我國基因檢測行業(yè)的核心與現(xiàn)狀
華大基因擬上市消息近期引發(fā)A股市場對基因檢測行業(yè)的熱情與興趣?;驒z測行業(yè)作為高端中的高端行業(yè),市場雖然具有濃厚興趣,但由于很強的技術(shù)知識要求使市場難以把握基因檢測的實質(zhì)核心與客觀現(xiàn)狀。我們認(rèn)為有必要向市場深入淺出地、客觀地闡述基因檢測行業(yè)的基本情況以及我們的核心觀點。筆者曾于美國從事癌基因表達(dá)調(diào)控研究與醫(yī)藥研發(fā),對國外基因檢測行業(yè)具有比較客觀的認(rèn)識,結(jié)合我們在中國市場的調(diào)研,向大家闡述行業(yè)的客觀情況。
一、基因檢測行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
從基因檢測產(chǎn)業(yè)鏈的上、中、下游三個主要環(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儀器與耗材試劑,國外的主要公司是Illumina、LifeTech以及Roche;國內(nèi)多采取與國外公司合作授權(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)中游是基因檢測服務(wù),而現(xiàn)今國內(nèi)最主要也是最成熟的基因檢測服務(wù)是無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測,美國的主要公司有Sequenom,VerinataHealth,AriosaDiagnostics和Natera;國內(nèi)市場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)下游消費群體包括醫(yī)院病人、藥廠及科研機構(gòu)等。
(一)上游:基因檢測儀與耗材試劑
1.基因檢測儀器是基因檢測的基礎(chǔ),而基因檢測儀的核心是基因測序技術(shù),迄今已經(jīng)產(chǎn)生三代技術(shù):分別是第一代基因測序技術(shù),即Sanger測序技術(shù);第二代基因檢測技術(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;第三代基因檢測技術(shù)TGS(ThirdGenerationSequencing),主要以PacBio公司的SMRT技術(shù)和OxfordNanoporeTechnologies的單分子測序技術(shù)為主。
2.第二代基因檢測技術(shù)NGS是現(xiàn)今最穩(wěn)定,應(yīng)用最廣的基因測序技術(shù),NGS儀器市場被國外幾個龍頭所壟斷,2013年Illimina以53%的市場份額位列第一,其后是LifeTech38%,以及Roche8%。
3.國內(nèi)公司采取兩條路徑:
3.1一條是通過和國外儀器生產(chǎn)商合作,授權(quán)或買斷產(chǎn)品,到國內(nèi)貼牌的模式。這種模式的產(chǎn)品雖然用的是國外的儀器及技術(shù),但申報CFDA走的是國內(nèi)的儀器設(shè)備通道,申報與審批相對比較快。如貝瑞和康(與Illumina合作生產(chǎn)新型測序儀)、華大基因的BGISEQ1000(基于CompleteGenomics的測序平臺)、達(dá)安基因的DA8600(基于LifeTechnologies的IonProton測序平臺)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)的基因測序儀采用的焦磷酸發(fā)光測序技術(shù),類比的是與Roche454類似的基因測序技術(shù),在測序讀長中具有一定的優(yōu)勢,而在測序通量及成本上與Illumina的技術(shù)有較大不同,中科院與紫鑫藥業(yè)計劃于今年下半年推出最終的Beta測試版??蒲袡C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:基因檢測服務(wù)
我們首先應(yīng)該認(rèn)識到基因檢測服務(wù)具有巨大的市場潛力,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)為基因檢測服務(wù)主要有三個比較重要的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測業(yè)務(wù):目前最主要及最成熟的基因檢測服務(wù)
1.1無創(chuàng)產(chǎn)前檢查針對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,進行診斷,具有一定風(fēng)險。而無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測可通過孕期檢查,抽取母體外周血得到胎兒DNA,通過基因檢測的方式判斷胎兒是否患病,檢出率可達(dá)99%以上。
1.2市場容量
我國每年有2000萬懷孕母親,現(xiàn)在平均每次無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測費用約為3000元(終端價格),隨著技術(shù)的發(fā)展與檢測量的提升,我們?nèi)粢悦看螜z測費用1500元計算,假設(shè)50%的滲透率,估測市場容量為2000萬人*50%滲透率*1500元/次=150億元。
而現(xiàn)在國內(nèi)市場大小約僅為10億元左右。在CFDA今年二月份叫?;驒z測業(yè)務(wù)之前,國內(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),按終端價格3000元計算,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,除個別地方外,基因檢測服務(wù)已基本暫停,對今年的業(yè)績收入產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。目前貝瑞和康一方面申報臨床試點,另一方面通過和Illumina合作,申報基因檢測設(shè)備認(rèn)證,雙線推進基因檢測業(yè)務(wù)在國內(nèi)的認(rèn)證。
2.基于基因檢測的藥物靶向治療:未來市場前景廣闊,但目前處于研究發(fā)展初級階段
2.1基于基因檢測的藥物靶向治療
基于基因檢測的藥物靶向治療是指通過對患者基因組測序,分析確認(rèn)某致病基因是否突變,從而對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基因突變造成,而另外75%的患者,是由于其它單個或多基因的突變造成的?;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。因此對乳腺癌患者首先進行基因測序,確認(rèn)是否是HER2突變,可以很好的對癥下藥,決定是否使用赫賽汀進行治療。
2.2用藥敏感性
中國每年耳聾兒童中有不少是因為藥物敏感導(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“一針致聾”,若對新生兒在用藥前進行耳聾基因檢測篩查,則可避免事故的發(fā)生。
2.3雖然未來市場前景廣闊,但目前處于研究發(fā)展初級階段
基于基因檢測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,而是多個癌基因和抑癌基因失調(diào)綜合作用的結(jié)果,是一個復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),所以首先第一點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)基于基因檢測的藥物靶向治療大規(guī)模應(yīng)用需要基于以上兩點的大數(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(疾病風(fēng)險評估):尚屬非常初期階段,需要未來研究支持及大數(shù)據(jù)支撐
未病基因檢測是指通過對人體進行基因測序,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”出該個體患某種疾病的概率?;谂c1.2基因檢測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(疾病風(fēng)險評估)尚屬非常初期階段。在美國,F(xiàn)DA已于2013年底叫停23andMe相關(guān)的基因檢測服務(wù),而23andMe目前正在向FDA申請注冊健康檢測類產(chǎn)品。
(三)終端用戶
從廣義的基因檢測行業(yè)應(yīng)用來講,終端用戶可大體分為兩類:一是用于醫(yī)院、獨立實驗室等的臨床應(yīng)用。二是服務(wù)于科研機構(gòu)的基因測序應(yīng)用。
1.臨床應(yīng)用
基因檢測的臨床應(yīng)用主要就是我們以上提到的無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測業(yè)務(wù)和基于基因檢測的藥物靶向治療,其中主要以無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測業(yè)務(wù)為主。現(xiàn)在國內(nèi)基因檢測基本都是以醫(yī)院外包給華大基因、貝瑞和康等獨立基因檢測服務(wù)提供商的模式?;驒z測服務(wù)主要分為四大步即:采取血樣、基因測序、數(shù)據(jù)分析與最終反饋。這些步驟對實驗室的穩(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)院自主進行此類基因檢測服務(wù)的可能性較低,我們預(yù)計未來幾年內(nèi),外包模式(獨立實驗室模式)將繼續(xù)保持主流模式地位。
2.科研機構(gòu)
服務(wù)于科研機構(gòu)的基因測序應(yīng)用現(xiàn)在處于市場分散化加速的階段。過去由于技術(shù)、成本的原因,國內(nèi)主要科研機構(gòu)的基因測序主要通過外送給華大基因等基因檢測機構(gòu)來進行。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序儀器價格逐漸下降,測序成本和操作難度逐步下降,現(xiàn)在很多的科研機構(gòu)已經(jīng)從Illumina等公司購置了自己的基因測序儀,進行自我服務(wù),所以整個科研機構(gòu)行業(yè)的基因測序處于一個分散化加速的階段。
二、政府監(jiān)管
(一)從無監(jiān)管、到叫停、再到試點申報
1.2014年以前,我國基因檢測行業(yè)處于無監(jiān)管狀態(tài),基因檢測設(shè)備基本完全進口國外設(shè)備,基因檢測服務(wù)主要是無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測基本由華大基因和貝瑞和康兩家壟斷。
2.2014年2月,CFDA和國家衛(wèi)生計生委聯(lián)合發(fā)布通知,宣布包括產(chǎn)前基因檢測在內(nèi)的所有醫(yī)療技術(shù)需要應(yīng)用的檢測儀器、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、治療監(jiān)測、健康狀態(tài)評價和遺傳性疾病的預(yù)測,需經(jīng)食品藥品監(jiān)管部門審批注冊,并經(jīng)衛(wèi)生計生行政部門批準(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,即基因檢測叫停一個月后,衛(wèi)計委發(fā)布《關(guān)于開展高通量基因檢測技術(shù)臨床應(yīng)用試點單位申報工作的通知》。通知要求已經(jīng)開展高通量基因測序技術(shù),且符合申報規(guī)定條件的醫(yī)療機構(gòu)可以申請試點,并按照屬地管理原則向所在省級衛(wèi)生計生行政部門提交申報材料,同時明確申請試點的基因測序項目,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
1.國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)的“兩手準(zhǔn)備”
1.1以貝瑞和康為例,目前國內(nèi)企業(yè)通過CFDA認(rèn)證,合法進行基因檢測業(yè)務(wù),有兩種可能的路徑。一是按照衛(wèi)計委規(guī)定,申報臨床試點,若通過審批,則可合法進行包括無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測等業(yè)務(wù)。二是通過和Illumina合作(產(chǎn)品買斷貼牌模式),向CFDA申請注冊新型基因檢測設(shè)備。二者如有一項通過審核,均可合法恢復(fù)基因檢測業(yè)務(wù)。
1.2與國外公司合作的“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)啟動了報批和注冊工作。他們采取的都是通過和國外儀器生產(chǎn)商合作,授權(quán)或買斷產(chǎn)品,到國內(nèi)貼牌的模式。這種模式的產(chǎn)品雖然用的是國外的儀器及技術(shù),但申報CFDA走的是國內(nèi)的儀器設(shè)備通道,申報與審批相對比較快。如果進展順利,國內(nèi)這種儀器設(shè)備的正常審核時間約為1-1.5年
1.2.1華大基因:華大基因2013年收購了美國測序公司CompleteGenomics,并將其測序儀更名為BGISEQ,華大基因以此平臺向食藥總局申請注冊。目前,儀器正在委托日立公司進行改進,之前的儀器只能做人的全基因組測序,不適合應(yīng)用到無創(chuàng)產(chǎn)前檢測領(lǐng)域。
1.2.2貝瑞和康:貝瑞和康和Illumina聯(lián)手生產(chǎn)新型測序儀,向CFDA申請注冊。但是這種新型測序儀是否是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LifeTechnologies戰(zhàn)略合作,啟動基因測序分子診斷項目。達(dá)安基因也以基于LifeTechnologies公司的IonProton測序平臺申報注冊,目前已獲得國家受理號,申請工作已接近尾聲。
2.外企進入中國市場
外企進入中國市場的也采取兩條路徑:
2.1一條是我們在上文所提到的合作貼牌模式,這種模式申報的是國內(nèi)產(chǎn)品。
2.2另一條是通過自主申報的模式,據(jù)悉,Illumina等外資公司也有產(chǎn)品在中國進行直接申報,這種模式是為進口產(chǎn)品申報,首先該產(chǎn)品需要有FDA的批文,然后在中國國內(nèi)走CFDA的進口申報程序,所需時間可能更長。
三、結(jié)語
未來,基因檢測行業(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,我國乃至全球基因檢測行業(yè)仍處于發(fā)展初期,雖然人類全基因組測序成本已跌破1000美元,但對基因組的解讀、臨床大數(shù)據(jù)的積累才剛剛開始。
在我國,基因檢測設(shè)備自主研發(fā)能力與發(fā)達(dá)國家相比仍然較弱,主要依賴進口與合作;基因檢測服務(wù)的應(yīng)用還僅僅主要局限于無創(chuàng)產(chǎn)業(yè)檢測業(yè)務(wù),雖然未來有百億的市場空間,但現(xiàn)今整個市場仍不到10億元。政策叫停,各龍頭公司仍處于CFDA申報階段,短期對業(yè)務(wù)收入必定產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。
技術(shù)在進步、政策在探索、市場在成長,我們需要給這些從事基因檢測的上市及未上市的優(yōu)秀企業(yè)一些耐心和時間,長期關(guān)注,幫助成長。
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