基因检测行业研究报告：先知先觉，基因的科学力量.pdf

2018年 12月分析师：李 坤阳先知先觉，基因的科学力量。-基因检测行业研究报告2报告摘要 基因检测的意义在于通过个性化诊断尽早发现潜在病变， PCR和Fish技术辅助基因测序和基因芯片主导检测技术。 基因检测是针对生物的血液、体液、细胞或 DNA通过基因测序等技术手段进行检测，并分析该个体含有的基因是否含有潜在高风险疾病可能性及表达功能是否正常，最终明确被检测生物未来患病风险的技术 。 政策、需求、技术推进了基因检测在我国的行业发展。 其中。需求端的动力显著体现在居民对于健康以及国家对于医疗实力的重视程度增加。另一个则是我国对医疗行业的整体实力重视。技术端则是主要体现在检测成本的下降、二代测序和三代测序技术的互补发展。 二级市场占据 A股基因检测概念的成分股以基因测序服务商为主导。而在美股市场市值领先的企业则是以销售测序仪器和提供检测试剂的企业。议价能力强的产业上游是我国基因检测市场空间的决定基础。 国内企业多参与基因检测服务市场，应用市场中，消费型基因检测竞争激烈，无创产前检测发展相对成熟，肿瘤市场增长空间大 无创产前检测作为国内应用市场最开放的领域，不论是政策倾向还是技术可行性都已被市场证明，但 市场渗透率有限，检测手段覆盖染色体病变风险范围有限。 基因检测在肿瘤领域的应用主要包括肿瘤易感预测、肿瘤早期诊断、个体化用药、术后检测。其中，技术发展的成熟度 排列顺序从成熟到早期依次为：个体化用药术后检测早期诊断肿瘤易感预测。 消费型基因检测的参与者数量众多，主要参与者是创业公司。 市场进入壁垒较低，应用技术多采用基因芯片。2018.1236Kr-基因检测行业研究报告目 录 Contents一、基因检测行业概况 基因检测行业综述 基因检测行业发展 基因检测行业驱动力 基因检测行业资本二、产业链及主要玩家三、未来展望 产业图谱 产业链分析 应用市场 主要玩家 基因检测行业发展 基因检测行业竞争 基因检测行业规范基因检测行业概况CHAPTER 1 基因检测行业综述 基因检测行业发展 基因检测行业驱动力 基因检测行业资本5 基因是载有遗传信息的 DNA片段，存在于染色体中，具有记录个人信息和传递遗传信息的特点，从而控制生命个体的性状表达。 基因检测是针对生物的血液、体液、细胞或 DNA通过基因测序等技术手段进行检测，并分析该个体含有的基因类型是否含有潜在高风险疾病可能性及表达功能是否正常，最终明确被检测生物未来患病风险的创新技术。基因检测作为可探究生命个体的创新技术，除人类外还可用于不同类型个体的基因研究与拓展，例如研究鸟类基因组有助于弄清禽流感传播规律和分布、微生物研究用于疾病监测等生物研究领域。 基因检测的意义在于可以了解和发现 遗传信息中携带疾病的风险可能性，为个体提供个性化诊断及提供健康策略。基因检测行业综述基因检测的意义通过个性化诊断尽早发现潜在病变1 基因 检测行业概况1.1 基因 检测行业综述1.2 基因 检测行业发展1.3 基因 检测行业驱动力1.4 基因 检测行业资本基因测序医疗临床 消费硬件试剂仪器基础技术场景硬件支撑基础技术场景应用基因芯片FishPCR2018.1236Kr-基因检测行业研究报告6 基因检测在服务于不同的应用时，会利用不同的检测技术。常见且使用频繁的包括基因测序技术和基因芯片。两种检测技术都会多少依托于 PCR 和 Fish 带来的技术基础。 PCR 技术也叫聚合酶链式反应，可扩增、放大 DNA 片段通过荧光点位观察进行突变位点的检测。技术灵敏度高、简单快速、操作便捷，但会有假阴性和假阳性的常见问题。在二代基因测序过程中是必要的环节，三代基因测序技术由于读长较短，因此不需要 PCR 扩增。但相比二代测序技术，三代出错率较高，目前常用的临床检测方法以二代测序为主。 Fish 技术全称非放射性原位杂交技术，通过已知 DNA纤维切片与被检测样本进行杂交，并大量配对。此技术在基因芯片检测技术中较为常见，可通过集成在同一芯片上大量检测。可摊薄成本的优势和检测长度不均导致的准确率问题都很明显。 此外 SNP分型等检测技术会出现在特定的情况下使用。PCR 和 Fish 技术辅助基因测序和基因芯片主导检测技术基因检测行业发展 -技术1基因检测行业概况1.1 基因 检测行业综述1.2 基因 检测行业发展技术 发展场景 应用1.3 基因 检测行业驱动力1.4 基因 检测行业资本SNP主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的 DNA序列多态性，简称 基因单核酸多态性 ，是遗传疾病中最常见的一种类型。SNP基因分型即准确的找到突变位点信息。SNP基因分型PCR技术 扩增特定 DNA片段借助基因组学原理获取基因序列进行生物数据分析。基因测序Fish技术 已知 DNA序列杂交配对通过基片表面固定已知序列探针，产生互补配对获得核酸序列。基因芯片2018.1236Kr-基因检测行业研究报告7 基因检测受技术发展带来检测成本下降、测序效率提升的影响，给医疗临床场景和消费场景带来诸多获益。 医疗临床场景对基因检测技术落地转化最成熟的是无创产前检测（ NIPT）。无创产前检测是通过检测孕妇外周血提取游离的 DNA分析胎儿患唐氏综合症的风险概率。其检测技术主要依靠于 第二代测序技术 。由于没有过高的技术准入门槛，服务商市场竞争加剧，具体表现在日趋下降的价格差异以及入行先发优势带来的规模效益。无创产前检测市场成熟，肿瘤检测潜力大，消费场景竞争激烈基因检测行业发展 -场景传统产前筛查 传统产前诊断 无创产前检测检查技术 超声检查 联合血清检查 绒毛膜取样 羊水穿刺 脐血穿刺 无创产前 DNA检测产检孕周 11-13 11-22 10-13 16-22 26-30 12-26检出率 70% 60-80% 98% 99% 90% 99.99%流产率 无 无 1-2% 0.5-1% 1-2.3% 无检测周期 1天 7天 3-4周 3-4周 3-4周 7-14天图示：无创产前检测与传统检测对比情况 另一个在医疗临床场景应用规模最大的领域是肿瘤检测，应用阶段由于临床数据和测序数据的规模不大，主要集中表现在对肿瘤易感基因筛查和肿瘤早期诊断的研究，主要依靠的检测技术是第二代测序技术和 PCR技术。 消费场景主要面向 C端用户通过高通量基因组测序及采用【 SNP分型检测】进行祖源判断及遗传病风险评估。同时，由于通过高通量基因测序技术进行基因检测，仪器和试剂的消耗成本被摊薄，消费型基因检测价格竞争激烈，市场参与者众多。1 基因 检测行业概况1.1 基因 检测行业综述1.2 基因 检测行业发展技术 发展场景 应用1.3 基因 检测行业驱动力1.4 基因 检测行业资本2018.1236Kr-基因检测行业研究报告8 基因检测行业发展的驱动力在不同阶段各有侧重，其中持续作用于基因检测行业发展的三个要素分别是需求端、政策和技术。 需求端的动力显著体现在居民对于健康以及国家对于医疗实力的重视程度增加。 首先，居民对于肿瘤患病、新生儿成长、个人长寿等健康问题的重视，使得基因检测这类可提前预知患病风险可能性的服务获得关注。其中肿瘤患者新增数量和患者生存数量的上升使肿瘤患者更关注肿瘤精准治疗的未来，而精准治疗的前提恰恰需要基因检测来诊断。根据国家癌症中心报告显示登记于2014年的恶性肿瘤登记资料（登记数据一般滞后三年），全国恶性肿瘤新发病例数 380.4万例，相当于平均每天超过 1万人被确诊为癌症。想要尽快实现肿瘤药物精准治疗的目标，需要检测技术对基因点位实现更精确的读取与分析。而在居民健康领域同样需求广泛的无创产前检测服务，市场规模根据 Transparency Market Research的数据预计到 2019年也将达到 36.2亿美元。 另一个需求端的动力来源则是我国对医疗行业的整体实力重视。 直观来看，包括仪器、试剂在内的 基因检测上游 企业 illumina等拥有较高的 技术壁垒短期内难以被缩小差距降低成本，从而难以大规模服务于 B端企业 。侧面来看，基因检测服务对于病患的最终目的是精准治疗，而精准治疗涉及到包含生物药、单克隆抗体在内的用药有 83%是进口药的市场，国家不论从政策还是鼓励措施都十分重视缩小海内外差距。居民对健康和国家对医疗实力的重视程度增加推动基因检测发展行业驱动力 需求 端1 基因 检测行业概况1.1 基因 检测行业综述1.2 基因 检测行业发展1.3 基因 检测行业驱动力1.4 基因 检测行业资本个人健康 国家实力需求驱动政策驱动基因行业国家战略技术驱动技术互补成本下降2018.1236Kr-基因检测行业研究报告9国家政策从宏观战略到 CFDA监管全方位助力基因检测行业9行业驱动力 政策 端1 基因 检测行业概况1.1 基因 检测行业综述1.2 基因 检测行业发展1.3 基因 检测行业驱动力1.4 基因 检测行业资本 政策端对于基因检测行业的推动力主要体现在三个层次，国家宏观战略、基因检测政策、卫计委和国家食品药品监督管理总局（ CFDA）对基因检测行业的监管。实施时间 颁布主体 重要事件 支持对象 核心内容国家宏观战略事件2015/3 科技部 成立国家精准医疗战略专家委员会 精准医疗 成立中国精准医疗战略专家组， 2030年前在精准医疗投入 600亿人民币2015/6 国家发改委国家发展改革委关于实施新兴产业重大工程包的通知基因检测机构 率先建设 30个基因检测技术应用示范中心2016/7 国务院 “ 十三五 ” 国家科技创新计划 基因检测技术 重点攻克新一代基因测序技术、组学研究和大数据融合等核心关键技术2016/12 国家发改委 “ 十三五 ” 生物产业发展规划基因检测、基因编辑、产前筛查基因检测能力（含孕前、产前、新生儿）覆盖出生人口 50%以上基因检测行业政策2015/1 卫计委、 CFDA 关于 产前诊断机构开展高通量基因测序产前筛查与 诊断临床应用试点 工作的 通知 无创产前检测NIPT通过 108 家 医疗机构开展高通量 基因测序 NIPT 临床 试点2015/4 卫计委医政 医管局 关于 肿瘤诊断 与 治疗 专业 高通量基因测序技术临床应用试点 工作的 通知 肿瘤诊断与 治疗发布了第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位名单，2015/7 卫计委医政 医管局药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南（试行） 和 肿瘤个体化治疗检测技术指南（试行）靶点基因检测提高临床实验室开展药物代谢酶和药物靶点基因检测技术，以及肿瘤个体化用药基因检测技术的规范化水平2016/10 国卫办妇幼关于规范有序开展孕妇外周血胎儿游离 DNA产筛查与诊断工作的通知无创产前检测NIPT所有有资质产前检测医疗机构均可开展NIPT，试剂设备需经过 CFDA批准注册来源：各政府网站， 36氪研究院整理2018.1236Kr-基因检测行业研究报告101001000010000001000000002001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014全基因组测序成本（美元） 高新技术的发展则加快了产业布局。 基因测序成本的下降以及检测技术之间的互补带来了海量的基因测序数据，这使得有效解读基因数据、并转化到精准医疗临床治疗带来了可能。这也为实现精准治疗反向推动了基因检测行业的产业链布局。完善和丰富基因检测产业链中游的企业数量。未来有进一步与人工智能的深度算法结合，根据细胞内容物关联基因检测数据作出判别的可能。检测技术之间的互补性极大提升了检测的效率10行业驱动力 技术 端2018.1236Kr-基因检测行业研究报告1 基因 检测行业概况1.1 基因 检测行业综述1.2 基因 检测行业发展1.3 基因 检测行业驱动力1.4 基因 检测行业资本 检测技术成本的下降促使行业规模大爆发。 二代测序（高通量）技术使测序成本降至 1000美金（一代测序成本是 30亿美金 /个基因组），推动了基因检测在医疗临床领域的发展，让消费者可以进一步接触到基因检测。 检测技术的发展也进一步弥补了技术缺陷。 二代测序的通量远高于一代测序，可通过大范围的基因组测序加速基因组数据的积累， 逐步为临床操作和基础科研带来价值。而三代测序的出现弥补了读长较短的劣势且无需进行 PCR扩增，但错误率偏高，结合二代测序的优缺点可进一步弥补基因检测效率，带来更多数据挖掘价值。来源： NCI， 36氪研究院来源： Bloomberg， 36氪研究院59913722050264234813999 43930250050002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015E2009-2015年全球二代测序仪累计销量（台）