报告概述

全球蛋白质工程市场规模预计将从 2024 年的31 亿美元增至 2034 年140 亿美元左右，在预测期内复合年增长率为 16.3% 2025 年至 2034 年。2024 年，北美领先市场，获得超过 40.9% 的市场份额，收入13 亿美元。

对新型治疗解决方案不断增长的需求是蛋白质工程市场的关键驱动力。该领域涉及蛋白质的设计和修饰，以创造新功能或改进现有功能，解决传统小分子和抗体药物的局限性。

糖尿病和心血管疾病等慢性疾病和生活方式疾病的患病率不断增加，对更有效和更有针对性的治疗产生了巨大且持续的需求。蛋白质工程是这一领域的核心努力，因为它能够开发定制的基于蛋白质的药物，这些药物可以执行高度特异性和复杂的功能，同时降低毒性和副作用。

不断增长的投资和战略合作正在塑造市场的重要趋势，加快药物发现和开发的步伐。主要制药和生物技术公司正在建立数十亿美元的合作伙伴关系，以利用先进的蛋白质工程平台。

例如，2022 年 1 月，Generate Biomedicines 和 Amgen 宣布开展研究合作，为五个临床靶点开发蛋白质疗法。随着公司寻求利用人工智能和机器学习的力量来设计新型蛋白质，这种类型的合作变得越来越普遍。计算蛋白质设计的不断进步补充了这一点，从而可以快速生成和优化新的候选治疗药物。

增加获得药物的可及性先进技术和对个性化医疗的关注正在为市场扩张创造新的机会。自动化和高通量筛选技术的发展使小型研究实验室和学术机构更容易接触到蛋白质工程。扩大先进实验室仪器和软件范围的合作进一步支持了这一点。

例如，2023 年 12 月，Thermo Fisher Scientific 与 AESKU.GROUP GmbH 合作，在美国各地分销和支持其经 FDA 批准的自动化实验室仪器套件、IFA 产品和软件解决方案，扩大了临床和研究实验室的可及性。这一趋势对于推动创新和促进发现能够满足独特患者需求的个性化蛋白质疗法至关重要。

关键要点

• 2024 年，蛋白质工程市场产生了3.1 美元的收入离子，复合年增长率为16.3%，预计到2034年将达到140亿美元。
• 产品类型细分为仪器、试剂、软件和服务，其中仪器在2023年占据主导地位，市场份额为45.3%。
• 考虑到技术，市场划分包括理性蛋白质设计、定向进化、混合方法、从头蛋白质设计等。其中，合理的蛋白质设计占据了显着的份额，38.2%。
• 此外，就蛋白质类型细分而言，市场分为单克隆抗体、胰岛素、疫苗、生长因子、集落刺激因子等。单克隆抗体行业占据主导地位，在蛋白质工程市场中占有最大的收入份额，41.9%。
• 最终用户细分为制药和生物技术公司。公司、学术研究机构、合同研究组织 (CRO)，其中制药和生物技术公司细分市场处于领先地位，收入份额为 55.6%。
• 北美地区在 2023 年占据市场份额 40.9%，领先市场。

产品类型分析

仪器在蛋白质工程市场中占有最大份额，为45.3%。随着蛋白质分析工具的技术进步推动需求增加，预计该细分市场将继续增长。从蛋白质表达和纯化到结构分析和表征，仪器是蛋白质工程过程中不可或缺的一部分。对蛋白质修饰和优化的精确度的需求不断增加，预计将增加对高端仪器的需求。

生物技术研究，特别是生物制剂领域的研究，推动了复杂仪器的发展nts能够进行高通量筛选、实时监测和数据分析。制药和生物技术公司预计将大力投资先进仪器，以加速药物发现和开发。仪器与自动化、人工智能和机器学习的集成预计将进一步简化流程，增强其吸引力。

此外，越来越多的基于蛋白质的疗法进入临床试验，包括单克隆抗体和疫苗，可能会推动最先进仪器的采用。推动蛋白质工程更高质量的监管标准也促进了仪器需求。

大学和研究机构预计将增加对这些仪器的投资，以支持蛋白质生物学的学术研究。此外，能够精确表征蛋白质的仪器对于优化生物制剂至关重要。随着时间的推移，越来越多蛋白质工程技术的成熟将继续支持该细分市场的扩张。

技术分析

理性蛋白质设计以38.2%市场份额主导该技术细分市场。由于其基于详细结构数据的精确且系统的蛋白质工程方法，预计该方法将推动大幅增长。合理的蛋白质设计使用计算模型来预测蛋白质的结构和功能，从而能够创建具有特定、所需特性的蛋白质。

制药公司预计将增加对合理蛋白质设计的投资，以提高药物开发的效率，特别是在生物制剂领域。该技术可以创建高度特异性的单克隆抗体和其他生物制剂，从而改善治疗效果并最大限度地减少副作用。随着个性化医疗需求的增长，合理的计划otein design 创造靶向治疗的能力可能会获得进一步的关注。此外，计算工具和算法的进步预计将增强合理蛋白质设计的能力。

肿瘤学、免疫学和罕见疾病领域对更精确、更有效的治疗方法的需求将增加这种方法的使用。设计具有特定特征（例如结合亲和力或稳定性）的蛋白质的能力，使合理的蛋白质设计成为开发下一代疗法的关键工具。该领域的增长还得到了结构生物学研究不断扩大的支持，这些研究为更精细的计算模型提供了支持。专注于合作将合理蛋白质设计整合到药物发现工作流程中的行业参与者可能会提高其市场份额。

蛋白质类型分析

单克隆抗体 (mAb) 代表最大的蛋白质类型系列的份额，占41.9％。单克隆抗体疗法在肿瘤学、免疫学和自身免疫性疾病领域的持续扩展预计将推动该领域的增长。单克隆抗体是最成功的生物治疗方法之一，可以高度特异性地靶向致病细胞，同时将脱靶效应降至最低。随着对靶向治疗的需求增加，特别是在癌症和自身免疫性疾病中，单克隆抗体的采用预计将会增长。

监管机构批准的基于 mAb 的治疗药物数量的增加可能会促进市场增长。专注于单克隆抗体开发的制药公司的研发投资预计将进一步推动该领域的扩张。蛋白质工程技术的进步，例如合理的蛋白质设计和定向进化，将促进具有更高功效和安全性的下一代单克隆抗体的开发。文件。

生物技术公司和制药公司之间的合作也将通过加快新单克隆抗体疗法的开发和商业化来支持增长。慢性病的增加和人口老龄化的加剧（更容易患癌症和关节炎等疾病）将继续推动对单克隆抗体治疗的需求。此外，对孤儿药和突破性疗法的监管激励将进一步加速单克隆抗体的开发。单克隆抗体在联合疗法中的使用，特别是在肿瘤学中，将有助于其在市场上占据主导地位。

最终用户分析

制药和生物技术公司以 55.6% 的份额主导最终用户细分市场。由于这些公司在基于蛋白质的疗法（包括单克隆抗体和疫苗）的开发和商业化中发挥着关键作用，因此预计这种增长将持续下去。增加投资生物制品研究，特别是蛋白质工程的发展，可能会推动市场的扩张。随着制药行业转向精准医疗，对高度特异性的工程蛋白质的需求将会增长，使得蛋白质工程技术变得越来越重要。

制药和生物技术公司预计将大力投资研发，以开发针对复杂疾病的创新疗法，包括癌症、自身免疫性疾病和遗传性疾病。战略合作伙伴关系和许可协议可能会进一步推动蛋白质药物的开发。对高质量蛋白质生产平台的需求，包括重组 DNA 技术的使用，将增加对蛋白质工程解决方案的需求。随着蛋白质疗法的批准不断增加，特别是在肿瘤学领域，这些公司将继续主导市场。

此外，对生物制剂和蛋白质疗法开发的监管支持不断增加基于 ein 的疗法将为这一领域提供进一步的动力。在保持产品质量的同时扩大生产的能力将是制药和生物技术公司在这个市场上持续成功的关键因素。此外，个性化和靶向治疗的兴起将导致对蛋白质工程技术的需求增加，从而加强制药和生物技术公司在市场中的地位。

主要细分市场

按产品类型

• 仪器
• 试剂
• 软件和服务

按技术分类

• 合理蛋白质设计
• 定向进化
• 混合方法
• 从头蛋白质设计
• 其他

按蛋白质类型

• 单克隆抗体
• 胰岛素
• 疫苗
• 生长因子
• 集落刺激因子
• 其他

最终用户

• 制药和生物技术公司
• 学术研究机构
• 合同研究组织 (CRO)

驱动因素

生物制剂需求的不断增长正在推动市场发展。

蛋白质工程市场正在经历显着增长，这主要是由于对生物制剂，一类从活生物体中提取的药物。这些疗法包括单克隆抗体、疫苗和治疗酶，越来越多地用于治疗各种复杂疾病，包括癌症、自身免疫性疾病和遗传性疾病。与传统小分子药物相比，它们的高特异性和有效性使其成为现代医学的基石。

美国食品和药物管理局 (FDA) 持续批准越来越多的此类疗法，反映出其强大的研发管线。例如，2023 年，FDA 批准了 17 种新型生物制剂，截至 2024 年 5 月，它已经批准了另外 8 种生物制剂，这一速度表明了持续的势头。对新的和改进的生物制剂的持续需求，其中许多需要先进的工程来优化其功能、稳定性和递送，直接刺激了对创新蛋白质工程技术的需求。

限制

监管审批流程的高成本和复杂性正在限制市场。

市场的一个重大限制是大量的财务投资和将工程蛋白推向市场所需的复杂且耗时的监管途径。与小分子药物不同，生物制剂复杂且庞大，使其开发、制造和质量控制极具挑战性。这种复杂性直接转化为研究和临床试验的高昂成本，而这些研究和临床试验通常需要多年。

根据 2024 年的分析，完成研究和临床试验的平均成本生物制剂的 III 期临床试验可能超过 1 亿美元。此外，监管审查非常严格，各机构要求提供大量数据，不仅要证明蛋白质的安全性和有效性，还要证明制造过程本身的一致性。高昂的进入成本和漫长的开发时间可能会阻碍较小的公司和投资者，从而减慢创新和产品商业化的整体速度，特别是针对较小患者群体的疗法。

机遇

应用扩展到工业和非临床领域正在创造增长机会。

蛋白质工程市场面临着来自加速趋势的重大机遇。将工程蛋白应用于工业和非临床领域。虽然医疗保健领域的治疗应用已经很成熟，但修饰酶还有巨大的、尚未开发的潜力ymes 改善可持续能源、食品和饮料以及诊断等领域的流程。例如，在生物燃料行业，工程酶用于更有效地将生物质分解为可发酵糖，从而提高生物乙醇的产量。

根据美国能源信息管理局 (EIA) 的数据，美国生物燃料生产能力到 2023 年将增加 7%，这一增长主要是由可再生柴油和其他生物燃料类别增长 44% 带动的，该行业严重依赖先进的酶处理工艺。这种向多元化行业的扩张提供了新的收入来源，并减少了市场对高度监管和资本密集型制药行业的依赖，为持续增长提供了强劲的途径。

宏观经济/地缘政治因素的影响

全球制药市场面临着巨大的地缘政治和宏观经济阻力，很大程度上是由于受中美贸易紧张局势和供应链脆弱性影响。根据提交给美中经济与安全审查委员会的证词，美国严重依赖中国和印度的仿制药，这两个国家的仿制药约占美国处方药的90%。

一个主要的地缘政治因素是美国商务部正在进行的232调查，该调查正在审查药品进口是否威胁国家安全。虽然这项调查可能为未来的关税铺平道路，但药品在很大程度上免除了美国近期更广泛的关税，例如最近对许多印度商品征收的 50% 关税。

然而，如果实施新的关税，耶鲁大学预算实验室的一份报告表明，25%从价关税可能会增加美国家庭的药品成本，并可能通过扰乱严重依赖这些主要出口国的供应链而导致短缺。这凸显了国家的双重挑战考虑到安全和公共卫生问题，必须在回流生产的动力与药品成本增加和限制患者就诊的直接风险之间取得平衡。

最新趋势

人工智能和机器学习的集成是最近的趋势。

2024 年的一个重要趋势是人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 平台的加速采用用于蛋白质设计和优化。传统的蛋白质工程过程非常耗时，并且依赖于试错方法，限制了可测试的变体数量。人工智能和机器学习通过分析大量蛋白质结构和序列数据集来预测和设计具有所需特性（例如增强的稳定性、结合亲和力和功能）的新型蛋白质，从而彻底改变了这一过程。这项技术大大减少了研发所需的时间和资源。

根据 2024 年报告根据世界知识产权组织 (WIPO) 的生成式人工智能专利，使用分子、基因和蛋白质数据的专利申请正在迅速增长。这一趋势意味着转向更加数据驱动和高效的蛋白质工程方法，这将加速新的治疗和工业产品的发现和开发。

区域分析

北美正在引领蛋白质工程市场

北美蛋白质工程市场在全球蛋白质工程市场中占有40.9%的巨大份额。 2024 年。这一领先地位直接归功于高度发达的生物制药行业、生命科学研究领域的大量公共和私人投资以及开发先进蛋白质疗法的战略重点。

美国国立卫生研究院 (NIH) 发挥着至关重要的作用，总预算为476.8 亿美元 到 2023 年，其中很大一部分将分配给推动蛋白质工程创新的赠款和研究项目。此外，美国食品药品监督管理局（FDA）正在积极批准基于蛋白质的新药，仅2024年就有13种单克隆抗体获批，创下了该类药物的新纪录。这种高监管批准率为商业化提供了明确的途径，并鼓励制药和生物技术公司的持续投资。

预计亚太地区在预测期内将经历最高的复合年增长率

在政府举措和不断增长的医疗保健需求的推动下，亚太地区正在经历生物制造的显着扩张。该地区的一些国家正在大力投资生命科学和生物技术领域。例如，日本政府通过经济产业省 (METI) 的倡议，已支持发展生物制药制造以提高疫苗产量。

这一举措的一个显着例子是 AGC Biologics 于 2024 年 1 月宣布在横滨建立一个新的制造工厂，预计投资3.505 亿美元，部分资金由 METI 拨款资助。这种资本流入预计将刺激对蛋白质设计和优化的复杂技术的需求。

此外，新加坡政府承诺实施其研究、创新和企业 (RIE) 2025 计划，投资250 亿新元（约185 亿美元）。这笔资金旨在增强国家的研究能力和基础设施，这对于推进生物制药创新至关重要。随着这些战略投资和私营部门的发展扎根，亚太市场预计将巩固其作为生物制品开发和生产的主要中心的地位。d 生产，提高该地区先进蛋白质研究和制造的能力。

重点地区和国家

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 俄罗斯
  • 荷兰
  • 荷兰
  • 欧洲其他地区
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 新新西兰
  • 新加坡
  • 泰国
  • 越南
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • 中东和非洲其他地区

主要参与者分析

蛋白质工程市场的主要参与者主要集中在杠杆上机器学习和人工智能等老化技术进步加速了具有增强功能的新型蛋白质的设计和发现。他们还积极参与战略合作、兼并和收购，以扩大其产品组合并获得新的治疗应用，例如生物制药和基因疗法。

公司还投资扩大向合同研究组织和学术机构提供的服务，旨在简化研究到开发的流程。这种将创新与战略合作伙伴关系相结合的多方面方法对于在这个充满活力的领域保持竞争优势和推动市场增长至关重要。

合成生物学公司 Twist Bioscience 建立了一个基于专有硅基技术的突破性 DNA 合成平台。该平台可实现合成 DNA 的高通量、并行制造，从而显着降低成本ost 并加快客户的开发时间表。

该公司提供一系列产品，包括合成基因、寡核苷酸池和下一代测序工具。 Twist Bioscience 的业务模式致力于帮助其从医学到农业和数据存储等各个领域的客户设计和创造各种新蛋白质和核酸，从而巩固其作为生命科学领域基础合作伙伴的地位。

主要参与者

• 沃特世公司
• Thermo Fisher Scientific, Inc
• PerkinElmer, Inc
• 默克KGaA
• 金斯瑞生物科技公司
• 丹纳赫公司
• 布鲁克公司
• Bio-Rad Laboratories
• 安进公司
• 安捷伦科技

近期进展

• 一月份2024 年，安捷伦科技推出新一代毛细管电泳系统，能够运行多种蛋白质分析同时，旨在加快研究工作流程并提高数据精度。
• 2024 年 1 月，Biognosys 在马萨诸塞州开设了一家专门的蛋白质组学 CRO，从而加强了其在美国的业务，从而与美国生物制药公司开展了更密切的合作。该公司于 2023 年初并入布鲁克公司，增强了其全球服务能力。