我國(guó)基因檢測(cè)行業(yè)的核心與現(xiàn)狀
華大基因擬上市消息近期引發(fā)A股市場(chǎng)對(duì)基因檢測(cè)行業(yè)的熱情與興趣?;驒z測(cè)行業(yè)作為高端中的高端行業(yè),市場(chǎng)雖然具有濃厚興趣,但由于很強(qiáng)的技術(shù)知識(shí)要求使市場(chǎng)難以把握基因檢測(cè)的實(shí)質(zhì)核心與客觀現(xiàn)狀。我們認(rèn)為有必要向市場(chǎng)深入淺出地、客觀地闡述基因檢測(cè)行業(yè)的基本情況以及我們的核心觀點(diǎn)。筆者曾于美國(guó)從事癌基因表達(dá)調(diào)控研究與醫(yī)藥研發(fā),對(duì)國(guó)外基因檢測(cè)行業(yè)具有比較客觀的認(rèn)識(shí),結(jié)合我們?cè)谥袊?guó)市場(chǎng)的調(diào)研,向大家闡述行業(yè)的客觀情況。
一、基因檢測(cè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
從基因檢測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈的上、中、下游三個(gè)主要環(huán)節(jié)來剖析該行業(yè),是比較清晰有效的方式。
(1)處于產(chǎn)業(yè)鏈最上游的是基因檢測(cè)儀器與耗材試劑,國(guó)外的主要公司是Illumina、LifeTech以及Roche;國(guó)內(nèi)多采取與國(guó)外公司合作授權(quán)的形式,主要公司有華大基因、貝瑞和康與達(dá)安基因;從事自主研發(fā)的公司主要有紫鑫藥業(yè)(與中科院基因組所合作)等。
(2)中游是基因檢測(cè)服務(wù),而現(xiàn)今國(guó)內(nèi)最主要也是最成熟的基因檢測(cè)服務(wù)是無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè),美國(guó)的主要公司有Sequenom,VerinataHealth,AriosaDiagnostics和Natera;國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要被華大基因及貝瑞和康壟斷,其他公司還包括達(dá)安基因,諾和致源,安諾優(yōu)達(dá)等。
(3)下游消費(fèi)群體包括醫(yī)院病人、藥廠及科研機(jī)構(gòu)等。
(一)上游:基因檢測(cè)儀與耗材試劑
1.基因檢測(cè)儀器是基因檢測(cè)的基礎(chǔ),而基因檢測(cè)儀的核心是基因測(cè)序技術(shù),迄今已經(jīng)產(chǎn)生三代技術(shù):分別是第一代基因測(cè)序技術(shù),即Sanger測(cè)序技術(shù);第二代基因檢測(cè)技術(shù)NGS(NextGenerationSequencing),主要有Roche的454技術(shù),illumina的Solexa,HiSeq技術(shù)和ABI公司Solid技術(shù),Roche454技術(shù)已逐漸淡出,計(jì)劃于2016年正式停產(chǎn),現(xiàn)今主要以Illumina的HiSeq技術(shù)為主;第三代基因檢測(cè)技術(shù)TGS(ThirdGenerationSequencing),主要以PacBio公司的SMRT技術(shù)和OxfordNanoporeTechnologies的單分子測(cè)序技術(shù)為主。
2.第二代基因檢測(cè)技術(shù)NGS是現(xiàn)今最穩(wěn)定,應(yīng)用最廣的基因測(cè)序技術(shù),NGS儀器市場(chǎng)被國(guó)外幾個(gè)龍頭所壟斷,2013年Illimina以53%的市場(chǎng)份額位列第一,其后是LifeTech38%,以及Roche8%。
3.國(guó)內(nèi)公司采取兩條路徑:
3.1一條是通過和國(guó)外儀器生產(chǎn)商合作,授權(quán)或買斷產(chǎn)品,到國(guó)內(nèi)貼牌的模式。這種模式的產(chǎn)品雖然用的是國(guó)外的儀器及技術(shù),但申報(bào)CFDA走的是國(guó)內(nèi)的儀器設(shè)備通道,申報(bào)與審批相對(duì)比較快。如貝瑞和康(與Illumina合作生產(chǎn)新型測(cè)序儀)、華大基因的BGISEQ1000(基于CompleteGenomics的測(cè)序平臺(tái))、達(dá)安基因的DA8600(基于LifeTechnologies的IonProton測(cè)序平臺(tái))都是采用這種模式。
3.2另一條是自主研發(fā)的模式,如紫鑫藥業(yè)(和中科院基因組所合作)。紫鑫藥業(yè)的基因測(cè)序儀采用的焦磷酸發(fā)光測(cè)序技術(shù),類比的是與Roche454類似的基因測(cè)序技術(shù),在測(cè)序讀長(zhǎng)中具有一定的優(yōu)勢(shì),而在測(cè)序通量及成本上與Illumina的技術(shù)有較大不同,中科院與紫鑫藥業(yè)計(jì)劃于今年下半年推出最終的Beta測(cè)試版。科研機(jī)構(gòu)中,中科院基因組所的于軍教授和北京大學(xué)的謝曉亮教授都是該領(lǐng)域中的領(lǐng)先研究者。
(二)中游:基因檢測(cè)服務(wù)
我們首先應(yīng)該認(rèn)識(shí)到基因檢測(cè)服務(wù)具有巨大的市場(chǎng)潛力,未來一定將帶來從未病預(yù)防領(lǐng)域到基因治療領(lǐng)域的革命性的突破。從現(xiàn)在來看,我們認(rèn)為基因檢測(cè)服務(wù)主要有三個(gè)比較重要的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)業(yè)務(wù):目前最主要及最成熟的基因檢測(cè)服務(wù)
1.1無創(chuàng)產(chǎn)前檢查針對(duì)的是一些常染色體疾病,最常見的有21三體綜合癥、Edwards綜合癥和Patau綜合癥。傳統(tǒng)的檢查方法是通過孕婦B超,發(fā)現(xiàn)高危后,再做羊水穿刺,進(jìn)行診斷,具有一定風(fēng)險(xiǎn)。而無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)可通過孕期檢查,抽取母體外周血得到胎兒DNA,通過基因檢測(cè)的方式判斷胎兒是否患病,檢出率可達(dá)99%以上。
1.2市場(chǎng)容量
我國(guó)每年有2000萬懷孕母親,現(xiàn)在平均每次無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)費(fèi)用約為3000元(終端價(jià)格),隨著技術(shù)的發(fā)展與檢測(cè)量的提升,我們?nèi)粢悦看螜z測(cè)費(fèi)用1500元計(jì)算,假設(shè)50%的滲透率,估測(cè)市場(chǎng)容量為2000萬人*50%滲透率*1500元/次=150億元。
而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大小約僅為10億元左右。在CFDA今年二月份叫?;驒z測(cè)業(yè)務(wù)之前,國(guó)內(nèi)主要被華大基因及貝瑞和康壟斷,其他公司還包括達(dá)安基因,諾和致源,安諾優(yōu)達(dá)等。我們預(yù)計(jì)2013年華大基因與貝瑞和康的無創(chuàng)體檢量均為14萬次左右(華大基因略高),按終端價(jià)格3000元計(jì)算,終端銷售額均在4億元左右。而其他公司如達(dá)安基因,諾和致源,安諾優(yōu)達(dá)等總共加總的檢測(cè)數(shù)量約為1萬例左右,這其中達(dá)安基因占比較高。
今年2月由于受到CFDA叫停影響,除個(gè)別地方外,基因檢測(cè)服務(wù)已基本暫停,對(duì)今年的業(yè)績(jī)收入產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。目前貝瑞和康一方面申報(bào)臨床試點(diǎn),另一方面通過和Illumina合作,申報(bào)基因檢測(cè)設(shè)備認(rèn)證,雙線推進(jìn)基因檢測(cè)業(yè)務(wù)在國(guó)內(nèi)的認(rèn)證。
2.基于基因檢測(cè)的藥物靶向治療:未來市場(chǎng)前景廣闊,但目前處于研究發(fā)展初級(jí)階段
2.1基于基因檢測(cè)的藥物靶向治療
基于基因檢測(cè)的藥物靶向治療是指通過對(duì)患者基因組測(cè)序,分析確認(rèn)某致病基因是否突變,從而對(duì)該病采取不同的治療措施。如乳腺癌患者中,25%的患者是由于HER2基因突變?cè)斐?,而另?5%的患者,是由于其它單個(gè)或多基因的突變?cè)斐傻??;蛱┛说陌邢騿慰顾幬锖召愅?,專門用于治療25%的HER2基因突變的患者。這時(shí)如果這另外75%的患者用赫賽汀治療乳腺癌將是無效的。因此對(duì)乳腺癌患者首先進(jìn)行基因測(cè)序,確認(rèn)是否是HER2突變,可以很好的對(duì)癥下藥,決定是否使用赫賽汀進(jìn)行治療。
2.2用藥敏感性
中國(guó)每年耳聾兒童中有不少是因?yàn)樗幬锩舾袑?dǎo)致的“一針致聾”。耳聾基因可通過線粒體遺傳,耳聾基因陽性的兒童表面看起來完全正常,但只要使用了慶大霉素等氨基糖甙類藥物,就會(huì)“一針致聾”,若對(duì)新生兒在用藥前進(jìn)行耳聾基因檢測(cè)篩查,則可避免事故的發(fā)生。
2.3雖然未來市場(chǎng)前景廣闊,但目前處于研究發(fā)展初級(jí)階段
基于基因檢測(cè)的藥物靶向治療的大規(guī)模應(yīng)用的主要困難在于:(1)科學(xué)界對(duì)人類基因組的解讀剛剛開始,基因和疾病的關(guān)聯(lián)關(guān)系研究仍處在比較初級(jí)階段。以癌癥為例,除去環(huán)境因素,某種癌癥的發(fā)病往往不是單基因決定的,而是多個(gè)癌基因和抑癌基因失調(diào)綜合作用的結(jié)果,是一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),所以首先第一點(diǎn)從基因到疾病的單一關(guān)聯(lián)關(guān)系就很難確認(rèn)。(2)現(xiàn)在針對(duì)某一特定基因的靶向單抗藥物數(shù)量較少,處于研究發(fā)展初期。(3)基于基因檢測(cè)的藥物靶向治療大規(guī)模應(yīng)用需要基于以上兩點(diǎn)的大數(shù)據(jù)支持,而現(xiàn)在我們看到的只是冰山一角。
3.未病基因檢測(cè)(疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估):尚屬非常初期階段,需要未來研究支持及大數(shù)據(jù)支撐
未病基因檢測(cè)是指通過對(duì)人體進(jìn)行基因測(cè)序,結(jié)合一些已知的疾病和基因之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),“推測(cè)”出該個(gè)體患某種疾病的概率?;谂c1.2基因檢測(cè)靶向藥物相同的原因,以及我們所知的疾病是外界環(huán)境和內(nèi)在基因共同作用的結(jié)果,未病基因檢測(cè)(疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估)尚屬非常初期階段。在美國(guó),F(xiàn)DA已于2013年底叫停23andMe相關(guān)的基因檢測(cè)服務(wù),而23andMe目前正在向FDA申請(qǐng)注冊(cè)健康檢測(cè)類產(chǎn)品。
(三)終端用戶
從廣義的基因檢測(cè)行業(yè)應(yīng)用來講,終端用戶可大體分為兩類:一是用于醫(yī)院、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室等的臨床應(yīng)用。二是服務(wù)于科研機(jī)構(gòu)的基因測(cè)序應(yīng)用。
1.臨床應(yīng)用
基因檢測(cè)的臨床應(yīng)用主要就是我們以上提到的無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)業(yè)務(wù)和基于基因檢測(cè)的藥物靶向治療,其中主要以無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)業(yè)務(wù)為主?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)基因檢測(cè)基本都是以醫(yī)院外包給華大基因、貝瑞和康等獨(dú)立基因檢測(cè)服務(wù)提供商的模式。基因檢測(cè)服務(wù)主要分為四大步即:采取血樣、基因測(cè)序、數(shù)據(jù)分析與最終反饋。這些步驟對(duì)實(shí)驗(yàn)室的穩(wěn)定性和操作的專業(yè)性具有較高的要求,基于技術(shù)、成本等因素的考慮,目前醫(yī)院自主進(jìn)行此類基因檢測(cè)服務(wù)的可能性較低,我們預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi),外包模式(獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室模式)將繼續(xù)保持主流模式地位。
2.科研機(jī)構(gòu)
服務(wù)于科研機(jī)構(gòu)的基因測(cè)序應(yīng)用現(xiàn)在處于市場(chǎng)分散化加速的階段。過去由于技術(shù)、成本的原因,國(guó)內(nèi)主要科研機(jī)構(gòu)的基因測(cè)序主要通過外送給華大基因等基因檢測(cè)機(jī)構(gòu)來進(jìn)行。近年來隨著Illumina、LifeTech等公司技術(shù)的發(fā)展與提升,帶來的變化是基因測(cè)序儀器價(jià)格逐漸下降,測(cè)序成本和操作難度逐步下降,現(xiàn)在很多的科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)從Illumina等公司購(gòu)置了自己的基因測(cè)序儀,進(jìn)行自我服務(wù),所以整個(gè)科研機(jī)構(gòu)行業(yè)的基因測(cè)序處于一個(gè)分散化加速的階段。
二、政府監(jiān)管
(一)從無監(jiān)管、到叫停、再到試點(diǎn)申報(bào)
1.2014年以前,我國(guó)基因檢測(cè)行業(yè)處于無監(jiān)管狀態(tài),基因檢測(cè)設(shè)備基本完全進(jìn)口國(guó)外設(shè)備,基因檢測(cè)服務(wù)主要是無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)基本由華大基因和貝瑞和康兩家壟斷。
2.2014年2月,CFDA和國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委聯(lián)合發(fā)布通知,宣布包括產(chǎn)前基因檢測(cè)在內(nèi)的所有醫(yī)療技術(shù)需要應(yīng)用的檢測(cè)儀器、診斷試劑和相關(guān)醫(yī)用軟件等產(chǎn)品,如用于疾病的預(yù)防、診斷、監(jiān)護(hù)、治療監(jiān)測(cè)、健康狀態(tài)評(píng)價(jià)和遺傳性疾病的預(yù)測(cè),需經(jīng)食品藥品監(jiān)管部門審批注冊(cè),并經(jīng)衛(wèi)生計(jì)生行政部門批準(zhǔn)技術(shù)準(zhǔn)入方可應(yīng)用;已經(jīng)應(yīng)用的,必須立即停止。
3.2014年3月,即基因檢測(cè)叫停一個(gè)月后,衛(wèi)計(jì)委發(fā)布《關(guān)于開展高通量基因檢測(cè)技術(shù)臨床應(yīng)用試點(diǎn)單位申報(bào)工作的通知》。通知要求已經(jīng)開展高通量基因測(cè)序技術(shù),且符合申報(bào)規(guī)定條件的醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以申請(qǐng)?jiān)圏c(diǎn),并按照屬地管理原則向所在省級(jí)衛(wèi)生計(jì)生行政部門提交申報(bào)材料,同時(shí)明確申請(qǐng)?jiān)圏c(diǎn)的基因測(cè)序項(xiàng)目,如產(chǎn)前篩查和產(chǎn)前診斷、遺傳病診斷、腫瘤診斷與治療、植入前胚胎遺傳學(xué)診斷等。
(二)企業(yè)申報(bào)
1.國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)的“兩手準(zhǔn)備”
1.1以貝瑞和康為例,目前國(guó)內(nèi)企業(yè)通過CFDA認(rèn)證,合法進(jìn)行基因檢測(cè)業(yè)務(wù),有兩種可能的路徑。一是按照衛(wèi)計(jì)委規(guī)定,申報(bào)臨床試點(diǎn),若通過審批,則可合法進(jìn)行包括無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)等業(yè)務(wù)。二是通過和Illumina合作(產(chǎn)品買斷貼牌模式),向CFDA申請(qǐng)注冊(cè)新型基因檢測(cè)設(shè)備。二者如有一項(xiàng)通過審核,均可合法恢復(fù)基因檢測(cè)業(yè)務(wù)。
1.2與國(guó)外公司合作的“快車道”
目前行業(yè)中的領(lǐng)頭企業(yè),如華大基因,貝瑞和康,達(dá)安基因等,都已經(jīng)啟動(dòng)了報(bào)批和注冊(cè)工作。他們采取的都是通過和國(guó)外儀器生產(chǎn)商合作,授權(quán)或買斷產(chǎn)品,到國(guó)內(nèi)貼牌的模式。這種模式的產(chǎn)品雖然用的是國(guó)外的儀器及技術(shù),但申報(bào)CFDA走的是國(guó)內(nèi)的儀器設(shè)備通道,申報(bào)與審批相對(duì)比較快。如果進(jìn)展順利,國(guó)內(nèi)這種儀器設(shè)備的正常審核時(shí)間約為1-1.5年
1.2.1華大基因:華大基因2013年收購(gòu)了美國(guó)測(cè)序公司CompleteGenomics,并將其測(cè)序儀更名為BGISEQ,華大基因以此平臺(tái)向食藥總局申請(qǐng)注冊(cè)。目前,儀器正在委托日立公司進(jìn)行改進(jìn),之前的儀器只能做人的全基因組測(cè)序,不適合應(yīng)用到無創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)領(lǐng)域。
1.2.2貝瑞和康:貝瑞和康和Illumina聯(lián)手生產(chǎn)新型測(cè)序儀,向CFDA申請(qǐng)注冊(cè)。但是這種新型測(cè)序儀是否是Illumina最新的NextSeq未獲得公開披露。
1.2.3達(dá)安基因:2012年,達(dá)安基因宣布與美國(guó)LifeTechnologies戰(zhàn)略合作,啟動(dòng)基因測(cè)序分子診斷項(xiàng)目。達(dá)安基因也以基于LifeTechnologies公司的IonProton測(cè)序平臺(tái)申報(bào)注冊(cè),目前已獲得國(guó)家受理號(hào),申請(qǐng)工作已接近尾聲。
2.外企進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)
外企進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的也采取兩條路徑:
2.1一條是我們?cè)谏衔乃岬降暮献髻N牌模式,這種模式申報(bào)的是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。
2.2另一條是通過自主申報(bào)的模式,據(jù)悉,Illumina等外資公司也有產(chǎn)品在中國(guó)進(jìn)行直接申報(bào),這種模式是為進(jìn)口產(chǎn)品申報(bào),首先該產(chǎn)品需要有FDA的批文,然后在中國(guó)國(guó)內(nèi)走CFDA的進(jìn)口申報(bào)程序,所需時(shí)間可能更長(zhǎng)。
三、結(jié)語
未來,基因檢測(cè)行業(yè)必將帶來人類健康預(yù)防與疾病治療的革命,發(fā)展空間巨大。
現(xiàn)今,我國(guó)乃至全球基因檢測(cè)行業(yè)仍處于發(fā)展初期,雖然人類全基因組測(cè)序成本已跌破1000美元,但對(duì)基因組的解讀、臨床大數(shù)據(jù)的積累才剛剛開始。
在我國(guó),基因檢測(cè)設(shè)備自主研發(fā)能力與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然較弱,主要依賴進(jìn)口與合作;基因檢測(cè)服務(wù)的應(yīng)用還僅僅主要局限于無創(chuàng)產(chǎn)業(yè)檢測(cè)業(yè)務(wù),雖然未來有百億的市場(chǎng)空間,但現(xiàn)今整個(gè)市場(chǎng)仍不到10億元。政策叫停,各龍頭公司仍處于CFDA申報(bào)階段,短期對(duì)業(yè)務(wù)收入必定產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。
技術(shù)在進(jìn)步、政策在探索、市場(chǎng)在成長(zhǎng),我們需要給這些從事基因檢測(cè)的上市及未上市的優(yōu)秀企業(yè)一些耐心和時(shí)間,長(zhǎng)期關(guān)注,幫助成長(zhǎng)。
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