2022年模式動物行業(yè)研究1、模式動物，生命科學研究的“活試劑”1.1、模式動物，標準化的實驗動物模式動物是實驗動物的重要分支，指經人工繁育選擇，采用基因工程或其他方式獲取的具有穩(wěn)定性狀、重復性好的標準化實驗動物。因其可用于揭示具有普遍規(guī)律的生命現(xiàn)象，也被稱為“活試劑”，尤其是具備特殊基因型或表型的動物，在藥物開發(fā)中具有重要作用，常用來解析疾病發(fā)病機理、發(fā)現(xiàn)潛在治療靶點或者驗證新藥的安全性和有效性。實驗動物作為生命科學工具之一，與實驗設備、實驗試劑、生物信息等同處于生命科學產業(yè)鏈上游。其下游客戶則可主要分為科研用戶與工業(yè)用戶兩類：科研客戶主要包括科研院校和三甲醫(yī)院；工業(yè)客戶主要包括創(chuàng)新藥企和CRO研發(fā)企業(yè)。在科研端，利用模式動物可以進行針對基因、生理活動等展開基礎科學研究，揭示普遍的生命科學規(guī)律；在工業(yè)端，模式動物則為新型治療手段的發(fā)現(xiàn)與驗證起重要作用，可用于靶點驗證、藥效評估、藥動藥代研究、安全性評價等多個方面。按動物種類區(qū)分，模式動物主要分為鼠類、猴類、犬類、兔類、線蟲、果蠅、斑馬魚等，以適用不同需求。不同種類的模式動物各有特點，其具體應用場景也有所不同，如線蟲、果蠅、斑馬魚在基因研究中扮演重要角色，而鼠類、兔類、犬類及猴類在藥物開發(fā)中起關鍵作用。按動物模型來源區(qū)分，以小鼠模型來源方式為例，可分為自發(fā)性動物模型、誘發(fā)性動物模型、基因工程動物模型、生物醫(yī)學動物模型以及陰性動物模型。目前應用最為廣泛的是誘發(fā)性動物模型及基因工程動物模型。1.2、實驗小鼠，應用最為廣泛的基礎模型在所有哺乳動物中，小鼠作為模式動物應用最為廣泛。根據GMI數據，2019年，全球小鼠模式動物規(guī)模約76億美元，預計2023年將增至107億美元，占比超過50%，是最主要的模式生物載體。根據2017年《中國實驗動物資源調查與發(fā)展趨勢》數據，我國實驗小鼠生產數量約占全部實驗動物生產數量的70.56%。小鼠成為最基礎的實驗動物的主要原因有：與人類基因高度同源。小鼠生理生化及生長發(fā)育的調控機理和人類基本一致，在小鼠基因組中引入人類疾病的致病突變，可以導致小鼠產生和臨床類似的疾病表型。99%的人類蛋白編碼基因在小鼠中具有同源基因，通過小鼠實驗可以研究人類同源基因功效。繁殖周期短。與非人靈長類等大動物相比，小鼠繁殖周期短且飼養(yǎng)成本低，其孕期僅在21天左右，一年可產6-9胎，每胎5-12只。作為對比，食蟹猴的孕期可長達150天左右，一年可產1-2胎，每胎一只。因此小鼠在新藥臨床前動物實驗中具有重要地位。遺傳背景明確。實驗小鼠經過多代培養(yǎng)，絕大多數是近交系品系，具有較一致的DNA遺傳背景，可以增加實驗的可重復性。常用的15種小鼠近交系品系均已完成全基因組測序，使其成為良好的實驗對象。由于上述多種優(yōu)勢，小鼠成為動物模型的最主要品類，根據Frost&Sullivan的數據，2020年全球小鼠模型市場規(guī)模約81億美元，預計至2023年可達107億美元，占模式動物市場規(guī)模比例達50%。2020年我國小鼠動物模型市場規(guī)模約30億元，預計2023年可增長至66億元，CAGR為30%，顯著高于全球市場增速。1.3、基因修飾動物，可定制化的新興模型模式動物中，基因修飾動物作為一個細分領域正在迅速崛起。近年來靶向藥物因為其靶點明確、安全性高、療效好等原因，在商業(yè)化上取得巨大成功，2021年全球前五大暢銷藥中三款是靶向藥（其余兩款為新冠疫苗），因此靶向藥研究也成為熱門方向。這類藥物的臨床前開發(fā)依賴于針對相關靶點的基因編輯動物模型，可以對靶向藥的機理、藥效評價等方面做出評估，進而篩選出臨床候選分子?；蛐揎梽游锬Ｐ褪峭ㄟ^基因編輯技術對模式動物進行修飾，導入或刪除目的DNA片段，獲得具有特定基因型及表型的動物，進而應用于基礎研究或藥物開發(fā)。相較于傳統(tǒng)的實驗動物，基因修飾動物可以更特異性地服務于針對特定基因或疾病開展的研究，具備獨特應用方式：1）發(fā)現(xiàn)基因功能：通過敲入/敲除動物模型的特定基因，研究其相關功能。2）研究疾病機制：構造模擬人類疾病表型的動物，可以研究其相關生理活動與基因水平活動。3）藥物研發(fā)和藥效評估：針對藥物發(fā)現(xiàn)，全人源動物模型可以產生人源化抗體，進而篩選藥物；針對臨床前研究，基因修飾動物模型可以特異性地評價藥物效果、藥物動力、安全性等。隨著技術革新，制備基因修飾動物模型的技術層出不窮，常見主流方法包括ES打靶和定點基因編輯如CRISPR/Cas9等兩大類。前者于1990年左右得到發(fā)展，應用歷史較久遠，是比較成熟的基因修飾動物構建方法；后者則是在2007-2010年間迅速發(fā)展，并因其便利性迅速在科研及工業(yè)界得到推廣。兩種方法各有優(yōu)劣，共同成為基因修飾動物的兩大構建技術。2、需求增長，工業(yè)化供應降低使用門檻根據Frost&Sullivan統(tǒng)計，全球模式動物市場（不含動物模型相關服務）從2015年的108億美元增長至2019年的146億美元，復合年增長率為7.8%，預計至2024年可達226億美元，2019-2024年間CAGR達9.2%。相較于海外市場，中國模式動物市場起步較晚，規(guī)模較小，但近年來發(fā)展迅速，預計將由2019年的11億美元增長至2023年的15億美元。其中嚙齒類實驗動物作為實驗動物模型中最重要的一大類，2015年至2019年間其市場規(guī)模由10億元增長至33億元，CAGR為34.7%。預計至2024年總規(guī)模將達到98億元，整體增長速度遠高于全球模式動物市場增速。基因修飾動物作為模式動物市場的新興領域，正在快速發(fā)展并成為模式動物市場的主流產品。GMI統(tǒng)計顯示，2019年基因修飾動物模型市場規(guī)模約為100億美元，預計到2023年將增至141億美元，占模式動物市場近67%。中國基因修飾動物市場則相對較小，在2019年僅約8億美元，預計2023年增至10億美元。我們認為我國模式動物市場的快速發(fā)展主要由兩方面因素驅動：1）需求端的結構化改善與需求放量；2）供應端的產業(yè)化發(fā)展。一方面，模式動物兩大類客戶群體，科研客戶與工業(yè)客戶均持續(xù)驅動市場發(fā)展，且工業(yè)客戶占比有望進一步提升；另一方面，技術進步降低高端模式動物構造成本，并且行業(yè)從分散作坊式供應轉變?yōu)楦咝ЧS化供應，更好更快地提供穩(wěn)定的動物模型。2.1、科研需求穩(wěn)步提升，工業(yè)需求快速增長根據銷售額拆解模式動物的客戶結構，我國科研客戶與工業(yè)客戶占市場比例相近，而海外則是工業(yè)客戶占據主要地位。以國內實驗小鼠產品及服務的銷售為例，2019年其市場規(guī)模為28億元，科研客戶銷售為15.9億元，占比為56.0%；工業(yè)客戶銷售為12.5億元，占比為44.0%。而GMI對2018年全球模式動物銷售額的統(tǒng)計顯示，科研院所及各類政府/非政府組織僅占模式動物市場的31%。從工業(yè)客戶的市場占比來看，我國藥企及CRO企業(yè)對模式動物的需求仍有巨大提升空間，我們認為工業(yè)客戶將成為我國模式動物市場發(fā)展的主要推動力。2.1.1、研發(fā)經費穩(wěn)步上漲，生命科學研究占據重要地位OECD的數據顯示，自2015年起我國研究與試驗發(fā)展（R&D）支出超越歐盟后穩(wěn)居第二，僅次于美國，且增速位居全球之首。2020年美國的R&D支出為6641億美元，中國則為5633億美元。2016-2020年，我國科研經費CAGR為8.98%，增速遠高于美國、日本等科技強國。根據我國十四五規(guī)劃，全社會將保持超過7%的研發(fā)投入，預示我國科研經費將繼續(xù)穩(wěn)步增長。雖然我國R&D投入高速增長，但占GDP比例仍與發(fā)達國家存在一定差距。2020年我國R&D支出占GDP比例為2.40%，而如美國、日本則分別達到3.45%和3.28%。此外，在R&D支出中，我國基礎研究占比較低，在2016至2020年間維持在5%-6%之間，而發(fā)達國家則處于13%-25%?？紤]到我國要實現(xiàn)在2035年躋身創(chuàng)新型國家前列，在基礎研究經費的規(guī)模和結構上仍有一定優(yōu)化空間。在基礎研究中，生命科學領域尤為受到重視，以美國為例，其對生命科學研究的投入經費最高，2020年達407億美元，2016-2020年聯(lián)邦政府投入生命科學研究的資金從320億美元增長至407億美元，CAGR為6.14%。我國對生命科學領域研究的投入增速更快，據測算，由2015年的434億元增長至2021年突破千億元，CAGR接近16%?？紤]到基礎生命科學研究對模式動物的需求主要基于項目開展使用，我們對2018至2021年國家自然科學基金資助項目數進行統(tǒng)計，可得項目數以6%復合增速增加。假設生命科學領域項目數同步增長，且每個項目所需模式動物數量保持穩(wěn)定，可推測科研端對模式動物用量需求也以6%的復合增速增長。若考慮同一時期國家自然基金資助額以16.7%的年復合增速增加，及對高端模式動物（如基因編輯動物）需求的擴張，則可推測科研端模式動物市場規(guī)模增速介于6%-17%。2.1.2、創(chuàng)新藥研發(fā)需求旺盛，臨床前實驗市場快速擴張2015至2019年，全球藥物市場規(guī)模由1.11萬億美元增至1.32萬億美元，預計2019至2024年間，全球藥物市場規(guī)模將以4.4%的CAGR增長到1.64萬億美元。其中中國藥物市場規(guī)模增速快于全球市場增速，2015年至2019年從1943億美元增至2363億美元，CAGR為5%，預計2024年將增長到3,226億美元，2019-2024年CAGR為6.4%，預計占全球藥物市場比例將從2015年的17.6%增長到2024年的19.7%。我國創(chuàng)新藥市場占比具備提升空間。中國藥物市場規(guī)模的快速上升，很大程度受我國創(chuàng)新藥物市場擴容的影響。近年來我國密集出臺相關政策和規(guī)劃綱要，推進藥品審批政策，促進醫(yī)藥研發(fā)從仿制藥及fast-follow為主，轉型成first-in-class與best-in-class為主。2019年，全球范圍內，創(chuàng)新藥市場規(guī)模占制藥市場總規(guī)模的66.26%，而在我國這一比例為55.7%，意味著我國創(chuàng)新藥比例仍有繼續(xù)優(yōu)化的空間。Frost&Sullivan預測，2019-2030年我國創(chuàng)新藥市場將繼續(xù)保持每年8%以上的增速。根據NatureReviewDrugDiscovery文章，2010至2020年，我國共有1636個創(chuàng)新藥物遞交了首次IND申請，從2010年的29個增長至2020年的428個，平均年增長率為31%。獲批創(chuàng)新藥數目亦快速增加，2010-2017每年平均獲批僅3個新藥，但在2019年與2020年快速上升至10個和15個。獲得優(yōu)先評審的40個藥物中有35個在2015年優(yōu)先審查措施改革后獲得批準，體現(xiàn)了政策對創(chuàng)新藥的鼓勵態(tài)度。臨床前研發(fā)需求旺盛。根據Frost&Sullivan的數據，2019年全球醫(yī)藥研發(fā)投入規(guī)模達到1,824億美元，預計將以4.5%CAGR增長至2024年的2,270億美元。中國的醫(yī)藥研發(fā)則預計從2019年的211億美元增長至2024年的476億美元，CAGR達17.7%，其中臨床前階段研發(fā)投入占比接近19%，高于全球11%左右的占比。臨床前藥物研發(fā)主要包括藥物代謝動力學、藥效測試及安全性評價等，是應用模式動物的主要環(huán)節(jié)。我們認為中國創(chuàng)新藥研發(fā)仍處于早期快速發(fā)展階段，因此短期內更多研發(fā)費用將被投入到藥物發(fā)現(xiàn)與臨床前開發(fā)中，對模式動物會有較高需求。2019年中國臨床前CRO市場規(guī)模為18億美元，占全球市場份額近20%。然而中國模式動物市場僅占全球近7%市場份額，顯著低于中國臨床前CRO所占的全球市場份額，亦低于中國藥物發(fā)現(xiàn)、臨床CRO及CDMO所占的全球市場份額（均占10%左右）?？紤]到全球CXO持續(xù)向中國轉移的趨勢，中國模式動物市場亦將受益于此。Frost&Sullivan預測，2019-2024年，中國臨床前CRO市場規(guī)模的CAGR為18%，遠高于全球8%的CAGR。其中來自于實驗小鼠臨床前服務提供商的占比逐年增高，將由2019年的1%增長至2030年的10.3%，約為37億元的市場規(guī)模。實驗小鼠臨床前服務提供商2019-2030年的市場規(guī)模年復合增速高達38.8%，高于前文所測算科研端模式動物市場增速，也佐證工業(yè)客戶將成為我國模式動物市場快速發(fā)展的主要動力。新模型需求助力模式動物市場發(fā)展。除了基因編輯動物、腫瘤動物模型、慢性病動物模型等，新的靶點與理論提出亦導致藥物開發(fā)對新模式動物的需求。如近年來研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物紊亂與多種疾病或異常表型息息相關，包括自身免疫性疾病、代謝性疾病、腸道炎癥、腫瘤和神經發(fā)育等。相關研究催生對無菌小鼠的需求，其可以通過移植不同菌株進而研究各類菌群對宿主生理影響或治療功效。野生型小鼠則是另一類新需求，通過豐富小鼠的遺傳多樣性，使其更符合真實世界實際的群體復雜性。傳統(tǒng)的實驗小鼠由于經過多代的近交繁殖，難以有效模擬復雜疾病機理，在臨床前實驗中無法很準確地反映藥物功效。通過構造臨床前遺傳背景多樣的小鼠群體，有望更好地預測藥物進入臨床階段后的表現(xiàn)。新的模式動物品系被創(chuàng)造出來以滿足新類型藥物開發(fā)需求，將進一步打開模式動物天花板。2.2、技術進步降低成本，工業(yè)化生產惠及客戶基因修飾動物作為基因編輯的下游產品，其快速發(fā)展主要受益于技術的不斷進步。以往CRO公司大多提供較為成熟的普通小鼠品系或傳統(tǒng)疾病模型品系，無法滿足對新動物模型（各類基因編輯動物模型）日益增長的需求。根據Marketresearchguru的報告，2022年全球主要模式動物供應商CharlesRiver、Envigo、Taconic、JacksonLaboratory、以及南模生物等，占據了整個動物模型服務市場的35%份額，競爭格局集中度較低。CRISPR作為基因編輯的一個突破性工具，大幅降低基因編輯的成本并縮短基因編輯周期，相應地推廣了基因修飾動物的應用與發(fā)展。最早應用的基因編輯技術為基于同源重組的ES打靶技術，制作單基因突變的小鼠模型可能需要2-3年時間，并花費10萬美元，較長的制作周期與高昂的成本限制了其產業(yè)應用。隨后定點修飾基因技術如ZFN和TALEN的出現(xiàn)則將制作基因修飾小鼠的周期縮短至約一年，花費也相應降至約5萬美元，基因修飾動物初步具備了工業(yè)應用價值。而最新的CRISPR技術出現(xiàn)后，進一步縮短制作周期至4-6個月，花費也降至1萬美元以內。更快的制作周期與更低的生產成本，使基因修飾動物模型初步具備產業(yè)應用價值?？蒲性核眯碌幕蚓庉嫾夹g可以更快更方便地構建模式動物，但面對諸多問題，包括品系不穩(wěn)定、重人力投入、依舊需要一定制作周期等。隨著新基因編輯技術的普及，CRO公司得以吸納足量相關人才，具備高效快速構建動物模型的能力，進行工業(yè)化構建實驗動物模型。與各研究實驗室獨立分散地進行模型構建相比，工業(yè)化生產具備多個優(yōu)勢：1）質控好：通過培訓專業(yè)實驗與生產人員，利用標準化質量控制體系，供應商可以保證產品質量與穩(wěn)定性。而科研院所的研究人員具有流動性高、非標程度高等問題，難以保證穩(wěn)定地構建模式動物。2）大規(guī)模供應：CRO公司具有較大產能與人員，可以大批量生產模式動物，并降低成本。3）品類豐富：CRO公司可以構建大量品系模式動物，供給不同研究者使用，而科研院所實驗室出于研究目的，可能僅構建少量品系。此外，CRO公司可以提前構建好動物模型，避免各實驗室需要重新構建動物模型。根據技術路徑，目前CRO常用的基因編輯技術可以分為兩大類：ES細胞打靶技術。ES細胞打靶技術是利用同源重組的方法插入目標基因。其主要步驟是：1）構建重組基因載體；2）把重組載體導入ES細胞；3）篩選出成功導入目的基因的ES細胞；4）把篩選出的ES細胞注射進受體囊胚，并移入動物體內，等生產后進一步判斷構建是否成功。該技術適用于復雜的基因改造，且精確無脫靶。自1989年首個利用ES細胞打靶構建基因編輯小鼠以來，科學家依靠該技術產生了約25,000種基因修飾小鼠，使該項技術成為最重要的基因編輯技術之一，發(fā)明者也因此獲得2007年諾貝爾獎。然而該技術步驟繁瑣，需要經歷目標基因—ES細胞—嵌合小鼠—基因修飾小鼠多個步驟，周期較長，且面臨生殖傳遞目標基因失敗的風險?；蚨c修飾技術。相較于同源重組方法，基因定點技術無需依賴ES細胞構建與篩選，可以靶向特定DNA序列進行修飾。目前基因定點修飾技術已發(fā)展了3代，分別是ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9系統(tǒng)。前二者依賴鋅指蛋白和TALEN序列識別DNA，通過FokI酶對DNA進行切割；CRISPR/Cas9則利用靶點特異性的sgRNA，引導Cas9蛋白在基因組特定位點進行剪切。相較于老一代基因編輯技術如ZFN和TALEN，CRISPR/Cas9技術設計簡單，成本更低且編輯效率更高，迅速成為主流基因編輯工具，相關技術也在2020年獲得諾貝爾獎。但CRISPR/Cas9依舊存在技術缺陷，其脫靶效應至今無法避免，制備出來的動物經常出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，從而導致后續(xù)的動物傳代鑒定工作量巨大，且難以勝任大片段的基因敲入。3、后起之秀，國內企業(yè)有望實現(xiàn)彎道超車歐美公司由于起步較早，是全球范圍內主要模式動物供應商。其中CharlesRiver、JacksonLaboratory、Taconic銷售額占據前三甲，均在上個世紀60年代以前成立。CharlesRiver可提供多種模式動物如大小鼠、兔、荷蘭豬等，及相應的臨床前CRO服務，而JacksonLaboratory和Taconic則主要提供小鼠模型。其中，CharlesRiver主要從事藥物發(fā)現(xiàn)、安全性評價等CRO服務，實驗動物模型品種較少，且主要提供藥物研究常用的野生型及自發(fā)突變型等基礎品系模型，相關收入占比較低；2021年CharlesRiver營業(yè)收入為35.40億美元，其動物模型業(yè)務收入近6.91億美元，折合人民幣約46.3億元（美元兌人民幣匯率=6.7）。JacksonLaboratory既從事普通動物模型相關業(yè)務，也從事基因修飾動物模型供應相關業(yè)務，是全球最大的基因修飾大小鼠品系供應商之一。其2021年營收達5.45億美元，其中動物模型相關營收達4.19億美元，折合人民幣約28.1億元。相較于海外同行，中國公司具有成本低、效率高、IP明晰等優(yōu)勢：成本低：針對小鼠模型及相關服務，中國公司具有顯著更高的毛利率，主要得益于中國工程師紅利帶來的低人力成本、場地使用成本、實驗室設備與耗材等成本。相應的，中國公司產品報價也低于海外公司，如定制化模型報價可低至幾千美元，而海外公司報價超過1萬美元。效率高：中國公司系統(tǒng)性地開發(fā)各類小鼠模型，如南模生物和藥康生物，均在幾年時間內創(chuàng)造出數千種標準化小鼠模型，可以大規(guī)模供應于科研及工業(yè)用途，體現(xiàn)極高的執(zhí)行效率。高效的小鼠模型構建能力，賦予中國公司更短的交付周期，提高與海外同行的競爭力。而海外同行如JacksonLaboratory作為非盈利組織，目的是促進科學發(fā)展，提供學術資源共享，員工主要從事癌癥、衰老、神經等方向的學術研究，而非專職于模式動物構建及CRO服務。IP明晰：中國公司自主構建研發(fā)的小鼠模型，具有清晰的知識產權，可以方便地進行工業(yè)應用。海外最大小鼠品系庫所屬的JacksonLaboratory，其大量動物模型來源于各個高校實驗室，并不擁有相關IP，在產業(yè)應用上受到一定限制。國內模式動物市場涉及實驗小鼠產品及服務、定制繁育服務及非CMC臨床前藥物研發(fā)技術服務這三大部分，其中實驗小鼠產品及服務又可以細分成品小鼠銷售和小鼠模型定制化服務。目前外資企業(yè)僅在成品小鼠銷售方面依靠先發(fā)優(yōu)勢占據領先市場地位，在其他業(yè)務方面則以國內公司如藥康生物、南模生物、賽業(yè)生物為主導。以2019年數據為例，在成品小鼠約16億元的市場中，維通利華、藥康生物、斯萊克、及斯貝福分別占13.7%/6%/5.5%/5.1%的市場份額。在小鼠模型定制化服務約4.3億的市場中，百奧賽圖、南模生物、藥康生物和賽業(yè)生物分別占據9.2%/9.2%/6.8%/4.8%的市場份額。雖然中國公司起步較晚，截至21年營收規(guī)模均在5億元以下，但發(fā)展速度快，在產品種類與質量上快速向歐美公司看齊。目前國內主要模式動物供應商包括藥康生物、南模生物及百奧賽圖。我們認為隨著新類型模式動物的需求提升，中國公司在工業(yè)化供應上更具有競爭優(yōu)勢。隨著以藥康生物與南模生物為代表的模式動物公司在22年先后上市，借力資本市場快速拓展研發(fā)能力與產能，我國頭部模式動物企業(yè)在各細分領域的市場份額將進一步提升，集中度也會提高。我們對國內頭部模式動物供應商進行梳理，可以看到藥康生物、南模生物、以及百奧賽圖三家公司走上了不同的發(fā)展道路。其中，藥康生物的發(fā)展方向更接近JacksonLaboratory及Taconic，是以產品為導向的發(fā)展策略，此類產品毛利率高于重人力依賴的定制化服務與功能藥效評價服務；南模生物則是向產業(yè)前后端延伸，努力打造從藥物研發(fā)到臨床前藥物評價的一體化平臺，與CharlesRiver發(fā)展路徑相近；百奧賽圖則與二者均不相同，形成了CRO+創(chuàng)新藥對外合作+創(chuàng)新藥自研的新模式，以CRO服務產生現(xiàn)金流支持創(chuàng)新藥開發(fā)。從產能與品類來看，國內公司處于快速擴張階段。藥康生物目前擁有近22000種商品化小鼠模型和141個人源化模型，模型數量顯著超過業(yè)內同行。其籠位數接近19萬，處于國內領先地位。南模生物公司目前擁有超6000種商品化小鼠模型和285個人源化模型，在人源化小鼠模型數量占據上風。目前南模生物在上海4個生產研發(fā)基地共約10萬個籠位（其中金山5萬個在爬坡期），預期到2022年底籠位可達14萬個。國內模式動物供應受限于運輸半徑，產生了明顯的地域格局。模式動物生產基地常與基礎科研及生物醫(yī)藥產業(yè)園緊密聯(lián)結，主要包括以北京為代表的華北地區(qū)、江浙滬為代表的華東地區(qū)、廣州為代表的華南地區(qū)。目前國內頭部公司中，維通利華在三大地區(qū)均有生產基地；藥康生物輻射華東、華南，且其具有成都基地，是唯一一家輻射西南地區(qū)的公司，此外公司籌建的北京基地將來也可以輻射華北地區(qū)；南模生物輻射華東地區(qū)，擬在廣東中山投產基地輻射華南地區(qū)；總部位于北京的百奧賽圖輻射華中地區(qū)；賽業(yè)生物生產基地坐落于廣州和蘇州，主要輻射華南地區(qū)。當前以藥康生物和南模生物為首的模式動物公司正在積極進行全國產能擴張，以實現(xiàn)對全國各區(qū)域的覆蓋。與海外同行相比，中國公司尚缺乏全球產能布局，但隨著國內產能建設完成后，有望向海外進軍，進一步打開營收天花板。3.1、藥康生物：積極研發(fā)豐富小鼠品類，打造高毛利商品型公司2017年藥康生物于南京成立，是一家專業(yè)從事實驗動物小鼠模型的研發(fā)、生產、銷售及相關技術服務的高新技術企業(yè)，系亞洲小鼠突變和資源聯(lián)盟企業(yè)成員以及科技部認定的國家遺傳工程小鼠資源庫共建單位。創(chuàng)始人高翔博士系教育部長江學者獎勵計劃特聘教授，兼任國家遺傳工程小鼠資源庫主任、國家實驗動物專家委員會委員等多個職務，其帶領的團隊具有豐富的小鼠模型研究及產業(yè)化應用經驗。公司擁有領先的疾病模型、基因工程小鼠模型研發(fā)能力，為全球科研機構及藥企供應標準化模型產品，同時具有模型定制、模型繁育、飼養(yǎng)服務及藥效分析CRO服務，是國際上品系數量最多的小鼠模型供應商之一。公司小鼠模型年銷售數量超百萬只，目前服務客戶超過1000家，是國內產能最大、營收最高的模式動物供應商。2021年公司營收達3.94億元，凈利潤為1.25億元。2021年公司毛利率為74%，22H1毛利率進一步提升至75%，反映公司盈利能力進一步提升。22H1，公司收入同比增長40.29%至2.50億元，凈利潤同比增長76.16%至0.82億元。構建基因編輯商品化小鼠庫，重塑業(yè)界商業(yè)模式。2019年公司開展“斑點鼠計劃”，旨在預先構建2萬余個蛋白編碼基因的KO和CKO小鼠品系庫，使模型小鼠供應由定制化轉變?yōu)楝F(xiàn)貨型，其實施將極大地改變現(xiàn)有基因編輯小鼠供應模式。基因敲除小鼠模型構建技術難度大、制作成本高、開發(fā)周期長，過去常依賴定制化服務進行構建。通過預先構建品系，“斑點鼠計劃”可以將原來4-7個月的客戶定制交付周期最多縮短至7天，且大規(guī)?；邪l(fā)與制備形成標準的商業(yè)品系可以降低成本。該計劃成功實施后，公司的小鼠品系規(guī)模預計超過4萬種，并涵蓋腫瘤、代謝、免疫、發(fā)育、DNA及蛋白修飾等研究方向的基因，方便科研人員對不同基因進行研究。目前該計劃進度已經過半，創(chuàng)造了大量獨特的新模型品系，累計形成約22000種具有自主知識產權的商品化小鼠模型，品系資源數量穩(wěn)居行業(yè)前列。持續(xù)創(chuàng)新滿足需求，豐富品系多點開花。公司除了正在開發(fā)的斑點鼠品系外，還擁有免疫缺陷鼠、人源化小鼠、疾病小鼠及基礎小鼠，可用于藥理藥效研究、藥物篩選、基礎科研等方面。為了使實驗小鼠更好地模擬真實世界情況，公司亦在積極開發(fā)新類型小鼠模型：1）無菌鼠。公司掌握了無菌凈化技術，已開發(fā)出6個無菌小鼠品系，打造了完整的無菌小鼠與菌群定植平臺用于共生微生物研究，是國內少數可以穩(wěn)定供應無菌小鼠的企業(yè)；2）野生型鼠。公司通過引進野生鼠基因，構建具有遺傳多樣性的小鼠疾病模型。目前常用的小鼠遺傳背景單一，難以反映復雜疾病性狀，導致藥物在臨床前開發(fā)與臨床開發(fā)的結果擬合度較低。公司構建遺傳背景復雜的小鼠模型，旨在更好地通過臨床前動物實驗預測藥物進入臨床階段后的效果。公司持續(xù)推出新的小鼠模型品系，旨在成為商品型公司，打造成為高毛利模式動物供應商。國內布局基本完成，國際化進程已開啟。公司總部位于南京，在江蘇常州、四川成都、廣東佛山以及北京大興建有子公司或分支機構，現(xiàn)有籠位19萬籠，可以有效輻射國內主要市場。為了積極開拓海外市場，公司設有美國子公司及歐洲辦事處，在美國與第三方合作提供小鼠供應。盡管2021年公司海外收入占總營收不到10%，但其比例正在逐步提升，預計隨著海外業(yè)務的開拓占比將持續(xù)提高。關鍵假設及盈利預測1）商品化小鼠業(yè)務：主要分為免疫缺陷小鼠、斑點鼠、人源化小鼠、疾病小鼠、基礎小鼠。其中假設斑點鼠毛利率為90%，免疫缺陷小鼠、人源化小鼠、疾病小鼠毛利率為84%，基礎小鼠毛利率為40%。我們預計市場對新類型小鼠的需求持續(xù)擴大，公司產能擴張及利用率提升，公司銷售渠道拓展，預計22-24年商品化小鼠收入分別同比增長為54%/46%/41%，收入分別為3.89/5.69/8.04億元，毛利率分別為80.36%/80.32%/80.41%。2）功能藥效業(yè)務：隨著公司小鼠品系日漸豐富，客戶群體逐步擴大，采用公司功能藥效服務的需求也隨之高漲，推動該業(yè)務快速增長。我們預計22-24年公司功能藥效業(yè)務收入分別同比增長55%/48%/44%，為0.83/1.23/1.77億元，毛利率維持在76.0%。3）定制繁育業(yè)務：公司可以為各類小鼠模型提供繁育與培養(yǎng)全流程服務，不過相較于商品化小鼠業(yè)務與功能藥效業(yè)務，定制繁育業(yè)務毛利率較低，不是公司重點發(fā)展方向，預計22-24年增速分別為13%/13%/13%，收入分別為0.64/0.72/0.82億元，毛利率分別為56.0%/56.2%/56.2%。4）模型定制業(yè)務：公司擅長基因編輯技術，因此提供模型定制服務。但因為商品化小鼠品系的擴充，模型定制業(yè)務整體呈較低增速，預計22-24年收入分別為0.25/0.26/0.26億元，增速維持在2%，毛利率維持在58.0%。5）基于規(guī)模效應費用率有望逐步降低，我們預計22-24年銷售費用率，分別為14.0%/14.0%/13.5%；管理費用率分別為19.5%/18.5%/17.0%；研發(fā)費用率分別為13.5%/13.0%/13.0%。3.2、南模生物：立足基因編輯小鼠，構建臨床前一體化藥物開發(fā)平臺2000年南模生物于上海成立，主要從事基因修飾動物模型產品研發(fā)生產，及相關技術服務。通過CRISPR/Cas9、ES細胞打靶等基因編輯技術，公司既提供豐富的小鼠模型，亦提供多種CRO服務，包括定制化基因編輯與修飾、基因功能表型分析、藥物篩選與評價等，服務于科研院所、創(chuàng)新藥公司及CRO公司。公司業(yè)務涉及小鼠、大鼠、斑馬魚、線蟲等，但主要通過提供小鼠模型與相關服務，用于基因研究與新藥篩選。公司近年來營收與凈利潤得到快速提升，主要得益于工業(yè)化客戶的開拓，產能的進一步提升，以及高毛利率業(yè)務收入占比的提高?；蚓庉嬆芰?，多平臺業(yè)務布局。南模生物成立歷史悠久，具有豐富的基因編輯服務經驗。根據公司招股說明書，2019年，公司在國內定制化模型市場占據第二大份額，且與第一大公司份額接近，體現(xiàn)公司強大的基因編輯能力。此外，公司利用基因編輯技術，打造了小鼠、大鼠、斑馬魚、線蟲多個動物模型平臺，可用于各項基礎研究及藥物篩選。公司后續(xù)還會布局靈長類模式動物，進一步增加公司平臺類型及服務種類，滿足市場需求。小鼠模型資源豐富，產業(yè)鏈延伸提供臨床前一站式服務。2021年南模生物推出了優(yōu)吉鼠資源庫，提供超過6000多種標準化模型，是我國品系種類第二大的模式小鼠庫。與藥康生物側重標準化小鼠銷售不同，南模生物更注重提供基因編輯服務及基于小鼠相關的CRO服務，如功能藥效分析、模型繁育等。2021年南模生物的動物相關CRO服務收入（模型繁育、功能藥效評價等）占總營收比例達51%，而藥康生物的相關CRO服務僅占營收的30%。通過豐富的動物資源模型，南模生物有針對性地提供諸多疾病模型用于開展藥效試驗等服務。公司后續(xù)將進一步強化創(chuàng)新藥研發(fā)服務能力，重點布局腫瘤、代謝性疾病、神經退行性疾病等領域，實現(xiàn)從動物模型構建到藥理藥效評價一站式CRO服務平臺。為此，公司將大力發(fā)展打造全人源化大小鼠平臺，以及豐富的人源化小鼠平臺，構建人源化抗體的生產、篩選、評價全流程服務體系。相較于其他提供臨床前服務的CRO公司，南模生物可以從更前端吸引客戶，向下游服務導流，復刻CharlesRiver的發(fā)展路徑。關鍵假設及盈利預測22年公司受上海影響，導致各項業(yè)務增速與毛利率均受負面影響。預期隨著緩和而恢復。1）定制化模型業(yè)務：主要分為普通敲入模型和條件敲除模型。模型定制業(yè)務整體呈較低增速，預計22-24年收入增速分別為-25%/5%/3%，收入分別為0.29/0.30/0.31億元，毛利率分別為48%/56%/58%。2）標準化模型業(yè)務：公司積極擴充標準化模型品系庫，主要包含人源化模型、免疫缺陷鼠模型、自發(fā)腫瘤模型等，并大力進行市場推廣，是公司未來主要重點發(fā)展方向。預計22-24年收入增速分別為20%/48%/40%，收入分別為1.14/1.69/2.36億元，毛利率分別為58%/73%/78%。3）藥效評價與表型分析業(yè)務：隨著公司小鼠品系日漸豐富，客戶群體逐步擴大，采用公司功能藥效服務的需求也隨之高漲，推動該業(yè)務快速增長。我們預計22-24年該業(yè)務收入分別同比增長40%/50%/40%，為0.53/0.80/1.12億元，毛利率分別為50%/65%/70%。4）模型繁育業(yè)務：公司可以為各類小鼠模型提供繁育與培養(yǎng)全流程服務，預計22-24年收入增速分別為22.5%/27%/25%，收入分別為0.92/1.16/1.46億元，毛利率分別為28%/35%/37%。5）飼養(yǎng)服務業(yè)務：公司擁有不同等級動物房，為客戶提供動物飼養(yǎng)服務，預計22-24年收入增速分別為5%/11%/10%,收入分別為0.26/0.29/0.32億元，毛利率分別為55%/70%/70%。6）基于公司對海外業(yè)務加大投入，我們預計22-24年銷售費用率分別為10.5%/11.0%/11.0%；由于規(guī)模效應，預計22-24年管理費用率分別為15.0%/14.0%/13.0%；研發(fā)費用率分別為