干細胞技術作為再生醫(yī)學的明星療法獲得了廣泛的關注,全球干細胞產業(yè)也進入高速發(fā)展期,預計到2020年,干細胞市場將達1475億美元,中國干細胞市場規(guī)模將達905億元人民幣。干細胞產業(yè)的強大推動力來自于研發(fā),本文從全國各大核心城市角度入手,通過對于科研論文、專利的分析,尋找中國干細胞技術的創(chuàng)新尖峰,為投資、產業(yè)研究提供參考。

永生之門——什么是干細胞技術?

圣經中說耶穌對門徒說:“引到永生的門是窄的,路是小的,找到的人也少�！惫磐�今來,未曾有人一睹永生之門的光芒,隨著生命科學的發(fā)展,人類的壽命雖然在延長,但也未能突破靈長類動物本源的壽命極限。直到干細胞技術的出現(xiàn),才開啟了我們對于永生的遐想。

干細胞是一種具有自我更新能力和多向分化潛能的原始細胞,是機體的起源細胞,在一定條件下,可以分化成多種功能細胞或組織器官。在成體組織中,干細胞作為身體的修復系統(tǒng),補充成體組織。

干細胞的分類方法有兩種:一種是根據(jù)干細胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞和成體干細胞;第二種根據(jù)分化程度與分化潛能分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。胚胎干細胞的發(fā)育等級較高,是全能干細胞,而成體干細胞的發(fā)育等級較低,是多能或單能干細胞。

圖1. 干細胞的分類

資料來源:華夏幸福產業(yè)研究院整理

干細胞獨特的生物學特性即“干性”,是其具有巨大臨床應用價值的基礎。所謂干細胞的“干性”是指干細胞所特有的高度增殖、自我更新和多向分化潛能:

高度增殖:干細胞具有強大的增殖潛力,如造血干細胞,每天由骨髓造血干細胞產生約1011個血細胞釋放進入血液。

自我更新:干細胞具有長期傳代的能力,而且可以一直保持其分化性能。人體中很多組織需要不斷更新,如皮膚、血液等,這些都是由干細胞幫助完成的。

多向分化:分化是指相同的細胞類型經過細胞分裂后逐漸在形態(tài)、結構和功能上形成穩(wěn)定性差異,產生不同的細胞類群的過程,干細胞具有多向分化的能力。

干細胞因為具有強大的復制、分化能力,因此在疾病治療、醫(yī)學美容、器官移植、生物修復四大醫(yī)療健康領域有著突出的應用前景:

圖2. 干細胞的應用場景

資料來源:華夏幸福產業(yè)研究院整理

圍繞干細胞應用的相關技術被稱為干細胞技術,涉及到干細胞采集與存儲、干細胞增殖與干細胞新藥研發(fā)以及干細胞的治療。

萬億藍�！�—干細胞技術市場空間有多大?

干細胞市場空間巨大,孕育著萬億的藍海市場。數(shù)據(jù)顯示,2010年全球干細胞市場規(guī)模大約為215億美元,到2014年已經超過500億美元,年復合增長率達到23.9%。2018年全球干細胞潛在市場規(guī)模接近1195億美元,預計未來5年將繼續(xù)保持20%以上的速度增長,到2024年全球干細胞市場將達到3614億美金。

圖3. 全球干細胞市場規(guī)模(億美元)

數(shù)據(jù)來源:前瞻研究院、華夏幸福產業(yè)研究院整理

從空間分布上看,北美和西歐是最大的兩個干細胞市場,分別占據(jù)了44%和38%的市場份額;亞太地區(qū)是第三大干細胞市場,占據(jù)17%的市場份額;世界其他地區(qū)在干細胞領域幾乎沒有貢獻。

我國干細胞產業(yè)發(fā)展比較晚,早期曾有某一段時間快速發(fā)展,但隨后受到政策影響而發(fā)生緊縮,屬于政策影響較大的產業(yè)。2015年國家陸續(xù)出臺政策,釋放促進干細胞產業(yè)健康發(fā)展的信號,干細胞產業(yè)又進入快速發(fā)展期。從數(shù)據(jù)上看,2012年我國干細胞醫(yī)療市場規(guī)模僅僅62億元,2018年達到了657億元�？紤]到中國目前的老齡化加劇所導致的疾病譜的改變,未來對于干細胞技術的需求將進一步增大,預測到2024年,中國干細胞醫(yī)療產業(yè)市場規(guī)模將超過1300億元。

圖4. 中國干細胞市場規(guī)模(億元)

數(shù)據(jù)來源:前瞻研究院、華夏幸福產業(yè)研究院整理

創(chuàng)新尖峰——干細胞研發(fā)哪家強?

干細胞產業(yè)的發(fā)展高度依賴技術研發(fā),是典型的研發(fā)驅動型產業(yè),將全國各大核心城市所擁有的干細胞論文與專利的數(shù)量進行比較,可以作為全國各個核心城市干細胞技術研發(fā)能力比較的重要維度,幫助尋找干細胞技術研發(fā)的創(chuàng)新尖峰。分析的結果也可以為后續(xù)投資、產業(yè)研究提供參考。本章節(jié)數(shù)據(jù)來自于與中科院上海生命科學院的合作研究。

論文發(fā)表方面

選取過往十年的數(shù)據(jù),從全國各大核心城市來看,上海、北京、廣州三大城市在干細胞領域的論文發(fā)表上位列全國前三位,與全國三大城市群對應,代表由長三角、京津冀、珠三角為引領的城市群在干細胞的基礎研究與論文發(fā)表上的領先實力。

圖5. 中國各大城市干細胞論文發(fā)表數(shù)量(2009-2018)

數(shù)據(jù)來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業(yè)研究院整理

從論文發(fā)表機構來看,上海交通大學、中山大學、浙江大學、復旦大學位列前四位,其中上海交通大學、浙江大學以及復旦大學均屬于長三角城市群,長三角的名校干細胞理論研究的基礎十分雄厚;前十名中,醫(yī)學類院校占據(jù)40%,由此可見醫(yī)學尤其是臨床治療對于干細胞技術有著強烈的興趣。

圖6. 干細胞論文發(fā)表數(shù)量Top10機構(2009-2018)

數(shù)據(jù)來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業(yè)研究院整理

專利申請方面

從全國各大城市來看,上海、北京、廣州位列全國前三位,與論文發(fā)表數(shù)量對應,杭州以及合肥在論文發(fā)表數(shù)量上雖然稍顯落后,但是在專利申請數(shù)量上位列全國前六,由此判斷兩城市在干細胞技術轉移方面有優(yōu)勢。

圖7. 中國各大城市干細胞專利申請數(shù)量(2009-2018)

數(shù)據(jù)來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業(yè)研究院整理

從專利機構來看,共有9大機構專利申請數(shù)量在過往十年超過20項,4家位于廣州,4家位于上海,1家位于杭州。企業(yè)機構占比20%,其中賽萊拉干細胞科技有限公司專利申請數(shù)量高達140項,由專利數(shù)量可推斷該企業(yè)在技術轉移上具有優(yōu)勢。

圖8. 20項專利以上的機構(2009-2018)

數(shù)據(jù)來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業(yè)研究院整理

總結

通過對各大核心城市關于干細胞技術論文發(fā)表、專利申請數(shù)量的分析,發(fā)現(xiàn)上海、北京、廣州三大城市始終位居全國前三位。這三大城市形成了中國干細胞技術的創(chuàng)新尖峰,與中國三大城市群對應。

在論文發(fā)表上,上海與北京遙遙領先于廣州,這很大程度上是因為上海、北京生命科學相關的高校眾多,但是在專利申請上,上海、北京、廣州之間的差距較小,而且在9家專利申請超過20項的機構中有4家來自廣州,說明廣州在干細胞技術轉移方面具有一定的優(yōu)勢,能夠在科研論文發(fā)表數(shù)量有限的情況下保持較高數(shù)量的專利申請,因此如果關注干細胞的技術轉移,廣州也許是個不錯的選擇。

對于各城市研發(fā)機構的深入分析可以發(fā)現(xiàn),干細胞的論文發(fā)表全部來自于高校,而且40%的高校是與醫(yī)學相關,這可能是因為干細胞技術與醫(yī)療強關聯(lián)的屬性,吸引醫(yī)學相關院校進行基礎研究;另一方面,也可能是由于醫(yī)學類院校具有大量臨床資源,方便進行干細胞相關的基礎研究。在專利申請機構方面,依然以科研院所為主,但是個別潛心于干細胞領域的企業(yè)專利申請數(shù)量遙遙領先。

由此可見,在干細胞創(chuàng)新技術的挖掘上,由于干細胞技術的應用具有多元化的特點,且前期基礎研究往往需要深入的理論基礎與多學科交叉,因此高校與科研院所具有孕育干細胞創(chuàng)新技術的土壤,一方面可選取高校干細胞的底層技術進行定向孵化,另一方面可由企業(yè)向高校提出課題需求,由高校作為主體進行前期研究。

通過對于創(chuàng)新尖峰的尋找,發(fā)現(xiàn)上海、北京、廣州在干細胞技術領域具有突出的創(chuàng)新實力與科研基礎,可進一步深挖相關資源,進行產業(yè)布局。