2022年基因治疗行业技术全景图

图片来源：Nature，兴业证券研究所

从源头而言，大多数疾病的发生都是基因层面出了问题，根据基因变异类型的不同，大致可分为两类：

基因增补：将外源基因导入表达靶细胞(如肝脏细胞)，其表达产物能修饰缺陷细胞的功能，是目前已上市和在研基因疗法的最主要策略。简而言之，就是“缺啥补啥”，也是迄今理论基础最清晰、最容易成药的策略。

基因抑制：使无法正常工作的致病基因减弱或沉默，实现方式有些类似于基因编辑，难度较大。相比之下，小核酸干扰机制(RNAi)反而更适用于该策略。

基因编辑(以CRISPR/Cas9为代表)：切割靶基因，并对其进行精确编辑(删除、插入、替换等)，实现对患者基因组“错误”基因的修正，基因编辑可以认为是基因治疗的终极手段，其涉及的治疗过程比基因增补复杂、潜在风险也更大、技术挑战也更高，目前发展阶段不如基因增补成熟。

生命科学的中心法则：在生物体内，遗传信息沿着“DNA-RNA-蛋白质”的方向逐级传递，蛋白质是遗传信息的表现形式，亦是一切有机生命体的表现形式，因此疾病发生时多表现为蛋白质层面的异常；

DNA、RNA、蛋白质三个层面，传统的小分子(如靶向药)、大分子(单抗，重组蛋白等)都是针对蛋白质层面的治疗策略，基因治疗是针对源头(DNA)的治疗策略，RNAi、mRNA是针对中间过程的治疗策略。

图片来源：Nature；倚锋资本投资团队绘制；网络

根据中心法则，每一个生理过程都可以理解为特定的基因在特定的时间和空间里表达的结果，平衡被打破就会诱发疾病。几乎所有疾病的发生理论上都可以在DNA水平进行解释，这也是基因治疗的理论基础。

根据基因变异类型的不同，导致疾病发生的基因异常大致可分为两类：

然而，疾病的发生往往涉及多个基因，对应的蛋白质之间的相互作用形成了一个庞大的调控网络，仅对某一个或几个基因进行调节难以达到治疗疾病的目的。

目前对人体基因功能和疾病发生机制的研究仍然非常有限，存在大量未被发现的新基因和信号网络。基因和疾病太多的不确定性极大地限制了基因治疗的应用领域，故而基因治疗目前只适用于少数致病机制或治疗方案非常明确的疾病，其中以单基因遗传病为代表。

资料来源：倚锋资本团队整理

(1)技术周期：处于发展期

注：当前技术领域生命周期所处阶段通过专利申请量与专利申请人数量随时间的推移而变化来分析

(2)专利申请量及专利授权量：整体呈现波动态势

2010-2021年全球基因治疗行业专利申请数量呈现稳步上升态势，从2010年的289项波动至2021年的2647项。

在专利授权方面，2010-2021年全球基因治疗行业专利授权数量呈现波动态势，从2010年的267项波动至2021年的147项;但授权占比呈现波动下跌态势，从2010年的92.39%下跌至2021年的5.5%。

2022年1-4月，全球基因治疗行业专利申请数量和专利授权数量分别为183项和4项，授权比重为2.19%。截止2022年4月21日，全球基因治疗行业专利申请数量为19187项。

注：①专利授权率表明申请的有效率以及最终获得授权的提交申请成功率。

②统计说明：如果2012年专利申请在2014年获得授权，授予的专利将在2012年专利申请中显示。

(3)专利法律状态：57%处于“审中”状态

目前，全球基因治疗专利主要处于“有效”和“审中”状态，两者基因治疗专利总量分别为8346项和10971项，占全球基因治疗专利总量的43%和57%。

(4)专利市场价值：总价达到72.6亿美元

目前，全球基因治疗行业专利总价值为72.6亿美元。

其中，3万美元以下的基因治疗专利申请数量最多，为10864项;其次是3万-30万美元的基因治疗专利，合计专利申请量为5227项。300万美元以上的基因治疗专利申请数量为796项。

统计口径：按每组简单同族一个专利代表的去重规则进行统计，并选择同族中有专利价值的任意一件专利进行显示。

在专利类型方面，目前全球有19059项基因治疗专利为发明专利，占全球基因治疗专利申请数量最多，为99%。实用新型基因治疗专利数量为116项，占全球基因治疗专利申请数量的1%。

(2)技术构成：主要集中在“突变或遗传工程”

从技术构成来看，目前“突变或遗传工程;遗传工程涉及的DNA或RNA，载体(如质粒)或其分离、制备或纯化;所使用的宿主(突变体或遗传工程制备的微生物本身入C12N1/00、C12N5/00、C12N7/00;新的植物入A01H;用组织培养技术再生植物入A01H4/00;新的动物入A01K67/00;含有插入活体细胞的遗传物质以治疗遗传疾病的药剂的应用，基因疗法入A61K48/00，一般肽入C07K)[3,5,6,2006.01]”的专利申请数量最多，为10800项，占TOP10总申请量的28.69%。

其次是“未分化的人类、动物或植物细胞，如细胞系;组织;它们的培养或维持;其培养基(用组织培养技术再生植物入A01H4/00)〔3，5〕[2006.01]”，专利申请量为4428项，占TOP10总申请量的11.76%。

再者是“含有插入到活体细胞中的遗传物质以治疗遗传病的医药配制品;基因治疗〔5〕[2006.01]”，专利申请量为3293项，占TOP10总申请量的8.75%。

(3)技术焦点：主要集中在组合物

全球基因治疗前十大热门技术词包括了组合物、特异性、受试者、蛋白质、基因组、基因编辑、基因治疗、嵌合抗原受体、多核苷酸等。具体情况如下：

注：旭日图内层关键词是从最近5000条专利中提取。外层的关键词是内层关键词的进一步分解。

(4)被引用次数TOP专利：“重组病毒及其制剂”被引用最多

Rotary hydraulic pump actuated multi-stroke surgical instrument(专利号：US7246734B2)和Medical device intended to come into contact with a patient's tissue and related manufacturing method(专利号：US8753664B2)是被引用次数最多的两大基因治疗专利，两者被引用次数分别为1946次和362次。其它被引用次数前十大专利如下所示：

(1)技术来源国分布：超过半数的专利集中在美国

目前，全球基因治疗第一大技术来源国为美国，美国基因治疗专利申请量为33012项，占全球基因治疗专利总申请量的64%;

其次是中国，中国基因治疗专利申请量为6977项，占全球基因治疗专利总申请量的14%。

欧洲专利局排名第三，欧洲专利局基因治疗专利申请量为4097项，占全球基因治疗专利总申请量的8%。

统计说明：①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计，并选择公开日最新的文本计算。

②按照专利优先权国家进行统计，若无优先权，则按照受理局国家计算。如果有多个优先权国家，则按照最早优先权国家计算。

(2)中国区域专利申请分布：主要分布在北京

中国方面，北京为中国当前申请基因治疗专利数量最多的省份，累计当前基因治疗专利申请数量高达888项。

上海、广东、江苏当前申请基因治疗专利数量均超过600项。中国当前申请省(市、自治区)基因治疗专利数量排名前十的省份还有浙江、湖北、山东、四川、天津、重庆。

统计口径说明：按照专利申请人提交的地址统计

(3)专利申请人竞争：加利福尼亚大学董事会引领技术风潮

全球基因治疗行业专利申请数量TOP10申请人分别是加利福尼亚大学董事会、麻省理工学院、宾夕法尼亚大学理事会、布罗德研究所有限公司、哈佛大学校长及研究员协会、法国国家健康医学研究院、得克萨斯大学体系董事会、桑格摩生物科学股份有限公司、法国国家科学研究中心、马萨诸塞大学。

其中，加利福尼亚大学董事会的基因治疗专利申请数量最多，为290项。麻省理工学院排名第二，其基因治疗专利申请数量为289项。

注：未剔除联合申请数量