基因測序：正飛入尋常百姓家的醫療藍海

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只需要一滴血或一點唾液，就能查找病源或預測患上疾病的幾率。

這曾是多麼不可思議的事，可如今，這樣的時代正悄然到來。

這背後，是一個不為眾人所知的行業的興起：基因測序。

今天，我們整合了部分行業研究資料，帶你認識一個正飛入尋常百姓家的醫療藍海。

一、什麼是基因測序

基因測序，或稱DNA測序，是指分析特定DNA片段的鹼基序列，也就是測定DNA上的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）與鳥嘌呤的（G）的排列方式。

這裡說基因測序主要是為了區分兩個概念，基因檢測和基因測序。

這兩個概念比較容易搞混。

基因檢測包括：PCR，FISH，晶片技術，基因測序。

基因測序技術是基因檢測的一種。

基因測序目前主要有一代測序（Sanger測序）、二代測序（illumina/Life Tech）、三代測序（單分子測序）等。

PCR、FISH和晶片技術，主要是通過已知序列去調查特定確定的片段序列或位點的有或無，重點在「檢」，而基因測序技術是把基因序列上的核苷酸一個一個的測出來，重點在「測」。

相比較而言，基因測序的精準度最高，隨著基因測序的成本下降，最終測序技術將取代前三種技術。

目前應用最廣的是二代測序，即NGS。

二、基因測序應用分類

基因測序的應用主要可以分成兩部分：一部分是非人類基因組應用，另一部分可以歸為與人類基因組及健康疾病相關應用。

非人類基因組應用包括：科學研究、農業應用、環境污染監測等。

科學研究主要包括：基礎科學研究、生物多樣性保護。

農業應用主要包括：遺傳育種、食品及藥材鑑定。

環境監測主要包括微生物測序。

這部分業務多來自政府的政策性投入。

與人類基因組及健康疾病相關的應用主要包括：司法鑑定、消費級應用、醫療級應用三大類。

精準醫療中的基因測序屬於這裡的醫療級應用。

（一）司法鑑定

司法鑑定的需求主要來自於政府法務部門的剛需，這是一塊穩定的市場，且高毛利，可以帶來穩定的現金流。

司法鑑定對基因檢測技術要求相對於消費和醫療級應用並不高，壁壘在於政府渠道並與政府部門形成穩定的合作關係。

（二）消費級應用

消費級應用的測序公司在市場上有一些，主要涉及人類的一些個性特徵性基因檢測如天賦基因，酒精耐受，家族起源分析等，再就是根據相關基因營養學提供保健、健身、體重控制等保健服務，還有基於相關基因的易感或慢性疾病預防。

由於目前這些檢測主要的依據來自於科學研究文獻，但相關知識、數據積累不夠，檢測分析結果跟事實並沒有百分百的對應關係，參考意義有限，因此消費者對相關產品的購買有非常大的彈性和不確定性，非剛性需求。

但隨著研究的深入，數據、知識的積累，基因與環境作用的機理的發現，在保健市場和疾病防治、慢病防治領域，有一定的市場空間。

美國保健品市場在100-300億美元，中國保健品市場規模在2000億元，預計到2020年將達到4000億元，在保健品服務市場上，以基因檢測作為保健養生的前導服務，與傳統保健服務相結合，可以對保健服務進行優化。

另外，如果這種公司，在給消費者提供消費級服務的同時，跟消費者簽訂協議，要求可以將其的基因組檢測結果免費用於科學研究用途，那麼，這類公司就會變為數據公司，後面的估值邏輯可能就變得不一樣了。

（三）醫療級應用

醫療級應用是基因測序行業的主要應用發展方向，根據市場反饋的情況以及諮詢機構的測算，未來其在基因測序所有應用中所占比例會越來越大，最終將超過70%。

目前，醫療級應用主要有：生殖健康（NIPT、植入前胚胎遺傳學診斷）、遺傳性疾病檢測、心血管疾病、感染性疾病、藥物基因組學及新藥研發、體檢及疾病篩查、醫學基礎研究、腸道微生物宏基因組、腫瘤診斷及治療等。

醫療級應用的基因測序技術，是精準醫療重要的組成部分，是基因測序技術應用的熱點。

這些應用，從技術上來說，可以大致分成兩類，一類是驗證性的檢測，一類是探索性的檢測。

驗證性的檢測已經有比較完整的知識依據和對疾病診斷的標準，如生殖健康領域的NIPT檢測，有明確的診斷標準和檢測SOP，主要針對13、18、21號染色體的三體檢查，這類公司對技術團隊的要求不高，因此市場以營銷和普及為導向。

而帶有探索性的複雜的檢測，例如腫瘤診斷及治療，需要高通量測序，檢測出的突變結果可能沒有明確的標準，需要探索和研究，對團隊技術要求高。

根據行業龍頭illumina的測算，在所有這些應用中，目前針對人類第一大殺手疾病——腫瘤的基因測序將會占比最高，市場需求最大。

關於國內的腫瘤測序市場規模方面，可以做個簡單的測算，目前每年新增癌症患者300萬人左右，且發病率呈上漲趨勢。

每個病人的診療花費大約在10萬，整個市場規模大約在3000億，而根據醫療過程中，藥、檢、診所占的比例，腫瘤的基因診斷市場規模可達百億級別。

腫瘤本身是一種基因病，腫瘤細胞的基因在不斷的發生突變，腫瘤組織是動態變化的，每個時期所檢測出來的基因組可能都有發生變化，目前相關的知識和數據均處在摸索和積累階段，仍然需要不斷的臨床實踐和研究投入。

關於腫瘤的NGS基因檢測，目前主要有兩類，一類是實體瘤的突變基因組panel測序，一類是外周血的ctDNA檢測。

ctDNA是液體活檢的一部分，液體活檢還包括CTC和外泌體的檢測。

實體瘤NGS panel只是測量實體腫瘤的某一時刻的狀態，而不能追蹤到腫瘤發生的全過程，人體內腫瘤的狀態是會隨著時間不斷變化的。

如對於已經發生轉移的癌症患者，如果僅僅取某個部位的癌組織，並不能反應患者的整體情況，但對所有癌組織都取樣又不好操作。

並且，實體瘤組織活檢的相對滯後性對患者的治療也不利。

ctDNA的監測則只需要外周血標本，可以實時開展。

外周血中的ctDNA的含量與腫瘤負荷及腫瘤進展相關，通過NGS對ctDNA進行定量分析，可以更早的發現腫瘤的變化。

ctDNA另一個應用是腫瘤的早期篩查。

最新的研究證明ctDNA在腫瘤早期已存在於外周血中，如果開發出高靈敏的檢測方法，可以作為很好的先導指標，較影像學及其他檢測更早的發現腫瘤的發生。

另外，在腫瘤的治療過程中，ctDNA也能較好的監測腫瘤的復發及狀態變化，對殘留的微病灶進行（MDR）進行監控。

三、基因測序迎來快速發展期

根據BBC Research的統計，2007年全球基因測序市場規模為7.9億美元，到2013年市場規模為45億美元，2015年更是被業內稱為基因測序臨床應用的元年，預計2018年全球基因測序市場規模將達到110億美元，年複合增長率為29%。

基因測序的快速發展，與政策、市場、資本、技術等因素有莫大關係。

（一）政策驅動

中國的基因產業監管政策經歷了寬鬆-趨嚴-鼓勵的轉變。

2014年前，監管基本處於放任發展狀態，從2014年2月開始，CFDA和國家衛計委聯合叫停基因檢測項目：所有基於高通量測序技術的檢測需經CFDA審批註冊，並經衛生計生行政部門批准技術准入，方可應用；已經應用的，必須立即停止。

由此真正納入監管視線。

從2014年6月底開始，監管部門開始陸續審批合格的檢測產品。

CFDA的動作一直快於國家衛計委。

此後，國家衛計委的步伐逐漸加快，分別在2014年3月、2015年1月和2015年3月，連續放開基因檢測臨床應用試點、產前診斷試點和腫瘤診斷與治療試點，中國的監管導向從趨嚴轉向部分鼓勵。

這些歷程給高通量測序產品註冊帶來了風險，表現為研發成本提高，註冊審批周期拉長，給臨床技術准入和檢測項目准入帶來了很高的門檻。

另外，對獨立醫學實驗室開發的診斷項目和體外診斷試劑的監管趨勢也在趨於強化。

但幾乎在同一時期，政府更高層的態度是大力支持。

2015年2月，習近平總書記批示科技部和國家衛生計生委，要求國家成立中國精準醫療戰略專家組，共19位專家組成了國家精準醫療戰略專家委員會；同年，科技部召開國家首次精準醫學戰略專家會議，提出了中國精準醫療計劃，並有望將其列入國家「十三五」科技發展重大專項。

2016年3月，「精準醫學研究」 重大專項發布。

2016年國家發改委正式批覆建設全國27個基因檢測技術應用示範中心，從國家戰略層面上快速推動我國基因產業規範化、跨越式發展。

2017年1月12日，發改委發布《「十三五」生物產業發展規劃》，提出「十三五」將實施生物產業惠民工程，推廣基因檢測、細胞治療等新興技術應用。

預計今後幾年，基因產業仍將處於寬鬆鼓勵的監管環境。

在可預見的未來，基因組學相關產業將在以下三大領域取得突破性進展： 應用於生殖健康，顯著降低出生缺陷，提高人類健康水平；揭示腫瘤的發病機制，腫瘤基因組測序技術成為腫瘤的個體化治療的基礎；基因組技術與傳統臨床醫學的最新科研結果結合，形成精準醫療，為疾病診斷、治療、臨床決策帶來革命性的改變。

（二）市場驅動

作為避免出生缺陷、預測疾病、輔助治療的有效手段，隨著測序成本的迅速下降，基因檢測已開始進入普通消費者的視野。

多家主流基因公司現已陸續推出包括輔助生殖、孕婦產前、新生兒檢測、單基因病檢測、腫瘤個體化治療、遺傳性腫瘤預測、腫瘤早期篩查等檢測項目，市場規模預計可達到千億級。

根據衛生部發布的《中國出生缺陷防治報告（2012）》，中國為出生缺陷的高發國，在每年約1600萬的新生兒中，先天性致愚致殘缺陷兒童總數高達90萬。

僅唐氏綜合徵一項，中國各地政府每年就要支付82億元左右的經費，用於患兒的醫療和社會救濟，存活下來的出生缺陷兒童多為終生殘疾或智力障礙，給社會造成了嚴重的經濟負擔。

對於普通家庭而言，所造成的心理負擔和精神痛苦更是無法用金錢來衡量。

根據華大基因、貝瑞和康提供的數據，從2011年至2013年5月，兩家機構在國內進行的總樣本數超過20萬的臨床檢測中，無創產前基因檢測的準確率的確達到了99%以上，遠高於傳統血清或超聲波等唐氏綜合徵產前檢測技術的60%-81%。

社會對降低出生缺陷的剛性需求，帶來了不小的市場空間。

目前，中國主流基因測序公司的人類醫學產品大類包括，輔助生殖、孕婦產前、新生兒檢測、單基因病檢測、腫瘤個體化治療、遺傳性腫瘤預測、腫瘤早期篩查等。

產品大類中則包括諸多細分項目，如單基因病檢測可按疾病種類分為心臟系統檢測、神經系統檢測等；腫瘤個體化治療可分為個體化用藥檢測、化療用藥指導檢測、基因多態性檢測、基因突變檢測等；遺傳性腫瘤按疾病種類分為肺癌、乳腺癌等十幾種與遺傳相關的腫瘤檢測。

作為全球發展最快的市場之一，基因測序在中國未來兩三年都將保持20%-25%的複合增長，未來5年的市場規模將達到百億級。

近幾年，儘管國家衛計委和CFDA對基因檢測臨床應用市場加強了監管，但目前國內市場上已有超過200家企業和機構從事基因檢測相關業務。

以下是網上統計的部分現有的基因檢測服務機構：

（三）技術驅動

技術驅動帶來的明顯效應是成本的下降，讓越來越多的普通群體可以接受，也由此而帶來了巨大的發展機遇。

相比第一代測序來說，二代測序技術（NGS）最大的突破就在於通量的急劇提升，伴隨而來的是測序成本出現幾何級的下降，這個規律甚至已經遠遠超過了IT領域的摩爾定律。

相較於16年前一個人的基因測序成本從9526.3萬美元降到今天的1000美元，基因研究也從基礎研究逐步走向醫學、農業等很多領域。

而成本的下降以及經濟環境的改善將大大增加行業的市場規模，尤其是無創產前檢測（NIPT）成本的下降極大的刺激了市場的增長。

預計到2026年該技術將覆蓋超過95%以上的孕婦，僅這一項檢測技術，未來的市場規模可能就接近100億。

而全球基因測序市場規模由2007年的7.9億美元增長到2014年的54.5億美元，預計2018年其市場規模將達到117億美元，年複合增長率高達21.1%，到2022年其市場規模更將突破300億美元。

另一方面技術上的變革轉換帶來了新的市場機遇，目前的基因測序行業技術現狀是二、三代測序技術並存，二代技術仍為主導。

雖然二代技術改進了一代技術在通量上的問題並大幅度降低了測序成本，但二代技術在讀長上仍存在缺陷。

而三代技術在讀長上優於二代技術，但在準確率上較二代技術差，同時其成本較高，二代Illumina的測序成本是每100萬個鹼基0.05-0.15美元，三代測序成本是每100萬個鹼基0.33-1.00美元。

因此三代技術短期內商用價值不大，不過，三代測序的測序儀價格和測序成本降幅很快，預計未來5年內，三代測序能達到100美元全基因組測序的價格，遠低於現在1000美元的費用。

（四）資本驅動

從目前行業研究披露的數據顯示，相比於網際網路醫療行業的投資，現階段資本對基因測序行業的驅動並不很明顯。

2016年艾瑞發布了《全球基因測序行業投研報告》，報告分析認為，現階段中國基因測序行業未普遍受到資本市場熱捧的主要原因有：1.基因測序成本仍較其他替代檢測高，以產前檢查為例，無創產前基因監測的成本在2000-3000元，而羊水穿刺成本則在700元左右；2.應用場景還不夠豐富，目前基因測序技術的應用方向主要是科研和臨床醫療兩個方向，科研面向B端，臨床醫療面向C端。

C端的應用主要集中在生殖健康和腫瘤診斷和治療上，C端應用方向仍有非常大的空間。

據《財經》雜誌報導，截至2016年9月，共有32家精準醫療公司完成融資，其中A輪20家、B輪11家、C輪1家；共有9家公司得到億元以上的融資。

相比於2015年，資本市場對基因測序行業有更大的傾斜力度。

隨著市場規模的快速增長，未來資本對行業的驅動會更加顯現。

來源：致眾空間