基因測(cè)序作為精準(zhǔn)醫(yī)療的重要一環(huán),隨著技術(shù)的進(jìn)步以及成本的下降,近年來(lái)發(fā)展迅速,近日英國(guó)公司Oxford Nanopore Technologies宣布在最近一輪融資中獲得了1億英鎊(合計(jì)1.26億美元)融資,三代基因測(cè)序公司已在資本市場(chǎng)上開(kāi)始嶄露頭角。基因測(cè)序的發(fā)展,給精準(zhǔn)醫(yī)療帶來(lái)了無(wú)限的可能,未來(lái),生命的解碼將越來(lái)越深入。
據(jù)BBCRESERCH統(tǒng)計(jì),從2007年的7.94億美元增長(zhǎng)到2013年的45億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為33.5%,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年依舊會(huì)保持快速增長(zhǎng),2018年將達(dá)到117億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為21.1%。
2008-2018年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模(億美元)
數(shù)據(jù)來(lái)源:BBC RESERCH
企業(yè) | 測(cè)序儀 | 生產(chǎn)形式 | 獲批時(shí)間 | 應(yīng)用特點(diǎn) |
貝瑞和康 | NextSeq CN500 | 與Illumina合作 | 2015年3月 | "臨床醫(yī)用,通量靈活,適合大型及中型醫(yī)院" |
華大基因 | BGISEQ-1000、BGISEQ-100 | 收購(gòu)CG及與Thermo Fisher合作 | 2014年6月 | "BGISEQ-1000為巨型測(cè)序儀,暫未見(jiàn)醫(yī)院使用 BGISEQ-100為小型設(shè)備,通量低" |
達(dá)安基因 | DA8600 | 與Thermo Fisher合作 | 2014年11月 | 臨床,小型 |
博奧生物 | BioelectronSeq4000 | 與Thermo Fisher合作 | 2015年12月 | 臨床,小型 |
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至目前,全國(guó)有數(shù)百家基因測(cè)序服務(wù)公司,主要分布在北京、上海、廣州、深圳、杭州、天津、武漢等省市,2015年中,幾乎每周都有成立新公司的消息。
其中,位于第一方陣的企業(yè)包括四家,華大基因、貝瑞和康、達(dá)安基因、博奧生物。其余較為知名的企業(yè)包括藥明康德、安諾優(yōu)達(dá)、諾禾致源等。上圖是部分中國(guó)公司測(cè)序儀發(fā)展情況表,僅供參考!
技術(shù)的演變升級(jí)來(lái)看,基因測(cè)序技術(shù)主要?dú)v經(jīng)三代:
第一代測(cè)序技術(shù),主要基于Sanger雙脫氧終止法的測(cè)序原理,結(jié)合熒光標(biāo)記和毛細(xì)管陣列電泳技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)序的自動(dòng)化,1975年由Sanger和Coulson發(fā)明,基本方法是鏈終止或降解法。
第二代測(cè)序技術(shù),早期代表平臺(tái)包括Illumina的Solexa、Life Technologies的Solid、羅氏的454平臺(tái)等,目前市場(chǎng)的主流機(jī)型包括Illumina的HiSeq/MiSeq/NextSeq、Life Technologies的Solid/Ion PGM/Ion Proton等。它們的測(cè)序原理不完全相同,但共同的特點(diǎn)是都以舍棄讀長(zhǎng)為代價(jià)實(shí)現(xiàn)了高通量。
第三代測(cè)序技術(shù)又稱為單分子DNA 測(cè)序,即通過(guò)現(xiàn)代光學(xué)、高分子、納米技術(shù)等手段來(lái)區(qū)分堿基信號(hào)差異的原理,以達(dá)到直接讀取序列信息的目的,而不需要使用生物或化學(xué)試劑,這對(duì)于進(jìn)一步降低測(cè)序成本是非??扇〉?。
技術(shù)
突破傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)痛點(diǎn),引領(lǐng)精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代到來(lái)。基因測(cè)序技術(shù)由來(lái)已久,第一代測(cè)序技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為鑒定DNA序列的金標(biāo)準(zhǔn),而快速、低成本、高通量的基因測(cè)序方法的出現(xiàn)則極大地推動(dòng)了科研的進(jìn)步。
基因測(cè)序?qū)NA序列進(jìn)行分析,構(gòu)建大樣本量的基因組數(shù)據(jù)庫(kù),結(jié)合個(gè)體生活信息、臨床數(shù)據(jù),以此來(lái)了解疾病的發(fā)病機(jī)制和用藥機(jī)理,并幫助臨床為不同個(gè)體提供精確合理的疾病預(yù)防干預(yù)、診斷治療、用藥指導(dǎo)和健康管理。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)相比,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)有望成為治療效果最大化和副作用最小化的一門(mén)定制、量化的醫(yī)療模式。
據(jù)BCC Research數(shù)據(jù)顯示,2016年全球精準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模近690億美元,今后5年年增速預(yù)計(jì)為15%,是醫(yī)藥行業(yè)整體增速的3至4倍。精準(zhǔn)醫(yī)療是醫(yī)療健康時(shí)代的產(chǎn)物,是未來(lái)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的確定性趨勢(shì),基因測(cè)序作為精準(zhǔn)醫(yī)療的基石,有望引領(lǐng)行業(yè)持續(xù)向上和繁榮。
政策
政策破冰暖風(fēng)頻吹,產(chǎn)業(yè)爆發(fā)指日可待。2014年2月國(guó)家衛(wèi)計(jì)委、CFDA聯(lián)合叫?;驒z測(cè),相關(guān)部門(mén)出臺(tái)文件明確了基因測(cè)序行業(yè)的雙重監(jiān)管屬性,所用的儀器設(shè)備歸口CFDA報(bào)批管理,臨床領(lǐng)域的使用歸口衛(wèi)計(jì)委或?qū)俚毓芾怼?月份衛(wèi)計(jì)委隨即出臺(tái)了《關(guān)于開(kāi)展高通量基因測(cè)序技術(shù)臨床應(yīng)用試點(diǎn)單位申報(bào)工作的通知》,拉開(kāi)了基因測(cè)序行業(yè)臨床應(yīng)用規(guī)范化的大幕。
隨后,從2014年6月到2015年3月不到一年時(shí)間,CFDA先后批準(zhǔn)華大基因、達(dá)安基因等公司的測(cè)序儀和測(cè)序產(chǎn)品,衛(wèi)計(jì)委先后正式授牌“個(gè)體化醫(yī)學(xué)檢測(cè)試點(diǎn)單位”(3家),確定首批高通量測(cè)序技術(shù)臨床應(yīng)用試點(diǎn)單位(7家),其中包括5家第三方醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所華大、達(dá)安、博奧、安諾優(yōu)達(dá)和愛(ài)普益,同時(shí)陸續(xù)公布了臨床應(yīng)用首批四大領(lǐng)域:遺傳病診斷、產(chǎn)前篩查與診斷、植入前胚胎遺傳學(xué)診斷、腫瘤診斷與治療。
到2015年7月,國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于實(shí)施新興產(chǎn)業(yè)重大工程包的通知》,將在2015至2017年建設(shè)30個(gè)基因檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用示范中心,以開(kāi)展遺傳病和出生缺陷基因篩查為重點(diǎn),推動(dòng)基因檢測(cè)技術(shù)普及和產(chǎn)業(yè)化。同時(shí)衛(wèi)計(jì)委醫(yī)政醫(yī)管局出臺(tái)的《藥物代謝酶和藥物作用靶點(diǎn)基因檢測(cè)技術(shù)指南(試行)》和《腫瘤個(gè)體化治療檢測(cè)技術(shù)指南(試行)》文件,則有效解決了藥物基因組學(xué)和腫瘤個(gè)性化治療的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失的問(wèn)題。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前在全球IVD市場(chǎng)中,分子診斷的份額占比為11%,復(fù)合增長(zhǎng)率也達(dá)到11%,居行業(yè)首位。而我國(guó)的分子診斷占IVD市場(chǎng)的份額僅為5%,但增速高于25%,排名前列。未來(lái)隨著技術(shù)革新推動(dòng)和應(yīng)用端的需求倒逼,我國(guó)分子診斷細(xì)分市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)高速放量是可預(yù)期的。
我國(guó)IVD行業(yè)總體呈現(xiàn)低端市場(chǎng)增長(zhǎng)停滯,中端市場(chǎng)迅速放量,高端市場(chǎng)逐步開(kāi)拓的“橄欖型”市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。未來(lái)隨著IVD行業(yè)的結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)高端延展化,作為高端技術(shù)領(lǐng)域代表的NGS技術(shù)行業(yè)必將迎來(lái)高速成長(zhǎng)期。
近年隨著NGS技術(shù)的成熟和普及,其普及率持續(xù)提升。根據(jù)Markets&Markets的研究報(bào)告顯示,2014年NGS的全球市場(chǎng)規(guī)模為25億美金,預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到87億美金,復(fù)合增長(zhǎng)率為23%。NGS成為分子診斷領(lǐng)域中增長(zhǎng)最快的子行業(yè),超過(guò)傳統(tǒng)的PCR、FISH和基因芯片技術(shù),未來(lái)有望成為行業(yè)主流,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
從全球市場(chǎng)來(lái)看,北美地區(qū)測(cè)序市場(chǎng)份額最大,這主要得益于Illumina和Life Technologies兩大測(cè)序儀供應(yīng)商的銷(xiāo)售,以及該區(qū)域NGS技術(shù)與個(gè)性化醫(yī)療和伴隨診斷同時(shí)發(fā)展,同屬資本密集及高研發(fā)投資領(lǐng)域。美國(guó)臨床測(cè)序技術(shù)在腫瘤以及傳染病領(lǐng)域應(yīng)用居多,預(yù)計(jì)未來(lái)美國(guó)仍將是NGS市場(chǎng)的引領(lǐng)者。
亞太地區(qū)(不包括日本)占比僅為15%,隨著技術(shù)成熟普及率不斷提高,未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆,F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明亞太地區(qū)NGS市場(chǎng)增長(zhǎng)最快,增長(zhǎng)率為41.6%。中國(guó)和日本將新技術(shù)與發(fā)展醫(yī)療保健、研發(fā)和臨床開(kāi)發(fā)融合,形成新興經(jīng)濟(jì)體,對(duì)亞太地區(qū)整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展具有重大意義。
中國(guó)測(cè)序市場(chǎng)在全球范圍內(nèi)增速突出,根據(jù)Markets&Markets預(yù)測(cè),中國(guó)的基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)在2012-2017年間的CAGR有望達(dá)20%-25%,位居全球前列。國(guó)內(nèi)測(cè)序服務(wù)商近些年不斷迸發(fā)活力,其中最具代表性的是華大基因,其初期承接了人類(lèi)全基因組計(jì)劃1%的工作,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展華大基因已經(jīng)成為全球最大的測(cè)序中心之一。更可喜的是,一大批如“華小系”的貝瑞和康、諾和致源、安諾優(yōu)達(dá),以及上市公司如達(dá)安基因、迪安診斷等優(yōu)秀企業(yè)深入?yún)⑴c到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中來(lái),并逐步成長(zhǎng)為核心主力軍,行業(yè)呈現(xiàn)出不同于上游的充分競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)。