抗血清是指一类含有免疫球蛋白(也称为抗体)或免疫球蛋白F(ab’)2片段的生物制品,由免疫的血浆制备而成。其用于提供可直接中和病原体或毒素的抗体,提供治疗和及时的保护。抗血清的生产过程涉及对大型动物(如马或绵羊)或人类进行重复免疫以刺激抗体生成。经过数月的免疫后,採集血液并通过去除血细胞来提取抗体。随后,通过去除其他血清蛋白对抗体进行纯化,并配制成稳定的制剂,以确保在对患者进行注射前能够长期储存。
主动和被动免疫
对病原体的免疫可以通过主动免疫或被动免疫获得。大多数的主动免疫提供更持久的防御,但对于免疫反应较弱、对疫苗过敏的个体或面对快速变异的病原体时可能无效。此外,疫苗需要一段时间才能激发免疫反应,因此主动免疫可能无法立即为有相关症状或可能受到感染的患者提供保护。被动免疫能提供即时保护,对于疫苗窗口期的高危患者及有感染症状的患者至关重要,但其不会诱导免疫记忆,且仅能持续数週至数月。因此,结合主动免疫和被动免疫是预防疾病和保护患者的最佳策略。
抗血清的应用场景和临床优势分析
鉴于人用抗血清产品的特性,其具有多种应用场景:
. 病毒感染:抗血清通过多克隆抗体(由不同B细胞克隆产生的抗体混合物,针对抗原上的多个表位)提供即时免疫保护,这些抗体能够结合病原体表面的多个靶点,减少免疫逃逸。例如,针对快速变异的病原体(如流感)的免疫保护期限通常约为六至八个月。已获批的产品(如抗狂犬病血清产品)可提供即时免疫保护。中国于2021年批准COVID-19抗血清产品临床应用,亦为治疗方案提供了新的选择。
. 细菌及细菌毒素感染:抗血清产品亦广泛用于抵抗细菌和细菌毒素相关感染,如破伤风。与抗生素针对细菌通用生理过程不同,抗血清能特异性中和细菌或细菌毒素、增强吞噬作用并阻断细菌功能。对于破伤风和白喉等疾病,靶向抗体疗法具有显著优势。
. 生物毒素中毒:生物毒素中毒(如蛇毒等生物毒素引发的中毒)可通过抗血清产品中和有害分子得到有效治疗。生物毒素中毒源于生物毒素暴露,而抗血清产品能阻断毒素与细胞受体的结合,减轻毒性效应。目前研究正不断拓展抗血清的应用范围,包括抗蝮蛇毒血清和抗蜂毒血清。
. 自身免疫性疾病:在自身免疫性疾病中,由于自身抗体会攻击机体自身组织,抗血清产品可引入中和抗体来抵销这些有害反应,从而减轻炎症和组织损伤。多克隆抗体能够中和致病性自身抗体或炎症介质,进而调节免疫反应并降低组织损伤。1981年在美国获批的马抗胸腺细胞免疫球蛋白被用于治疗器官移植排斥反应和自身免疫性疾病,这充分体现了抗血清产品在免疫调节领域的重要临床价值。
因为能通过国家医保体系实现部分或全额报销,纳入国家医保药品目录和国家基本药物目录可大幅提升药品的可及性与可负担性。此举不仅能有效减轻患者经济负担,还可促进临床广泛应用、扩大市场覆盖率,并激励制药企业加大投入进行研发、生产及优化供应链。
抗血清产品的应用展现出以下临床优势:
. 广谱速效:抗血清产品中的多克隆抗体能够与病原体表面的多个靶点结合,提供强大的中和和抗逃逸能力。其广谱效应对对抗具有多个亚型、快速突变或复杂结构的病原体至关重要,尤其是在病原体机制尚未完全明确或快速变异的情况下。这降低了在危及生命的情况下延迟干预的风险,同时也有助于延长药物的生命週期并减缓耐药性的产生。与疫苗需要时间触发免疫反应不同,预先形成的抗体直接输送到患者体内可实现即时中和,尤其适用于急性医疗紧急情况。
. 大规模经济生产:动物源性抗血清产品的经济可行性是其持续使用的关键因素。儘管在抗原开发、动物饲养、免疫和抗体生产方面的初期投资巨大,但成熟的工业体系能够实现高产量生产,使得长期制造更具成本效益。
. 紧急情况下的迅速发展:动物源性抗血清产品具备在紧急情况下快速开发及可扩展(或规模化生产)的特性。在没有现成治疗方案或时间及技术限制妨碍开发化学药品、单克隆抗体或疫苗等替代疗法的情况下,这种能力尤为重要。在现有的医疗对策中,动物源性抗血清长期以来在减轻毒素和病原体的影响方面发挥著关键作用。马和绵羊等动物在接受抗原免疫的数週至数月内可产生强大的免疫反应。这种快速的抗体生产允许及时收穫血浆和随后配制抗血清产品,以便在发生急性危机时使用。
抗血清制剂的不同技术路径
免疫球蛋白(即抗体)对于识别和中和病原体至关重要。儘管人血浆源性免疫球蛋白在临床实践中广泛应用,但动物源性免疫球蛋白在医学领域也已发挥了超过130年的关键作用。如今,来自马、绵羊、兔子和山羊的抗体具有独特的优势,包括广谱活性、成本效益高、开发迅速及免疫多样性,使其在特定临床应用中具有不可估量的价值。
抗血清产业链及关键技术
抗血清产品的生产过程复杂,涵盖多个环节和技术壁垒。抗血清产品的生产始于含有抗体的动物血浆,其中马或其他大型哺乳动物因其高抗体产量而被广泛使用。研发环节至关重要,涉及毒素抗原的开发与测试以及抗体的提取、纯化及配制。该阶段需要在基础设施、人才及临床试验方面作出巨额投资。高效的物流配送(包括冷链物流)对在运输过程中保持产品稳定性至关重要。最终,医疗保健专业人员在医院、诊所及急救场所使用抗血清产品为患者提供有效治疗。
抗血清产品生产中的关键技术包括(其中包括):
. 抗原的开发及测试:靶抗原(无论是典型灭活病微生物、毒素、病原体的表面蛋白╱分子或特异性蛋白)需经过调整以保留免疫原性,同时确保安全性。方法包括减毒、使用重组蛋白及佐剂组合物以增强免疫应答,同时降低不良反应。DNA及mRNA抗原技术的进步进一步拓展了抗原设计的可能性。选择合适的抗原对特异性至关重要,以尽量减少脱靶效应及交叉反应。重组蛋白及核酸抗原的创新,配合经严格筛选的佐剂,能够在减少宿主负担的同时优化免疫应答,避免过度炎症或不良反应。
. 宿主动物的免疫:通常选择马等常见宿主动物,因其能够产生大量高亲和力抗体(能够强有力地特异性结合其靶抗原,从而增强免疫反应效果的抗体)。通过接种制备的抗原刺激免疫系统生成目标抗体,随后收集并加工用于医疗用途。
. 抗体的纯化:为确保抗血清产品的安全性和有效性,需通过多种技术进行纯化。盐析法是利用高盐浓度下抗体与其他血清蛋白的溶解性差异。作为一种基础纯化方式,盐析法需要额外下游纯化以提升纯度。酶消化法(使用木瓜蛋白酶及胃蛋白酶)常用于将免疫球蛋白切割为F(ab’)2及Fc片段。F(ab’)2结合抗原,而Fc片段介导免疫反应。若干抗血清产品通过进一步纯化去除Fc片段,以减少免疫反应并降低不良反应的风险。色谱法(如凝胶过滤、离子交换或亲和色谱法)是生产高纯度抗体制剂的有效方法。此外,病毒灭活、无菌过滤及质量控制对于满足质量标准及GMP要求至关重要。
人用抗血清产品市场规模
全球人用抗血清产品的市场规模从2019年的320.9百万美元增加至2024年的408.6百万美元,复合年增长率为4.9%,预计到2028年将继续增加至821.1百万美元,2033年达到2,094.5百万美元,2024年至2028年及2028年至2033年的复合年增长率分别为19.1%及20.6%。
中国人用抗血清产品的市场规模从2019年的48.0百万美元增加至2024年的64.1百万美元,复合年增长率为5.9%,预计到2028年将继续增加至132.4百万美元,2033年达到290.9百万美元,2024年至2028年及2028年至2033年的复合年增长率分别为19.9%及17.0%。2024年至2028年及2028年至2033年期间的人用抗血清产品市场规模的增长速度预期较2019年至2024年相对更快,主要是由于新兴感染性疾病的患病率上升、有利政策及技术进步:
. 扩大患者群体:感染性疾病发病率上升 — 尤其由病毒及抗生素耐药性细菌引致者 — 已成为抗血清市场关键驱动因素。COVID-19全球传播、流感频繁变异,以及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌株出现,既凸显现有疗法局限,亦提升抗血清需求。白喉、破伤风及蛇伤中毒等疾病持续构成重大公共卫生威胁,尤其是在发展中地区,抗毒素在该等地区对快速干预至关重要。世界卫生组织亦通报,疫苗可预防疾病于低接种率地区再度爆发,进一步彰显有效治疗方案的必要性。此外,人畜共患及罕见感染疫情频发,突显维持抗血清产品供应的重要性。源自马血清的多克隆抗体具备广泛病原体覆盖能力,更能适应病毒与细菌的变异性。
. 技术进步:相较于人源免疫球蛋白及单克隆抗体,抗血清产品具备更佳可扩展性与更低生产成本。早期抗血清常因未清除血液成分及马源蛋白异质性而引致过敏反应。现代产品历经多阶段工艺革新,现採用酶切技术去除Fc片段 — 不良反应主因。纯化方法改进令安全性、疗效及产量全面提升。例如新一代破伤风抗毒素比活性度可达90,000 IU/gp,较药典标准最低要求提升近一倍而现代破伤风抗毒素的不良反应率仅约0.03%。冻乾制剂与吸入剂型等创新给药形式,更进一步提升临床可及性并拓展应用场景。
. 有利政策:抗血清市场在针对感染性疾病的支持政策推动下,正经历强劲增长。提供被动免疫的抗毒素和抗血清,显示出巨大的临床潜力,尤其是在治疗感染性疾病方面。各国政府和全球卫生组织正在实施相关倡议,以遏制疾病流行并改善公共卫生。例如,中国的“十五五”规划(2026至2030年)高度重视感染性疾病、寄生虫病和地方病的防控工作。政策支持亦涵盖其他应用,例如抗药性细菌感染。根据《2024年抗微生物药物耐药性政治宣言》,世界卫生组织承诺提供1亿美元催化资金以支持各国行动计划,目标是到2030年抗微生物药物耐药性相关的死亡人数减少10%。
人用TAT市场预计将比人用抗血清产品市场增长得更快,主要受破伤风预防与控制需求增加所驱动。破伤风被动免疫产品是预防破伤风的首选。特别是,人用TAT佔破伤风被动免疫产品使用量50%以上。另一方面,主动免疫产品(如疫苗)存在若干局限,例如(i)其无法直接中和毒素;(ii)其需要若干时间方能生效;及(iii)免疫反应存在个体差异。
此外,经济限制、疫苗接种覆盖率差异及医疗基础设施差异等因素,均导致全球预防工作成效参差。因此,在破伤风防控方面,主动免疫目前仅起补充作用。根据世界卫生组织的数据,近年来超过60%的新发破伤风病例和死亡病例发生在东南亚和非洲。
人用TAT凭藉其良好的可及性和有效性,在高发病率的发展中国家日益重要。目前,人用TAT是唯一可大规模生产的应急被动免疫产品,在弥合免疫差距和降低死亡率方面发挥著不可替代的作用。同时,破伤风疫苗尚未被广泛採用,且较昂贵。接种疫苗后需要一段时间才能发挥功效,且疫苗的有效性因人而异,这意味著接种疫苗并不能完全消除感染破伤风的风险。
此外,人用TAT已商业化多年,公众对其在受伤后提供即时保护的作用有著深入的了解,这进一步推动了其增长。随着持续的技术进步和政策支持,人用TAT有望成为全球破伤风预防和控制工作的重要组成部分,其市场规模预计将进一步扩大。此外,根据弗若斯特沙利文的资料,2022年至2025年上半年期间,人用TAT的全球市价介乎每支0.5美元至每支1.5美元。
人用抗血清产品市场的驱动因素、未来趋势及进入壁垒
人用抗血清产品市场的驱动因素人用抗血清产品的驱动因素包括以下各项:
. 需求增长:儘管破伤风感染风险可通过疫苗接种及妥善伤口处理得以缓解,然而即时中和毒素对于预防这种急性发作且致命的疾病至关重要,特别是在疫苗接种面临个体差异、免疫窗口期及可及性与可负担性差异等制约因素时。因此,通过注射中和抗体的被动免疫,在中国及国外许多国家仍是主要预防措施。在中国,94.3百万名易感染破伤风的创口的患者中,获得及时免疫保护者不足半数,致使大量人群仍然处于危险中。
根据世界卫生组织数据,近年东南亚及非洲新增破伤风病例及相关死亡案例中,逾60%的病例集中于发展中地区。由于具备更优越的可及性与经实证的疗效,人用TAT在疾病发生率高的发展中地区需求持续上升。主动免疫或疫苗可能因个体生理差异而对部分人群失效,且疫苗通常需一至两週方能在体内产生足够抗体以形成保护。
在此期间,提供被动免疫的TAT等抗血清产品可即时发挥保护作用,于疾病防控中不可或缺。作为多克隆抗体产品,人用TAT仍是唯一可大规模用于紧急被动免疫的解决方案,在弥补疫苗接种缺口及降低死亡率方面发挥著不可替代的作用。在持续的技术进步及有利公共卫生政策支持下,预计人用TAT将成为全球破伤风防控体系的重要组成部分,推动市场持续扩大。
. 技术进步:人用抗血清产品市场亦受益于持续的技术进步。马源抗血清生产已成熟、可规模化且成本稳定,能有效满足市场需求。我们已通过多步纯化和巴氏病毒去除╱灭活技术进一步提升产品安全性和比活度,并採用西林瓶包装以增强产品稳定性及运输便利性。进一步的产品升级(如採用高纯度层析纯化技术降低过敏风险、开发效制剂延长抗体半衰期、开发即用型制剂提升偏远地区可及性)正共同推动人用抗血清产品市场持续增长与优化。
. 有利政策:一系列有利政府政策为人用抗血清产品市场的增长提供支撑。“十五五”规划(2026至2030年)强调加强感染病、寄生虫病及地方病防控,要求完善疫苗接种规划并提升应急响应能力,以构建强大的公共卫生体系。该等政策重点为TAT市场发展奠定了坚实基础,鼓励企业推进生产技术革新并提高质量控制标准,确保其在应对破伤风及其他传染病时的可靠性与有效性。此外,由于人用TAT是紧急治疗及预防破伤风感染的关键手段,上述政策驱动因素持续为其市场需求提供稳定支持。
人用抗血清产品市场的未来趋势
. 在发展中国家迅速扩展:发展中国家,尤其是在东南亚、非洲和拉丁美洲,面临与毒素相关的健康挑战的佔比过大。由于疫苗获取困难和治疗不及时,破伤风、白喉以及蛇咬和蝎蛰中毒等疾病仍然是主要的公共卫生威胁。高收入国家通过免疫接种和公共卫生保护,几乎消除了破伤风,而低收入国家仍在努力应对。令这一问题更加严重的是,在农村和服务不足的地区,获得有效治疗的机会有限。抗血清产品对减轻该等威胁至关重要,然而,可用性和可负担性一直是一个重大挑战。为弥合这一差距,制药公司可通过採用具有成本效益的定价模式、适合农村诊所的较小包装尺寸及提高成本效率的多剂量小瓶来开拓服务不足的市场。
. 产品品类研究推动适应症领域的扩展:影响抗血清市场未来发展的一个关键趋势是产品种类的扩展,这使得治疗应用范围更为广泛,并填补了尚未满足的医疗需求。传统上,抗血清研究主要集中在白喉和破伤风领域,而现在已扩展到新的适应症,包括抗蛇毒血清、抗黄蜂毒血清、抗蝎毒血清、用于自身免疫性疾病的抗胸腺球蛋白(ATG)及用于病毒及细菌感染的抗血清产品。这些进展为生物毒素中毒患者提供了更有效的治疗选择。抗血清产品组合的多样化是制造商的关键策略,使其能够针对更多可从多克隆抗体疗法中受益的医疗状况。这一扩展确保了医疗保健提供者能够获得针对多样化临床需求的专门治疗。
. 中国制造商的机遇与挑战并存:随著全球临床对抗血清产品需求的持续增长,预计制造商将加大研发力度、扩大抗血清产品的适应症范围,并增强其在疾病预防和治疗中的作用。生产工艺的进步将进一步提升产品的疗效和安全性、巩固其临床优势。对于中国抗血清制造商而言,全球化既是机遇也是挑战。该行业的技术和资源密集型特性为中国提供了独特机会,使其能够凭藉不断扩展的专业知识和产业能力,在全球市场中确立关键地位。