医药行业核医学系列报告(一)：核药具有多重临床优势，高壁垒造就寡头垄断格局

核医学系列报告（一）：核药具有多重临床优势，高壁垒造就寡头垄断格局证券研究报告分析师：叶寅 投资咨询资格编号:S106051410000韩盟盟 投资咨询资格编号:S1060519060002研究助理：张若昳 一般证券从业资格编号:S1060122080061 平安证券研究所 医药团队2024年07月17日请务必阅读正文后免责条款医药行业 强于大市（维持） 核药应用于临床诊断和治疗，具有多重优势：放射性核素(Radionuclide)指原子核不稳定，在衰变成其他核素时会自发性地放出电离辐射的核素，用其制成的特殊制剂为放射性药物，也称核药。核药根据临床用途可分为诊断类核药和治疗类核药。用于治疗时，核药具有诊疗一体化、不易耐药及靶向化治疗的优势。用于诊断时，核医学成像不仅能像其他影像学成像一样显示人体解剖结构，也能提供生化功能信息，具有敏感性强、能发现微小病灶、成像范围广的优势。 国内外核药发展方兴未艾，治疗性核药将驱动市场扩容：截止2024年7月4日，全球有88款放射性新药获批上市，仅有18款用于治疗。2022年全球核药市场规模约为70亿美元，其中治疗类核药仅占20%。2022-2028年全球核药市场规模预计将以CAGR 18%增长至约187亿美元，其中治疗类核药市场规模以CAGR 38.5%增长至约86亿美元，占全球核药市场规模的比例将上升至45.8%。治疗类核药市场规模快速增长主要得益于已上市产品需求旺盛和适应症持续拓展，以及新药的持续上市；而伴随着治疗类核药上市带来更多诊疗和病情跟踪需求，诊断类核药市场规模也将保持快速增长。2021年至今，我国政策从同位素保障、新药审评审批、核医学科建设等各个方面给予大力支持，有望促进核药行业发展。预计2023-2030年，我国核药市场规模将以CAGR 26.6%从50亿元增长至260亿元。 核药具有极高资源、资金和合规壁垒，终为大厂间的竞争：核药产业链包括核素的生产、核药研发和生产、核药配送和应用三大环节。1）核素生产阶段：反应堆辐照为放射性核素主要生产方式，具有极高资金、建设和审批壁垒，因此上游核素供应商对下游有强话语权。2024年两个大功率药用反应堆预计将关停，或对全球核素供应产生影响；2）核药研发和生产：以放射性配体疗法（RDC/RLT）为代表的新型核药结构复杂化，核药研发、生产过程需要多部门审批等造就高门槛；3）配送和应用环节：因核素具有物理半衰期，对配送时效性要求较高，因此需要高密度生产配送网络；而生产配送网络具有建设成本高、建设周期长等特点，相关企业先发优势明显。基于核药产业链各环节的高壁垒，我们认为全产业链布局的核药企业具备明显竞争优势。 投资建议：核药独特的诊疗优势叠加已上市核药出色的临床和市场表现，国内外药企近年频频通过收购加速布局核药赛道。建议关注：1）全产业链布局的企业，如东诚药业、中国同辐等；2）核药新药研发领先的企业，包括远大医药、恒瑞、科伦博泰、百洋医药、云南白药和东曜药业等。 风险提示：1）创新核药临床试验失败风险；2）在研核药管线的靶点同质化较高；3）创新核药合规审评不通过风险。投资要点2目录C O N T E N T S国内外核药发展方兴未艾，治疗性核药驱动市场扩容核药应用于临床诊断和治疗，具有多重优势3投资建议及风险提示核药具有极高资源、资金和合规壁垒，终为大厂间的竞争1.1 放射性核素的核衰变释放特性各异的α、β和γ粒子4资料来源： Radiol Imaging Cancer，平安证券研究所 放射性核素发生核衰变时自发释放电离辐射。核素（Nuclide）是指具有特定数量质子和中子的原子。其中原子核稳定、不会发生放射性衰变的核素则称为稳定核素；而放射性核素(Radionuclide)的原子核不稳定，在衰变成其他核素时会自发性地放出电离辐射，原子核越不稳定半衰期越短、放射性越强。常用于临床诊疗的核素包括钼-99、锝-99m、碘-125/131、碳-14、镥-177、氟-18、钇-90和锶-89等。 α、β和γ粒子具有不同特性，应用于不同临床场景。核衰变时，原子会释放α粒子、β粒子、γ粒子等，其中α粒子具有传能线密度（Linear Energy Transfer，LET）高、电离辐射效应大、细胞杀伤效率高、穿透力弱和射程短的特点；β粒子的LET、电离辐射效应和细胞杀伤效率相较α粒子稍弱，但穿透力更强；而γ粒子的LET、电离辐射效应和细胞杀伤效率在三者中最弱，穿透力最强。由于具有较大的电离辐射效应，释放α粒子、β粒子的核素通常用于临床治疗；而释放γ粒子的核素由于高穿透力常用于临床诊断。图表1 α、β和γ粒子的特征资料来源：中华医学会核医学分会，平安证券研究所图表2 α、β和γ粒子的穿透力差异属性β-粒子疗法α-粒子疗法γ-粒子疗法线性能量转移(LET)低LET (0.2 keV/μm)高LET (50-230 keV/μm)非常低LET（γ粒子是无质量的光子，γ射线的LET代指它产生的次级电子的LET）组织穿透距离长组织穿透距离(2-12 mm)短组织穿透距离(50-100μm)非常长组织穿透距离 (厘米级)DNA损伤独立的DNA损伤，单链和双链断裂 (更容易修复)主要是DNA双链断裂 (难修复)主要是DNA单链断裂，但更倾向于导致复杂的双链断裂（较难修复）沿直线轨迹发生沿直线轨迹发生辐射在整个区域分布细胞毒性效应较少可能 (线性轨迹)较多可能 (有丝分裂停滞，凋亡，坏死)较少可能免疫原性效应较少可能可能更可能引发T细胞反应和免疫原性细胞死亡 (旁杀效应)较少可能靶外效应可能会对靶细胞附近的健康细胞造成损伤高LET可能会从结合载体中解离并在靶外位置释放辐射可能对周围健康组织造成广泛损伤1.2 核药用于影像诊断和临床治疗，RDC是当前热门研发方向5 核药是含有放射性核素的特殊制剂，广泛用于影像诊断和临床治疗。放射性药物，也称核药，是含有放射性核素的一类特殊制剂。根据临床用途可分为诊断类核药和治疗类核药。当用于治疗时，核药通过选择性聚集在病变组织并产生局部电离辐射生物效应，抑制或破坏病变组织。当用于诊断时，通常将人体代谢所需或组织会主动摄取的物质标记上放射性核素，通过成像设备观察核素在体内不同部位的分布情况，来示踪活体内正常和病变组织的血流、功能、代谢等生理状态。 核药结构多样，具有靶向性的RDC是当前热门的核药研发方向。根据图4，核药根据结构可以分为：(a)裸核素；(b)有机小分子；(c/d)放射性配体疗法RDC/RLT；(e/f)由纳米或微球载体携带的核药，其中RDC由于靶向性更佳成为当前热门研发方向。RDC为偶联药物，一般包含四部分：1）靶向配体：识别和结合肿瘤靶点，可以为抗体或多肽等；2）连接子：连接靶向配体和螯合剂；3）螯合剂：在到达肿瘤细胞前稳定放射性核素；4）放射性核素：通过放出电离辐射，使病变组织凋亡。资料来源：《2023核药行业白皮书》，平安证券研究所图表3 核药的基本分类资料来源：Nature，平安证券研究所图表4 核药的不同结构1.2.1 诊断类核药可实现功能代谢成像，在敏感性上具有显著优势6 核医学成像目前是唯一能实现代谢过程功能成像的成像技术。影像诊断是临床上诊断疾病的重要手段，