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助力精准医疗,“高通量、低成本”NGS市场规模超百亿

来源:新浪医药新闻 2018-12-14 12:14

 

近日,FDA批准了泛癌种靶向药拉罗替尼上市,意味着不管什么癌种,只要存在NTRK基因融合,就可以用这个药物治疗,这一消息在朋友圈刷屏。2018年,肿瘤靶向药物一再给我们惊喜,肝癌的仓伐替尼开售、K药在中国大陆上市等,肿瘤的精准医疗时代已经到来。而这均离不开对基因的突变或融合检测,本文将对不可或缺的基因测序予以介绍。

1、精准医疗处于爆发点, NGS引领潮流

精准医疗,着重“精、准“两个字,是一种考虑到每个人基因、环境和生活方式等个体化差异的用于疾病的预防和治疗的新兴医疗方式。通俗来讲,就是根据患者的基因信息等,将患者精确分类,对病人进行个体化诊疗,尽可能提高治疗疗效、降低副作用。目前,得益于人类基因组测序的普及、生物信息分析技术的提高、大数据利用新工具的产生、政府和学术机构资本的支持等,精准医疗将极大改善患者的诊疗体验和诊疗效果,我国的精准医疗已处于爆发点。

精准医疗包括精准诊断和精准治疗。精准诊断需深入到体细胞突变及基因多态性的层面,而这些都离不开测序。Sanger法测序(即一代测序),采用双脱氧末端终止法,扩增后通过毛细管电泳读取序列,每个碱基(A-T-C-G)都读出来,类似于我们一字一字读文章,因此每次获取数据量少。NGS(Next Generation Sequence,即二代测序),也称为高通量测序,可一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定,其核心思想是边合成边测序,通过捕捉新合成的末端的标记来确定DNA的序列。NGS在通量大幅提升的前提下,测序成本呈现几何级的下降,远超摩尔定律,且准确性高,目前已经成为市场商用主流。基因测序的技术更替演进很快,三代测序也在发展完善中,其主要的特点是单分子测序,但因为错误率较高,目前分析软件也不够丰富,限制了其商用,但在未来的循环肿瘤DNA(ctDNA)及单细胞测序中,应用价值将明显体现。

基因测序应用领域除涉及医学检测(生育健康-NIPT、肿瘤遗传病诊疗,病原微生物)外,还有基础科研(疾病、药物研究,人重测序),及农业育种、环境监测等多方面。

2、NGS产业格局:服务蓬勃发展难掩上游乏力之憾

基因测序仪是测序产业链的起点也是关键环节,它为整个中下游测序服务提供最基本的测序支撑。目前全球的基因测序设备分布在60多个国家,主要出自 Illumina、Thermo Fisher、Roche、Pacific Biosciences、Oxford Nanopore,五家公司占市场份额99%以上,其中以 Illumina 市场份额最大(83.9%)。测序上游是全产业链中利润最丰厚、规模最大一环,门槛也最高。这一环节,我国发展相对较落后,虽然目前已有华大基因、华因康基因开始自研设备,贝瑞和康采取合作开发模式,但直接购买国外公司设备还占据主流。

作为精准医疗的基础支撑技术,基因测序应用范围广,结合目前人类需求,主要的两个应用领域是生育健康和肿瘤诊疗:孕前遗传病致病基因携带筛查、产前的NIPT(21-,18-13-三体综合征)及产后新生儿的耳聋基因检测等;肿瘤发病及复杂耐药机制的探究,肿瘤靶向治疗依据,肿瘤治疗效果监测及预后判断等。国内提供第三方测序服务的机构数量多,竞争激烈,较突出的有:专注测序综合服务的安诺优达,致力基础科研的之江生物,关注临床应用的达安基因、艾迪康等。

相对传统产前检测技术,NIPT在安全性、准确率、周期短等方面有明显优势,主要的技术基础是NGS和生物信息学,仅需抽取静脉血,报告时间短,准确率可达99%。我国NIPT市场主要为华大基因、达安基因、贝瑞和康及博奥生物等覆盖。

3、NGS应用前景广阔,百亿市场在握

NGS是基因检测领域中增长最快的子行业,是测序市场的主流。全球NGS行业市场规模,2020年将有望达到86亿美元。随着经济不断壮大发展,监管政策不断合理化、规范化,我国的测序市场快速发展,有望成为全球NGS市场的大本营之一。

据预测,肿瘤领域应用市场容量约占全球基因测序容量的60%,主要是因为肿瘤发病率的逐年攀升以及肿瘤的显着个体差异。TKI药物的更新换代,肺癌、肠癌、乳腺癌等常发癌种的靶向治疗,已明显提高患者的生存期,改善患癌后生活质量。目前除了肿瘤全外显子NGS检测,还有对肺癌和肠癌的10基因检测,聚焦某种肿瘤,针对性强,降低患者的经济负担;NGS结果,除了给出哪些基因的位点突变,同时可以覆盖目前已有的190多种靶向药物和60多种化疗药物,为临床及时制定靶向用药方案和化疗方案提高重要依据。

国内的NGS测序公司的数量逐年上升,已经形成了一批具有突出品牌优势的第一梯队NGS公司:华大基因、贝瑞和康、达安基因、博奥生物、诺禾致源、安诺优达等。华大基因是目前国内测序行业龙头,市场份额约占20-30%,华大基因近三年的营业收入均值约15-17亿元。参考以上营收及市场占额,中商产业研究院推测,中国测序市场规模预计2022年将突破150亿元。

4 、结 语

精准医疗是医学的全方位变革,而涉及个体化用药、疾病预测等,这一道路也存在较多瓶颈:民众接受程度、政府认可程度以及相关服务产品技术与流程等不够完善。目前,基因组相关的研究已从基本的结构研究过渡到了医学应用,后续将至促进医学研究及提升医学实践等层面,笔者相信基因测序技术是下一个改变世界的技术。(生物谷Bioon.com)

 

 

 

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