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全球生物製劑委外開發和製造組織(CDMO)概況和成長機會 Global Biologics Contract Development and Manufacturing Organization Profiles and Growth Opportunities
2022/02
Frost & Sullivan
www.frost.com
一、CDMO產業近期主要趨勢
目前主要由幾個關鍵趨勢塑造生物委託開發製造機構(Contract Development and Manufacturing Organization, CDMO)產業。包括:
(1) 對於細胞基因療法(Cell and gene therapy, CGT)能力的需求:
公司們透過CGT相關的擴張或新建立設施,以及相關收購案來增加本身的CGT開發的能力。
(2) 早期生物開發服務:
由於小型生物科技公司內部的生物開發能力有限,許多次世代的生物製劑在早期開發階段常需要外包,以縮短開發時間與成本,也因此推動了外包需求。
(3) 對於專業化服務和平台的需求:
生物製藥公司常尋求具有創新平台技術的外包合作夥伴,透過優秀的平台技術來迎合多種產品的快速擴大開發與推出。
(4) 對於COVID-19疫苗持續的需求:
由於需要的規模及技術,COVID-19疫苗生產開發大量外包。對於加強針、兒童劑量與針對變異株的疫苗開發計畫均增加開發量能需求。

CDMO們逐漸成為藥廠與生技公司們的戰略合作夥伴,以開發與支持新的產業趨勢與模式;CDMO也為了因應藥廠的需求,增加本身的開發能力,如mRNA藥物的開發能力。CDMO常透過以下模式與藥廠合作:藥廠將非戰略性的業務切分給CDMO,並且依靠 CDMO 來擴大能力和地域影響力;由CMDO執行大規模生物製劑生產計劃中的綠地項目(Greenfield Project,綠地項目指的是一不被先前工作所限制之項目);提供端到端(End-to-end)的服務,包含研究開發;以新科技擴張現有的產址,並且建造開發新的生產模式與能力,以滿足未來生物製劑生產的需求。

二、國際主要CDMO現況介紹
以下將針對幾家大廠做介紹,探討其發展近況與核心先進生產技術。

(一) Lonza
Lonza於1897年成立在瑞士,是個有能力支持藥物產品的整個生命週期,從藥物研發到商業供應生產的CDMO。目前專注於新興模式的標靶療法,如mRNA藥物、個人化醫療、CGT及COVID-19療法。Lonza已完成多項戰略收購和資本支出投資,以進軍新領域並拓展現有業務。也計畫向中小型和大型生物製藥公司擴展和提供端到端服務。
(1) 核心先進生產技術或服務
1. Cocoon®平台是一個端到端、封閉和自動化的細胞處理平台,可簡化並提高細胞治療的製造效率。且該平台十分靈活,可實現精確的過程控制。
2. Ibex™ Solutions是Lonza提供一種基於模組化、與技術無關並且可客製化的生物製造方案,能夠支持各種規模的生物製劑從臨床到商業生產,並可以加速產品的上市時間。
3. MODA-ES®平台是一個CGT的製造執行系統 (Manufacturing execution system),能夠將製造批次數據和品質管控數據整合到單一紀錄中,並有容易使用的介面,以利加快產品發布。
4. Nucleofector® 平台可用於高效和可規模化的細胞轉染。
(2)未來發展規劃及潛在風險
目前Lonza的產品組合高度偏向利潤較低的生物製劑,並缺乏多樣性,且容易受到原料及設備供應短缺的影響。Lonza將80%的資本支出投資於專注於生物製劑、特別是哺乳動物細胞相關的企業和地區,並也投入於CGT和個性化醫療等高成長產業。同時,積極參與策略性的併購以獲取新的技術並增強業務,特別是在填充和完成(fill and finish)以及價值鏈擴張等方面。不過大公司如Thermo Fisher Scientific正在合併或收購較小的企業,激烈的競爭可能會迫使Lonza調整價格以保持競爭力。

(二) Boehringer Ingelheim BioXcellence™
BI BioXcellence是一家能提供多元化服務,且具領先地位的CDMO。具有開發細胞株和菌株的技術,並且常與大型生技公司與藥廠合作。目前已向市場推出超過35種產品,具有12kL的微生物和酵母發酵生產能力,以及為臨床供應200-6000公升藥物生產規模。
(1) 核心先進生產技術或服務
1. BI-HEX® CHO-K1是一個由BI-HEX®細胞為基礎建立的細胞表現平台,能夠自動化並快速開發出穩定且高表現目標蛋白抗體的細胞。
2. Ambr® 15 和 Ambr® 250 是內部開發的自動化機器人系統,能用於加速開發過程。
3. BI BioXcellence™ 利用機器學習、過程分析技術、計算流體動力學和量身定制的高品質工具來提高生產可擴展性、最終結果評估和開發工作流程。
(2) 未來發展規畫及潛在風險
透過生產過程中的高級自動化、數位化以及人工智慧的應用,將提高產能利用率和工作流程的最佳化。除了提供合約服務外,透過自有品牌和研究產線生產藥物,能夠將自己定位於提供客製化服務的公司。BI BioXcellence在中國等價格敏感國家的擴張可能對其盈利能力產生負面影響,並且其以合作夥伴為中心的模式可能會使其過度依賴合作夥伴的資源,容易受到高度發展國家擁有豐富資源的競爭對手的威脅。

(三) Thermo Fisher Scientific
在2017年,Thermo Fisher Scientific透過收購Patheon進入CDMO市場,為大小型生物製藥公司提供從藥物發現到商業製造的綜合服務。目前Thermo Fisher Scientific透過Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific、Unity Lab Services 和 Patheon等業務提供創新技術和製藥服務。
(1) 核心先進生產技術或服務
1. Quick to Clinic™ solution能夠幫助客戶快速進入人體首次臨床試驗,以確保及加速新藥 (Investigational New Drug, IND)的申請。他還協助新興生物製藥公司根據第一期臨床試驗的結果來獲得根多資金。
2. Quick to Care™ solution是一個綜合性的藥物開發流程,結合了藥物原料(drug substance, DS)、藥品(drug product, DP)與臨床製造的能力,以快速的概念驗證(proof-of-concept)所發現的事物,近一步減少約14到20周的開發時間。
(2) 未來發展規劃及潛在風險
Thermo Fisher Scientific近期增加其在中國、英國及美國工廠的投資,以增加產能,加強其如SUT產品製造的能力。該公司透過收購企業來擴張和提供新服務並且確保本身的縱向和橫向增長,目前將集中在CGT、mRNA等產業。其擴張很大程度的受到合併公司的推動,可能因為業務整合失敗以及監管問題而出現不可預見的成長延遲。另外,生物製藥行業的眾多併購可能會加劇競爭,導致Thermo Fisher Scientific的營運成本上升。

(四) WuXi Biologics
WuXi Biologics是一家開發和製造抗體藥物的製藥 CDMO,並提供研究材料生成、臨床試驗和轉化腫瘤學研究服務。因為在亞洲、歐美連續的增長和顯著的擴張,在2019年擠身全球生物CDMO前五名。
(1) 核心先進生產技術或服務
1. WuXiBody®是一個雙特異性的抗體-藥物偶聯物(Antibody-drug conjugate, ADC)技術平台,可將不同單株抗體組成雙特異性結構,增加治療影響。
2. WuXiUP™使用容量為1000-2000公升的一次性生物反應器(Single use bioreactor, SUB),能夠達成相較於傳統不鏽鋼生物反應器較高的生產力。專有的平台能夠實現各種生物製劑持續穩定的製造。
3. WuXia™是全球最大產能的CHO細胞株開發平台之一,每年能夠支持80個IND開發計畫。
(2) 未來發展規劃及潛在風險
WuXi Biologics已在愛爾蘭設立其首座歐洲的位址,並增加在中國及美國的設施,加上收購各地DS (Drug Substance)及DP(Drug Product)製造工廠,提高WuXi Biologics的生產能力。不過WuXi Biologics提供複雜的服務,可能面臨許多技術即將過時的風險;加上市場劇烈的競爭,會影響到公司的獲利能力。另外,美中之間貿易的不確定性、國際貿易保護主義的抬頭、國際貿易法規的變化加上美金和人民幣之間波動的匯率,也影響到公司的營業利潤。

(五) Catalent
Catalent是一家學名藥與特殊藥製造公司,並能為蛋白質藥物或CGT提供先進的遞送技術,其生物製劑部門在2020年貢獻了48%的收入,在美國產生超過50%的銷售額,其次是歐洲和世界其他地區。Catalent主要生物製劑客戶包括Moderna、J&J、BMS、AZ和Sarepta,以及其他中小型生物製藥公司。
(1) 核心先進生產技術或服務
1. OneBio® Suite為DS和DP的臨床到商業產品提供緊密的整合服務。
2. GPEx®細胞開發技術已開發了超過100個CGT,其反轉錄病毒載體技術能夠確保開發過程的效率。
3. SMARTag®技術平台能夠使用天然蛋白質修飾來促進受控制的、特定位點的藥物-蛋白質結合,使ADC和生物偶聯物(bioconjugate)的生產效率更高。
(2) 未來發展規劃及潛在風險
過去5年,Catalent參與了26億美金的生物製劑和CGT公司的併購,該公司大部分的擴張都在歐洲,目標是建立一個整合型歐洲細胞治療中心。不過該公司在亞洲國家如中國和印度等新興市場佔有率較低,未來將會面臨這些地區崛起的公司競爭,可能會限縮Catalent的成長並縮小利潤。

(六) WuXi AppTec
WuXi AppTec 在 2008 年收購 AppTec Laboratory Services 後更名為 WuXi PharmaTech,並在中國、美國提供實驗室服務、臨床研究和其他CRO及CDMO服務。WuXi AppTec是全球CRDMO的先行者,擁有5個綜合業務部門或平台。
(1) 核心先進生產技術或服務
1. WuXi Biology提供完整的端到端藥物開發服務,對亞太地區藥物開發市場有著巨大的影響力。
2. WuXi Chemistry能夠為多肽、寡醣核酸及其結合物提供活性藥物成份(active pharmaceutical ingredient, API)與配方服務。
3. WuXi Testing是小分子、生物製劑和CGT的端到端測試平台,透過與WuXi Biology和WuXi Chemistry合作,能夠為客戶更快速創造價值。
4. WuXi ATU透過包含從IND (Investigational New Drug)到商業化,產品生命週期中的測試服務,來加速CGT的開發,同時遵守全球監管的要求。
(2) 未來發展規畫及潛在風險
2021年第四季,WuXi AppTec在中國開設了其最大的CGT GMP廠,具備提供基因治療端到端服務的能力。另外,擴大在其美國的工廠,使其藥物活性成分(API)與DP的製造能力的到增加;WuXi AppTec也投資在美國測試CGT的能力。不過,因中國與美國等國家間政治關係變化可能會對收入和營運產生不利的影響,另外美金與人民幣之間匯率的波動,也會對WuXi AppTec產生匯損。在CDMO市場,有其他強大的競爭者如Lonza和Thermo Fisher Scientific,WuXi AppTec需提供更優秀的服務與之競爭。

三、結語
生物製劑和次世代個人化醫療的逐漸增長正在推動整個CDMO市場。激烈的競爭,使市場走向更具綜合能力的委託研發、開發及製造機構(Contract Research, Development and Manufacturing Organization, CRDMO),以促進價值鏈的橫向和縱向整合。

郭育廷
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