發表日期 2/26/2022, 2:06:49 PM
2018年9月3日,中山大學附屬第六醫院的實驗動物中心通過專傢組現場評審,總麵積約520平方米,是一個符閤國傢標準的動物實驗室。(視覺中國/圖)
俗話說“過街老鼠,人人喊打”,但有些不起眼的小白鼠,卻可能成為生命科學的功臣。
在西伯利亞,一隻小老鼠雕塑戴著眼鏡,憨態可掬,舞動小手編織著一件雙螺鏇形狀的毛衣。這座雕塑已在俄羅斯新西伯利亞細胞學和遺傳學研究所佇立八年多。
並非所有老鼠都能成為實驗鼠。人們常看到的街上老鼠是褐傢鼠――大鼠,雖與實驗鼠同為嚙齒類動物,卻因為標準化程度低而不能進入實驗室。國傢實驗動物專傢委員會副主任委員賀爭鳴告訴南方周末記者,實驗動物是按照特定的繁殖方式培育的,因此它的遺傳背景清楚、穩定。
正因為科學傢瞭解小鼠遺傳背景和生活習性,纔有可能利用它作為研究工具開展相關研究,其獲得的成果應用在各個領域。這是小鼠能成為最為常見的實驗鼠的根本原因。
隨著生命科學研究和生物醫藥産業發展,國內外對小鼠等實驗動物需求逐年攀升。
賀爭鳴教授參與編纂的《國傢實驗動物資源發展報告》調查瞭2019年我國的實驗動物生産和使用情況,他嚮南方周末記者透露,2019年中國實驗動物生産量達3000多萬隻,使用量2600多萬隻。
極高的毛利率讓這一領域備受關注。實驗鼠公司集萃藥康招股書顯示,2020年,商品化小鼠模型銷售毛利率達81.52%。
相關企業亦接二連三地登陸資本市場。2022年1月,集萃藥康通過科創闆上市委員會審核;2021年12月,南模生物在科創闆開始申購,計劃募資4億元;2021年8月,百奧賽圖放棄科創闆,嚮港交所遞交招股書,擬在香港主闆掛牌上市。
實驗鼠儼然成為又一個朝氣蓬勃的細分賽道。
“排隊”等老鼠做實驗
“實驗動物現在是供不應求的狀態。”國內某大型CRO公司(以閤同形式為製藥企業在藥物研發進程中提供專業化外包服務)實驗動物設施資深總監楊林告訴南方周末記者,他所在公司一年使用近二十萬隻大小鼠,最近仍在不斷增長。
實驗動物的主要市場是高校科研院所、醫藥研發機構,以及非臨床CRO等。相關人士嚮南方周末記者透露,北京一所大學通常每個月外購1萬隻左右小鼠,國內另一所大學每月的用量也在五六韆隻。
“生物醫藥科技的發展跟臨床結閤解決實際問題纔會更有意義。在體外實驗的基礎上開展體內實驗進行緻病或乾預的機製研究,就需要大量的實驗動物,在實驗動物體內得到相關有效結果也是開展臨床試驗的條件之一。”暨南大學實驗動物專傢牛海濤教授說。
國傢自然科學基金委員會發布的《2022年度國傢自然科學基金項目指南》指齣,鼓勵申請人從基礎醫學與臨床醫學中凝練科學問題、鼓勵基礎醫學與臨床醫學相結閤進行研究。
北京萊艾特科技發展有限公司經理、高級獸醫師耿祥飛注意到,這幾年,由於中國創新藥發展和較為低廉的實驗動物價格,已有不少CRO公司將業務更多放在中國。這也帶動瞭實驗動物需求高漲。
華西證券在2020年研報中分析,“預計實驗動物市場將呈現 20%-25%的快速增長。”
實際上,許多高校都掌握基因修飾動物構建技術,例如暨南大學就建有多個實驗動物技術平台,具備構建多種動物模型及無菌動物的能力。但很多高校實驗鼠仍然以采購為主,主要原因是公司具有專業化和規模化能力。
此外,據南方周末記者瞭解,由於生物醫藥學科群快速發展,實驗動物需求大幅增加,實驗動物設施可提供的籠位較少,一些高校還齣現瞭老師排隊等籠位、實驗動物做實驗的情況。但隨著實驗動物在生命醫藥學科發展中的重要性被認識,很多高校及科研機構加大瞭實驗動物設施建設工作,以滿足日益增長的對實驗動物及動物實驗的需求。
一隻老鼠值多少錢
小鼠等實驗動物供不應求,讓市場齣現一種奇特景象:當一些新藥研發企業還在大幅度虧錢的時候,賣實驗鼠的公司已掙得盆滿鉢滿。
2020年,集萃藥康營業收入2.6億元,盈利7111萬元,而2018年營收僅有5329萬元。南模生物的營收也從2018年1.21億元增長至2020年1.96億元,對應淨利潤也從1511.12萬元增長至4455.59萬元。
南方周末記者查閱全球最大動物模型供應商之一的Charles River的中國境內子公司――維通利華2022實驗動物價目錶發現,根據品係不同,價格從幾十元到幾百元不等。人們印象中的小白鼠,即近交係BALB/c品係,1-5周價格為40元左右/隻,價格受周齡、檢測標準、雌雄影響,周齡越大越貴。
相比2021年價目錶,維通利華最貴的ZDF模型鼠(SPF級)從2123元/隻漲價至2208元/隻。該公司銷售人員告訴南方周末記者,漲價是因“動物飼養原材料、運輸、人力等成本上升,公司基於各方麵考量而調整”。
當前小鼠模型服務種類包括成品小鼠銷售(標準化模型)、模型定製服務(定製化模型)、模型繁育服務以及功能藥效服務四類。
其中,標準化模型是擺上貨架的成品小鼠,由公司根據市場需求和自身研究而培育。産品可分為藥效評價模型、引種模型、工具模型等類彆。藥效評價模型用於藥物安全性測試、藥代動力學研究等,是標準化模型的主要類彆。
不同實驗動物公司之間技術的差異主要由基因編輯技術決定,而設計齣一個全新品係便具有定價優勢,利潤巨大。
以最貴的成品小鼠――集萃藥康的“斑點鼠”為例,2020年銷售價格就達到11723.99元/隻。集萃藥康招股書提到,斑點鼠主要投入在前期研發階段,研發完成後,通常以活體保種或者冷凍遺傳物質形式保存,成本相對較低,毛利率水平相對較高。
百奧賽圖招股書顯示,2021年前4個月的毛利率為74.8%。集萃藥康2018年至2020年,商品化小鼠模型銷售毛利率分彆為76.73%、74.71%和81.52%。
相比標準化模型,定製化模型則按客戶個性化需求完成策略設計、模型構建,交付可穩定遺傳的基因修飾動物模型,價格可達幾萬元一隻。
小鼠要實驗人員輔助服藥,保證它能夠在固定的時間內得到固定的藥物劑量。(視覺中國/圖)
“花銷就是一個標點符號”
其實,單看昂貴的實驗鼠,放在整體的科研經費中占比並不高。
國內一所雙一流高校的實驗動物管理中心負責人陳平告訴南方周末記者,采購動物花費在整體動物中心的支齣占比不及8%。
對於CRO而言,實驗動物支齣更“微乎其微”。楊林所在CRO公司一次藥物研發用500-1000隻實驗鼠,他告訴南方周末記者,藥物研發上市,臨床階段增加一名病人實驗就需要花費四五十萬,相比之下,即便是最貴的猴子也纔十幾萬。“如果研發新藥是寫一篇文章,那實驗動物的花銷就是一個標點符號。”
放眼全球,成立超90年的全球最大的基因修飾大小鼠品係供應商Jackson Laboratory銷售規模僅4億美元齣頭。
同樣,Charles River動物模型相關收入為6億美元;成立於1952年的Taconic公司主要為歐洲和北美的製藥和生物醫學公司提供嚙齒類實驗動物模型及相關産品和服務,2019年營收為2.02億美元。
實驗動物領域即便未來處於高速發展,整體市場規模也不會太大。美國谘詢公司弗若斯特沙利文預計到2024年,中國動物模型市場規模將達到約15億美元,全球將達到226億美元。
南模生物招股書也提到,公司主要業務國內細分市場規模較小,麵臨行業市場規模增長不及預期導緻發展空間受限的風險。
期待中國“金標準”
“實驗結果的可重復性在科研中占有重要地位。”牛海濤解釋,無法重復的實驗不能稱為有效實驗,理論上講,如果實驗用的動物相同,實驗條件相同,那麼不同實驗室得到的結果應該具有可重復性。
小鼠成為實驗功臣已有一百多年的曆史,逐漸“標準化”。
1994年,中國實驗動物國傢標準首次發布,經過不斷完善,形成瞭國傢標準與地方標準相輔相成的局麵,目前已有75項實驗動物地方標準發布實施。
但對於一些大型實驗動物,例如豬、狗等,由於無法像小型動物一樣飼養在屏障環境中,飼養環境控製較鬆,因此被感染的幾率高,“標準化”還有很長的路要走。
“中國製定這些標準往往要考慮地域問題、財力問題和人員配置等問題,這就導緻‘標準化’其實是一個最低的門檻。”楊林選擇實驗鼠,主要看重産量和微生物數量。
中國以外的其他國傢,多依據國際組織,如國際實驗動物科學理事會(ICLAS)標準,或本國行業企業標準,如Charles River公司標準。
不過,不論從哪一傢公司采購,高校都有需要按照國傢標準對實驗動物開展隔離檢疫及定期微生物檢測,國內一傢高校每年在檢測上麵的花費要超過20萬元。
“品牌的意識太重要瞭。”賀爭鳴感嘆,大傢一提到Jackson Laboratory的小鼠,就知道這是“金標準”小鼠。南方周末記者就此緻函Jackson Laboratory,對方以“時機不適”為由拒絕瞭采訪。
在賀爭鳴看來,對於未來中國的實驗動物公司,樹立品牌尤為重要。
並非“想賣就能賣,想買就能買”
在國內,實驗鼠並非“想賣就能賣,想買就能買”。
1988年起實行的《實驗動物管理條例》規定,國傢實行實驗動物的質量監督和質量閤格認證製度。
根據科技部2001年發布的《實驗動物許可證管理辦法(試行)》,從事實驗動物及相關産品保種、繁育、生産、供應、運輸及有關商業性經營的組織和個人需要取得實驗動物生産許可證;使用實驗動物及相關産品進行科學研究和實驗的組織和個人需要取得實驗動物使用許可證。
按規定,實驗動物生産和使用許可證五年有效,並需要進行年檢,實驗動物生産和使用許可證不得轉藉、轉讓、齣租給其他人使用。
四川省實驗動物管委會辦公室原主任劉孝福曾長期負責實驗動物管理工作,他告訴南方周末記者,如想取得生産許可證,養殖公司需要先搭建設施,通過科技廳組織的專傢現場檢查驗收,纔能發證。
我國還沒有為實驗動物管理製定專門的法律,但我國現行法律一些條款與實驗動物管理密切相關,如《中華人民共和國野生動物保護法》《中華人民共和國動物防疫法》等。
根據生物安全法,嚴格禁止使用過的實驗動物流入市場。
針對實驗動物行業發展中遇到的一係列問題,2021年8月,科技部公開徵求對《實驗動物管理條例(修訂草案)》徵求意見,這是自1988年發布以來的首次修訂。
讓動物心情愉悅地接受實驗
《實驗動物管理條例》時隔33年修訂,一些內容逐步與國際接軌。比如,新增福利倫理管理的內容,要求從事實驗動物工作的單位和個人,應當采取有效措施滿足實驗動物福利和動物實驗倫理要求。
其實早在2006年,科技部就已發布瞭《關於善待實驗動物的指導性意見》,對實驗動物倫理做瞭規定。高校也開設瞭實驗動物課程,學生隻有培訓閤格纔能從事相關實驗。
美國、日本及歐盟等發達國傢和地區均以為動物福利立法的方式進行實驗動物管理。1966年美國頒布聯邦法律《實驗動物福利法》(後更名為《動物福利法》);1988年瑞典頒布瞭《動物福利法》,同年還製定瞭《動物福利條例》。
“實驗動物福利現在是生命科學領域對外交流中必不可缺的一部分內容。現在發錶文章時,也都要求必須要福利倫理審查報告纔允許發錶。”前述國內一所雙一流高校的實驗動物管理中心負責人陳平說。
陳平所在的實驗動物中心已建立一係列規則,約束實驗者符閤既定動物福利要求。“最近幾年,國內的實驗者也越來越認識到動物福利對實驗結果影響的重要性。”
讓動物在心情愉悅的情況下接受實驗,也有助於讓它們對實驗作齣正確反應。耿祥飛所在公司涉足銷售實驗鼠公寓、阻礙關卡、轉盤等麵嚮老鼠的玩具,一年銷售額已達100萬,最近兩年增長率達到30%-40%。
按國際慣例,實驗動物的使用有3R原則,Reduction(減少)、RepIacement(替代)、Refinement(優化)。
目前,國內一些科研院所和檢驗機構都在緻力於尋找一些方法替代動物的使用,賀爭鳴錶示,對某些化妝品、藥品或生物製品進行有效性和安全性評價時,使用體外3D培養細胞等方法替代實驗動物,可以達到減少實驗動物使用量的目的。
牛海濤的實驗室正在開展腸道功能及腸道微生物研究,他用誘導式多能乾細胞(IPS細胞)技術在體外培養小腸組織進行試驗,可替代使用實驗動物。“提倡3R原則的意義在於:在不影響實驗結果的前提下,盡量采用替代方法,精準使用動物,減少不必要的動物數量,降低動物傷害。”
全球最大動物模型供應商之一的Taconic嚮南方周末記者提供的資料顯示,公司會根據藥物研發需要,開發新的小鼠模型,將過往需要多種小鼠模型的實驗,縮減為隻需要一種小鼠模型,減少實驗鼠的使用。
“動物福利和科研發展,我們要平衡去看,絕不能一味強調這種福利而忽視我們的科研發展。”賀爭鳴說。
(應采訪對象要求,陳平、楊林為化名。南方周末實習生郭璿亦有貢獻。)
南方周末記者 宋炳晨