文|動脈網
當我們回顧2022年，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的投資機構，都布局了生命科學。
生命科學是一個古老的概念，始于遠古時期，縱觀人類文明的漫長發(fā)展史。曾經西方的觀察和哲學參半、描述和思辨混合，古代中國的神農嘗百草是生命科學，如今實驗室中琳瑯滿目的儀器、試劑，計算機里復雜的數(shù)據(jù)、代碼，也是生命科學。我們嘗試從全球生命科學的發(fā)展脈絡中去找答案，我們發(fā)現(xiàn)，無論遠古的生命科學何等玄妙、現(xiàn)代的生命科學何等紛繁盤錯，生命科學的本質始終都是觀察生命現(xiàn)象，而生命科學的任務則始終都是為人與自然、人與他人、人與自身的可持續(xù)交互尋找更好的解決方案。
核心觀點
進入21世紀，生命科學的研究和應用都呈現(xiàn)出標準化、系統(tǒng)化的特征。具體而言，這些研究和應用仍以經過專業(yè)設計的實驗為主，需要專業(yè)人員使用專業(yè)儀器、試劑在特定場景下完成。但不同于1.0時代、2.0時代的生命科學探索，現(xiàn)代研究者可以選擇的生命科學工具更加多元，更符合垂直應用場景下的獨特需求。
2022年，生命科學行業(yè)吸金熱度不減。再生醫(yī)學、腦科學、精準醫(yī)學等賽道的創(chuàng)新項目相繼完成近100起融資，全年累計超過100億資金涌入這一領域。完成融資的94個生命科學創(chuàng)新項目中，有39個項目處于B輪融資前的早期階段，在全年融資項目中占比41.4%。其中，處于種子輪、天使輪的項目14個。
在投資機構重金入局的推動下，創(chuàng)新企業(yè)也加大了產品開發(fā)和產業(yè)布局的力度。自動化技術解決了如何產生數(shù)據(jù)的問題，數(shù)字化技術則完成收集、定量描述、記錄和分析數(shù)據(jù)的工作，而互聯(lián)網的普及，則為研究者擴大范圍交流學習提供了平臺，腦科學、再生醫(yī)學、類器官與器官芯片技術的應用迭代，則為早前的臨床空白領域提供了新的解決思路。
細分領域方面，2022年，伴隨數(shù)字化、互聯(lián)網介入，智慧試驗全流程實現(xiàn)了降本增效，國內侵入腦科學技術創(chuàng)新幾乎與全球同步，而非侵入腦科學技術則突破應用邊界。生物再生材料、干細胞修復等再生醫(yī)學關鍵領域創(chuàng)新層出，類器官與器官芯片技術則經歷了從材料標準建立到應用邊界突破的關鍵1年。落地最早的精準用藥，呈現(xiàn)出多元應用場景，并持續(xù)向院內、藥企收斂。
以史為鑒，生命科學內涵再解讀
生命科學，是研究自然界中各種生命現(xiàn)象及其規(guī)律的科學，又稱生物學，它是自然科學中的一個重要分支。長久以來，人類在與自然界的不斷博弈中生存與繁衍，憑借自己的智慧和創(chuàng)意，不斷創(chuàng)造生命的奇跡。從遠古時期火的使用到如今的太陽能、核能利用，從早期狩獵、放牧到現(xiàn)代的人類基因組計劃，無一不體現(xiàn)出人類的聰明才智和創(chuàng)新精神。
如今，生命科學已成為最熱門的前沿科學之一。在《科學》雜志的編輯團隊評選出的1項年度科學突破冠軍和9項年度科學突破入圍獎中，除了新型太空望遠鏡、美國氣候法、行星防御實驗、和創(chuàng)造性的AI工具外，超過半數(shù)的科學突破都屬于生命科學領域。
當然，現(xiàn)代科學技術的迭代，在極大程度上帶動了生命科學的研究向縱深發(fā)展，同時也因為生命科學的發(fā)展而取得更大進步。實際上，最近數(shù)十年間，生命科學領域的發(fā)展超過了歷史上任何一個時期。
總體而言，生命科學的任務，就是有效觀察人類周邊豐富多彩的生命現(xiàn)象，探索生物的結構與功能，研究生命活動的本質與特征，分析生命繁衍與代謝的分子生物學機制，揭示生物個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)生的規(guī)律，掌握生物與環(huán)境之間的辯證關系，從而使人類能夠從本質上認識生命現(xiàn)象，理清生命世界的運動規(guī)律，并運用這些規(guī)律更好地改造客觀世界，為人類的生存發(fā)展帶來更好的解決方案。
現(xiàn)代生命科學，是經過漫長的歷史階段而逐步發(fā)展形成的。按照所采用的主要工具復雜性、完整性和主流學術分支出現(xiàn)的節(jié)奏，通常可以將生命科學的歷程總結為3大主要階段。
全球生命科學發(fā)展的3大階段
20世紀中葉至今，生命科學進入發(fā)展的新紀元。分子生物學的建立，是生命科學進入20世紀最偉大的成就。遺傳學的研究預示了生物遺傳載體分子的存在，而DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)直接促進了對生物DNA→RNA→蛋白質中心法則（central dogma）的揭示。人們因此探索到了生命運作的基礎框架和生物世代更替的聯(lián)系方式。
從此，以基因組成、基因表達和遺傳控制為核心的分子生物學的思想和研究方法迅速地深入到生命科學的各個領域，極大地推動了生命科學的發(fā)展。分子生物學是生物學向微觀方向的發(fā)展，生態(tài)學則是生物學向宏觀方向的發(fā)展。在新的科學技術條件下，其他傳統(tǒng)的生物學各分支學科也改變了面貌。無論是在理論上還是在應用上，生命科學都在迅猛發(fā)展 。
值得注意的是，在生物學研究中，由于各種原因，通常不能直接用研究對象，比如人體，來做實驗，需要使用模型或替代物。比如，研究人類的生物學問題時，往往以動物替代。而對生理過程，比如視覺、聽覺、思維過程等的研究、對生命起源問題的研究，直接研究難以進行，則使用模式生物加以模擬。而這種差異，催生了當下生命科學研究中如日中天的模式動物，甚至類器官、器官芯片技術。
如今，越來越多的研究者們已經習慣與運用計算機手段，直接模擬、探索思維活動規(guī)律的研究。比如，將生物信息輸入計算機，來分析高級神經活動的規(guī)律；函數(shù)化了的數(shù)學模型可以模擬許多生態(tài)結構變化的動力學過程，從而提示我們生態(tài)變遷的可能性并給出對它的預測。
用計算機模擬生物生長發(fā)育過程的“實驗”也有報道，實驗者以生物發(fā)育過程中特定成分，比如鈣離的濃度分布為指標，在給定初始條件、作用法則和生長限定的情況下，通過計算機運算的迭代操作，直觀地顯現(xiàn)了一幅生動的傘藻頂端生長發(fā)育的畫面，揭示了這一過程的動力學成因；用模擬遠古地球表面可能存在的物理和化學環(huán)境的辦法，在反應瓶里觀察到簡單的化學組成成分可以產生出多種重要的生物大分子；用生物演化適應度模型，即考察在對環(huán)境適應的過程中引起生物有序改變的內在總體因素（包括基因 、蛋白質及其他）和它們之間的相互制約性，來研究生命計劃匯總的有序起源等。
2022生命科學行業(yè)創(chuàng)新洞察
進入21世紀，生命科學的研究和應用都呈現(xiàn)出標準化、系統(tǒng)化的特征。具體而言，這些研究和應用仍以經過專業(yè)設計的實驗為主，需要專業(yè)人員使用專業(yè)儀器、試劑在特定場景下完成。但不同于1.0時代、2.0時代的生命科學探索，現(xiàn)代研究者可以選擇的生命科學工具更加多元，更符合垂直應用場景下的獨特需求。
通常，現(xiàn)代生命科學研究者可以細分為部分在高校、科研機構、生物醫(yī)藥企業(yè)、生物科技企業(yè)、醫(yī)藥外包企業(yè)及相關政府機構的研究者。他們運用不斷迭代的儀器設備、試劑、耗材來完成各類生命科學的前沿實驗。
根據(jù)研究者所在機構性質不同，他們所執(zhí)行的生命科學試驗可以分為基礎科研試驗和應用開發(fā)實驗，涉及反應、分離提純、樣品前處理、分析檢測、動物實驗、細胞培養(yǎng)基轉染、細胞分析、生化分析、分子及核酸分析、離心、過濾、層析等環(huán)節(jié)。
吸金破百億，最火熱生命科學賽道何在？2022年，生命科學行業(yè)吸金熱度不減，再生醫(yī)學、腦科學、精準醫(yī)學等賽道的創(chuàng)新項目相繼完成近100起融資，全年累計超過100億資金涌入這一領域。
近4成融資投向中早期輪次，熱門項目估值水漲船高
據(jù)動脈網統(tǒng)計，2022年，完成融資的94個生命科學創(chuàng)新項目中，有39個項目處于B輪融資前的早期階段，在全年融資項目中占比41.4%。其中，處于種子輪、天使輪的項目14個。
融資估值方面，2022年，39個早期項目的平均融資金額約3600萬元，相比過往年度顯著提升。值得注意的是，在腦虎科技、衍微科技等明星項目加持下，2022年，生命科學行業(yè)的種子輪、天使輪項目單次融資平均金額就達到近3000萬元，刷新歷史記錄，更吸引了紅杉中國、峰瑞資本等醫(yī)療創(chuàng)新賽道的頭部資本加入。
再生醫(yī)學、腦科學、上游原料成2022年度最熱門賽道。據(jù)動脈網統(tǒng)計，在2022年發(fā)生融資時間最密集TOP3的細分領域中，再生醫(yī)學行業(yè)共發(fā)生28起融資事件，位列第一，腦科學行業(yè)發(fā)生16起融資事件，位列第二，精準用藥和核心原料領域均發(fā)生9起融資事件，共同位列第三。
頗有意思的是，2022年，從融資事件發(fā)生的次數(shù)來看，吸金能力與產品、市場成熟度呈現(xiàn)反比。尤其在融資事件數(shù)量TOP 3的領域，融資事件數(shù)量方面，再生醫(yī)學>腦科學>核心原料，而技術應用成熟度方面，這個排序則是再生醫(yī)學<腦科學<核心原料。近2年，優(yōu)質項目估值不斷走高，但創(chuàng)新項目的IPO表現(xiàn)卻并不理想，倒逼資金向更早期的項目聚集，而生命科學行業(yè)作為前沿科技創(chuàng)新密集的領域，早期項目作為投資避風港的特性也更加明顯。
2022年，國內共有22家再生醫(yī)學創(chuàng)新企業(yè)完成融資。其中，血霽生物、士澤生物、華衛(wèi)恒源均在1年內快速完成2輪融資。在這個過程中，紅杉資本、禮來亞洲基金、北京廣創(chuàng)投、鼎暉投資、啟明創(chuàng)投等醫(yī)療創(chuàng)新領域的頂級投資機構紛紛出局。機構哄搶之下，血霽生物、士澤生物兩家成立不久的再生醫(yī)學企業(yè)估值迅速攀升，成了這一年度的再生醫(yī)學明星企業(yè)。
2022年再生醫(yī)學項目融資清單（1/2）
2022年再生醫(yī)學項目融資清單（2/2）
2022年，生命科學領域的另一個吸金熱點是腦科學。與再生醫(yī)學領域多為早期、中早期項目不同，國內腦科學行業(yè)的整體成熟度略高一些。其中，博睿康和景昱醫(yī)療2家創(chuàng)立時間稍早的腦科學企業(yè)，在2022年完成了C輪和D+輪融資，有機會在2023年發(fā)起向資本市場的沖刺。
2022年腦科學項目融資清單
2022年的第三大吸金熱點領域核心原料，則更為成熟。自2021年以來，核心原料領域一直處于上升通道之中。盡管在2022年，醫(yī)療創(chuàng)新項目IPO整體表現(xiàn)不佳的背景下，這一趨勢有所放緩，但康為世紀、通用生物仍走到了IPO和PreIPO的階段。不過，相比再生醫(yī)學和腦科學，核心原料領域的早期項目，吸金能力明顯稍弱。
2022年核心原料項目融資清單
政策持續(xù)加持，科研經費投入連年上漲。除了直接流入一級市場生命科學創(chuàng)新項目的創(chuàng)投資金外，國內生命科學領域的基礎和科研科研資金也逐年上漲。隨著國家綜合國力的逐步提升和科技創(chuàng)新體系建設的不斷完善，國內在科技創(chuàng)新和研發(fā)方面的投入不斷加大。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2010年至2019年間，國內研究與試驗(R&D)經費由7063 億元增長至21,737億元，年均復合增長率達到13.30%。目前，國內研發(fā)經費支出規(guī)模已經位居全球第二，僅次于美國。
同時，由于生物技術在引領未來經濟社會發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益凸顯，國家先后出臺一系列鼓勵政策和措施，積極鼓勵全社會在生命科學領域進行研究，國內生命科學領域的研究資金投入隨之迅猛增長。據(jù)統(tǒng)計，這筆費用由2015年的434億元增長至2019年的866億元，年復合增長率高達18.8%。此前，有研究機構預測，在科技強國戰(zhàn)略下，國內科研經費支出預計維持10%左右的年復合增長率。
2022年，生命科學等到了政策層面的大力加持。國家發(fā)展改革委印發(fā)《“十四五”生物經濟發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱：《規(guī)劃》）明確提出，推動生物技術和信息技術融合創(chuàng)新，加快發(fā)展生物醫(yī)藥、生物育種、生物材料、生物能源等產業(yè)，做大做強生物經濟。
《規(guī)劃》表示，生物經濟以生命科學和生物技術的發(fā)展進步為動力，以保護開發(fā)利用生物資源為基礎，以廣泛深度融合醫(yī)藥、健康、農業(yè)、林業(yè)、能源、環(huán)保、材料等產業(yè)為特征。在行動規(guī)劃方面，《規(guī)劃》提出了發(fā)展5項原則、4大重點發(fā)展領域、階段目標和5方面重點任務。
5大熱門領域看生命科學新趨勢
◆ 智慧實驗：數(shù)字化、互聯(lián)網介入，全流程降本增效
在國內，實驗室數(shù)字化、自動化發(fā)展較晚，不過發(fā)展速度較快。早期，國內實驗室主要通過大力購買儀器、招募團隊等方式擴張科研力量。隨著創(chuàng)新藥企、檢驗檢測等機構的大量涌現(xiàn)，實驗室基礎建設日趨完善，國內實驗室開始向數(shù)字化、智能化迭代升級，逐漸從野蠻生長向精耕細作進化，從勞動密集型向腦力密集型轉變。
2022年，實驗室智慧化站上了行業(yè)風口。在投資機構重金入局的推動下，創(chuàng)新企業(yè)也加大了產品開發(fā)和產業(yè)布局的力度。為更好地發(fā)力實驗室自動化創(chuàng)新，2022年3月，青軟青之全資成立了子公司青軟智控，加速環(huán)境監(jiān)測、疾病控制、新藥研發(fā)、基因測序、臨床診斷等行業(yè)用戶的數(shù)字化智能化發(fā)展，并在合規(guī)性、儀器集成、實驗室自動化及產品國際化方面發(fā)力。
為了讓實驗室工作人員從大量重復、枯燥的實驗中解放出來，讓其專注于更有價值的設計、分析工作。青軟智控推出的King's AUTO智慧實驗室中控系統(tǒng)為用戶提供輕松定義實驗的能力，智能調度算法驅動機械臂和自動化實驗設備在符合實驗操作要求的前提下高效的完成實驗操作。目前，King's AUTO已應用到NGS相關流程、核酸檢測、藥物篩選、生物樣本庫、ELISA、自動喂板等領域。
與此同時，互聯(lián)網、數(shù)字化、自動化技術在其他領域得到了成功驗證。以互聯(lián)網、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能為代表的數(shù)字技術，為生命科學實驗走向智慧化、智能化奠定了基礎。比如，璞睿生命將數(shù)字技術應用到臨床研究中，幫助浙江大學附屬第二醫(yī)院臨平院區(qū)完成基于E2E模式下的數(shù)字化智能臨床研究加速器系統(tǒng)試點，提升患者篩選入組效率的同時，提高了數(shù)據(jù)的安全性和準確性。
自動化技術解決了如何產生數(shù)據(jù)的問題，數(shù)字化技術則完成收集、定量描述、記錄和分析數(shù)據(jù)的工作，而互聯(lián)網的普及，則為研究者擴大范圍交流學習提供了平臺。這些新興技術多在工業(yè)、軍事和消費領域得到成功落地后才會在醫(yī)療領域應用。
基于科研用戶不斷學習的需求，丁香園自 2021 年 9 月正式推出了“實驗內容搜索工具” ——“丁香實驗”，截止 2022 年底，累計已有 52 萬科研人員使用。“丁香實驗”為生命科學研究者提供在實驗過程中遇到的各種實驗方法和熱門經典專題，同時，開設的“問答廣場”為跨地區(qū)、跨領域的研究者提供垂直的在線交流場景，也為高年資研究者提供分享與展示的舞臺，提升了生命科學實驗開展的效率。
精準醫(yī)學時代，形態(tài)學、分子診斷、AI等技術高度整合的綜合病理診斷模式開啟，病理科業(yè)務量、數(shù)量成倍增長，全流程數(shù)字化管理及質控等都要求我們變革傳統(tǒng)病理信息化系統(tǒng)。在這方面，康芮數(shù)智結合NCI及國內知名三甲醫(yī)院大量臨床實踐，提出“數(shù)質病理”全景解決方案，整合病理流程、設備、數(shù)據(jù)實現(xiàn)病理整合診斷與智慧服務，助力“下一代診斷病理學”建設及醫(yī)院高質量發(fā)展?，F(xiàn)階段，國內智慧實驗室行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)兩大顯著特征。
一方面，國內智慧實驗室創(chuàng)業(yè)團隊多具備跨學科的復合背景。實驗室場景是一個交叉性極強的領域，對人才技能的需求也不僅限于生命科學、生物技術和醫(yī)學等行業(yè)專業(yè)技能，也需要掌握數(shù)據(jù)科學、AI、軟硬件工程等技能的人才。同時，他們還要真正理解科學家工作路徑、熟悉實驗室場景的科研人才。
另一方面，軟硬件一體的整體解決方案更受終端用戶青睞。生命科學領域行業(yè)很大，客戶的定制化程度非常高。企業(yè)每服務一家客戶，都需要深度理解客戶的科研場景、需求等，思客戶之所思，發(fā)現(xiàn)并解決客戶的顧慮，如此才能獲得客戶的認可和持續(xù)復購。不同的生命科學實驗室場景會有不同的使用需求，最難的一點是如何計劃和設計模塊化的設備，滿足客戶的非標需求，比如粉劑、液體、膠狀和凝固狀等不同樣本，抓取方式不同，所需要的產品方案也不同。
◆腦科學：侵入技術與全球同步、非侵入技術突破應用邊界
在全球生命科學應用場景中，腦科學一直是熱門研發(fā)領域。2022年，國內生命科學行業(yè)的另一個熱點，便是腦科學密集為臨床治療提供了新的解決方案。
2022年，腦科學在國內醫(yī)療健康領域的地位進一步提升。7月，我國“腦健康行動”正式啟動。“腦健康行動”目標明確，即到2025年，有序推進重點人群腦健康篩查、腦健康體檢與腦健康監(jiān)測，大力促進腦健康學科基礎知識的發(fā)展，研究和驗證腦健康篩查方法、生物標志物、數(shù)字療法和防治藥物等。就在此前一年，“中國腦計劃”正式啟程，加速推進探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導向的腦科學研究以及以建立和發(fā)展人工智能技術為導向的類腦研究。
在宏觀政策的大力推動下，2022年的國內腦科學創(chuàng)新，邁出走向臨床應用的關鍵步伐。2022年3月，佳量醫(yī)療Epilcure?于宣武醫(yī)院完成中國首例“腦機接口”反應性閉環(huán)神經刺激系統(tǒng)3期臨床植入手術。更早以前佳量醫(yī)療其旗下諾為醫(yī)療與浙江大學聯(lián)合研發(fā)生產用于難治性癲癇反應性神經電刺激器Epilcure已于2021年3月完成亞洲首例臨床植入，療效顯著。2021年8月，植入式閉環(huán)自響應神經刺激系統(tǒng)Epilcure的前瞻性、多中心、對照臨床試驗的研究者會議順利召開，這標志著由復旦大學附屬華山醫(yī)院院長毛穎教授與首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院院長趙國光教授聯(lián)合領銜的Epilcure中國注冊臨床試驗的正式啟動。
通常認為，侵入式腦機接口是腦科學未來發(fā)展的重要方向。這類腦機接口需要采用神經外科手術方法將采集電極植入大腦皮層、硬腦膜外或硬腦膜下。根據(jù)是否植入皮層內或創(chuàng)傷的程度，可分為完全植入式腦機接口和微創(chuàng)腦機接口。而侵入式腦機接口的采集電極又可以分為剛性和柔性電極。其中，剛性電極是侵入式電極的代表，其技術較成熟、穩(wěn)定性好、電極密度高、耐體液腐蝕。不過，剛性電極硬度遠高于腦組織，難以隨大腦運動，容易形成愈傷組織從而減弱信號，這讓柔性電極將成為未來發(fā)展的趨勢。
柔性電極的彈性模量和剪切模量與腦組織類似,可以適應大腦的彎曲拓撲結構，柔性材料應具備良好的生物相容性、柔韌性和微加工工藝兼容性，聚二甲基硅氧烷(PDMS) 、聚酰亞胺(PI) 、聚對二甲苯(Parylene) 等是常用材料。
在這方面，腦虎科技主攻柔性電極，其侵入式腦機接口領域已完成了核心技術突破以及關鍵器件制造。產品在單器件通道數(shù)（2640）、在體時間（8個月）、電極厚度（1.5μm）、植入方式（免開顱）、植入創(chuàng)口（小于0.7mm）等部分性能上已超過Neuralink，具有領先優(yōu)勢。
據(jù)動脈網統(tǒng)計，在國內43個國家重點實驗室中，有4個實驗室專注于腦科學方向，他們的研究領域覆蓋從腦認知到類腦技術。具體而言，國內有約70%的相關科研人員從事腦認知（探知大腦的功能、結構及原理）方向的研究，腦保護（針對腦部疾病治療開展的發(fā)病機制探索）相關研究熱度排名第2，腦科學研究者中的27%，而腦創(chuàng)造（類腦研究、腦機接口等）相關的研究占比僅3%。這些腦科學的基礎研究轉化到臨床應用之上，則推動了國內腦科學領域在腦機接口之外的創(chuàng)新應用。
◆ 再生醫(yī)學：生物再生材料、干細胞修復創(chuàng)新層出
2022年，再生醫(yī)學領域熱度不言而喻。
根據(jù) FDA 統(tǒng)計，現(xiàn)階段，約20%的人體組織已經具備了可商業(yè)化的再生醫(yī)學產品。另有 70% 的人體器官細胞、支架再生醫(yī)學產品進入II期以上臨床試驗階段。預計未來10年間，將有超過一半人體組織和單一器官，比如腎臟、血管、胰腺等等，會陸續(xù)出現(xiàn)可商業(yè)化的產品。
生物再生材料區(qū)別于傳統(tǒng)生物醫(yī)用材料，是采用組織工程技術，通過維持組織原有構型而進行固定、滅菌和消除抗原性等輕微處理，以及拆散原有構型、重建新的物理形態(tài)等特殊處理加工而成的新型高技術材料。這種材料具有優(yōu)異的組織誘導性，主要應用于骨科、神經外科、心血管、眼科、口腔、醫(yī)美等領域，包括皮膚缺損修復、軟組織修復、關節(jié)軟骨修復、血管及導管涂層應用、醫(yī)療美容等。
在再生醫(yī)學應用中，生物再生材料是發(fā)展相對成熟的方向，各國在監(jiān)管層面也制定了嚴格的明確要求。2022年，國內多家生物再生材料創(chuàng)新企業(yè)的產品開發(fā)與注冊取得重大進展。
10月，立心科學的HercuRegenTM可吸收界面螺釘獲國家藥監(jiān)局（NMPA）批準上市，該產品擁有完備的自主知識產權，標志著國產創(chuàng)新企業(yè)在醫(yī)用級復合原材料領域的又一突破。該產品是立心科學基于新一代高性能可降解復合材料推出的首款重磅產品，可用于膝、肩、肘、足踝和手腕部關節(jié)手術中將骨-肌腱-骨或軟組織移植物固定到骨組織中。
由于生物再生材料需要依靠人體的可再生能力，而角膜、神經細胞、心臟等不可再生的組織和器官無法通過這種方式實現(xiàn)再生，這就需要依靠干細胞技術來進行修復?，F(xiàn)階段，基于干細胞修復的再生醫(yī)學產品的應用疾病領域包括脊髓損傷、I型糖尿病、帕金森病、阿爾茲海默癥、心臟病、中風、燒傷、癌癥和骨關節(jié)炎等。
2022年，8月，上海兒童醫(yī)學中心付煒團隊在國際權威的基因與細胞治療學會官方雜志《Molecular Therapy》在線發(fā)表“mRNA技術+細胞治療”這一雙新概念，在該項研究中，一方面人誘導多能干細胞分化來源的心肌細胞，能為心梗后心臟提供了新的心肌細胞來源，同時心肌細胞本身又為mRNA的表達提供了遞送和表達的載體，不再需要脂質納米顆粒的包埋遞送；另一方面通過mRNA來高效，瞬時特異性地表達血管再生的因子，促進新生血管迅速形成，為促進移植的心肌細胞存活提供了營養(yǎng)和局部微環(huán)境，大幅度增強了細胞治療的效果。
再生器官，被認為是再生醫(yī)學的終極解決方案，它以細胞為基礎，制造出的具有生物活性的人造器官，不需要電池等外界動力、使用周期長，也不會如傳統(tǒng)器官移植，讓患者產生排斥反應，是人造器官的“金字塔尖”。
目前，再生醫(yī)學企業(yè)大都聚焦于組織和器官的修復，布局再生器官的企業(yè)寥若晨星。動脈網曾統(tǒng)計，現(xiàn)階段，布局再生器官的國內企業(yè)僅6家，他們主要從事人造血管、人造胰腺、人造腎臟、人造肝臟等單一再生器官開發(fā)。
2022年3月，南開大學孔德領教授和王愷副教授在《Science Advances》上發(fā)表了一篇關于人工血管的研究論文，其結論為：聚合物纖維骨架增強的體內工程化人工血管在大動物血管移植實驗中展現(xiàn)了良好的通暢性和再生性。為再生器官這個破解傳統(tǒng)器官移植痛點的終極解決方案，提供了新的可能。
◆ 類器官：從材料標準建立到應用邊界突破的關鍵一年
2022年，類器官行業(yè)發(fā)生了一些堪稱里程碑的節(jié)點事件。
8月，F(xiàn)DA批準了全球首個基于器官芯片研究獲得臨床前數(shù)據(jù)的新藥進入臨床試驗，打通類器官在新藥研發(fā)中應用的監(jiān)管環(huán)節(jié)。隨后，在9月末，美國參議院通過了FDA現(xiàn)代化法案，提出推動減少臨床前試驗對動物的應用，選擇現(xiàn)代科學的替代方案，比如器官芯片，將類器官賽道熱度推向風口。彼時，人們甚至將類器官和器官芯片視為價格水漲船高的大實驗動物，在新藥研發(fā)中理想的替代方案。
但實際上，無論是在精準醫(yī)學場景下，還是在監(jiān)管要求更為嚴苛的新藥研發(fā)中，類器官與器官芯片這項創(chuàng)新技術都還需要做大量的初始化工作，才能實現(xiàn)真正的廣泛產業(yè)化。2022年，國內類器官與器官芯片企業(yè)在數(shù)據(jù)庫、標準化、產業(yè)生態(tài)等方面取得了可謂出色的成績。
此外，作為國內較早進入類器官領域的公司，科途醫(yī)學已經培養(yǎng)出近30種類器官模型，服務多家醫(yī)院開展類器官活庫建設，并支持10余項臨床研究，同時，科途醫(yī)學通過創(chuàng)新抗癌新藥研發(fā)服務平臺的建設，支持制藥企業(yè)及研究機構抗癌新藥研發(fā)。
其次，2022年，國內首個類器官臨床應用標準正式發(fā)布。9月，陳曄光院士團隊和丹望醫(yī)療團隊聯(lián)合多家單位制定的《人腸癌類器官》《人腸道類器官》團體標準。文件規(guī)定了人腸癌類器官及人腸道類器官的定義、倫理要求、技術要求和檢測方法，為患者來源的人腸癌類器官的制備和檢測提供了技術支持。
動脈新醫(yī)藥曾判斷，類器官當前的發(fā)展階段，被認為可類比2014年或者2015年的NGS。在技術的快速發(fā)展前期，標準化和政策紅利是重要推力：推進行業(yè)標準制定可以幫助提升客戶對技術的認可度，而政策放開將能為商業(yè)化進一步打開窗口。
基質材料方面，國產企業(yè)也取得了顯著的創(chuàng)新成果?，F(xiàn)階段，類器官產品客戶主要提供給高校、醫(yī)院、研究機構等的實驗室或個人以及藥企。產品的關鍵在于規(guī)?；?、工業(yè)化，穩(wěn)定性水平與生產成本都是類器官公司的關鍵競爭力。但當下限制類器官行業(yè)的一個問題就是“資源有限性”，受制于技術與材料，類器官公司很難脫離臨床樣本形成可持續(xù)的系統(tǒng)化平臺。
在適應癥的選擇上，國內類器官與器官芯片企業(yè)正嘗試突破邊界。比如，樸衡科技開發(fā)了NAC-Organ技術，基于核酸材料和AI研發(fā)的全新體外3D培養(yǎng)技術，來實現(xiàn)復雜疾病模型的高通量、標準化生產。據(jù)了解，NAC-Organ可以使用編程化方法實現(xiàn)二次、三次組裝，多次刺激細胞產生生化和生理反應。
在臨床適應癥的選擇上，樸衡科技瞄準以非酒精性脂肪肝炎（NASH）為代表的慢性病、復雜多因素疾病的研發(fā)?，F(xiàn)階段，NASH晚期的解決方案迄今仍然是移植，從而類器官技術將是一個很好的替代修復手段，樸衡科技也正在利用NAC-Organ技術在結構性調控方面優(yōu)勢，嘗試解決免疫排斥問題。
2022年，冠科生物（CrownBio）、Merus公司和巴塞羅那科學技術研究院的研究人員合作，首次在實體瘤類器官中篩選到臨床候選藥物，證明了類器官作為藥物研發(fā)新型工具的有效性。
◆ 精準用藥：多元應用場景持續(xù)向院內、藥企收斂
2022年，以伴隨診斷為代表的精準醫(yī)學技術，伴隨相關政策加速細化落地，正快速向院內和藥企等更加貼近臨床的應用市場進軍。
一方面，與醫(yī)院共建實驗室模式，成為基于NGS技術的伴隨診斷進院的關鍵方式。此前，在2021年3月，國家藥監(jiān)局曾發(fā)布關于實驗室自建（LDT）檢測項目的應用規(guī)定，讓這種由技術創(chuàng)新向廣泛應用的過渡形式開始走向規(guī)范化。彼時，修訂后的《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》，在第53條中明確規(guī)定，LDT應該是國內尚無同品種上市的體外診斷試劑種類，并且必須在醫(yī)療機構內自研自用，由執(zhí)業(yè)醫(yī)師指導下。
進入2022年，上海市率先試點LDT項目在院內應用。10月，上海市深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革領導小組辦公室印發(fā)《開展上海市公立醫(yī)院高質量發(fā)展試點工作的通知》，遴選出40家公立醫(yī)療機構作為試點單位、確定了20家公立醫(yī)院為輔導類試點單位參照實施。其中，針對產學研一體化方面，這份文件明確指出，鼓勵有條件的醫(yī)院開展自行研制體外診斷試劑試點。
受制于技術能力、樣本數(shù)量等因素，醫(yī)院在開展NGS等前沿的伴隨診斷項目時，多傾向于共建模式。院內共建實驗室，是在醫(yī)院實驗室人、財、物所有權不變的前提下，有技術企業(yè)與醫(yī)院達成合作協(xié)議，為醫(yī)院實驗室提供技術與管理方面的咨詢建議和管理輸出，對醫(yī)院實驗室提供全方位管理建議并協(xié)助實施，包括提供檢驗外包服務、管理咨詢服務、試劑及設備銷售或 集中采購等各類服務。整體來看，院內共建實驗室主要針對創(chuàng)新技術的臨床應用，目的是促進創(chuàng)新技術的精進和推廣，和第三方醫(yī)學實驗室形成互補。
動脈網梳理發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，國內頭部的腫瘤NGS企業(yè)均紛紛與各地醫(yī)療機構共建實驗室。對于企業(yè)而言，共建實驗室相比早前的樣本外送方式，效率更高、人力成本更少，而與醫(yī)院之間的相互關聯(lián)卻更強，為后續(xù)樣本上量奠定了更堅實的基礎。當然，目前，共建實驗室這種模式的企業(yè)方參與者，主要集中在頭部企業(yè)，這無疑帶來了進一步的行業(yè)洗牌。
另一方面，2022年，以腫瘤NGS為代表的伴隨診斷企業(yè)，與藥企合作的關系進一步加深。這得益于政策的推動，也與創(chuàng)新生物標志物靶向藥的層出不無關系。
2022年6月，《與抗腫瘤藥物同步研發(fā)的原研伴隨診斷試劑臨床試驗注冊審查指導原則》(以下簡稱《指導原則》)正式發(fā)布，督促藥品與伴隨診斷產品的協(xié)同開發(fā)，促進藥企與伴隨診斷開發(fā)企業(yè)從更早的臨床節(jié)點進行合作?！吨笇г瓌t》中明確了適用范圍、伴隨診斷試劑/CTA相關要求、伴隨診斷試劑臨床性能研究、同步研發(fā)臨床試 驗設計、臨床試驗資料要求、伴隨診斷試劑及藥物產品說明書的要求、接受境外臨床試驗數(shù)據(jù)的要求等。
更創(chuàng)新的靶點是制藥企業(yè)與伴隨診斷企業(yè)合作的重心。藥物的潛在靶點眾多，其對應的伴隨診斷試劑盒也同樣紛繁復雜，每一款不同靶點的藥物都必須與專屬于自己的伴隨診斷試劑盒聯(lián)合使用，才能真正實現(xiàn)治療的精準化。一些臨床應用相對成熟的生物標志物，如EGFR、ALK、PD-L1等，已經有多款伴隨診斷產品上市。
例如，泛生子與基石藥業(yè)之間的合作，就圍繞著創(chuàng)新靶向藥物泰吉華(通用名:阿伐替尼)展開。阿伐替尼于 2021年3月獲得NMPA批準，用于治療PDGFRA外顯子18突變(包括PDGFRA D842V突變)不可切除或轉移性 GIST成人患者。