根据观研报告网发布的《2021年中国基因修饰动物模型产品市场分析报告-产业发展现状与发展动向前瞻》显示，基因修饰动物模型包括定制化模型和标准化模型。根据物种不同，基因修饰动物模型可分为基因修饰小鼠模型、基因修饰大鼠模型、基因修饰线虫模型和基因修饰斑马鱼模型。
基因修饰动物模型物种分类
| 模式生物 | 主要特点 |
| 啮齿类 | 包括大鼠、小鼠；成熟早，繁殖能力强，组织器官结构和细胞功能与人类相似，有高级神经活动，容易进行基因编辑； |
| 斑马鱼 | 体外受精和发育，繁殖能力强，性成熟周期短；个体小，易养殖；既具有体外实验快速、高效、经济的优势，又具有体内动物实验预测性强、可比性高等优点； |
| 线虫 | 有明确的器官和组织结构；生命力强劲，能像细菌一样在-80度条件下长期冻存，需要时可随时复苏 |
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而根据模型构建方式的不同，可分为转基因、普通敲除、条件敲除、基因点突变、基因敲入等类别，以小鼠为例，构建方式具体如下：
| 构建方式 | 原理及应用 |
| 转基因（随机插入） | 采用受精卵雄原核显微注射方法，将目的DNA片段随机整合到小鼠基因组中。如将引发人唾液腺瘤的致癌基因PLAG1DNA片段整合到小鼠中，使其过表达人的致癌基因，模拟人类肿瘤的发生。 |
| 普通敲除 | 用ES细胞打靶或基因编辑技术，将小鼠内源目的基因全部或部分序列用无关序列替换或删除，使目的基因在小鼠所有组织器官细胞中功能缺失。如将小鼠凝血因子VIII敲除，小鼠可表现出人A型血友病的凝血功能障碍症状。 |
| 条件敲除 | 用ES细胞打靶或基因编辑技术，将小鼠内源目的基因全部或部分序列两侧插入重组酶识别序列，如loxp位点，该序列不影响目的基因的正常表达；通过在小鼠特定组织器官中专一性表达对应的重组酶，如和loxP位点对应的Cre重组酶，从而将目的基因功能的缺失限制的特定组织细胞内，达到条件敲除的目的。如只在小鼠肝脏中特定地将自噬相关基因Atg5功能缺失，而不波及其它组织细胞，用于研究该基因在肝脏中的作用。 |
| 基因点突变 | 用ES细胞打靶或基因编辑技术，将小鼠内源目的基因的某个碱基或者某几个碱基进行特异性突变，常用于模拟在临床病人中发现的潜在致病突变，如模拟人类肺癌中常见的KRAS(G12D)基因突变，构建Kras(G12D)点突变小鼠模型，研究肿瘤的发生。 |
| 基因敲入 | 用ES细胞打靶或基因编辑技术，将一段特定DNA片段精确地整合到小鼠基因组的某个碱基位置，如将一个荧光蛋白基因整合到小鼠内源目的基因的起始翻译位置，利用该目的基因启动子驱动荧光蛋白基因表达，实现在小鼠体内对目的基因表达的可视化跟踪。 |
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在产业链方面，基因修饰动物模型行业上游为生命科学工具行业，包括实验动物、实验设备、实验试剂、生物信息等领域；下游为生命科学和医学研究行业，包括科所院校、医药公司、CRO公司等研发活动实施主体。
基因修饰动物模型行业产业链
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1、全球基因修饰动物模型行业发展现状
目前，北美等发达地区是全球最大的动物模型市场，并且随着新药研发、药物临床试验活动逐年增加，动物模型的使用需求保持着较高增长速度。根据数据显示，2019年，全球医药研发支出规模达到1824亿美元，2015-2019年的CAGR为5.0%，预计2024年将会达到2270亿美元。其中，药物发现阶段、临床前阶段、临床阶段的研发投入为381亿美元、206亿美元和1236亿美元。
2015-2024年全球医药研发支出规模预测情况
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2015-2024年全球药物发现、临床前阶段和临床阶段研发支出规模预测情况
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因此，2015-2019年，全球基因修饰动物模型行业市场规模稳步增长。根据GMI数据，2019年全球动物模型市场规模约为149亿美元，预计2023年将增至209亿美元，2015-2023年CAGR约为9.25%。
2015-2023年全球基因修饰动物模型行业市场规模预测情况
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2、中国基因修饰动物模型行业市场现状
在国内市场，基因修饰动物模型行业属于新兴产业，应用前景广阔，市场空间潜力巨大。近年来，随着国内创新药市场需求的提升、政策支持力度的加大、医药研发投入及相关CRO服务规模迅速扩大，我国基因修饰动物模型行业关注度逐渐提高，市场规模也将持续保持增长。根据数据显示，2019年，我国医药研发支出达到211亿美元，预计2024年将达476亿美元，2019-2024年的CAGR高达17.7%。
2015-2024年我国医药研发支出规模预测情况
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2015-2024年我国药物发现、临床前阶段和临床阶段研发支出规模预测情况
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同时，根据数据显示，2019年，我国CRO市场规模增至68亿美元，预计2024年将达到222亿美元。
2015-2024年我国CRO市场规模预测情况
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2015-2024年我国药物发现、临床前阶段和临床阶段CRO市场规模预测情况
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综上所述，随着国内生物医药研发支出持续增加以及CRO行业规模快速增长，我国基因修饰动物模型的市场需求预计将大幅上升，市场规模将持续扩大。根据GMI数据，2019年，我国动物模型市场规模约为100亿美元，预计2023年将增至141亿美元。
2015-2023年我国基因修饰动物模型行业市场规模预测情况
数据来源：观研天下整理（WYD）
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