SARS 病毒完成了临床 1 期没有继续进行;4 种 MERS 病毒疫苗正 在进行临床 1 期实验;2016 年 WHO 宣布有 15 家公司和研究组在开展寨卡病 毒疫苗研究还没完成。
甲型 H1N1 流感疫苗 87 天绿色通道研制上市,新冠疫苗有望复制。疫苗研发流 程严格按照临床前研究(毒株选取),动物试验,临床试验 1、2、3 期,审批上 市;国家层面开通绿色通道主要通过节省监管、审批的时间。2009 年 6 月初, 我国各家甲型H1N1流感疫苗生产企业从WHO获得可直接用于疫苗生产的毒株; 7 月 22 日开始临床试验,经过现场检查、注册检验、审评审批等各个过程;9 月 8 日,卫生部宣布我国成为了全球第一个可以应用甲型 H1N1 流感疫苗的国 家。我国在 87 天内研制成功 H1N1 流感疫苗,主要得益于国家采取的 3 大措施: 1.6 月初我国就建立了由发改委、卫生部、工信部、药监局、中国疾控中心、中 国药品生物制品检定所和 10 个流感疫苗生产企业组成的甲型 H1N1 流感疫苗研 发与联动生产协调机制;2.中国疾病预防控制中心统一组织实施了甲型 H1N1 流 感疫苗的临床试验;3.国家食品药品监督管理局开辟疫苗快速审核通道。新冠疫 苗研发上市的绿色通道主要是以项目组和监管专项对接的模式:1.疫苗提交 IND, 有可能 1-2 周内快速批准临床方案。前提是把很多工作都前置了,按以前的模式 准备所有资料,然后监管审阅、沟通、审批。2.现在监管对每个重点项目都安排 人员对接,提前了解所有方案沟通清楚,等到报 IND 的时候,监管基本已经掌 握所有信息可以以最快的速度审批。
5 条技术路线齐上阵:国内以灭活技术路线为主,国外以核酸技术路线为主
第一代和第二代疫苗工艺和研发成熟,核酸疫苗中 mRNA 疫苗更具优势。从技 术路线看,灭活疫苗技术传统但成熟,缺陷是有可能产生 ADE 效应,需要 P3 级别生物安全车间方可进行量产,大规模量产难度高,中国目前各大疫苗企业在 进行产能的建设。载体疫苗优势是传递效率高往往只需要注射一针但是需要解决 载体预存免疫的问题。重组疫苗免疫原性强产品质量稳定,但是缺点是研发进展 慢。核酸疫苗之前在我国没有获批过成功率未知但容易质量控制,生产成本低, 研发时间快若病毒再变异开发难度小;核酸疫苗中 mRNA 已经有兽用疫苗获批 上市但 DNA 疫苗还没,因此我们认为 mRNA 疫苗具有获批优势。
目前新冠疫苗的研发 5 条技术路线并行:
灭活疫苗:新冠病毒生产出来以后进行灭活,灭活的病毒经过安全性、有效 性评价以后就可以用于临床试验。
重组基因工程疫苗:新冠病毒的最有可能作为抗原的蛋白,选的是 S 蛋白, 通过基因工程的办法来大量生产,把它注射到人体,产生抗体,就有可能抵 抗新冠病毒的感染。
减毒的流感病毒疫苗:已经有批准上市的减毒的流感病毒疫苗,在这个流感 病毒上面,增加一个新冠病毒的蛋白,如果这个技术路线成功的话,就既可 以预防新冠病毒感染,又可以预防流感。
腺病毒载体疫苗:用腺病毒作为载体,腺病毒是经过改造的病毒,用这个作 为载体去表达新冠病毒的蛋白,就是 S 蛋白,腺病毒可以感染我们的呼吸 道,在呼吸道里面表达新冠病毒的 S 蛋白,这个 S 蛋白表达出来以后就可 以刺激人体产生抗体,从而具有抵抗新冠病毒感染的能力。
核酸疫苗:把核酸或者是用纳米颗粒把它包裹,然后注射到人体里面,核酸 疫苗进去以后,它可以表达出蛋白质,也就是新冠病毒的蛋白质,它可以刺 激人体产生抗体,从而形成对新冠病毒感染的抵抗力。DNA 疫苗是一种将 外源性抗原基因插入含真核表达系统质粒中,再将质粒导入体内,让其在宿 主细胞中表达抗原蛋白,诱导免疫应答从而刺激自体免疫,最终达到预防疾 病效果的新型疫苗。mRNA疫苗的原理与DNA疫苗类似,就是通过将mRNA 递送至体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导免疫应答从而刺激自体 免疫。由于不会整合进靶细胞基因组,mRNA 具有更高的安全性。然而 mRNA 疫苗一直面临稳定性、抗原表达等问题。
1.2、 新冠疫苗进展和数据上看 mRNA 疫苗占优
中国目前有 12 个新冠疫苗进入临床试验阶段,灭活疫苗有望率先走出:中国生 物武汉生物制品研究所的灭活疫苗在阿联酋开展;科兴的灭活疫苗将于本月在巴 西启动。7 月开始第二轮临床试验批件下发,5 条疫苗技术路径均进入临床试验 阶段加大成功的概率:沃森生物的 mRNA 疫苗、智飞生物的重组蛋白疫苗、复 星医药和辉瑞、BioNTech 合作的 mRNA 疫苗;艾棣维新的 DNA 新冠疫苗已经 在美国开展临床 1 期试验,在中国已经获得临床试验批件。
海外目前核酸疫苗进展最快:美国 Moderna 的新冠 mRNA 疫苗为全球首个进入 临床试验的疫苗,目前已于 7 月 27 日开启临床试验 3 期;辉瑞、BioNTech 和 复星医药的新冠 mRNA 疫苗已经公布临床 1 期试验,目前在德国进行临床 2 期 试验;牛津大学、Advent Srl、阿斯利康的腺病毒载体疫苗临床 1/2 期结果公布, 目前 2b/3 期临床试验已经在英国、南非和巴西开展;Inovio 和艾棣维欣的 DNA 疫苗已经在美国完成临床1期试验,目前正准备开展临床3期试验;德国CureVac、 CEPI 的 mRNA 疫苗正在进行临床 1 期试验。
新冠灭活疫苗动物试验数据看具备安全性和有效性。科兴生物和中国生物集团 北京所的动物试验分别采用老鼠和猕猴、兔子、老鼠,试验数据表面疫苗的免疫 活性高,疫苗注射后可以产生中和抗体;在有效性方面,攻毒试验之后注射疫苗 的动物肺部正常,没有检测到相应的病毒。因此从动物试验看新冠灭活苗具备安 全性和有效性。
腺病毒载体疫苗方面,牛津大学的 ChAdOx1 病毒载体疫苗相比于康希诺的 Ad5 病毒疫苗更有效且存在更少的预存免疫,强生的 Ad26 对动物的上、下呼吸道能 够产生完全或几乎完全的保护。牛津大学、康希诺生物和强生均采用腺病毒载体 疫苗的技术路线,牛津大学采用 ChAdOx1 病毒为载体,康希诺生物是以 Ad5 病毒为载体,强生是以 Ad25 病毒为载体。从动物试验数据上看,注射了牛津大 学新冠疫苗的 6 只猴子的鼻拭子都有病毒,其中 2 只的肺部有病毒基因组 RNA, 但是病毒没有复制;强生的新冠疫苗在攻毒试验所有动物的 BAL 样本中都没有 检查到新冠病毒的 RNA,在鼻拭子样本中,只在 1 只动物中检测到水平非常低 的新冠病毒 RNA,这说明对动物的上、下呼吸道能够产生完全或几乎完全的保 护。从 1 期临床试验数据上看,两款疫苗均是安全的;牛津大学的新冠疫苗产生 的中和抗体滴度(218)优于康希诺(最高 34);康希诺的新冠疫苗预存免疫情 况多于牛津大学,尤其在老年人抗体相对不良。因此我们认为腺病毒载体疫苗相 对于其他疫苗首要需要解决的是预存免疫的问题,强生的新冠疫苗已经在本月开 始 1/2a 期临床试验,预计将在 9 月开始 3 期临床试验。牛津大学临床 1 期数据 优于康希诺生物,随着 2b/3 期临床试验已经在英国、南非和巴西展开,牛津大 学的腺病毒载体疫苗有望成为最快研制成功的疫苗之一。
mRNA 疫苗中和抗体滴度高,海外看好 mRNA 疫苗首个获批上市。Moderna 的 mRNA 疫苗为全球第一个进入临床试验的疫苗,从临床试验数据和进展看mRNA 疫苗有望走出来:在安全性方面,没有严重不良事件;在有效性方面, 中和抗体滴度是康复患者血清的几倍:mRNA-1273 在 100 µg 剂量,平均中和 抗体滴度是康复患者血清的 4.1 倍;BNT162b1 在地中高剂量的平均中和抗体滴 度比康复患者血清高 1.8-2.8 倍。目前进入三期临床试验的主要有中国生物的灭 活疫苗在阿联酋开展;Moderna 在 7 月 27 日开始在美国进行,将入组 3 万名参 与者采用随机双盲安慰剂对照的模式,选择 100 μg 剂量水平作为疫苗接种剂 量。辉瑞选择 BNT162b2 推进 2/3 期临床试验而不是公布的 BNT162b1,主要 是由于 B2 相比 B1 有 4 个特征:耐受性良好,中和抗体滴度相当,T 细胞反应 更优和;老年人免疫表现优异,拟入组 3 万人在全球开展临床试验。康希诺的腺 病毒载体疫苗预计在加拿大开展。辉瑞的 mRNA 疫苗有望以 EUA 的形式获批, 因此我们看到 mRNA 疫苗为海外首个获批的新冠疫苗。
1.3、 新冠疫苗静待千亿市场规模商业化收获
新冠疫苗商业化带来中国至少 200 亿的收入规模。按照我国 14 亿人口测算,疫 苗首先需要保证三类人群的接种[高危人群(医务人员、疫情发生区);2.老年人; 3.儿童] ,占比在 25%,至少 3.5 亿支新冠疫苗的需求量。类比甲流 H1N1 流感 疫苗的接种,预计第一年上市是政府集中采购推进的模式,甲流 H1N1 流感疫苗 的采购价格在 21 元,假设新冠疫苗政府采购的价格在 50 元,新冠疫苗的市场 规模在 175 亿元。由于新冠疫情仍在持续蔓延,预计新冠流行至少持续 2-3 年, 未来疫苗每年需要接种,第二-三年将有望恢复市场化定价的模式,类比流感疫苗的价格在 80-110 元,新冠疫苗的市场规模在 280-1232 亿元;假设最悲观的 情况是按照一类苗,利润在 5-30 元/剂,预计新冠疫苗的利润在 18-336 亿元。 由于整体需求量大,新冠疫苗获批上市大概率是供不应求的局面,我们预计只要 疫苗在 WHO 要求的保护率在 50%以上即会获批,保护率高的定价更高,可以 类比 HPV9 价、4 价和 2 价的定价,从目前的临床数据上看,mRNA 疫苗的定 价有可能是最高的,其次是灭活疫苗,最后是腺病毒载体疫苗。
新冠疫苗带来海外出口市场潜在近百亿美元的收入。按照辉瑞目前定价在发达 国家美国是最低的价格每剂疫苗 19.5 美元,其他发达国家欧洲、日本价格高于 美国,假设为 25 美元,发展中国家像非洲无法支付高价会以较低的价格供应, 假设为 15 美元。从时间维度看 19.5 美元的售价主要是第一到二年新冠大流行阶 段,后面疫情持续量产回归正常价格将回归正常定价,预计第三年 2022 年价格 将回归到正常定价。按照接种率20%测算预计2020-2021年疫苗市场规模在210 亿美元,假设海外 40%的疫苗需要进口,预计 2020-2021 年我国新冠疫苗的出 口收入在 84 亿美元。2022 年后新冠疫苗的价格回归正常水平,预计发达国家 的价格在 30 美元,发展中国家的价格在 20 美元,按照接种率 20%测算预计 2022 年后疫苗市场规模在 277 亿美元,假设海外 40%的疫苗需要进口,预计 2022 年后我国新冠疫苗的出口收入在 111 亿美元。
新冠疫苗商业化带动疫苗产业链的需求激增。疫苗的生产包括培养、浓缩、灭活、 纯化等步骤,其产业链主要涉及上游原材料佐剂、辅料、灭活剂和包装所需的玻 璃瓶、预充针;中游生产过程需要生物离心机、生物反应器和生产线;下游需要 冷链运输到终端。因此在新冠疫苗商业化前期主要需要将生产线建起来,准备生 产所需的原材料和包装所需的器皿,目前随着新冠疫苗进入临床 3 期试验有望在 年底获批上市,疫苗产业链整体景气度在提升。
传统灭活疫苗生产工艺涉及细胞培养、病毒培养、病毒收获、浓缩、灭活、纯 化:疫苗的生产首先要进行病毒或抗原的生产需要生物培养器,病毒悬液收集后 进行纯化需要用到离心机,然后病毒灭活需要用到灭活剂常见的有β-丙内酯和 甲醛,最后分装将抗原加入相关佐剂稳定疫苗,常见佐剂主要是氢氧化铝;在疫 苗生产过程每一步都需要进行相关的检测。
mRNA 疫苗工艺包括 pDNA 的制备、体外转录、mRNA 的制备、无菌过滤/制 剂病毒性:pDNA 上需要包含特定的启动子,结构基因和转录终止子,构建好对 应 pDNA 后大量获取 DNA,常用的手段即大量收获大肠杆菌后使用碱裂解法, 并经过层析纯化,得到高质量、高纯度的质粒;第二步是体外转录需要 RNA 聚 合酶等酶,通常使用限制性核酸内切酶线性化的 pDNA 质粒作为模板。第三步 是 mRNA 的制备,包括快速纯化和精细纯化。第四步是 mRNA 的无菌制剂, mRNA 疫苗的配方包括添加络合剂以改善传递和适应性,还需要准备用于冻干 的材料。mRNA 疫苗的制备需要特定的体外转录试剂盒。
由于不管哪条路线疫苗生产需要生物离心机、纯化、填充、预充针;灭活疫苗还 需要灭活剂和辅料,mRNA 疫苗需要体外转录试剂盒,因此疫苗产业链主要是 生产线的构建、生产流程中需要用到辅料和佐剂、储存疫苗需要用到玻璃瓶和预充针,相关公司在疫苗研发进行临床试验过程中业绩小范围提振,随着疫苗进入 商业化的阶段产业链的供给量将进一步提升。
历史上我国流感和肺炎疫苗接种率远低于美国。从历史季节性流感疫苗数据上 看,我国全人群中该疫苗接种率在 5%~30%,对应美国的接种率在 35%~45%。 儿童和老年人属于高危人群,其季节性流感疫苗接种率高于 18~59 岁成年人; 但在不同年龄组中,中国大陆的季节性流感疫苗接种率仍低于美国,同时也低于 欧洲国家。在肺炎疫苗方面,2016 年美国全人群肺炎疫苗接种率为 24%,65 岁以上老年人肺炎疫苗接种率为 66.9%,儿童肺炎疫苗接种率为 85.8%。儿童 是肺炎疫苗接种率最高的群体,中国上海儿童肺炎疫苗接种率仍较低,低于对应 美国儿童的 80%。我国流感和肺炎疫苗接种率有提升空间。
2009 年甲流爆发后接种率提高,预计 2020 年三季度流感和肺炎疫苗接种率将 提高。2009 年 H1N1 流感在美国大面积爆发,并蔓延到 214 个国家和地区,当 年除去常规的季节性流感疫苗的接种外,还有 H1N1 流感疫苗接种,相关研究显 示中国 H1N1 流感疫苗接种率达 37.3%。美国三价流感疫苗的接种与往年结节 性流感疫苗接种率持平,约 41.2%;单价 H1N1 疫苗的接种率为 27%;两者总 计接种率为 47.8%,高于以往水平。因为我们可以发现在大规模疫情流行期间 相关疫苗接种率均有所上升。由于新冠病毒与普通流感和肺炎的症状相似,在新 冠疫情仍在全球蔓延的情况下,秋冬季节为肺炎流感季人们接种疫苗的意识有望 提升。三季度为流感疫苗和肺炎疫苗接种季,我们看好 2020 年为我国流感疫苗 和肺炎疫苗接种率提升的元年。
目前全球已经有 6 款新冠疫苗进入临床试验 3 期,其中 1 款 mRNA 疫苗,2 款 腺病毒载体疫苗,3 款灭活疫苗,预计最快 2020 年底有望获批上市,即将开启 商业化销售的阶段。新冠疫苗商业化生产带来疫苗辅料产业链的景气度提升。疫 苗产业链主要是生产线的构建、生产流程中需要用到辅料和佐剂、储存疫苗需要 用到玻璃瓶和预充针。叠加三季度是流感和肺炎疫苗接种季,我们看好接种率的 提升。因此我们下半年全面看好疫苗行业,给予行业推荐评级。
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