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    “十二五”時(shí)期中國基因檢測行業(yè)發(fā)展回顧

    [2017/8/30]

        中國是人類(lèi)基因組計劃(Human Genome Project,HGP)的六個(gè)參與國之一,為描繪包含30億個(gè)堿基對的人類(lèi)基因組圖譜、破譯人類(lèi)遺傳信息做出了重要貢獻。這也為中國發(fā)展基因檢測行業(yè)奠定了堅實(shí)基礎。
      
      “十二五”時(shí)期是中國基因檢測行業(yè)高速發(fā)展的重要時(shí)期,具有里程碑式的意義。期間,中國基因檢測技術(shù)持續取得新的突破,應用范圍不斷拓展。行業(yè)競爭力進(jìn)一步增強,檢測服務(wù)能力躍居世界前列,國際化發(fā)展水平穩步提高。在政策法規逐步完善和資本市場(chǎng)的推動(dòng)下,中國基因檢測市場(chǎng)規模迅速擴張,受到全球矚目。
      
      一、基因檢測技術(shù)呈現“三分天下”格局
      
      基因檢測是對核酸(DNA或RNA)進(jìn)行檢測的技術(shù)。目前,中國基因檢測的主要技術(shù)有基因測序、基因芯片和聚合酶鏈式反應技術(shù)(PCR)等,各項技術(shù)均在基因檢測中獲得一定應用,總體呈現“三分天下”的格局。其中,基因測序主要應用于科學(xué)研究以及無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前診斷(唐氏篩查)、腫瘤基因檢測、易感基因篩查等臨床應用;基因芯片主要應用于新生兒篩查、產(chǎn)前診斷、攜帶者篩查、藥物代謝基因檢測、易感基因檢測等;PCR及其相關(guān)技術(shù)已廣泛應用于臨床和研究,主要用于腫瘤、遺傳病、代謝相關(guān)的少量位點(diǎn)的檢測。
      
      二、第二代測序技術(shù)處于全球第一方陣
      
      基于在人類(lèi)基因組計劃中的工作基礎,國家積累了大量技術(shù)和資料,并建立了自己的技術(shù)人才隊伍,為中國發(fā)展基因測序技術(shù)奠定了堅實(shí)基礎。近年來(lái),在基因檢測技術(shù)發(fā)展日新月異,中國科研人員不斷開(kāi)拓進(jìn)取,在應用范圍最廣的二代測序技術(shù)領(lǐng)域不斷取得突破,基本與世界先進(jìn)水平相當。
      
      “十二五”以來(lái),國內企業(yè)與研發(fā)機構把握基因測序技術(shù)發(fā)展趨勢,積極進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)和設備研制,以打破歐美企業(yè)在上游測序儀器及試劑制造的壟斷。紫鑫藥業(yè)與中國科學(xué)院合作開(kāi)發(fā)第二代測序儀BIGIS,這是國內第一款具有自主知識產(chǎn)權的實(shí)用型國產(chǎn)第二代測序儀,能夠達到和部分超越國際主流設備技術(shù)指標,成本低于進(jìn)口設備的1/2以上,應用成本低于進(jìn)口設備的1/3以上。紫鑫藥業(yè)已與中國檢驗檢疫研究院、北京大學(xué)人民醫院、北京出入境檢驗檢疫局等單位簽訂了試用協(xié)議,開(kāi)始了該測序儀的多領(lǐng)域應用。華大基因生產(chǎn)的BGISEQ-1000、BGISEQ-100、BIGISEQ-500基因測序儀,屬第二代測序儀,其中BGISEQ-1000、BGISEQ-100已獲得CFDA審批,進(jìn)入市場(chǎng)。此外,華大基因還開(kāi)發(fā)了基于MDA的單細胞測序技術(shù),該技術(shù)屬第三代測序技術(shù),不僅具有更高的分辨率和基因組覆蓋度,而且具有更好的敏感性和特異性。中國第二代測序技術(shù)處于全球領(lǐng)跑位置,不僅帶動(dòng)了國內整個(gè)基因健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還將加強中國基因測序技術(shù)產(chǎn)業(yè)的國際市場(chǎng)競爭力,保障國家生物信息安全。
      
      三、龍頭企業(yè)基因測序服務(wù)能力居全球第一
      
      從測序儀器的數量來(lái)看,中國擁有二代測序儀的數量?jì)H次于美國。成立于1999年的華大基因,是國家乃至全球基因測序行業(yè)的排頭兵,是全球最大的基因組學(xué)研發(fā)機構,也是世界上擁有二代基因測序儀最多的機構。其擁有約137臺Hiseq,3臺Miseq,27臺Solid,多臺Proton,共約178臺第二代測序儀,約占國內總量的2/3。截至2015年,華大基因已成為全球最大的基因測序公司,同時(shí)擁有最大的數據庫,其基因技術(shù)已應用于英國、澳大利亞、西班牙等60多個(gè)國家和地區的2000多家醫院或單位,占據全球47%的測序市場(chǎng)份額,是真正意義上的“測序航母”。
      
      四、中國是全球基因檢測市場(chǎng)規模增長(cháng)最快的國家之一
      
      “十二五”以來(lái),基因檢測以更高的測序通量、更高的檢測的精度、更加平民化的檢測費用,開(kāi)始加速走進(jìn)人們的生產(chǎn)生活。據Markets and markets公司統計,全球基因檢測市場(chǎng)飛速發(fā)展,使得市場(chǎng)規模迅速增長(cháng),從2010年的10多億美元增長(cháng)到2014年的近54億美元,年復合增長(cháng)率超過(guò)20%。其中,美國所在的美洲地區是基因組學(xué)最早興盛的地區,科研實(shí)力雄厚,產(chǎn)業(yè)資源投入充足,基因檢測行業(yè)發(fā)展得較為成熟,其基因檢測市場(chǎng)增長(cháng)率為18%至20%。歐洲地區研發(fā)力量較強,基因檢測在該地區發(fā)展迅速,但受歐洲復雜地域情況的影響,基因檢測服務(wù)供應商的業(yè)務(wù)覆蓋區域受限,研發(fā)主體也以小型核心機構、信息分析小組等為主,歐洲基因檢測市場(chǎng)增長(cháng)率為12%至16%,低于全球平均水平。在亞太地區,中國、日本、韓國、印度等是注重生物行業(yè)及生物科研基礎的經(jīng)濟大國,積極發(fā)展基因檢測行業(yè),科技研發(fā)活動(dòng)受到相當的重視。有關(guān)數據顯示,2012—2015年期間,中國基因檢測市場(chǎng)年均增長(cháng)率達到25%左右,是全球增長(cháng)最快的國家之一。
      
      五、基因檢測已在科研服務(wù)和臨床醫療領(lǐng)域獲得應用
      
      基因檢測目前主要應用于科研服務(wù)、臨床醫療和新藥研發(fā)領(lǐng)域;驕y序在科研服務(wù)領(lǐng)域的應用主要有環(huán)境污染治理、生物多樣性保護、食品及中藥材同源鑒定、農牧業(yè)育種及司法鑒定等。臨床醫療領(lǐng)域主要有生殖健康、遺傳病檢測、心血管疾病以及醫學(xué)基礎研究,其中生殖健康和醫學(xué)基礎研究是目前最主要的應用領(lǐng)域;驕y序在新藥研發(fā)領(lǐng)域主要用于指導新藥研發(fā)并進(jìn)行新藥評價(jià)。
      
      目前基因檢測的應用主要還是以基礎科學(xué)研究和生殖健康服務(wù)為主。特別是在無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前檢測(NIPT)和新生兒?jiǎn)位蜻z傳病檢測兩個(gè)方面,技術(shù)應用的機理比較成熟、安全可靠程度高、技術(shù)經(jīng)濟性較好,具備了大范圍開(kāi)展應用的基礎。
      
      六、國內行業(yè)政策環(huán)境不斷完善
      
      “十二五”以來(lái),中國行業(yè)主管部門(mén)不斷完善基因檢測行業(yè)發(fā)展環(huán)境,制定了一系列促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的政策法規。2014年,國家衛生和計劃生育委員會(huì )聯(lián)同食品藥品監督管理總局加強基因測序行業(yè)監管,規定基因檢測儀器、診斷試劑和相關(guān)醫用軟件等產(chǎn)品,需經(jīng)食藥監總局審批注冊,并經(jīng)衛生計生委批準技術(shù)準入,方可臨床應用。此后分別批準了華大基因、達安基因和貝瑞和康等企業(yè)的基因測序儀及無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前檢測產(chǎn)品。2014年底至2015年,衛生計生委確定了一批高通量測序技術(shù)臨床應用試點(diǎn)單位,開(kāi)展遺傳病診斷、產(chǎn)前篩查與診斷、植入前胚胎遺傳學(xué)診斷、腫瘤診斷與治療的試點(diǎn)工作,并印發(fā)了《藥物代謝酶和藥物作用靶點(diǎn)基因檢測技術(shù)指南(試行)》和《腫瘤個(gè)體化治療檢測技術(shù)指南(試行)》。2015年6月,國家發(fā)改委決定實(shí)施新興產(chǎn)業(yè)重大工程包,重點(diǎn)發(fā)展基因檢測等新型醫療技術(shù),并將在3年時(shí)間內建設30個(gè)基因檢測技術(shù)應用示范中心,快速推進(jìn)基因檢測臨床應用以及基因檢測儀器試劑的國產(chǎn)化。這一系列政策舉措,使得臨床級別的基因測序產(chǎn)品和服務(wù)逐步走向規范化。
      
      七、資本市場(chǎng)高度關(guān)注
      
      隨著(zhù)市場(chǎng)規模的迅速擴張和政策環(huán)境的不斷優(yōu)化,基因檢測行業(yè)開(kāi)始受到資本市場(chǎng)關(guān)注和青睞。據艾瑞咨詢(xún)統計,2011年至2015年,中國基因測序行業(yè)累計獲得37筆投融資,累計披露的投資金額為1.78億美元,其中2015年基因測序行業(yè)獲得16筆投資,披露投資金額6608.5萬(wàn)美元,為有統計數據以來(lái)的最高值。
      
      更加值得一提的是,中國基因測序行業(yè)龍頭企業(yè)的華大基因,也被資本市場(chǎng)瘋狂追逐,2012—2015年間,相繼有數十家機構成為華大基因的股東,其中不乏和玉高林、深創(chuàng )投、榮之聯(lián)、中國人壽、軟銀等熟悉的身影。2015年12月,華大基因以2456萬(wàn)的年利潤入IPO創(chuàng )業(yè)板排隊序列。而在IPO前的最后一輪融資中,它的估值高達200億,市盈率高達814倍。
      
      八、行業(yè)競爭力逐步增強
      
      從基因檢測行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈看,中國正逐步從中下游向上游進(jìn)軍。目前,基因檢測產(chǎn)業(yè)鏈上游基本被國外企業(yè)所壟斷,國內起步較早的諸多企業(yè)均選擇使用外國公司提供的儀器和試劑,或與國外公司達成合作,只有少數幾家企業(yè)正在自主研發(fā)儀器。國內測序企業(yè)多集中于中游,形成了“測序工廠(chǎng)”。近幾年,國內提供基因測序服務(wù)的機構呈現逐年增長(cháng)的趨勢,目前已有超過(guò)150家企業(yè)和機構從事基因測序相關(guān)業(yè)務(wù),主要有華大基因、貝瑞和康、達安基因、迪安診斷、千山藥機、藥明康德、中源協(xié)和、新開(kāi)源、北陸藥業(yè)、仟源醫藥等,競爭相對比較激烈。
      
      盡管基因測序設備目前仍由國外壟斷,但國內企業(yè)已經(jīng)通過(guò)各種方式研發(fā)和生產(chǎn)基因測序設備,實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈上移。首先是自主研發(fā),如紫鑫藥業(yè)同中科院合作開(kāi)發(fā)的二代測序設備BIGIS系列產(chǎn)品,華因康開(kāi)發(fā)的基因測序儀HYK-PSTAR-IIA;其次是收購國外企業(yè)和技術(shù),如華大基因于2013年收購美國Complete Genomics公司,獲取CG公司基因測序設備知識產(chǎn)權,開(kāi)發(fā)國產(chǎn)設備;再次是合作開(kāi)發(fā),如貝瑞和康和Illumina合作開(kāi)發(fā)的基因測序儀Next Seq CN500。國內測序企業(yè)努力探索并掌握了核心技術(shù),行業(yè)競爭力不斷增強。
      
      九、國際化發(fā)展水平穩步提高
      
      中國作為人類(lèi)基因組計劃的參與國之一,基因檢測行業(yè)形成伊始,就是一個(gè)與國際接軌的行業(yè)!笆濉币詠(lái),一批企業(yè)和科研院所不斷深化國際合作,開(kāi)拓了基因檢測行業(yè)國際合作的新局面。比如,博奧生物是國家最大的基因芯片企業(yè),其產(chǎn)品及服務(wù)已出口北美、歐洲、亞洲等三十多個(gè)國家和地區。其中,診斷用生物芯片及相關(guān)儀器產(chǎn)品已進(jìn)入英國、德國、瑞典、意大利、西班牙、奧地利、瑞士、葡萄牙、芬蘭、丹麥、日本、新加坡等國家的數百家醫院用于疾病診斷。再如,華大基因是國內最大的基因測序機構,其服務(wù)網(wǎng)絡(luò )覆蓋全球一百多個(gè)國家和地區,并在美洲、亞太和日本等片區建立了分支機構,其2015年主營(yíng)業(yè)務(wù)收入中近一半來(lái)自海外。特別值得一提的是,2012年12月,華大宣布華大科技出讓42%股份,融資13.98億元人民幣,用來(lái)收購美國基因測試設備的開(kāi)發(fā)和制造商Complete Genomics,這是中國主動(dòng)出擊向行業(yè)上游進(jìn)軍、深度參與國際競爭的重大舉措。

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