医药行业mRNA产业链深度报告：mRNA产业迎来历史机遇，国产力量加速崛起

mRNA前沿技术快速发展，有望成就下一个万亿市场mRNA被称为“万能钥匙”，理论上能够表达任何蛋白质，可以探索治疗几乎所有基于蛋白质的疾病。mRNA技术的应用领域主要分为免疫疗法、蛋白质替代疗法和再生医学疗法，在新冠疫苗研发中，mRNA技术首次得到产业化验证，重点体现出其蛋白表达能力强，研发周期短的独特优势，目前mRNA技术已逐步推进至蛋白替代疗法，细胞治疗等领域，其未来产业化应用场景十分丰富。根据BMC相关统计，2025年全球抗体药物市场可达3000亿美金，mRNA技术作为可与抗体媲美的治疗手段，考虑到治疗方式的突破性、新冠疫情的助力以及技术更迭加速等情况，我们预计未来mRNA疫苗和药物市场规模也将达到万亿以上。 国产专利申报加速构建行业壁垒，新兴生产技术有望加速应用。尿苷结构及LNP递送系统对mRNA药物整体稳定性起决定性作用，国际龙头针对上述技术专利进行重点布局，国内企业也在积极投入mRNA新技术研究及专利保护建设，包括康希诺生物，艾博生物，斯微生物，键凯科技等，在LNP、尿苷修饰等领域均有自主专利布局，国产行业壁垒逐步构建。另外mRNA存在精准合成难度高、易降解、难保存等特点，使得mRNA药物在过程控制、大规模制备工艺及质量控制等方面具备挑战。mRNA加帽加尾技术，LNP及微流控技术相辅相成，有效提高分子稳定性，助力临床放大生产，为mRNA生产技术流程核心组成，这些新兴技术在生产工艺中的应用有望得到进一步拓展。 产业链迎来历史性发展机遇，国产力量加速崛起。mRNA产业链涉及生物、化学、工程等多学科交叉，在控制生产成本的同时并构建稳定产业链成为mRNA新药公司能否实现商业化的关键，有成熟团队和经验CDMO企业将会成为大部分mRNA创新企业的选择。此外目前在关键原材料和耗材方面，国产企业可以提供生产所需的全套材料，未来随着mRNA技术在蛋白替代疗法等多类新兴应用的逐步落地，对上游供应链的需求将大幅增加，产业链将迎来历史性机遇。 投资建议：伴随国产mRNA疫苗持续进展及mRNA技术应用拓展，建议重点关注具有自主知识产权的国产mRNA疫苗标的如康希诺生物，石药集团等；同时我们重点推荐国产mRNA上游产业链标的，如金斯瑞生物科技（质粒生产），诺唯赞（酶），键凯科技（LNP材料），纳微科技（纯化填料）等。 风险提示：mRNA研发投入不及预期的风险；研发进度不及预期风险；其他系统性风险。 重点公司盈利预测、估值与评级 ............................................................................................................................... 1前沿技术平台快速发展，孕育广阔成长空间1.1“万能钥匙”mRNA，解码各类复杂疾病 3 3 .................................................................................................................................... ....................................................................................... 1.2前瞻性研究迅速崛起，mRNA有望成为下一个万亿市场奠基技术2mRNA专利壁垒高，国内专利申请加速突破海外限制 4 11 11 13 .......................................................................................................... .......................................................................................................................... 2.1国际龙头抢占核心专利，打造行业竞争壁垒 2.2国产专利申请增速显著，多点突破海外技术壁垒3mRNA生产工艺复杂，新兴技术有望加速应用 .................................................................................................................. ...................................................................................................................... 13 14 15 18 21 ...................................................................................................................... 3.1质粒原液生产工艺相对成熟，纯度为关键指标3.2加帽加尾为mRNA原液大规模生产关键步骤 ....................................................................................................................... .................................................................................................................. 3.3微流控技术提升制剂均一性，提高放大生产效率3.4质量控制环节检测流程复杂 ...................................................................................................................................................... .................................................................................................................... 4产业链迎来历史性发展机遇，国产力量加速崛起 22 23 27 .................................................................................................. 4.1关键原材料及耗材的国产供应链完善，技术水平持续提升4.2mRNA生产工艺复杂，CDMO服务具备独特优势5投资建议 .............................................................................................................. ........................................................................................................................................................................................ 29 29 30 30 ........................................................................................................................................................................................ 6风险提示插图目录表格目录 ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ 1前沿技术平台快速发展，孕育广阔成长空间 mRNA技术发展历史悠久，递交和修饰技术的成熟促使其进入产业化应用阶段。mRNA是由DNA的一条链作为模板转录而来、携带遗传信息指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。1961年mRNA这类生物大分子首次被发现，之后临床应用不断得以拓展，期间以mRNA技术为核心的相关研发企业也初见端倪，如CureVac、BioNTech和Moderna等。2015年后，递送技术与修饰技术的成熟推动其加速发展，而2020年的新冠疫情使得mRNA疫苗和药物受到全球广泛的关注，从而带动mRNA领域的研究快速发展。 图1：mRNA技术发展历程 1.1“万能钥匙”mRNA，解码各类复杂疾病 mRNA药物可以激发人体自身免疫系统，治疗效果显著。mRNA药物基本原理是将已修饰的mRNA模板注射到细胞质内，在胞内产生对应蛋白产物，分泌至胞外后可以刺激人体的免疫系统，从而产生免疫反应。该免疫反应主要是通过在mRNA的编码序列中引入分泌信号实现，常规的蛋白无法引起类似反应。 图2：mRNA药物治疗原理 mRNA可用于表达各类蛋白，引领现代制药的第三次浪潮，靶点丰富安全性高。mRNA在理论上能够表达任何蛋白质，因此可以探索治疗几乎所有基于蛋白质的疾病，用于精准的个体化治疗。与目前的疗法相比，mRNA优势主要体现在两方面：1）安全性高：仅在细胞质内表达，无需进入细胞核，效率高，且没有整合进基因组的风险，免疫源性低，代谢产物纯天然，没有持续累积毒性的风险；2）靶点丰富：很多难成药的蛋白或胞内蛋白均可由mRNA编码表达，且可分泌至胞外、靶向受体或循环系统，靶向性选择更加丰富。 表1：mRNA疗法与其他常见疗法比较 1.2前瞻性研究迅速崛起，mRNA有望成为下一个万亿市场奠基技术 下游应用场景丰富，全球mRNA研究如火如荼。根据Nature相关统计，截至2021年7月底，全球mRNA疫苗和药物在研管线共180条，虽大多数处于早期阶段，但其中新冠相关应用仅有22条，其余传染病、罕见病和肿瘤相关则多达158条，充分说明虽然新冠疫情推动了mRNA技术的研发，但其应用场景在持续拓宽，并不局限于新冠领域。综合考虑临床管线成功概率、推出时间及潜在市场需求等因素，预计2035年全球mRNA医药市场规模约230亿美元。 图3：全球mRNA疫苗和药物在研管线 mRNA全球三大巨头充分布局各类应用场景，其中免疫领域进展最快。根据技术手段的不同，mRNA技术的应用领域主要分为：免疫疗法、蛋白质替代疗法和再生医学疗法，其中免疫疗法中的预防性疫苗和肿瘤免疫是目前的研究热点。 截至2022年4月，按适应症来区分，Moderna、BioNTech和Cure