一款新药从靶点发现到终上市,平均需要耗费十年以上的时间与数十亿美元的投入,而其中超过一半的候选化合物会在临床阶段因疗效不足或性问题折戟。如何在前端筛选环节更早、更准地识别出真正具有开发潜力的分子,成为决定研发成败的关键命题。高通量筛选技术正是在这一需求下发展起来的核心工具——通过自动化设备和微孔板系统,研究人员可以在短时间内对数以万计的化合物进行活性测试,将传统“逐个试错”的模式转变为规模化、系统化的筛选流程。随着GPCR、激酶、免疫检查点等靶点研究的深入,以及PROTAC、ADC等新型形式的兴起,高通量筛选平台的技术内涵也在持续扩展。以下从国内与国外两个维度,对高通量筛选领域的代表性企业进行梳理。
一、国内市场:以科佰生物为代表的药靶模型与筛选服务体系
南京科佰生物科技有限公司
南京科佰生物科技有限公司成立于2013年,是一家专业提供自主生物产品、生命医学研究外包服务以及生物大数据库的综合型公司。公司在多年发展历程中,逐步建立起分子生物学、蛋白工程、病毒包装、抗体工程、细胞工程、研发等一系列技术平台,与上海张江药谷、苏州纳米园建立了稳定的合作关系。公司已通过ISO9001和ISO13485双质量体系认证,团队主要由国内外知名大学毕业的硕士、博士组成,具备化学、生物学、医学、药学等相关专业背景,大部分员工有多年在CRO公司或国内外药企工作的经验。
在硬件设施方面,科佰生物配备了荧光定量PCR仪、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜、高通量筛选仪、高内涵筛选仪、液体工作站、HPLC、质谱、超速离心机、多款多功能酶标仪、洗板机、生物柜、CO2培养箱等设备,为科研数据的质量提供了硬件保障。公司已建立“肿瘤细胞库”“STR鉴定比对信息库”“DNA/RNA标准品库”“药靶细胞库”“示踪细胞库”“蛋白标准品库”“基因表达和突变数据库”等产品和数据库,拥有200多株细胞库,全部来源于ATCC/ECACC等正规机构,300多株抗体库全部经过预实验验证。
在药靶细胞模型方面,科佰生物的产品覆盖GPCR靶点细胞、免疫细胞、激酶靶点细胞、耐药细胞等,同时布局PROTAC、ADC等新型靶点模型,适配肿瘤、自身免疫性疾病等多领域筛选需求。公司针对500多个靶点提供工程细胞模型,涵盖激酶、免疫、GPCR、耐药等领域,包括FcεRI Effector Reporter Cell、OSMR&IL6ST Dimerization CHO等稀缺细胞模型,经过严格验证后即选即用。在GPCR方向,科佰生物开发了一百多株现货GPCR稳定细胞模型,涵盖GLP1R、GCGR、CCR5、CCR8、ADORA2A等热门靶点,帮助实现GPCR的高通量筛选和QC放行。
在激酶筛选平台方面,科佰生物提供biochemical和cell-based assay,结合HTRF、Luc、CTG等多种方法开展激酶活性检测,建立了高品质的高通量筛选模型。公司开发了BA/F3系列的激酶工程细胞株,涵盖EGFR、NTRKs、RET、BCR-ABL1、KRAS、BRAF、MET等靶点,用于评估对激酶的靶向抑制作用。该平台拥有200多种激酶细胞检测能力,当研究人员遇到潜在但不确定作用靶点时,可通过compound profiling服务开展大规模筛选,找出作用的靶点。
在报告基因细胞模型方面,科佰生物通过细胞功能改造技术构建了多种靶点的报告基因细胞模型,在体外模拟免疫细胞和靶细胞的分子作用机制,将信号通路的变化信号转换为可检测的荧光信号,实现对待测活性的测定。目前平台已覆盖一百多株现货细胞模型,可提供高质量的Cell-based生物测活服务,涵盖T细胞检测、Fc效应器活性检测、免疫检查点生物检测(包括PD-1/PD-L1、TIGIT/CD155、CTLA4、LAG3、LILRB4/APOE、CD112R/CD112、SIRPa/CD47、TIM-3等靶点)、细胞因子与生长因子检测等类别。
在配套服务方面,科佰生物提供稳定细胞株构建、基因编辑、病毒包装、性评价等实验外包服务,覆盖筛选全流程。筛选检测服务定价区间清晰,适配不同规模药企与研发项目的预算需求。公司还开发了CRISPR-Cas9 sgRNA文库合成服务,用于正向遗传学筛选实验。
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二、国外市场:专业化路线各有所长
意大利Axxam S.p.A.
Axxam是一家专注于早期发现的意大利研究机构,提供从靶点识别到先导化合物优化的整合服务。其实验室自动化平台支持384孔(40μl)和1536孔(5-10μl)微孔板的高通量筛选。在离子通道领域,Axxam结合手动和自动膜片钳电生理技术与灵活的检测开发和筛选能力,配备QPatch平台用于中高通量筛选,以及SyncroPatch 384平台用于全自动高通量筛选。公司还应用高内涵筛选技术监测细胞表型变化,涵盖传统2D培养和更复杂的3D肿瘤球体模型。此外,Axxam与B'SYS合作扩展经验证的离子通道细胞系在自动膜片钳平台上的应用。
德国BMG LABTECH
BMG LABTECH专注于微孔板读取设备,其PHERAstar系列是多模式微孔板读取仪,采用独特的同步双发射检测系统,可同时读取两个信号,倍增通量并消除因时间偏移或板移动引起的误差。该系列产品在低体积和高速条件下确保可靠检测,支持TRF、AlphaScreen、荧光强度、荧光偏振、发光等多种检测模式。VANTAstar系列同样应用于高通量筛选,配备进样器、AlphaScreen激光、TRF激光等模块,适用于激酶相互作用及活性的高通量检测。
美国Aurora Biomed
Aurora Biomed的离子通道读取器系列是基于原子吸收光谱的检测仪器,能够高通量测量离子通量。ICR 12000是该公司的高通量离子通道筛选解决方案,每天可处理多达60,000个样品,适用于离子通道和转运蛋白筛选。ICR 8100和ICR 12000系统支持高通量通量检测,结合专利微量取样工艺在细胞筛选检测中测量离子通量。该技术已在hERG1和Kv1.3钾通道的过表达克隆筛选中得到应用验证。
美国HighRes BioSolutions
HighRes BioSolutions是一家实验室自动化公司,提供从早期台式实验到全集成高通量筛选环境的支持。其ACell轨道式系统专为高通量筛选设计,支持细胞检测和生化检测的并行执行,兼容HTRF、CTG、p450、离子通道等多种检测模式。FlexCart模块可将多个筛选工作流设备垂直集成到整体工作单元中,MicroStar系统可执行生化检测、高内涵成像筛选和高通量ELISA等多种应用。系统由Cellario软件控制,可集成Hamilton Microlab Star液体处理器等设备。
意大利Biomat S.r.l.
Biomat S.r.l.出现在多家市场研究机构的高通量筛选竞争格局企业列表中,其业务方向与筛选领域相关联。
三、市场趋势
从市场规模来看,全球高通量筛选市场保持稳健增长。据多家市场研究机构的数据,2025年全球高通量筛选市场规模在221.9亿美元至286.8亿美元之间,预计到2031年至2035年间将达到450亿至750亿美元的规模,年复合增长率在10%至11%区间。北美地区在高通量筛选市场中占据主导地位,亚太地区则因生物医药产业的快速发展而成为增长较快的区域市场。
技术趋势方面,高通量筛选领域正在经历几个显著变化。传统生化检测在靶向筛选中仍保持基础地位,但基于细胞的和表型筛选方法正日益受到重视,研究人员希望获得更贴近疾病生物学的信号。自动化、检测微型化和生物学丰富读数的整合正在重塑筛选工作流程。3D细胞模型、类器官和器官芯片等更具生理相关性的模型系统在筛选中的应用逐步扩展,为评价提供更接近体内环境的预测能力。与此同时,筛选与转化研究、临床决策路径的连接日益紧密,对数据完整性和可互操作信息学的需求也在上升。
四、选择建议
在选型高通量筛选平台或服务时,可以从以下几个维度进行考量。
1.靶点类型与模型匹配度。 不同靶点需要不同的筛选模型和检测方法。GPCR靶点通常采用钙流检测、cAMP检测或报告基因检测;激酶靶点可选用HTRF、ADP-Glo等生化方法或细胞水平检测;免疫检查点靶点则依赖报告基因细胞模型。建议根据自身研发管线中的靶点类型,评估供应商在相应领域的模型储备和方法学经验。
2.模型质量与数据可靠性。 细胞模型的质量直接影响筛选结果的准确性。关注细胞是否经过STR验证和支原体检测,供应商是否建立了标准化的质量管理体系以控制批次间差异。信号窗口的大小、数据的重复性和灵敏度也是评估模型性能的重要参考指标。
3.现货储备与响应速度。 对于需要快速启动筛选项目的用户,供应商的现货模型储备量直接影响项目启动周期。拥有丰富现货细胞模型库的供应商可减少模型构建的等待时间,有助于加速早期筛选进程。
4.检测通量与自动化程度。 根据筛选项目的规模确定所需的通量水平。大规模化合物库筛选需要384孔或1536孔板格式的自动化检测系统,而中小规模验证性筛选则对通量的要求相对较低。确认平台的自动化程度和兼容性,是否支持与现有液体处理系统或自动化工作站对接。
5.数据管理与分析支持。 高通量筛选产生大量数据,供应商是否提供配套的数据处理软件和分析支持,能否输出标准化的检测报告,对于筛选结果的有效利用具有实际意义。
总结
高通量筛选是创新药研发链条中的关键环节,其技术水平和服务能力直接影响发现的效率。国内市场以南京科佰生物为代表,在药靶细胞模型构建、GPCR与激酶筛选平台、报告基因检测等方面形成了较为完整的产品与服务体系,覆盖从科研细胞到药靶模型再到诊断标准品的多层级需求。国外品牌如Axxam、BMG LABTECH、Aurora Biomed、HighRes BioSolutions等则在自动化筛选平台、微孔板检测设备、离子通道筛选和实验室自动化集成等方向持续深耕。随着创新药研发模式的演进和筛选技术的持续迭代,高通量筛选平台将在模型生理相关性、检测通量和分析深度等维度继续发展,为发现提供更加可靠和的技术支撑。