核药行业分类、发展趋势、技术壁垒及驱动因素有哪些？

高壁垒、增速快的成长型赛道。

1.全球核药市场超百亿，治疗用创新核药有望迎来迅猛发展

核药在疾病诊断及治疗中用途广泛。核药（核素药物）是由放射性同位素搭配专门定 位特定器官及组织的分子试剂组成的医药制剂，被广泛应用于影像诊断及临床治疗。根据 用途核药通常分为诊断和治疗药物两种：（1）诊断用核药被摄入人体后核素衰变，发射出 γ 射线被单光子发射计算机断层成像术（SPECT）或正电子发射断层成像术（PET）显像 装置捕捉，可以作为脏器显像用药或功能测定用药，被广泛用于肿瘤、脑和心血管疾病的 早期诊断；（2）治疗用核药是指患者通过口服或注射放射性药物使其高度浓集在病变组织， 利用核素产生的射线产生局部电离辐射生物效应抑制或破坏病变组织，已经实现肿瘤、自 免疾病等领域的应用。

诊断用核素发射γ射线，常用于 SPECT 和 PET 显像诊断。γ 射线本质上是原子核发 射出的高能光子，能够穿透人体，被广泛用于单光子显像（含 SPECT、γ相机等）和 PET设备显像。SPECT 检测药物最常用的核素是锝[99mTc]，在骨骼系统、内分泌系统和心血 管等疾病诊断中应用广泛。PET 以发射正电子的放射性核素为发射体，所用核素如 13N、 15O 等都是人体组织的基本元素，最常用的显像剂为 18F-FDG，易于标记到各种生命必 需的化合物或代谢产物参与人体的生理、生化代谢过程，主要用于肿瘤的葡萄糖代谢显像。 SPECT 和 PET 通常与计算机断层成像术（CT）融合对病灶进行精确定位；PET 也可以 跟核磁共振成像（MR）结合用于肿瘤和心脑疾病的发现及评估。

治疗用核药发挥局部杀伤作用，靶向治疗安全性更高。治疗用核药通过局部电离辐射 生物效应产生治疗效果，为避免无效暴露，通常选用射程较短的α、β射线或俄歇电子核 素。常见体外用药方式为敷贴治疗，体内用药包括介入治疗（灌注等）和靶向治疗。靶向 治疗对正常组织的损伤更小，通常由两种途径实现，一种是用肽或单抗通过连接剂或螯合 剂与放射性核素结合；另一种是利用一些放射性核素内在的靶向化学性质，进入人体后会 在特定器官或组织中蓄积，例如碘作为亲甲状腺物质可用于治疗甲状腺功能亢进。

RDC 是最具潜力的核药靶向治疗方式之一。放射性核素偶联药物（Radionuclide Drug Conjugates, RDC）是目前认为核药靶向治疗最具潜力的发展方向之一，主要由靶向定位 元件（抗体或小分子）、连接臂、螯合物和放射性同位素四个部分构成，分为核素抗体偶 联药物（RAC）和基于小分子（包括多肽）的核素偶联药物。RDC 与抗体偶联药物（ADC）作用机制有异曲同工之处，ADC 的 payload 通常是微管毒素（MMAE、DM1 等），通过抑 制细胞分裂抗肿瘤，RDC 在体内产生的放射性射线能量也可以杀死快速分裂和生长的肿瘤 细胞，并且相对于 ADC 更不容易产生耐药。

诊疗一体化为核药未来发展趋势，同步实现可视化和精准治疗。目前诊疗一体化 （theranostics）成为国际核医学领域的又一发展热点，旨在将治疗和诊断过程密切结合。 具体来说，核医学诊疗一体化是利用既可以发射适合显像的γ射线，又可以发射适合治疗 的α或β射线的特定放射性核素，单次药物注射完成诊断和治疗两个过程。然而能够满足 诊疗一体化需求的核素有限，目前常用碘[131I]、镥[177Lu]；在实践过程中也经常将两种 核素配伍标记同一种载体，靶向同一病灶，有助于扩大可选的核素范围，充分发挥核药能 够具有诊断和治疗双重作用的优势。 FDA 共批准约 52 种核素药物，诺华斥资 60 亿美元搭建技术平台。根据《国内外放 射性药品市场分析》（汤琦，发表于张江科技评论杂志，2022 年 5 月 7 日）一文，美国 FDA 共批准 52 种放射性药物上市，其中锝[99mTc]和氟[18F]是目前核药中应用最多的两种核素。 自 2016 年来 FDA 批准了 9 款 RDC 药物，集中在抗肿瘤治疗领域。目前全球从事放射性 药物的企业数量相对较少，主要是受限于放射性同位素生产和供给的影响，诺华、拜耳、 GE、Lantheus 等为业内领军企业。2017 年诺华以 39 亿美元收购法国公司 Advanced Accelerator Applications（AAA）搭建起放射性技术平台，2018 年再掷 21 亿美元收购 Endocyte 扩充核药管线，拥有 RDC 药物 Lutathera（177Lu-dotatate）、177Lu-PSMA-617 等多款核药产品，2022 年 Lutathera 收入达到 4.71 亿美元。

2026 年全球核医药市场有望超过 120 亿美元，治疗用核药将迎来蓬勃发展。根据 The predicted global nuclear medicine market 2013–2026 （转引自公司 2022 年年报），2022 年全球核药市场规模约 60 亿美元，其中锝标药物、FDG-PET 等诊断产品占据主要市场， 但随着 RDC 等新型核药的快速发展及诊疗一体化概念的盛行，治疗性核药有望成为主要 动力，推动 2026 年全球核药市场达到 120 亿美元左右；其中预计治疗性放药复合年均增 长率 39.1%；诊断性放药复合年均增长率为 7.0%。

2.核药产业技术壁垒极高，面临物流、生产及监管多重挑战

核药上下游产业链联系紧密。核药产业链上游是放射性核素原材料以及其他合成配体 原材料供应商，国内核素主要由中核集团等制备供应。产业链中游为核药研发与生产企业， 国内企业重要包括中国同辐、东诚药业、远大医药等，通过核药房实现核药产品的制备和 配送。核药产业链下游是药品的销售渠道以及相关医疗单位的核医学科室，在患者需要放 射性诊断或治疗时，医院向中游环节主体生成核产品订单。

由于存在放射性，核药的制备和配送环节存在多重技术壁垒，主要包括：（1） 半衰期对物流提出高要求：由于核药的半衰期过短会影响诊断和治疗效果， 半衰期过长又会导致诊断对于患者的辐射剂量大，诊断用核药半衰期一般为 10 分钟~6 小时，治疗用核药半衰期通常限制在几天内。例如 PET 常用同位 素是半衰期不到 2 小时的氟[18F]，必须在 PET 中心或者紧邻的位置完成生产 并及时配送，对核药生产公司的网络化生产基地建设和快速运输提出高要求。

（2） 原材料生产难度大，主要依赖进口：反应堆辐照是生产医用核素最常用的方法。根据《解决我国核医学诊疗 一体化药物发展关键问题的思考》一文（霍力，发表于中华核医学与分 子影像杂志，2022 年 6 月），截至 2021 年，全球用于放射性核素生产 的研究堆有 82 座，我国目前只有 5 座研究堆用于医用同位素的制备和 生产，可以生产钼[99Mo]、碘[125I]、碘[131I]、磷[32P]、镥[177Lu]、 锶[89Sr]和钐[153Sm]，但没有商用的医用核素专用堆。反应堆辐照获得 的医用核素仍严重依赖国外进口，国内自主生产动力不足，稳定的供应 链和合理的原料进口价格是国内核药行业的主要壁垒之一；

加速器产生的放射性核素占已知放射性核素种类的 60%以上，据 IAEA 统计，目前国内用于核素制备的回旋加速器仅为 160 台左右，绝大部分 为 10MeV 左右的小型核药加速器，大部分采购自 IBA Group（比利时）、 GE（美国）及日本住友，售价及维护成本高，提高了核素制备的门槛；

放射性核素发生器可以简便地获得少量相对短半衰期放射性核素，最常 用的是 99Mo-99Tcm 发生器，此前是国内大部分核医学科获得 99Tcm 的主要方式。2008 年后由于早期建成的生产设施老化退役，国内99Mo-99Tcm 发生器停止供应。目前虽然 68Ge-68Ga 发生器在国内大 部分研发能力较强的大型医院均有配备，但发生器也完全依赖进口。

（3） 监管体系严格：相对于普通药物，核药存在一定的辐射危害风险，生产、运 输储备等环节监管更为严格，需要受到药监局、能源部、国防科技部、环境 保护部门等的严格管控。核药临床试验需要专业的资质条件、丰富的核医学 诊疗经验、伦理委员会保障及科学规范的试验机构管理。核药制造商需要合 格的防辐射生产设备和屏蔽设计，取得辐射安全许可证，整个生产过程由专 业资格技术人员操作并监督，同时需要符合药品生产质量管理规范。国家《电 离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871）等有关规定对公众及从事放 射工作人员也有严格剂量控制和监测标准。

3.国内核药产业发展空间广阔，多因素驱动市场快速增长

前期国内核药赛道发展较慢，呈现双寡头垄断格局。我国临床核医学发展始于 20 世 纪 50 年代末，根据《解决我国核医学诊疗一体化药物发展关键问题的思考》一文（霍力， 发表于中华核医学与分子影像杂志，2022 年 6 月）一文统计，截至 2020 年国内获批的放 射性药物共有 26 种，临床可获得并使用的药物仅占一半左右，与 FDA 批准的核药数量和 种类（52 种）差距较大。目前国内仅约 20 家企业参与放射性药物研发和生产，中国同辐 和东诚药业两家企业形成双寡头垄断格局，现有核药品种种类齐全、市场份额领先；远大 医药、恒瑞医药、先通医药、智核生物、核欣医药、纽瑞特和辐联医药等企业近年来也相 继切入核药赛道。

国内核药人均支出极低，以诊断用途为主。相对于欧美国家，我国核药使用率较低， 根据弗若斯特沙利文数据（转引自公司 2021 年年报），2017 年我国核药人均支出为 3.2 元，而美国人均支出为 56.5 元，是我国的 17.66 倍。国内核药市场还有超 10 倍增长空间， 预计年复合增速将超过化药和中成药。根据 2020 年全国核医学现状普查结果简报（中华 医学会核医学分会）统计数据，截至 2019 年年底，国内使用单光子药物（包括诊断用和 治疗用药物）的医疗机构 777 所，使用正电子药物的有 461 家单位。2019 年全国开展的 核素治疗有 52.85 万例次，单光子显像（γ相机、SPECT、SPECT/CT 等）检查总数 251.41 万例，PET（/CT）检查总数 84.99 万例，其中肿瘤显像占 94.5%。

虽然前期发展较慢，我们认为国内核药市场有望迎来快速增长，主要驱动因素包括利 好政策、需求增长和技术进步等：（1） 政策驱动： 技术层面，工信部等九部委发布《“十四五”医药工业发展规划》，将核医学作为发展重点之一，核医学针对肿瘤、神经退行性疾病诊疗一体化的优势也 引起国家高度重视，核医学利好政策陆续出台。2021 年 6 月，国家八部门联 合发布医用同位素中长期发展规划；国家药品监督管理局先后出台放射性体 内治疗、诊断药物的临床评价技术指导原则，推动和指导放射性治疗药物的 临床研发。

设备层面，政府对于大型医用设备（包括 SPECT、PET 等）管理的放开程度 逐步加强，2020 年国家卫健委颁布的调整方案进一步增加了大型医用设备的 配置规划数量，计划将国内 PET-CT 由原来存量 333 台增加到 884 台，新增 551 台。据公司不完全统计，截至 2023 年 4 月底，全国累计下发 356 个 PET-CT 配置证，共计完成 240 台 PET-CT 装机，2022 年共计装机 62 台， PET-CT 存量大概为 823 台左右（含部分无证设备）。2023 年国家卫健委对 2018 年版大型医用设备管理目录进行调整，将 PET/MR 由甲类调整为乙类， 有望进一步推动核药相关产业市场扩容。 此外，核医学诊疗项目相继被纳入地方医保，浙江省、安徽省先后将 PET/CT 检查项目纳入医保支付范畴，患者可及性提高有望提升核医学渗透率。

（2） 需求驱动：世界卫生组织数据显示，我国新发癌症人数和癌症死亡人数均位 居全球第一，PET 主要用于肿瘤早期诊断，随着恶性肿瘤发病率逐年提升， 核医学在肿瘤的诊断和治疗中的应用潜力有望加速释放。根据《2020 年全国 核医学现状普查结果简报》（中华医学会核医学分会）统计数据，近年来核医 学相关显像设备数量快速增长，2019年底国内正电子显像设备（PET、PET/CT、PET/MR）的数量达到 427 台，相比 2017 年增加 39.1%，单光子显像设备 2019 年底数量为 903 台，相比 2017 年增加 5.4%。同时，国内核医学显像 设备使用次数增长显著，2019 年 PET(/CT)、单光子显像检查总数分别是 85 万、251 万例，较 2017 年增长 62.6%、19.9%，国内患者对于核医学诊断的 需求持续提高，尤其是 PET 相关的医学诊断。

（3） 创新驱动：近年来国内核药产业上下游研发进展显著，核医学影像关键设备 国产化取得重大突破。产业链上游，中科离子等企业正在研制国产回旋加速 器，有望缓解加速器的进口依赖。产业链中游，国内东诚药业、恒瑞医药、 远大医药等企业纷纷加快创新核药研发节奏，丰富的产品管线兑现后有望助 力国内核药市场快速扩容。产业链下游，2018 年 10 月 28 日，复旦大学附属 中山医院和上海联影医疗科技公司宣布，国产首台一体化 PET/MR 获国家药 品监督管理局认证。我们预计核药医用设备国产化将带动核医学市场增长。 全球核药开发领域的不断突破也有望促进国内核药赛道的快速进步。2022 年 3 月，诺华宣布 177Lu-PSMA-617 获得 FDA 批准，用于治疗 PSMA 阳性、 经治疗进展的去势抵抗前列腺癌，其带来的突破性的治疗效果，使创新核药 这一细分赛道得到广泛关注。2022 年 9 月，渤健/卫材共同研发的创新核药 lecanemab 达到 III 期临床主要终点，2022 年 12 月，lecanemab 在中国的上 市申请也获得 NMPA 受理。