AI浪潮下，CRO开启3.0时代

制药研发行业需求的不断增长，推动了外包服务发展，越来越多的制药公司将其研发活动（包括早期研究项目）外包给第三方组织（学术机构、生物技术初创公司和私人 CRO），以此作为保持竞争力、灵活性和盈利的手段。   

从经济角度来看，主要受政府对药品定价下行压力加大、药物“专利悬崖”威胁、以及仿制药和生物仿制药竞争加剧导致收入下降等因素的银杏果。 

从创新的角度来看，生命科学的蓬勃发展刺激了新的生物靶点、治疗方式，为药物发现领域增加了新机会，但同时也给研究项目带来了复杂性和不确定性。

根据德勤的报告，排名前 12 的制药公司的后期研发回报率从 2010 年的 10.1% 下降至 2016 年的 3.7%。

从技术上来说，人工智能和数字化革命，带来了进一步的复杂性和投资成本。 

此外，个性化医疗范式的兴起迫使公司重新考虑其研究渠道和“一刀切”的产品开发计划，并重新考虑其市场战略。

根据 Clearwater International 的一份报告（2019 年秋季），全球 CRO 行业的市场复合年增长率约为 10%，预计到 2022 年增速将达到 12%，市场价值可能达到 45 亿美元。 

CRO 行业增长的另一个自然因素是生物技术公司数量的整体增加以及制药行业正在进行的研究项目数量的增加——自 2007 年以来，正在开发的候选药物数量几乎翻了一番（2018 年为 15267 个，而 2007 年为 7737个）。 

本文旨在全面探讨 CRO 不断发展的商业模式以及它们对制药研发外包行业的潜在影响，同时剖析其增长背后的驱动因素。

1、医药CRO一览 

合同研究业务（CRO）的根源可以追溯到1900 年代中期，当时亨廷顿生命科学公司(Huntingdon Life Sciences) 和查尔斯河实验室 (Charles River Laboratories) 等公司出现，提供基本的动物实验服务。

我们所熟知的制药 CRO 行业则在 1970-80 年代才开始形成，随着制药市场监管框架的出现，当时现有的合同研究公司扩展到临床试验和其他职能以及新公司的成立——未来的 CRO 行业巨头，如 Quintiles (1982)、Parexel (1982) 和 PPD (1985)。 

如今，CRO 行业相当分散，包括 1000 多家组织，但其中提供全球全方位服务的公司相对较少。

控制着市场*份额的是少数几个*的 CRO 行业参与者，如 Covance、IQVIA、Syneos Health、Parexel、PPD、PRA Health Sciences、Charles River Labs、Wuxi Apptec 和 Medpace。

根据塔夫茨大学药物开发研究中心 (CSDD)的一项研究，2018 年排名前 10 名的 CRO 约 57% 的外包支出受益，比 2011 年增加了 12%。 

Objective Capital Partners 的数据表明，2019 年全球合同研究市场的估值约为 30 亿美元，并且仍在增长。

根据瑞信 2016 年的一份报告，CRO行业大致可以分为四个市场类别，每个市场类别所占份额如下：

中央实验室服务——4%；临床前服务——9%；临床阶段服务——42%；批准后服务——45%。  

Jefferies 咨询公司股票分析师 David Widley 表示：目前大型制药公司将大约  40-45% 的活动外包给 CRO 行业参与者，他预计这一数字未来将增长至 60%。

相比之下，中小型公司外包的活动要多得多——高达 65-70%，新兴生物技术初创公司通常外包高达 90%。 

2、商业模式发展

CRO公司的业务模式包括两大类，一种是按服务成果结算模式（FFS），根据客户对最终结果的要求拟定具体的实验方案，或者按照客户的要求或初拟的实验方案进行实验，并将实验的结果（一般为化合物或实验报告）在约定的研发周期内提交给客户。

另一种是全职人力工时结算模式（FTE），赞助公司基本上在 CRO 场所雇用一个科学项目团队，并支付所有材料和其他项目费用。FTE 模型适用于多方面的更复杂的项目，这些项目预计会进行灵活的持续发现工作，因为该模型可以*限度地减少合同官僚作风。 

除此之外，公司和 CRO 之间的合作商业模式正在不断发展。

在较新的模式中，最初的创新通常来自 CRO，他们建立疾病的早期化学和生物学切入点，然后与潜在感兴趣的制药公司作为战略药物发现合作伙伴进行合作。

此类项目可以采用不同的方式构建，包括里程碑和特许权使用费、FTE 付款以及作为合资企业或分拆公司商业化的潜在共同拥有的知识产权 (IP)。 

一些 CRO 或小型服务提供商和生物技术初创公司通常有自己的内部药物发现活动，并与大型制药公司达成目标许可协议。

例如，制药行业出现了一波人工智能（AI）驱动的初创企业浪潮，根据BPT Analytics 数据，其中9% 拥有自己的药物发现管道。

自 2015 年以来，该子领域的研发交易（候选药物发现）数量大幅增加。

另一个增长趋势是在赞助商公司场所内外包 CRO 研究人员，特别是在赞助商有未使用的实验室空间但不计划新员工的情况下。

该模式可以提供对 CRO 工作的高度可见性、高效的管理、资本效率以及潜在的更低成本。该模式的另一个变体是将赞助商的科学家嵌入到 CRO 中。 

无论情况如何，总体趋势是客户赞助和 CRO 主导的项目变得越来越普遍。 

3、CRO+AI?

根据 Internet Live Stats 列出的数据，2018 年“人工智能”一词每天在谷歌上的搜索量达到 35 亿次。

人工智能等以数据为中心的技术具有广泛的战略意义，制药行业也不例外，大型制药商正在积极利用人工智能来创新药物发现并优化研发生产力。 

这种趋势对 CRO 行业产生了积极影响，由于对以数据为中心、基于人工智能的解决方案和服务的需求不断增长，提供了大量机会。 

一方面，* CRO 公司越来越注重采用基于人工智能的技术，作为其向制药赞助商提供的研发服务的额外增值组成部分。

例如，IQVIA 基于人工智能的 NextGen 智能试验平台已被数十家制药客户使用；

Evotec对人工智能驱动的生物技术Exscientia投资 1500 万美元；

以及 Eurofins 与 UgenTec 合作将人工智能应用于高通量分子测试等。

另一方面，越来越多的新兴公司构建复杂的人工智能驱动的药物设计平台和工具，主要提供合同研究服务，并开始与“传统”CRO 展开竞争。

4、自动化制药

CRO 行业正在经历一场变革，许多公司将自动化和人工智能 (AI) 集成到标准化实验室设施中。

这种新型远程实验室重新定义了 CRO 的商业模式及其运作方式。

位于加州的 Strateos 就是先行者之一，该公司在药物化学的日常操作提供基于云的自动化的实验技术。它通过战略收购和合作伙伴关系扩展了其能力，从而巩固了其在 CRO 行业的地位。他们现在专注于 LodeStar™ 软件平台，目标是自动化药物发现和数据分析。

成立于 2010年 的 Emerald Cloud Lab， 提供广泛的科学仪器来设计完全可定制的生命科学实验。

位于旧金山的 Culture Biosciences 同样如此，它彻底改变了生物反应器实验的优化和规模化。他们最近在自动化药物发现领域向上游生物工艺开发的转变进一步凸显了他们在 CRO 行业发展中的作用。

与此同时，总部位于英国的 Synthace 正在为实验自动化提供基于云的无代码平台，使 CRO 行业更加便捷和高效。

这些公司通过其先进的远程实验室正在重塑 CRO 行业，使临床前实验变得更加容易和高效，从而加速新疗法的发现。

5、CRO持续整合

大型制药公司越来越愿意外包更广泛的研发任务（甚至包括基础研究和创意生成），推动了较大的 CRO 正在寻求收购利基/高影响力的服务或制造公司，以扩大其现有能力。

以下是几个值得注意的合并事件：

InVentiv Health 与 INC Research 的合并（2017 年）， Quintiles 与 IMS 的合并（2017 年）；LabCorp (2014) 收购 Covance，Charles River Laboratories 收购WIL Research (2016)、MPI Research (2018)、KWS Biotest (2018) 和Citoxlab(2019)，以及 Selcia (2018)、Villapharma (2016) 和Eurofins 的 DiscoverX (2017)。 

收购目标的是 CRO从商品服务提供商转变为在药物发现和开发方面提供集成“端到端”解决方案的关键战略合作伙伴。

还值得注意的是，私募股权投资者在医药合同研究领域一直非常活跃，在很大程度上负责整合，并且在并购浪潮中与战略收购者的竞争日益激烈。这一活动表明对 CRO 公司的高增长预期。 

6、CRO进军学术界

相对商品化的 CRO 市场主要基于后期临床前、临床和批准后活动，但制药公司也有外包创意生成和早期发现工作的趋势，例如基础研究、目标识别、验证和点击发现，发送给第三方组织。 

制药界与学术界合作的著名例子包括：

2018年，阿斯利康与剑桥大学合作资助突破性研究；

2019 年，葛兰素史克与加州大学建立为期 5 年的合作伙伴关系，旨在建立*进的 CRISPR 技术实验室，即基因组学研究实验室 (LGR)；

2019，勃林格殷格翰扩大了与邓迪大学 (Dundee University) 的 PROTAC 药物合作伙伴关系，LEO Pharma与加拿大维多利亚大学 (University of Victoria ) 启动了一项开放式创新计划，与紫外线研究人员和学生共享传统上保密和专有的研究数据，以推进临床相关研究等等。 

最近由行业与学术界合作产生的批准药物包括 Spinraza 和 Kymriah，两者都被认为是近年来的医学突破。

根据皮斯托亚联盟和科睿唯安的一份报告，学术组织作为制药赞助商在生物制剂发现和细胞疗法等领域的研究合作伙伴似乎特别有吸引力。

这是因为大型制药公司针对扩大大批量“一刀切”疗法的生产进行了优化，并且为所有患者提供相同的配方。 

相比之下，在细胞疗法（例如 CAR-T 疗法）中，原材料（T 细胞）从患者开始，在实验室中进行修改，然后输送回患者体内以治疗疾病。这条新的供应链更适合学术研究医院，而不是大型制药供应链。  

一般来说，与小分子相比，生物制剂领域更加多样化，这使得学术界成为识别和验证早期想法的自然而有效的场所。

乌得勒支大学病毒学副教授贝伦德-扬·博什(Berend-Jan Bosch)举例指出，产学合作是快速开发针对新型且快速传播的武汉冠状病毒的疫苗的“关键” 。  

7、生物技术初创公司推动创新 

生物技术初创公司和小型制药公司开始严重影响整个医疗创新领域，尤其是CRO行业。

小型制药公司发现的新分子实体（NME）数量增加了103%，在过去5年中占所有新处方药批准的 63%。

这些公司与大型制药公司建立研究合作伙伴关系，以进一步推进其创新，或提供专业的研究专业知识、服务和工具。

大型制药商当下的战略也是扩大与小型公司的外部研发合作伙伴关系，或者完全收购它们——2019年是制药行业并购活动的“热门”一年。

虽然收购小型创新公司是大型制药公司长期以来的策略，但由于先进技术和创新市场的日益多样化，以及大型CRO和制药行业新入局者对生物技术并购的竞争兴趣日益浓厚，并购的前景将升温，例如科技巨头谷歌、腾讯、亚马逊等。