细菌耐药性问题日益严峻,噬菌体疗法引起关注
噬菌体疗法已有近百年的发展历史,由于在研新型抗生素难以解决日益严峻的细菌耐药性问题,噬菌体疗法以其卓越的抗感染作用和耐药性低表达特性再度引起行业关注。兽用噬菌体疗法已有产品上市,人用噬菌体疗法和植物用噬菌体疗法正迅速发展。未来,噬菌体疗法有望替代部分抗生素产品,市场潜力巨大。伴随政府出台相关政策、噬菌体疗法研发技术持续突破、各行业使用需求拉动,中国噬菌体疗法市场持续扩容。
噬菌体疗法定义与分类
噬菌体疗法是利用噬菌体裂解致病菌以降低其密度,进而减少或避免感染及发病机会,达到治疗和预防疾病的目的。由于已被侵染的溶源化细菌对同类噬菌体产生免疫效果,因此噬菌体疗法必须由烈性噬菌体实现。烈性噬菌体的裂解周期包括吸附、侵入、增殖、装配、裂解(通过产生裂解酶实现)等五个环节。
噬菌体裂解过程
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噬菌体裂解细菌的过程十分高效,噬菌体的一个感染周期通常在30-40分钟内完成,明显快于细菌的繁殖速度。一个感染周期内,噬菌体可释放几百个子代噬菌体,这些子代噬菌体又可以重新感染周围的正常细菌。因此,一个噬菌体只需要重复4个感染周期,便可使几十亿个细菌感染死亡。
噬菌体疗法应用领域
噬菌体疗法的应用根据作用对象的不同,主要分为人用、兽用和植物用领域。本文以人用噬菌体疗法为主要研究对象,并考虑到兽用噬菌体疗法已有上市产品,将以兽用噬菌体疗法为辅助研究领域。
噬菌体疗法应用领域
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噬菌体疗法行业产业链分析
中国噬菌体疗法行业根据应用领域不同,产业链形成情况不同。对于人用噬菌体疗法,目前中国仍处于早期研发阶段,且尚未有实验进入临床研究阶段,因此噬菌体疗法产业链尚未形成。对于植物用噬菌体疗法,目前中国亦未有合法产品上市,未形成完整产业链。产业链发展最为完善的是兽用领域的噬菌体疗法,其产业链主要由三部分组成:产业链上游主体是为噬菌体生产提供原材料和设备的企业;中游参与者是噬菌体疗法制剂产品制造商;产业链下游是各类养殖场。下文分析将从兽用噬菌体疗法产业链进行展开,并以植物用噬菌体疗法和人用噬菌体疗法作为补充。
中国噬菌体疗法行业产业链
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上游分析
中国兽用噬菌体疗法制剂产品行业上游参与者包括原材料生产商和设备供应商。其中:(1)原料供应商主要提供噬菌体培养液、酵母菌、培养基、纯化试剂、培养皿、采血管等材料;(2)设备供应商提供样本纯化设备、发酵设备等。
对于植物用噬菌体疗法和人用噬菌体疗法,其上游原材料和设备提供商是共通的,为兽用噬菌体疗法提供原材料和设备的企业同样可拓展其市场至植物用噬菌体疗法和人用噬菌体疗法领域,但是具体原材料和设备要求会有偏差。例如,在人用噬菌体疗法领域,出于安全性考虑,企业对原材料制剂的纯度要求更高,对设备的精确度、专业度、效率要求更为严格。
下游分析
兽用噬菌体疗法制剂产品的下游涉及的消费场所主要为各类养殖农场。由于当前中国本土兽用噬菌体产品较为单一,因此下游消费者较为局限。预计未来随着兽用噬菌体产品的不断丰富,下游终端参与者数量将不断增加,市场将不断细化。
植物用噬菌体疗法目前仍处于研发阶段,预计未来产品上市后,将以农产品市场为主要消费场所。
人用噬菌体疗法同样仍处在研发阶段,参照东欧格鲁吉亚、波兰等已有噬菌体药用产品上市的国家,预计未来中国人用噬菌体疗法的下游终端,将以各级医疗机构为主要消费场所,其次是各大零售药店,但具体情况有待产品研发情况和国家监管部门的政策出台。
噬菌体疗法行业市场规模
噬菌体疗法在人用领域处于研发阶段,全球范围内尚未有噬菌体产品获批上市。预计2020年以前,中国噬菌体疗法将持续处于科学研究和临床试验阶段。2020年后,将有部分生物药物企业将有噬菌体疗法相关药物上市。届时,噬菌体疗法市场将逐步形成。此外,随着噬菌体疗法替代抗生素的范围逐步扩张,噬菌体疗法的市场规模将持续增长。
噬菌体疗法行业驱动因素
噬菌体疗法的特点和优势有效解决行业痛点
相比抗生素制剂,噬菌体作为治疗制剂优势明显,将是推动噬菌体疗法制剂研发的核心要素。未来噬菌体疗法有望解决细菌耐药性的问题,市场潜力巨大。噬菌体疗法制剂的优势包括:
(1)噬菌体特异性强,只针对相应的病原菌有效,不会破坏正常菌群;
(2)噬菌体疗法治疗效果不受细菌耐药性的影响,可有效治疗由耐药性细菌引起的疾病;
(3)噬菌体拥有指数增殖能力,在通常情况下,噬菌体治疗仅需给药一次;
(4)噬菌体疗法副作用少,仅有个别案例出现轻微的细菌内毒素反应,但在可控制范围内;
(5)细菌不易对噬菌体产生耐药性,可有效解决细菌耐药性问题;
(6)噬菌体具有宿主菌依赖性,只在细菌感染部位发生作用,随着宿主菌的清除而死亡,不会残留在体内;
(7)噬菌体制备工艺简单,研发周期短,成本低廉。
噬菌体疗法优势
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细菌耐药性问题亟待解决
细菌耐药性问题日益严峻,噬菌体疗法能够有效解决细菌耐药性问题,成为推动噬菌体疗法研发的主要动力。细菌间的耐药基因传递导致多重耐药细菌甚至超级细菌的出现,使人类面临着无药可用的不利局面,严重威胁人类健康。按照目前的医疗水平,细菌抗生素耐药率已经达到2.3%,预计到2050年,细菌抗生素耐药性将增长至14%。细菌耐药性问题亟待解决,噬菌体疗法相关领域研发热情持续高涨,行业将迎来发展契机。
抗生素耐药率及全球感染多重耐药菌情况
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噬菌体疗法行业发展趋势
根据临床需求开发产品
噬菌体疗法研究的最终目的是噬菌体疗法制剂产品合法上市并实现商业化发展,对于医学人用领域的噬菌体疗法,针对医院场景内感染需求进行产品的开发是噬菌体疗法研究企业的重要发展方向,其主要原因包括以下两个方面:(1)医院内感染病例数目居高不下,噬菌体疗法市场潜力巨大;(2)医院内感染涉及范围广。噬菌体疗法研究企业根据临床需求开发产品,提早抢占噬菌体疗法制剂市场,有利于后期产品上市后的商业化推广,促进噬菌体疗法制剂企业的长远发展。
各国医院年平均感染发病率
来源:世界卫生组织官网,头豹研究院编辑整理
中国本土噬菌体疗法研究有50%以上的项目专注于烧伤感染类项目,约10%的项目专注于肺炎感染,约10%的项目专注于泌尿系统的感染,9%的项目关注糖尿病并发症及其感染。噬菌体疗法对临床所需的药物越发重视,可见,未来噬菌体疗法研发企业针对临床需求开发噬菌体疗法制剂是主要趋势。
与抗生素联合使用
噬菌体与抗生素具有不同的杀菌和抑菌机制,两者联合应用已是当前噬菌体疗法研究行业的主要趋势。其优势主要包括以下两个方面:
(1)噬菌体和抗生素联合使用可产生协同效应,能恢复耐药菌对抗生素的敏感性,且能减少耐药菌产生的几率;
(2)比起单用噬菌体,联合治疗方式对用药前的菌种鉴定依赖程度较低,能够有效缩短治疗时长。
噬菌体与敏感型抗生素利福平联合应用实验结果
来源:《噬菌体与抗生素联合应用控制多重耐药鲍曼不动杆菌的研究》,头豹研究院编辑整理
深度见解
噬菌体疗法以其特异性强、增殖能力强、副作用少、不易使细菌产生耐药性、应用领域广、制作工艺简单等特点,被认为是未来解决日益严峻的细菌耐药性问题的重要方法。噬菌体疗法在中国家禽养殖业和水产养殖业已经初见成效,多项人用噬菌体疗法制剂正处于紧密研发阶段。未来,噬菌体疗法制剂有望分担抗生素角色,解决细菌耐药性问题、缓解医院感染病例上升的情况,噬菌体疗法市场不断扩容,行业发展潜力巨大。