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1、前言 基于報告研究,我們認為中國當前的新冠醫藥領域呈現出全面創新、加速創新、智慧創新的三方面關鍵研發特征,并對相關技術領域的研發進展和趨勢做出整體性的分析和描摹。新冠疫情作為百年一遇的“黑天鵝”事件或許終將過去,但在這一“應激”狀態下積蓄的技術能量,將有可能推動更深層次的醫藥乃至醫療行業的系統性革新。特別說明一點,本報告中我們對新冠醫藥相關專利和管線的分析框定在“疫情期間”,由于疫情仍在持續,具體的數據檢索時間限定為2020 年 1 月 1 日起至 2022 年 6 月 30 日期間。疫情讓我們更深刻地意識到時不我待,智慧芽希望通過這份報告,幫助對醫藥行業、對中國科技創新的關注者更好厘清趨勢、
2、捕捉動能,推動變革。2020 年爆發的新冠肺炎是百年一遇的全球性公共衛生事件,至今疫情雖有緩和趨勢,但影響仍然存在。面對嚴峻疫情,中國全力投入新冠相關的研發創新,力圖降低疫情影響、終結疫情蔓延。在首次疫情爆發兩年半的這個時間窗口,智慧芽旗下智慧芽創新研究中心發布疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告,智慧芽作為研發創新賦能者,深度挖掘多維度研發和科技創新數據,梳理這段時間的研發進展,力圖呈現疫情下新冠醫藥研發的總體特征和關鍵趨勢。區別于業界對產品和商業的關注,我們更關注研發的過程,聚焦技術的發展走向和模式,重視研發在不同主體間的合作和角力。通過這個報告,我們希望呈現:中國在新冠相關的醫
3、藥研發上進展如何?當前呈現怎樣的技術能力和格局?過程中又發生著哪些深層的模式變革?智慧芽創新研究中心2022 年 7 月01智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告1.中國在當前的新冠醫藥研發中呈現出全面創新、加速創新、智慧創新的三方面關鍵特征。全面響應疫情,中國新冠醫藥研發活躍度高、技術體系全,但前沿技術仍待突破。創新加速,中國新冠醫藥研發通過多個環節的革新,全生命周期大幅縮短;信息賦能,AI 醫藥和數字化技術在應對疫情多元場景中發揮重要作用。2.中國在新冠醫藥研發中全球活躍度最高。截至 2022 年 6 月 30 日,中國在新冠醫藥方面累計專利申請和授權發明專利數量上均位居全球
4、第一,分別占全球相關專利申請量的 56%和 70%。3.中國在新冠醫藥研發中科研機構參與度高,頭部科研機構發揮引領作用??蒲袡C構及醫院在中國新冠醫藥研發中發揮重要作用,截至 2022 年 6 月 30 日累計專利申請占比高達 45%,是美國這一比例的兩倍,表現出突出的科研驅動特色,并且頭部科研機構及醫院在中國新冠醫藥研發中具有更強的引領性,在相關專利申請前 20的申請人中高??蒲袡C構占 17 席,而美國僅 8 席。4.中國在病毒檢測-疫苗預防-藥物治療全過程中已形成完整的技術能力,但在疫苗和藥物的前沿技術上較美國仍有差距。截至 2022 年 6 月 30 日,疫苗預防上,中國已有六款獲批疫苗均
5、采用成熟技術制備,但在前沿 mRNA 疫苗上尚無產品獲批,較美國已有兩款mRNA疫苗獲批且在世界范圍內廣泛使用、效果良好來看仍有差距;藥物治療上,中國雖有兩款自研生物新藥獲批,但目前其他治療用生物制品和化藥仍在臨床中,較美國在新冠藥物治療種類和數量,我國較單一,研發進展也落后于美國。5.新冠倒逼下,我國新冠相關疫苗和藥物的研發全面加速,相較于 8-15 年之久的全球生物醫藥一般研發周期,縮短 70-90%。在研發管線層面,新冠疫苗研發和新冠藥物研發的全周期分別是 12-16 個月和 20-24 個月,研發管線周期大幅縮短高達70-90%,與美國相比稍有遜色。在專利保護層面,中國新冠相關診療發明
6、專利申請周期縮短至 14-16 個月,整體降幅約 30%,與美國相當。6.臨床合并和特別審批兩方面因素推動新冠醫藥研發各個階段加速奔跑。臨床階段,臨床合并大幅壓縮了臨床時間;在上市申請和專利申請階段,政府審批加速發揮重要作用,通過藥品特別審批政策和專利綠色通道機制保障了產品及時上市和專利及時授權。主要觀點摘要 02智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告7.AI 技術在新冠醫藥研發中有活躍應用,在檢測和治療兩個環節的研發發揮重要作用。截至 2022 年 6 月 30 日,中國累計在 AI 應用于新冠研發的相關專利申請為 79族,全球占比達到 36%。檢測確診領域,“CT 影像輔助診
7、斷”是最重要應用方向,相關專利占 AI 技術應用于檢測領域總專利數的 57%;藥物治療領域,應用 AI 開展“老藥”篩選的研發成果突出,相關專利占 AI 技術應用于藥物研發領域總專利數的 86%。8.疫情以來,中國科技大廠在 AI 醫藥研發領域加速入局、持續提升技術能力。截至 2022 年 6 月 30 日,在中國專利規模前 20 的申請人中,平安、騰訊、百度三家科技大廠排名大幅躍升,專利申請占比從疫情前的 8%大幅躍升至 28%。9.數字醫療技術在抗擊疫情的多場景中發揮重要作用,中國在數字醫療技術研發中活躍度最高。截至 2022 年 6 月 30 日,中國累計在應用于新冠疫情的數字醫療領域專
8、利申請累計 261 族,全球占比高達 54%。應對疫情,中國數字醫療研發聚焦于疫情監測、醫療保健資源/設施的安排和智能采樣監測等場景。03智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告方法說明 版權聲明 免責聲明333333前言主要觀點摘要目錄目錄一.全面響應,中國新冠醫藥研發活躍度高、技術體系全,但前沿技術仍待突破1.1 中國新冠醫藥研發呈現活躍度高、科研機構參與強、重視前端檢測的三個特點1.2中國已在新冠醫藥中形成完整技術能力,但在前沿技術上較美國仍有差距二.創新加速,中國新冠醫藥研發多環節革新,全生命周期大幅縮短2.1 新冠醫藥的研發全周期全方位大幅度縮減2.2 臨床合并和特別審批
9、兩方面因素推動研發加速三.信息賦能,數字技術在應對疫情的多元場景中發揮重要作用3.1 AI技術在新冠醫藥研發中有活躍應用,中國科技大廠加速AI醫藥布局3.2 應對新冠疫情的數字醫療技術研發活躍,疫情以來整體技術加速發展01020405081818222424290504智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告一.全面響應,中國新冠醫藥研發活躍度高、技術體系全,但前沿技術仍待突破 新型冠狀病毒肺炎(以下簡稱“新冠“)是人類近百年來遭遇的影響范圍最廣的全球性大流行病,其在全世界形成了危害社會的重大疫情,面對來勢洶洶的新冠疫情,中國果斷打響疫情防控阻擊戰。需要說明的是,我們參考國家衛生和
10、健康委于2022 年 3 月發布的最新新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第九版),將新冠醫藥研發相關技術分為“病毒檢測”、“疫苗預防”和“藥物治療”三個關鍵板塊進行研究。697697118118636322228 8142142中國美國俄羅斯韓國伊朗其他國家圖表 1-2 2020 年至今全球新冠醫藥研發上授權發明專利 TOP5 國家對比(單位:件)(資料來源:智慧芽)授權發明440044001604160434634613913910810812131213中國美國印度韓國德國其他國家圖表 1-1 2020 年至今全球新冠醫藥研發上專利申請量 TOP5 國家對比專利申請量(單位:族)(資料來
11、源:智慧芽)1.1 中國新冠醫藥研發呈現活躍度高、科研機構參與強、重視前端檢測的三個特點1.1.1 中國新冠醫藥技術規模位居全球第一且研發響應迅速中國在新冠醫藥方面專利申請和授權發明專利上均位居全球第一,分別占全球專利量的 56%和 70%。具體看,全球目前在病毒檢測、疫苗預防、藥物治療方面相關專利申請總量約 7.7千族,中國在專利申請數量上遙遙領先其他國家,其相關專利申請約 4.4 千族,是美國相關專利申請量的 2.7 倍,遙遙領先于排名第三位的印度相關專利申請量的 13 倍。同時,在授權發明專利上中國也保持領先,相關發明專利授權量為 697 件,是美國的 6 倍。1本報告以專利簡單同族為分
12、析對象。一件專利往往在不止一個國家被申請,同一個專利在各個國家的申請組成一個專利簡單同族。一族專利可以被認為是一個技術成果,是對研發成果的一個較好擬合。105智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告對比中美新冠醫藥相關專利申請趨勢,中國面對疫情反應速度較快。疫情首先爆發在武漢,中國在第一時間迅速做出反應,新冠醫藥技術的研發熱度在疫情初期(2020 年 2 季度)就達到峰值,隨著疫情在 2020 年 2 季度得到有效控制,研發熱度有所下降,但始終保持較高水平。美國的新冠醫藥技術的研發熱度則在 2021年 1 季度環比 2020 年 4 季度翻了三倍,并且2021 年 2 季度環比 1
13、 季度研發熱度又提升了超過 80%,在 2021 年 2 季度達到峰值。圖表 1-3 2020 年以來中美新冠醫藥研發相關專利族申請數量季度變化情況(單位:族)(資料來源:智慧芽)中國專利申請量美國專利申請量中國季度環比增速美國季度環比增速1.1.2 中國頭部科研機構和醫院在新冠醫藥研發中更為活躍科研機構及醫院在中國新冠醫藥研發中發揮重要作用,專利申請占比高達 45%,是美國同一比例的兩倍,表現出突出的科研驅動特色。從專利申請人結構來看,中國新冠醫藥相關專利中有 34.1%來自高校和科研院所,有 11.1%來自于醫院,相比而言,美國的高校及科研院所專利申請占比在 20.8%,而醫院僅為 1.0
14、%,遠低于中國。53.8%53.8%企業企業34.1%34.1%科研院所科研院所(含高校)(含高校)11.1%11.1%醫院醫院7.8%7.8%個人個人1.2%1.2%其他其他55.7%55.7%企業企業20.8%20.8%科科研院所(含研院所(含高校)高校)1.0%1.0%醫院醫院20.3%20.3%個人個人2.1%2.1%其他其他中國美國圖表 1-4 2020 年以來中美新冠醫藥相關專利的申請人類型分布(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)企業科研院所(含高校)醫院個人其他說明:申請人維度的專利按族統計,時間維度上截至 2022 年 6 月 30 日06智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫
15、藥研發趨勢報告說明:為更好刻畫技術規模,專利按專利族匯總;時間維度上按申請日統計,截止 2022 年 6 月 30 日,但由于專利申請至公開有 0-18 個月的滯后期,2022 年上半年的專利申請大部分均未披露,因此本圖不呈現 2022 年數據0%50%100%150%200%250%300%350%02004006008002020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q4企業科研院所(含高校)醫院個人其他頭部科研機構及醫院在中國新冠醫藥研發中具有更強的引領性。在相關專利申請前 20 的申請人中,17 家均為高??蒲袡C構,申請量最大的是解放軍軍事
16、科學院軍事醫學研究院,申請量達到 72 族,是第二名的 2 倍,此外中科院體系的研究院所及中山大學等領先大學也普遍有20-40 族專利申請。前 20 名申請人中,2 家為醫院,公司僅 1 家。對比美國相關專利申請前20 中不同類型申請人分布均衡,頭部公司和頭部科研機構均較為活躍,排名前四位的都是制藥企業,呈現出商業驅動的特色。圖表 1-5 2020 年以來中美新冠醫藥相關專利的申請人 TOP20 情況(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)科研機構和高校通過大規模研發形成了較高的研發質量,中國比較知名的新冠疫苗和治療用藥中都有科研機構及醫院的身影,例如中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院與康希諾
17、生物股份公司合作開發重組腺病毒載體COVID-19 疫苗已于國內獲批上市。此外中國唯一獲批的新冠單抗聯合療法安巴韋單抗和羅米司韋單抗,是騰盛博藥與深圳市第三人民醫院和清華大學合作的成果。這一療法從新冠康復期患者中獲得的單克隆中和抗體,特別應用了生物工程技術以降低抗體介導依賴性增強作用的風險,并延長血漿半衰期以獲得更持久的治療效果。40403939171714141313121212121111101010109 99 99 98 88 88 88 88 88 88 8瑞澤恩制藥公司加利福尼亞大學董事會埃皮瓦克斯公司輝瑞大藥廠威斯塔解剖學和生物學研究所得克薩斯大學體系董事會小利蘭斯坦福大學托管委
18、員會佛羅里達大學研究基金會有限公司科羅拉多州立大學董事會匹茲堡大學摩登納特斯有限公司華盛頓大學索倫托醫療有限公司(美國)耶魯大學貝勒醫學院通用醫療公司威斯康星校友研究基金會里格爾藥品股份有限公司西奈山伊坎醫學院泰格魯斯有限責任公司說明:申請人維度的專利按族統計,時間維度上截至 2022 年 6 月 30 日72723737373732323232313131313131303028282525252523232323222221211919181818181818中國人民解放軍軍事科學院軍事中山大學中國科學院微生物研究所復旦大學重慶醫科大學清華大學山東大學大連化學物理研究所江蘇省疾病預防控制中
19、心(江蘇中國科學院上海藥物研究所四川大學華西醫院中國科學院武漢病毒研究所武漢大學上海市公共衛生臨床中心中國科學院深圳先進技術研究院北京大學廈門大學上海交通大學廣州達安基因股份有限公司四川大學中國人民解放軍軍事科學院軍事江蘇省疾病預防控制中心(江蘇07智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告中國美國1.1.3 中國在新冠醫藥上的研發更聚焦于檢測板塊對比全球和美國在新冠醫藥領域的專利申請格局,區別于全球及美國的研發焦點都是藥物治療,中國研發焦點更聚焦于病毒檢測。具體看,全球在新冠藥物治療方面相關專利申請數量最多,約占 45%、病毒檢測相關專利申請約占 37%;中國則正好相反,在藥物治療
20、方面專利申請占比 35%、病毒檢測方面相關專利申請約占 44%;對比美國雖然整體專利申請量不及中國,但 65%研發重點在藥物治療上,病毒檢測方面專利申請僅有 14%。圖表 1-6 2020 年至今全球及中美在新冠醫藥不同技術板塊的專利規模對比(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)病毒檢測疫苗預防藥物治療中國美國全球1.2 中國已在新冠醫藥中形成完整技術能力,但在前沿技術上較美國仍有差距1.2.1 中國已在新冠醫藥研發中形成基本閉環的技術方案在病毒檢測、疫苗預防、藥物治療三大板塊,中國均已形成技術能力并構建了端到端的技術方案。2020 年至今,中國獲批新冠疫苗數量達6 款,獲批用于新冠治療的藥物
21、3 款;對比美國獲批新冠疫苗3款、用于新冠治療藥物9款。這里列出的藥物僅包括新冠治療用化藥和生物制品;獲批包括了附條件獲批、緊急使用授權獲批等。22圖表 1-7 2020 年至今中美在新冠醫藥中的技術能力對比(資料來源:智慧芽、公開資料)08智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告說明:新冠主要用疫苗/藥物相關信息統計時間截至 2022 年 6 月 30 前公開的信息、獲批包括緊急使用授權等,此處不包括中藥中國美國均為成熟技術路線2 款自研生物新藥&1 款化藥請專病毒檢測3 款藥物疫苗預防藥物治療6款疫苗已形成完善檢測體系3款疫苗已形成完善檢測體系9 款藥物5款生物藥&4款化藥2款
22、為前沿mRNA疫苗&1款成熟技術路線核酸&抗原檢測為主核酸&抗原檢測為主37%44%21%18%21%14%45%35%65%1.2.2 病毒檢測方面,中國已建立完善檢測體系并牽頭建立新冠國際檢測標準病毒檢測是進行病例識別和疫情監測的重要手段,中國已經形成了完善的病毒檢測體系,并牽頭建立了首個專門針對病毒檢測的國際標準。在病毒檢測方面,中國已經形成了以核酸檢測為金標準+抗原檢測作為補充手段的檢測方案。在新冠病毒國際檢測標準建立上,2022 年 4 月由中國市場監管總局(標準委)組織華大基因、中國標準化研究院等單位提出并聯合全球專家共同研制的新冠病毒檢測的首個國際標準體外診斷檢驗系統核酸擴增法檢
23、測嚴重急性呼吸系統綜合征冠狀病毒 2(SARS-CoV-2)的要求及建議(ISO/TS 5798:2022)由國際標準化組織(ISO)發布。標準的建立對新冠病毒檢測的分析實驗全流程步驟進行規定,明確精確度、檢測限、包容性、特異性等病毒檢測的綜合評價指標,構建病毒檢測的質量體系同時為病毒檢測的質量控制提供了標準化手段。中國應用情況核酸檢測抗原檢測作為金標準作為補充檢測手段技術成熟度/復雜度成熟/較復雜成熟/不復雜技術路線解釋通過 PCR檢測病毒基因(RNA)檢測病毒蛋白(如核衣殼或刺突蛋白)圖表 1-8 兩種主流病毒檢測方法對比(資料來源:智慧芽、公開資料)準確度高一般優勢靈敏度高準確度更高窗口
24、期更短可快速檢測操作簡單成本低缺點需專門儀器設備/專業技術人員;出結果較慢準確度不夠使用者機構、臨床醫院使用個人自測-但實際上,在該國際標準出臺前,中國病毒檢測相關技術已經是全球病毒檢測領域的“事實標準”。中國企業生產的核酸檢測、以及抗體檢測/抗原檢測產品,在全球很多國家已擁有很高的市占率,在有些國家,市占率甚至超過了 80%。09智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告1.2.3 疫苗預防方面,中國獲批疫苗均為成熟技術路線,但前沿技術路線尚未獲批中國已有 6 款采用成熟技術路線的新冠疫苗獲批上市,并馳援多國抗疫。當下最熱門的mRNA 疫苗,雖較美國有所欠缺,但已有多家企業積極布局
25、研發,九成在研管線已進入臨床階段。1)六款獲批疫苗均為成熟技術路線在 2020 年 1 月到 2022 年 6 月期間,中國目前獲批上市的 6 款疫苗使用的三種技術路線都較為成熟。第一種為非常成熟的滅活疫苗,走這個技術方向的公司/研究機構包括北京生物制品研究所、武漢生物制品研究所有限責任公司、北京科興中維生物技術有限公司、深圳康泰生物制品股份有限公司等;第二種為重組蛋白疫苗,走這條技術路線的公司/研究機構包括安徽智飛龍科馬生物制藥有限公司、中微所等;第三種為腺病毒載體疫苗,主要公司/研究機構包括康希諾生物股份公司、軍事醫學研究院等。而美國獲批上市的 3 款疫苗中,兩款采用mRNA 疫苗,另外一
26、款為腺病毒載體疫苗。中國獲批數量美國獲批數量解釋技術路線圖表 1-9 2020 年至今中美獲批新冠疫苗技術路線和獲批疫苗的數量對比(資料來源:智慧芽、公開資料)技術成熟度優點缺點1240 10 病毒直接殺死后做成疫苗通過基因工程方法,大量生產新冠病毒最有可能作為抗原的 S 蛋白并注射到人體,刺激人體產生抗體滅活疫苗重組蛋白疫苗成熟成熟作用速度快安全性和有效性均較高安全、高效;可規?;a接種劑量大、免疫期短、免疫途徑單一等找到良好的表達系統較難-3411 02 用經過改造后無害的腺病毒作為載體,裝入新冠病毒的 S蛋白基因,制成腺病毒載體疫苗,刺激人體產生抗體將編碼病毒的 S 蛋白的基因,mRN
27、A直接注入人體,利用人體細胞在人體內合成 S 蛋白,刺激人體產生抗體腺病毒載體疫苗核酸疫苗成熟突破性技術安全、高效;存儲較為方便可快速制備、有效性好存在載體自身的免疫反應等疫情前無相關人用產品上市、疫苗穩定性較差(對存儲要求高)10智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告(mRNA 疫苗)疫苗首次獲批方面,美國較中國更快取得疫苗的獲批。其中,美國兩款疫苗首次獲批時間都在 2020 年,而中國大部分疫苗都是在 2021 年獲批。(單位:族)(資料來源:智慧芽)圖表 1-10 2020 年至今中美獲批新冠疫苗種類對比中國美國(單位:族)(資料來源:智慧芽)圖表 1-11 2020 年至
28、今中美新冠疫苗首次獲批時間對比中國美國圖表 1-12 中國六款獲批新冠疫苗具體情況(資料來源:智慧芽)4中國武漢生物制品研究所有限責任公司眾康可維新型冠狀病毒肺炎滅活疫苗(Vero 細胞)上市國家原研機構疫苗名稱(商品名)疫苗類型首次獲批日期12中國|阿拉伯聯合酋長國中國北京生物制品研究所(國藥集團)康希諾生物股份公司眾愛可維克威莎新型冠狀病毒肺炎滅活疫苗(Vero 細胞)重組新型冠狀病毒疫苗(5型腺病毒載體)2020-12-092021/2/25序列3中國|印尼|烏茲別克斯坦安徽智飛龍科馬生物制藥有限公司智克威得重組新型冠狀病毒疫苗(CHO 細胞)2021-03-012021-02-2556
29、菲律賓|印尼|巴西|中國|智利|土耳其中國北京科興中維生物技術有限公司深圳康泰生物制品股份有限公司 克爾來??删S克新型冠狀病毒滅活疫苗(Vero 細胞)新型冠狀病毒滅活疫苗(Vero 細胞)2021-01-262021-05-0811智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告1 15 52 21 12020年獲批2021年獲批4 41 11 10 00 01 10 02 2滅活疫苗載體疫苗重組蛋白疫苗 mRNA疫苗中國美國上市國家原研機構疫苗名稱(商品名)圖表 1-13 美國三款獲批新冠疫苗具體情況(資料來源:智慧芽)疫苗類型首次獲批日期12厄瓜多爾|美國|巴西|日本|中國香港|澳大
30、利亞|瑞士|以色列|歐盟|冰島|列支敦士登|挪威|加拿大|智利|英國|巴林|墨西哥|沙特阿拉伯歐盟|美國拜恩泰科楊森公司Comirnaty復必泰Janssen COVID-19 VaccinemRNA疫苗 重組載體疫苗 2020-12-022021-02-27序列3日本|英國|歐盟|以色列|加拿大|美國莫德納公司Spikevax(莫德納2019 新冠肺炎疫苗)mRNA疫苗 2020-12-18此外值得一提的是,中國新冠疫苗已在多國獲批使用。參考 Airfinity 的統計數據,(1)國藥集團新冠疫苗在阿聯酋、巴林和玻利維亞批準上市;(2)科興新冠疫苗克爾來福在印尼、土耳其、巴西、菲律賓及泰國獲
31、批緊急使用;(3)康希諾新冠疫苗克威莎在墨西哥、巴基斯坦、匈牙利獲批緊急使用;(4)智飛生物新冠疫苗智克威得在烏茲別克斯坦獲批緊急使用。圖表 1-14 2020 年至今中國新冠疫苗在海外批準上市的情況疫苗(商品名)(資料來源:公開資料)海外獲批國家(含緊急獲批)眾愛可維克爾來福阿聯酋、巴林和玻利維亞印尼、土耳其、巴西、菲律賓及泰國克威莎智克威得墨西哥、巴基斯坦、匈牙利烏茲別克斯坦12智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告2)中國新冠 mRNA 疫苗尚無產品獲批,多數臨床管線仍處于早期臨床實驗階段 中國在新冠 mRNA 疫苗上仍無產品獲批,目前雖然已有多家企業布局 mRNA 疫苗研
32、發,但多數臨床管線仍處于早期臨床實驗階段。mRNA 疫苗被業界視為疫苗的未來,在新冠抗疫中也有很好的表現。中國有多家企業布局研發管線。目前,根據不完全統計包括云南沃森生物技術股份有限公司、斯微(上海)生物科技股份有限公司、蘇州艾博生物科技有限公司、上海復星醫藥(集團)股份有限公司、上海藍鵲生物醫藥有限公司、艾美疫苗股份有限公司、康希諾生物股份公司、石藥集團有限公司、江蘇瑞科生物技術股份有限公司。3早期臨床實驗包括臨床一期和臨床二期 a31 1 4 4 1 1 1 1 1 1 臨床前臨床1期臨床1/2期 臨床2/3期臨床3期(單位:款)(資料來源:智慧芽)圖表 1-15 2020 年至今中國 m
33、RNA 新冠疫苗主要研發管線階段分布最高研發狀態(中國)在研機構圖表 1-16 2020 年至今中國 mRNA 新冠疫苗研發詳情(資料來源:智慧芽)藥物12臨床前臨床 1 期江蘇瑞科生物技術股份有限公司石藥集團有限公司mRNA 新冠肺炎疫苗COVID-19 mRNA vaccine 序列34臨床 1 期臨床 1 期康希諾生物股份公司|精密納米系統有限公司上海藍鵲生物醫藥有限公司|云南沃森生物技術股份有限公司COVID-19 mRNA LNP vaccine RQ3013-VLP56臨床 1 期臨床 1/2 期上海復星醫藥(集團)股份有限公司斯微(上海)生物科技股份有限公司|上海市東方醫院BNT
34、-161b1mRNA 新型冠狀病毒肺炎疫苗 78臨床 2/3 期臨床 3 期珠海麗凡達生物技術有限公司|艾美疫苗股份有限公司云南沃森生物技術股份有限公司|蘇州艾博生物科技有限公司mRNA 新冠疫苗凍干脂質納米顆粒(LNP)mRNA 新冠疫苗目前,在研 mRNA 疫苗管線中,4 條處于臨床一期中、此外、臨床 1/2 期、臨床 2/3 期、臨床 3 期各一條,進展最快的是云南沃森生物技術股份有限公司和蘇州艾博生物科技有限公司在研的新型冠狀病毒(COVID-19)mRNA疫苗。13智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告1.2.4 藥物治療方面,中國獲批 3 款藥物,同時針對熱門靶點化藥
35、研發已有一半進入臨床1)在新冠治療生物藥和化藥上,中國獲批3款、美國獲批 9 款。截至 2022 年 6 月 30 日,中國獲批新冠治療藥物 3 款(此處僅包括生物制品和化藥),而美國共有 9 款藥物獲批。14智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告二級分類一級分類圖表 1-17 主流新冠藥物技術路線對比和中美藥物獲批數量對比(資料來源:智慧芽)原理12中國獲批數量1 2 小分子化藥、ROTACs等蛋白類藥物(含單克隆抗體、血液制品等)基因療法、細胞療法、其他生物制品化藥生物制品主要是阻斷新冠病毒的復制增殖 主要是阻斷新冠病毒感染人體細胞-給藥方式口服為主 注射為主療效對治療輕至中
36、度療效較好資料顯示Paxlovid 可以有效阻斷新冠關鍵蛋白酶活性,并可對多種變異株有效)適用于全過程治療 適用于暴露前預防(PrEP)、暴露后預防(PEP)以及患病后的治療階段的全過程;病毒變異或導致療效降低價格較高如輝瑞Paxlovid 每療程價格約500 美金 高參考美國中新冠中和抗體平均每劑價格約2000-3000美金美國獲批數量45安全性 不同產品有不同潛在風險 1、Paxlovid 可能對部分服用者造成嚴重的藥物相互作用;2、莫那匹拉韋的作用機制可能會產生基因突變較好中和抗體只能保證短期預防,需要每 1 個月或每 2 個月打一針中國獲批藥物中,兩款是中國企業自主研制的單抗聯合療法藥
37、物,另一個則是輝瑞的小分子藥(奈瑪特韋片/利托那韋片組合包裝,即Paxlovid)。除此之外,也有中藥獲批應用于新冠治療,如蓮花清瘟膠囊、血必凈注射液、清肺排毒顆粒等。(單位:款)(資料來源:智慧芽)圖表 1-18 2020 年至今中美獲批新冠藥物種類對比中國美國對比中美新冠藥物首次獲批時間,美國較中國更快。其中,美國兩款藥物首次獲批時間在2020 年,而中國相關藥物(生物制品和化藥)都是在 2021 年獲批。中國自主研發的新冠治療單克隆抗體藥物(安巴韋單抗羅米司韋單抗的聯合療法),是由清華大學醫學院教授、清華大學全球健康與傳染2020 年獲批2021 年獲批2022 年獲批(截至 6 月 3
38、0 日)(單位:款)(資料來源:智慧芽)圖表 1-19 2020 年至今中美獲批新冠藥物時間對比中國美國圖表 1-20 2020 年至今中國獲批三款新冠生物藥和化藥(資料來源:智慧芽)上市國家原研機構藥物名稱類型首次獲批日期12中國中國騰盛博藥騰盛博藥安巴韋單抗羅米司韋單抗生物制品(單克隆抗體)生物制品(單克隆抗體)2021-12-082021-12-08-3中國|以色列|日本|歐盟|英國|韓國|美國輝瑞Nirmatrelvir/Ritonavir奈瑪特韋/利托那韋化藥(小分子化藥)2021-12-22病研究中心與艾滋病綜合研究中心主任張林琦教授領銜研發,獲得中國藥品監督管理局(NMPA)的上
39、市批準。此獲批標志著中國擁有了首個全自主研發并經過嚴格隨機、雙盲、安慰劑對照研究證明有效的抗新冠病毒特效藥。15智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告1245化藥生物制品0302612020年獲批2021年獲批2022年獲批(截止6月30日)上市國家圖表 1-21 2020 年至今美國獲批九款新冠生物藥和化藥(資料來源:智慧芽)藥物12美國|歐盟|日本中國|以色列|日本|歐盟|英國|韓國|美國化藥(小分子化藥)化藥(小分子化藥)-34新加坡|哥斯達黎加|印度|日本|美國|英國美國化藥(小分子化藥)生物制品(單克隆抗體)56加拿大|瑞典|歐盟|英國|美國美國生物制品(單克隆抗體生物
40、制品(單克隆抗體)7美國生物制品(單克隆抗體)8歐盟|冰島|列支敦士登|挪威|瑞士|英國|日本|印度|加拿大|美國生物制品(單克隆抗體)9美國藥物名稱Remdesivir瑞德西韋Nirmatrelvir/Ritonavir奈瑪特韋/利托那韋Molnupiravir莫那比拉韋Bebtelovimab貝特洛韋單抗Cilgavimab/ixagevimab西加韋單抗/替沙格韋單抗Bamlanivimab巴尼韋單抗Etesevimab埃特司韋單抗Casirivimab/imdevimab卡西瑞單抗/伊德單抗Olumiant(baricitinib)巴瑞替尼化藥(小分子化藥)原研機構吉利德科學公司 輝瑞
41、埃默里大學 禮來制藥阿斯利康范德比爾特大學醫學中心禮來制藥上海君實生物醫藥科技有限公司再生元 羅氏英塞特公司首次獲批日期2020-05-072021-12-222021-11-142022-02-112021-12-082021-02-092021-02-092020-11-212022-5-1116智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告1 16 63 31 12 2藥物發現臨床前臨床一期 臨床二期 臨床2/3期(單位:款)(資料來源:智慧芽)圖表 1-22 2020 年至今中國 3CL 蛋白酶靶點新冠小分子化藥研發管線在臨床階段的分布情況其中,由中國科學院上海藥物研究所(上海藥
42、物所)和中國科學院武漢病毒研究所(武漢病毒所)共同原研的可口服抗新冠病毒候選新藥VV993,已于 2022 年 1 月 26 日在全球除烏茲別克斯坦、吉爾吉斯斯坦、哈薩克斯坦、土庫曼斯坦、塔吉克斯坦(中亞五國)外的國家或地區范圍內的研究、生產及商業化。2)藥物研發管線上,基于熱門靶點 3CL 蛋白酶的小分子化藥約一半已進臨床在新冠小分子化藥研發上,針對熱門靶點 3CL蛋白酶靶點的研發管線數量最多,目前全球仍有38個相關在研管線,我國也有多家企業布局,占全球在研企業的 34%,且目前約一半研發管線已進臨床階段。新冠小分子化藥被認為或將成為新冠疫情的終結者,對此中國企業正在加緊研發。目前全球進展最
43、快的 3CL 蛋白酶抑制劑是輝瑞的新冠口服藥 Paxlovid,已在多個國家獲緊急使用授權,也是我國唯一一款獲得附條件上市批準的小分子化藥。主要原因是 3CL 蛋白酶(3C-likeprotease,3CLpro)是新冠病毒復制過程中不可或缺的蛋白水解酶,其氨基酸序列在目前已出現的多個新冠病毒變異株中幾乎沒有變化,屬于高度保守的抗新冠病毒藥物研發的重要靶標。圖表 1-23 2020 年至今中國 3CL 蛋白酶靶點新冠小分子化藥在研管線具體情況(資料來源:智慧芽)序號在研機構藥物最高研發狀態(全球)12345678藥物發現3CL proteinase inhibitor博濟醫藥科技股份有限公司臨
44、床前3CLproPROTACs陜西科技大學|陜西盤龍醫藥股份有限公司臨床前VV993上海君實生物醫藥科技股份有限公司臨床前ASC11歌禮制藥有限公司臨床前CN-2021安帝康(無錫)生物科技有限公司臨床前3CL protease inhibitor福建廣生堂藥業股份有限公司臨床前SYZJ001三優生物醫藥(上海)有限公司臨床 1 期EDDC-2214云頂新耀醫藥科技有限公司9臨床 1 期RAY1216廣東眾生睿創生物科技有限公司10111213臨床 1 期YBSW015亞寶藥業集團股份有限公司臨床 2 期Pentarlandir心悅生醫股份有限公司臨床 2/3 期FB2001前沿生物藥業(南京
45、)股份有限公司臨床 2/3 期SIM-0417江蘇先聲藥業有限公司17智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告在與疫情賽跑中,全球醫藥企業在新冠疫苗/治療藥物方面速度可謂快如閃電。新冠疫苗/治療藥物在研發、臨床試驗、注冊審批等多個必經環節均明顯提速,使得新冠疫苗/治療藥物從研發到注冊上市花費的時間壓縮約九成,只有一般情況下新藥研發的十分之一;與此同時為了激勵新冠醫藥技術的研發以盡快遏制疫情,多國針對新冠醫藥相關專利出臺專利加速審批通路,極大加速了新冠相關專利審查速度,新冠醫藥相關發明專利確權周期較同時期生物醫藥產業整體情況加速三到四成。二.創新加速,中國新冠醫藥研發多環節革新,全生
46、命周期大幅縮短2.1 新冠醫藥的研發全周期全方位大幅度縮減2.1.1 新冠醫藥的研發全周期全大幅縮短至 14-24 個月在新冠大流行診療需求的強力推動下,我國在新冠相關疫苗和新藥上的研發全流程縮短至14-24 個月,在研發管線和專利保護層面均有大幅度縮減,相較于 8-15 年之久的全球生物醫藥研發一般周期,縮短 70-90%之多。18智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告在研發管線層面,臨床前、臨床和上市申請三個階段分別降至3-12個月、8-12個月以及約1-2個月。從中國已獲批的 6 款疫苗和 2 款新藥來看:1)臨床前階段,從行業常規的 3-5 年縮短至 3-12 個月,縮減
47、幅度達 70-90%;2)臨床階段,通過臨床合并的方式促使這一階段從行業常規的 3-6 年縮短至 8-12 個月即完成,縮減幅度達 80%左右;3)在上市申請階段,國內獲批的新冠疫苗及藥物以平均 1-2 個月的高效率獲批上市,是常規流程的 1/20。在專利保護層面,新冠相關發明專利從申請到授權的平均時間也減少 30%。生物醫藥領域研發成果通常在研發早期就會啟動專利申請,力圖盡快獲得授權從而護航產品的市場競爭,這一周期在我國當前平均在 20 個月左右。而在新冠疫情背景下,計算新冠相關的授權發明專利的平均情況,從申請到授權平均僅經歷 14-16個月,相比于 20 個月的常規授權周期而言,大幅降低了
48、約 30%。19智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告專利申請階段研發管線專利保護圖表 2-1 2020 年以來中國新冠醫藥研發全生命周期中各環節的加速情況對比(資料來源:智慧芽、公開資料)說明:研發管線的時間周期為按照已獲批的 6 款疫苗和 2 款生物新藥的平均值作出估算,專利保護為已授權的新冠相關專利的平均值;加速幅度為對比全球或中國的一般情況進入進入臨床臨床申請申請上市上市獲批獲批上市上市全球生物醫藥平均36-60個月3 3-1212個月個月全球生物醫藥平均36-72個月全球生物醫藥平均18-48個月8 8 1 2 1 2 個月個月1414-1616個月個月立項立項申請申請
49、專利專利專利專利授權授權固化技術成果護航產品上市中國生物醫藥平均 20 個月臨床前階段約約1 1-2 2 個個月月75%80%90%30%臨床階段申報上市審批階段專利申請階段2.1.2 研發管線層面,新冠醫藥的研發十倍速奔跑中國新冠相關疫苗和新藥從立項到獲批上市全周期在 12 至 24 個月之間,研發管線周期大幅縮短高達 70-90%,與美國在新冠相關疫苗和新藥研發周期相比稍有遜色但基本相當。中國已獲批的新冠疫苗和兩款新藥,疫苗研發全周期在 12-16 個月之間,藥物在 20-24 個月之間,整體與美國新冠相關研發速度相當。在疫苗研發上,中國 6 款疫苗均在 2021 年一季度至二季度初上市,
50、對比美國 3 款獲批疫苗在2020 年四季度至 2021 年一季度上市,略慢于美國;在藥物研發上,中國 2 款生物新藥均于2021 年四季度上市,而美國六款新藥則是從2020年四季度至2022年一季度之間陸續上市,研發全周期用時在 10-26 個月之間,略快于中國。圖表 2-2 中美獲批新冠疫苗、生物藥和化藥研發全周期對比(單位:天數)(資料來源:智慧芽、公開資料)同時值得一提的是“老藥新用”的瑞德西韋(Remdesivir),在疫情爆發后短短數月就獲得緊急使用授權的。究其原因,該藥物作為一款廣譜抗病毒藥物,早已被證實了對同屬于冠狀病毒并且與 COVID-19 在結構上非常相似的非典型性肺炎(
51、SARS)和中東呼吸綜合征(MERS)的病毒病原體均有活性,且具有一定的安全性。因此疫情爆發時,當時已處于臨床實驗階段的瑞德西韋火速啟動了抗新冠的臨床實驗,在被證實可以有效縮短患者康復時間后獲緊急使用授權。臨床階段臨床前階段申報上市審批階段新藥 老藥新用 未區分階段說明:此處新藥是指該藥物獲批(含緊急使用授權)首個申請適應癥為新冠;“老藥新用”是指該藥品在新冠前已經處于在研狀態或已有獲批適應癥;此處分析不包括中藥20智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告此處新藥具體指 中國獲批的兩款生物藥(安巴韋單抗羅米司韋單抗)44安巴韋單抗(騰盛博藥)羅米司韋單抗(騰盛博藥)可維克(深圳康泰
52、)克威莎(康希諾生物)智克威得(安徽智飛龍)眾康可維(武漢生物)克爾來福(北京科興)眾愛可維(北京生物)疫苗藥物疫苗藥物中國美國20202021Q1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3Q4Q4Q4Q4Q1Q1202220202021Q1Q1Q1Q1Q2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3Q4Q4Q4Q4Q1Q12022Q2Q2復必泰莫德納2019新冠肺炎疫苗楊森2019新冠肺炎疫苗卡西瑞單抗/伊德單抗埃特司韋單抗巴尼韋單抗西加韋單抗/替沙格韋單抗奈瑪特韋/利托那韋貝特洛韋單抗瑞德西韋莫那比拉韋巴瑞替尼2.1.3 專利保護層面,新冠醫藥的發明專利確權提速三成中國新冠相關診療發明專利申請周期大幅縮
53、短至 14-16 個月,其中申請到公開時間較公開到授權時間壓縮更多。從 2020 年 1 月 1 日至今,中國新冠相關發明專利從申請到授權平均周期在 14-16 個月,其中,申請到公開的周期在 6-7個月,對比同期生物醫藥領域發明專利平均周期縮短 15-35%;而從公開到授權的周期在 8-9個月,周期縮短幅度在 20-30%。對比美國,發明專利從申請到授權的全周期也在 14-16 個月,其中申請到公開在 8-9 個月,周期縮短 10-25%,而公開到授權在 6-7 個月,周期縮短高達 40-50%??傮w來看,中國相關專利申請人更傾向于主動選擇提前公開來加快啟動實質審查;而美國則是在實質審批上加
54、速從而縮短確權周期。圖表 2-3 2020 年以來中美新冠醫藥相關發明專利確權周期和同期中美生物醫藥產業發明專利確權周期的差異對比(單位:天數)(資料來源:智慧芽、公開資料)公開授權申請申請到公開公開到授權中國新冠診療發明專利美國新冠診療發明專利同期中國生物醫藥產業平均8-9個月6-7個月15-35%同期中國生物醫藥產業平均11-12個月8-9個月同期美國生物醫藥產業平均10-11個月8-9個月6-7個月40-50%20-35%10-25%同期美國生物醫藥產業平均11-12個月說明:統計維度按照專利申請日(2020 年 1 月 1 日-2022 年 6 月 30 日)期間,中美新冠診療相關發明
55、專利的公開和授權時間平均值,對比同時期中美生物醫藥產業發明專利公開和授權時間平均值;其中生物醫藥產業參考戰新二級分類。21智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告兩方面因素加速新冠醫藥的研發全生命周期。臨床側,臨床合并全面壓縮了臨床時間;審批端,新冠疫苗/藥品相關特別審批政策發布和專利綠色通道的開通,保證疫苗/藥物審批效率的同時激勵研發。2.2 臨床合并和特別審批兩方面因素推動研發加速2.2.1 臨床階段,臨床合并是縮短周期的重要因素臨床試驗階段,臨床合并是臨床方面加速的核心因素。臨床合并包括一二期合并和二三期合并兩方面。在一二期合并上,新冠疫苗的研制是在已有的非典 SARS 或
56、MERS 疫苗的基礎上進行的,很多疫苗制備的技術路線是非常成熟、且已經確認對人類是安全,因此多個研發管線選擇把用來測試疫苗安全性的一期和用來測試疫苗有效性的二期臨床進行合并同時進行,從而大幅縮短臨床測試周期;22智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告(單位:條)(資料來源:智慧芽)圖表 2-4 中美在研新冠臨床管線中各臨床階段研發管線數量對比中國美國1095927956112252825727臨床一期臨床1/2期臨床二期臨床2/3期臨床三期此外,企業還選擇將在擴大規模下用來檢測疫苗保護率的臨床三期和二期合并。結合中美目前新冠在研臨床管線情況,可以看出企業普遍采取了臨床合并的方式:
57、中國有 28 項臨床實驗采用了一二期合并、7 項臨床實驗采用了二三期合并,比美國更少。2.2.2 審批端,特別審評方案和專利綠色通道加速審評 新冠肺炎疫情發生以來,國家藥品監督管理局和國家知識產權局分別就新冠藥物、疫苗和專利的審批流程出臺多項政策,通過疫苗藥物審批流程的簡化和專利申請的綠色通道,加快技術成果的落地和應用。在審批流程簡化方面,我國從國家層面到省級醫療機構都有特別審批政策。以國家層面特別審批為例,國家藥品審評中心(CDE)在 2020年 1 月疫情爆發后立即成立抗新型冠狀病毒藥物特別審評工作小組并快速制定工作程序,形成 1 個指導企業應急申報抗新冠肺炎用藥的統籌性指導性方案、4 個
58、具體到疫苗/藥物/中藥等試行審批技術文件、2 個工作程序。具體看,2020 年 1 月 21 日國家藥品審評中心首先形成指導企業應急申報抗新冠肺炎用藥指導性方案藥審中心抗新型冠狀病毒藥物特別審評工作方案;后續陸續制定 4 個具體到疫苗/藥物等技術文件,包括抗新型冠狀病毒(2019-nCoV)藥物申請特別審批申報資料要點(試行),新型冠狀病毒(2019-nCoV)預防用疫苗臨床試驗申請特別審批申報資料要點(試行),用于新型冠狀病毒(2019-nCoV)感染肺炎的中藥申請特別審批申報資料要點(試行),抗新型冠狀病毒(2019-nCoV)藥物臨床試驗申請技術指導原則(試行)等。從審批效果看,相關方案
59、/文件的出臺明顯加速審批速度。公開資料顯示,僅 2020 年 1 月22 日至 1 月 29 日,藥審中心就處理了企業提交的 15 件申請,從中篩選出 7 件交特別專家組評估審核,將評估審核通過的 3 件報國家藥監局,并在國家藥監局下達指令后第一時間啟動特別審評程序。截至 2020 年 2 月 6 日,已有注射用瑞德西韋等3個品種獲得臨床試驗批件。知識產權方面,國家知識產權局在新冠肺炎疫情涉及知識產權問題上三步走并取得良好效果。在疫情爆發后國家知識產權局第一時間發布 關于專利、商標、集成電路布圖設計受疫情影響相關期限事項的公告(第 350 號),明確相關知識產權救濟程序;同時國家知識產權局對涉
60、及防治新冠肺炎的專利、商標申請注冊開辟“綠色通道”,依請求予以優先審查辦理;同時支持企業開展知識產權質押融資,緩解資金困難。23智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告3.1 AI 技術在新冠醫藥研發中有活躍應用,中國科技大廠加速 AI 醫藥布局3.1.1 中國在將 AI 技術應用于新冠醫藥研發上活躍度高中國在 AI 應用在新冠醫藥方面專利申請量領先于其他國家。具體看,AI 應用在新冠醫藥研發中相關專利申請累計約 218 族,中國相關專利申請 79 族,占比 36%,領先于印度和美國。三.信息賦能,數字技術在應對疫情的多元場景中發揮重要作用在將 AI 技術應用在新冠醫藥中,中國主要
61、側重在 AI 應用于病毒檢測方面,這和全球及美國、印度的技術應用情況一致。具體看,全球及中印美在 AI 應用于病毒檢測方面專利申請量分別占 AI 應用于新冠醫藥中全部專利的 84%、82%、93%和 64%,明顯高于疫苗預防和藥物治療相關專利申請量。疫苗研發 AI 技術應用最少,研發方向包括基于人工算法的疫苗設計和疫苗穩定性預測等。圖表 3-2 2020 年至今全球及中印美在 AI技術應用新冠醫藥中專利規模的對比(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)病毒檢測疫苗預防藥物治療(單位:族)(資料來源:智慧芽)圖表 3-1 2020 年至今將 AI 技術應用在新冠醫藥上 TOP5 國家的專利規模對比7
62、979676724244 44 44040中國印度美國英國以色列其他84%82%93%64%4%5%4%4%12%13%3%32%全球中國印度美國24智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告3.1.2 在檢測環節,CT 影像輔助診斷是 AI 醫藥技術的研發熱點從應用領域看,基于 AI 的 CT 影像輔助診斷是AI 技術在新冠醫藥中最重要的應用之一。AI技術在病毒檢測中的應用較多,包括 CT 影像輔助診斷、自動化診斷、疫苗穩定性預測等,其中 CT 影像輔助診斷的專利數量占比高達57%。新冠疫情激發了 AI 在影像輔助診斷中的應用:疫情爆發初始新冠肺炎的確診一度成為難題,而 AI 技術
63、的應用終于破冰。有報道阿里云科技公司向全球醫院免費開放新冠肺炎的人工智能診斷技術,該技術可以輔助醫生對 CT 影像進行分析,20 秒內快速鑒別出病灶部分和比例,并量化病例的輕重程度,準確率達 96%以上。中國在 AI 技術應用在病毒檢測方面 67 族專利申請,美國 21 族相關專利申請,其中中國院校/研究所和醫院大學在相關技術研究比重高于美國。具體看,中國院校/研究所及醫院申請專利量占比約 59%,遠高于美國僅有 5%的技術由院校/研究所研發。59%59%5%5%41%41%95%95%中國美國圖表 3-4 中美在 AI 應用在新冠病毒檢測上不同類型申請人專利申請量占比(單位:族,%)(資料來
64、源:智慧芽)院校/研究院公司/個人/其他25智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)圖表 3-3 AI 技術應用在新冠病毒檢測中不同場景的專利申請量對比 CTCT影像影像輔助新冠輔助新冠診斷診斷57%57%其他其他43%43%(19)中華人民共和國國家知識產權局(12)發明專利(10)授權公告號 (45)授權公告日 (21)申請號 202110040070.X(22)申請日 2021.01.13(65)同一申請的已公布的文獻號申請公布號 CN 112381822 A(43)申請公布日 2021.02.19(73)專利權人 首都醫科大學附屬北京友誼
65、醫院地址 100050 北京市西城區永安路95號專利權人 大連理工大學北京智拓視界科技有限責任公司(72)發明人 王振常雷娜侯代倫李維任玉雪呂晗魏璇張茗昱陳偉吳伯陽(74)專利代理機構 北京維昊知識產權代理事務所(普通合伙)11804代理人 李波孫新國(51)Int.Cl.G06T 7/00(2017.01)G06T 17/20(2006.01)G06K 9/32(2006.01)G06K 9/34(2006.01)審查員 郝寧(54)發明名稱一種用于處理肺部病灶區圖像的方法和相關產品(57)摘要本發明公開了一種用于處理肺部病灶區圖像的方法和相關產品,包括:獲取肺部病灶區域的三維圖像數據;根據
66、肺部病灶區域的三維圖像數據來生成由多個頂點連接而成的四面體網格;利用所述頂點處的體素值來確定所述頂點處的幾何特征值;以及利用所述幾何特征值來替換所述體素值,以實現對所述肺部病灶區域的幾何特征的提取。本發明通過對肺部病灶區域圖像提取高階幾何特征,使得包含更加豐富的特征信息,從而能夠反映病灶區域圖像的本質幾何屬性,以便后續進一步研究。權利要求書1頁 說明書8頁 附圖4頁CN 112381822 B2021.05.11CN 112381822 B以首都醫科大學附屬北京友誼醫院、大連理工大學和北京智拓視界科技有限責任公司聯合申請了一件專利申請號為 CN202110040070.X 為例,專利名稱為一種
67、用于處理肺部病灶區圖像的方法和相關產品的專利為例,該發明通過對肺部病灶區域圖像提取高階幾何特征,使得包含更加豐富的特征信息,從而能夠反映病灶區域圖像的本質幾何屬性,以便對肺部病灶區的發展做準確預測。(資料來源:智慧芽)3.1.3 在治療環節,“老藥”篩選是 AI醫藥技術的研發熱點疫情突然爆發下,使得“老藥新用“(又稱為藥物重定位,即為已經上市或上市失敗的藥物重新確定治療適應癥)成為新冠藥物治療的首選策略。而基于 AI 技術的“老藥”篩選在新冠藥物治療研發發揮了重要作用,具體看,新冠藥物治療方面專利申請量為 24 族,其中 86%的專利涉及潛在藥物篩選方法,14%專利涉及藥物療效評估等。藥物篩選
68、藥物篩選86%86%其他其他14%14%(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)圖表 3-6 AI 技術應用在新冠藥物治療研發中不同場景的專利申請量對比以 大 連 理 工 大 學 專 利 申 請 號 為 CN202010499761.1,專利名稱為面向新冠病毒治療藥物的藥物重定位方法及其應用的專利申請為例,該發明基于構建的新冠病毒數據集挖掘出治療新冠疾病的潛在藥物,旨在有效地發現上市藥物中有助于新冠病毒治療的潛在藥物。(資料來源:智慧芽)圖表 3-7 一件 AI 應用于新冠“老藥”篩選的專利摘要幅圖(19)中華人民共和國國家知識產權局(12)發明專利申請(10)申請公布號(43)申請公布日(21)
69、申請號 202010499761.1(22)申請日 2020.06.04(71)申請人 大連理工大學地址 116023 遼寧省大連市甘井子區凌工路2號(72)發明人 林鴻飛劉海峰(74)專利代理機構 大連智高專利事務所(特殊普通合伙)21235代理人 劉斌(51)Int.Cl.G16H 70/40(2018.01)G16H 50/70(2018.01)(54)發明名稱面向新冠病毒治療藥物的藥物重定位方法及其應用(57)摘要一種面向新冠病毒治療藥物的藥物重定位方法及其應用,該方法包括以下步驟:s1.采集新冠病毒診療方案報告,構建已知新冠疾病的治療方案數據集;s2.擴展藥物-疾病-靶點關系數據;s
70、3.實體命名標準化及構建網絡;s4.網絡表示及關聯度計算;s5.潛在治療藥物排序。本發明不僅考慮藥物疾病相似性和藥物靶點之間的相似性,同時結合藥物網絡結構相似性和靶點網絡結構相似性,提高藥物靶點相互作用關系預測準確率?;跇嫿ǖ男鹿诓《緮祿诰虺鲋委熜鹿诩膊〉臐撛谒幬?,能夠有效地發現上市藥物中有助于新冠病毒治療的潛在藥物。權利要求書2頁 說明書7頁 附圖2頁CN 111696685 A2020.09.22CN 111696685 A26智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告圖表 3-5 一件 AI 應用在 CT 影像輔助診斷方向的專利摘要幅圖說明:該專利申請號為 CN20211
71、0040070.X,專利名稱:一種用于處理肺部病灶區圖像的方法和相關產品說明:該專利申請號為 CN202010499761.1,專利名稱:面向新冠病毒治療藥物的藥物重定位方法及其應用15%15%10%10%10%10%15%15%75%75%75%75%2019年底2022年中22%22%13%13%8%8%28%28%70%70%59%59%2019年底2022年中在將 AI 應用于老藥篩選救急新冠疫情中,中國雖有一定研發進展,但目前尚未篩出任何有效藥物,而海外研發已有一例獲得緊急使用授權批準,研究進展明顯領先于中國。在海外,據外部資料顯示,人工智能藥物發現公司 BenevolentAI 和
72、倫敦帝國理工學院的科學家已經篩出藥物(巴瑞克替尼)并獲 FDA 緊急使用授權批準,允許其單獨用于治療需要輔助供氧、無創或有創機械通氣或體外膜肺氧合(ECMO)的 2 歲以上新冠患者。3.1.4 疫情以來,中國科技大廠加速布局 AI 醫藥技術研發新冠以來,以平安、騰訊、百度為代表的中國科技大廠在 AI 醫藥技術研發格局中加速趕超。以 2020 年為界,對比截至 2019 年底和截至2022 年 6 月的中國 AI 醫藥技術規模(按專利申請量計)前二十專利申請人,醫療科技巨頭平安快速形成領跑地位,騰訊、百度等互聯網巨頭也加快追趕。從總體格局來看,新冠以來,科技巨頭在 AI 醫藥技術 TOP20 中
73、數量從 2 家增至 3 家,但專利申請規模從 8%大幅躍升至 28%。上榜的科技巨頭從平安、騰訊到增加了百度,而相反的,醫療企業數量從 3 家下降至 2 家,技術規模占比從 22%降至 13%,而科研機構和醫療機構作為長期以來 AI 醫藥研發的主力,雖仍保持15 家(占比 75%)的數量,但技術規模占比也下降至 59%。圖表 3-8 新冠前后國內 AI 醫藥技術相關專利申請人 TOP20 的屬性變化申請人數量申請專利數量(單位:家,%;族,%)(資料來源:智慧芽)科技大廠醫療企業科研機構&醫療機構27智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告從具體排名看,平安專利申請量占首位形成領跑
74、優勢,騰訊、百度大幅躍升至第六和第九,超過多個領先高校。平安科技的 AI 醫藥專利申請從 2019 年底的 58 族激增至 2022 年中的497 族,兩年半時間內增幅高達 757%,排名從第 7 躍升至第 1,并領先第二名 200 多族專利。騰訊的 AI 醫藥專利申請自 2019 年底以來翻兩番,排名從第 20 提升至第 6。2020 年 12 月,騰訊獲得一件 AI 醫藥相關的專利授權(授權號CN111128394B),關于“醫療文本語義識別方法、裝置、電子設備及可讀存儲介質”。此外,百度的排名從 20 開外躍升至第 9,超過復旦大學、華西醫院等領軍機構。醫療領域企業中,聯影依然是龍頭但排
75、名降至第二,2 年多以來 AI 醫藥專利數量從 152 族增長至 291 族,幾近翻倍。其代表性 AI 醫藥技術如旗下聯影智能推出的“顱內出血 CT 影像輔助分診軟件”,是業內首款獲批的顱內出血AI 影像輔助決策軟件,于 2022 年 3 月通過國家藥監局創新醫療器械特別審批綠色通道獲批,取得三類醫療器械注冊證。其相關專利于 2020年 7 月申請,顯示“根據樣本影像、分割金標準以及分類金標準進行訓練”,精確實現腦部CT 影像分割。圖表 3-9 新冠前后國內 AI 醫藥相關專利申請人 TOP20 變化 科技大廠醫療企業科研機構&醫療機構(單位:族)(資料來源:智慧芽)28智慧芽疫情下的中國創新
76、加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告123456789101112131415161718192027283031353536373739454651585962668181152上海聯影醫療科技上海聯影醫療科技浙江大學中科院深圳先進技術研究院清華大學電子科技大學天津大學平安科技平安科技華南理工大學上海交通大學中山大學深圳邁瑞生物醫療電子深圳邁瑞生物醫療電子杭州電子科技大學廣州視源電子科技廣州視源電子科技復旦大學北京工業大學深圳大學東北大學合肥工業大學廣東工業大學騰訊科技騰訊科技平安科技平安科技上海聯影醫療科技上海聯影醫療科技浙江大學中科院深圳先進技術研究院清華大學騰訊科技騰訊科技天津大學電子科技大
77、學北京百度網訊科技北京百度網訊科技復旦大學華南理工大學杭州電子科技大學北京工業大學上海交通大學中山大學山東大學四川大學華西醫院深圳邁瑞生物醫療電子北京航空航天大學四川大學截止截止20192019年底專利申請總量年底專利申請總量截止截止20222022年年6 6月底專利申請總量月底專利申請總量71717174818292939698103112125133133142151173291497數字醫療作為新型現代化醫療方式,將計算機技術、信息技術應用于整個醫療流程,通過數字化、信息化整體醫療流程重塑整個醫療領域。主要應用場景包括醫藥電商平臺、掛號問診平臺、健康管理平臺、醫療知識平臺以及醫生助手平臺
78、等。3.2 應對新冠疫情的數字醫療技術研發活躍,疫情以來整體技術加速發展3.2.1 中國在應對疫情中數字醫療技術研發活躍度最高中國在抗疫中數字醫療方面專利申請量領先于其他國家。疫情期間,全球數字醫療技術應用在抗疫中相關專利申請約484個簡單同族專利,通過分析專利數據可以看出不同國家在抗疫中數字醫療技術研發規模差異巨大,中國是數字醫療方面專利申請規模最大的國家,專利申請量占總量的 54%。具體看,中國、印度和美國在抗疫間數字醫療相關專利申請量占相關專利申請量的 87%,其中中國專利申請量是印度的2 倍、美國相關專利申請量的 5.5 倍。(單位:族)(資料來源:智慧芽)圖表 3-10 2020 年
79、至今將數字醫療技術應用在疫情中專利申請量 TOP3 國家對比2611194762中國印度美國其他3.2.2 應對疫情,中國數字醫療研發聚焦于疫情監測、醫療保健資源/設施的安排和智能采樣監測等場景中國在新冠抗疫中數字醫療研發的三個主要場景是,疫情監測、醫療保健資源/設施的安排和智能采樣檢測。新冠疫情對全球醫療服務系統造成沖擊,很多國家將數字化醫療技術應用于抗疫中,但數字醫療技術在不同國家的應用場景不同。對比中美印在數字醫療抗疫中研發方向,可以看出中國數字醫療技術在抗疫中三個主要場景是,疫情監控、醫療保健資源/設施安排和智能采樣;印度則主要應用在智能診斷、社會醫療保障系統和醫療物聯網方面,美國則主
80、要是在智能診斷和疫情監測和數字化平臺方面。其中,疫情監測方面,包括如流行病警報系統、重癥識別/隔離管理等;在醫療保健資源/設施安排方面,如醫療物資智能調配系統及醫療廢物運送管理等;在智能采樣方面,主要是圍繞智能核酸采樣設備等。29智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告在疫情監測方面的典型專利技術方面,以華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院申請的一件申請號為 CN202010111469.8,專利名稱為用于新冠肺炎隔離管理的醫學癥狀信息處理裝置及隔離管理系統的專利為例。圖表 3-12 一件數字醫療應用于新冠疫情監測的專利摘要附圖(資料來源:智慧芽)30智慧芽疫情下的中國創新加速度中國
81、新冠醫藥研發趨勢報告圖表 3-11 2020 年至今中美印數字醫療技術在抗疫中 TOP3 應用領域專利申請量對比(單位:族)(資料來源:智慧芽)中國印度美國242420201313疫情監測(G16H50/80)醫療保健資源/設施安排(G16H40/20)智能采樣(A61B10/00)202015151111智能診斷(A61B5/00)社會醫療保障系統(G06Q50/22)醫療物聯網(H04L29/08)5 55 53 3智能診斷(A61B5/00)疫情監測(G16H50/80)數字化平臺(G06F19/00)說明:該專利申請號 CN202010111469.8,專利名稱:用于新冠肺炎隔離管理的
82、醫學癥狀信息處理裝置及隔離管理系統該專利技術包括若干模塊,能夠依據醫學癥狀信息對居家隔離或集中隔離的患者進行病情監控,將患者病情發展情況分為好轉、穩定、加重、惡化四個級別;所述危重分級子模塊將病情危重級別分為普通、警告、嚴重警告三個級別。通過對病情發展情況和危重級別的劃分,方便醫生迅速把握患者病情,簡便患者分級管理,便于篩選重癥傾向的患者。在醫療保健資源/設施安排方面的典型專利技術方面,以河北工程大學申請的一件專利申請號為 CN202011237212.3,專利名稱為一種突發公共衛生事件醫療物資智能調配系統的專利為例。該專利技術包含若干步驟,能夠考察疫情不同階段應急醫療物資配置決策能力/保障到
83、位情況,分析物資調度影響因素并設計物資配置分析模塊等,從而實現應急醫療物資的合理配置。圖表 3-13 一件數字醫療應用于新冠下醫療資源安排的專利摘要附圖(資料來源:智慧芽)31智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告說明:該專利申請號 CN202011237212.3,專利名稱:專利一種突發公共衛生事件醫療物資智能調配系統3.2.3 疫情以來,中國整體數字醫療技術創新加速顯著中國數字醫療相關專利在受疫情影響后專利申請量快速增長且 PCT 專利申請增速明顯高于美國。對比分析中美近 20 年在數字醫療方面的專利增速和 PCT 專利申請趨勢,可以看出,雖然 2015 年起中國數字化醫療相
84、關專利申請增速達到 78%,但之后幾年增速回落明顯,2018-2019 年增速僅為 4%左右。圖表 3-14 2003 年以來中美數字醫療技術專利申請量年度變化(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)中國專利申請量美國專利申請量中國申請量增速美國申請量增速但自 2020 年疫情爆發后,中國數字化醫療技術專利申請增速激增到 42%,對比美國同期相關專利申請增速僅為 11%,可以看出疫情加速了中國數字醫療技術的研發速度。同時,對比分析中美過去近 20 年數字化醫療方面 PCT 專利申請趨勢,看出美國在數字醫療創新技術方面長期大幅領先于中國,但疫情期間中國數字醫療創新技術的研發增速達到 44%,同期美國
85、增速基本為 0,側面反映中美數字醫療創新性技術之間的差距在加速縮減。圖表 3-15 2010 年以來中美數字醫療技術 PCT 專利申請量年度變化(單位:族,%)(資料來源:智慧芽)中國 PCT 專利申請量美國 PCT 專利申請量中國 PCT 年度增速美國 PCT 年度增速-100%-50%0%50%100%150%200%250%050100150200250201020112012201320142015201620172018201920202021-40%-20%0%20%40%60%80%100%01000200030004000500060002003 2004 2005 2006
86、2007 2008 2009 201020112012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 202111%42%說明:為更好刻畫技術規模,此處按專利族匯總;時間維度上按申請日統計,截止 2022 年 6 月 30 日,但由于專利申請至公開有 0-18 個月的滯后期,2022 年上半年的專利申請大部分均未披露,因此本圖不呈現 2022 年數據說明:為更好刻畫技術規模,此處按專利族匯總;時間維度上按申請日統計,截止 2022 年 6 月 30 日,但由于專利申請至公開有 0-18 個月的滯后期,2022 年上半年的專利申請大部分均未披露,因此本圖不呈現 2022 年數據32智慧芽疫情下的中國創新加速度中國新冠醫藥研發趨勢報告