近日，銀河證券歷時(shí)兩個(gè)多月，對(duì)基因測(cè)序行業(yè)龍頭企業(yè)華大基因、貝瑞和康和達(dá)安基因相關(guān)上市公司進(jìn)行了全方位調(diào)研，對(duì)行業(yè)政策環(huán)境，技術(shù)趨勢(shì)及行業(yè)巨頭的商業(yè)模式和投資邏輯進(jìn)行了深入全面的分析，深入研究基因測(cè)序全產(chǎn)業(yè)鏈，梳理了 23andMe、Illumina、羅氏和谷歌的商業(yè)模式變革，并發(fā)布了《基因測(cè)序的發(fā)展趨勢(shì)與商業(yè)模式——探討精準(zhǔn)醫(yī)療系列報(bào)告之(一)》的深度調(diào)研報(bào)告。研報(bào)指出，短期關(guān)注獲取基因組樣本和臨床數(shù)據(jù)能力強(qiáng)的公司，長(zhǎng)期內(nèi)關(guān)注發(fā)展三四代測(cè)序技術(shù)的公司。
基因測(cè)序是精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)，具廣闊應(yīng)用和增長(zhǎng)空間
隨著人類基因組測(cè)序技術(shù)的飛速提升、生物醫(yī)學(xué)分析技術(shù)的快速發(fā)展和大數(shù)據(jù)分析工具的日益完善，我們正進(jìn)入全新的醫(yī)療健康時(shí)代——精準(zhǔn)醫(yī)療。
精準(zhǔn)醫(yī)療是一種基于“個(gè)人”的定制醫(yī)療模式，其以個(gè)體的組學(xué)信息和遺傳信息為基礎(chǔ)，以環(huán)境、生活方式、既往病史及診療方式等為跟蹤對(duì)象，搜集全方位、可量化、有前瞻性和時(shí)效性的個(gè)體數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)的綜合分析、挖掘形成有價(jià)值的醫(yī)學(xué)信息，最終設(shè)計(jì)出針對(duì)個(gè)體的最優(yōu)解決方案。基因測(cè)序?yàn)閭€(gè)體提供連續(xù)基因大數(shù)據(jù)，是精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)和重要實(shí)現(xiàn)途徑，制藥、器械、IT 等行業(yè)巨頭紛紛布局該領(lǐng)域。
基因測(cè)序技術(shù)憑借靈敏度高、精度和通量高、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，成為基因檢測(cè)技術(shù)中獲取人體基因組數(shù)據(jù)的主流技術(shù)，通過將基因組數(shù)據(jù)與無(wú)線生物傳感器獲取的生命體征信息(如血壓、心跳、腦電波、體溫等)，成像設(shè)備中的個(gè)體信息(如 CT、MRI、超聲等)以及傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)相結(jié)合，精準(zhǔn)醫(yī)療為個(gè)體提供全新的定制醫(yī)療。
(一)“一刀切”治療時(shí)代已過時(shí)，啟動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療刻不容緩
傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)痛點(diǎn)催生精準(zhǔn)醫(yī)療需求。傳統(tǒng)的循證醫(yī)學(xué)是結(jié)合臨床醫(yī)生的個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和客觀的科學(xué)研究證據(jù)，對(duì)于癥狀相同的病人使用相同劑量的同種藥物進(jìn)行治療，但治療效果卻千差萬(wàn)別。傳統(tǒng)治療方案顯示，腫瘤的無(wú)效率高達(dá) 75%，糖尿病無(wú)效率 43%，抑郁癥無(wú)效率也有 38%。人們逐漸意識(shí)到大多數(shù)疾病的發(fā)生是自身遺傳密碼和外界環(huán)境共同作用的結(jié)果。
精準(zhǔn)醫(yī)療借助可監(jiān)測(cè)的遺傳信息和環(huán)境信息，針對(duì)個(gè)體提供定制的優(yōu)化治療方案，提升現(xiàn)有治療水平，并盡量在發(fā)病前就有望有效預(yù)防。
精準(zhǔn)醫(yī)療具定量化、個(gè)體化、事前預(yù)防和連續(xù)性四大特點(diǎn)，是對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要革新，進(jìn)一步解決了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的痛點(diǎn)，避免醫(yī)生由于“只見森林不見樹木”導(dǎo)致的過度依賴主觀經(jīng)驗(yàn)、描述和循證醫(yī)學(xué)的大眾數(shù)據(jù)，造成對(duì)個(gè)體的診療有效率低、副作用大、事后舉措倉(cāng)促等問題。精準(zhǔn)醫(yī)療在提升醫(yī)療效率的同時(shí)，還可降低不合理醫(yī)療造成的高昂費(fèi)用，具有廣泛的社會(huì)效益。
(二)基因測(cè)序是精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)
1、基因測(cè)序是建立“組學(xué)”大數(shù)據(jù)庫(kù)和分析的基礎(chǔ)，推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療實(shí)現(xiàn)“同病異治”和“異病同治”
精準(zhǔn)醫(yī)療旨在向患者提供疾病精確診斷和個(gè)性化的治療方案，并將醫(yī)療技術(shù)提升到病前預(yù)防水平。
相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有兩個(gè)要素：
1)構(gòu)建“組學(xué)”大數(shù)據(jù)樣本庫(kù)，如基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)等;
2)探究基因型與樣本表型的關(guān)聯(lián)，通過生物信息學(xué)分析和遺傳診斷，建立遺傳信息與臨床檢驗(yàn)和影像學(xué)等數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)精確的疾病分類和診斷，制定個(gè)性化的疾病預(yù)防和治療方案，做到“同病異治”和“異病同治”。
上述兩要素都與基因測(cè)序密不可分。
2、個(gè)體間基因組0.5%的差異可被基因測(cè)序捕捉
人體基因組由 30 億對(duì)堿基組成，不同人之間基因組的差別只有千分之五。 正是這不到 1%的差別與外部環(huán)境共同決定著人體表型，如高矮胖瘦、酒量、乳糖耐受以及疾病等。基因測(cè)序是通過采集血液、體液或細(xì)胞，使用測(cè)序儀器獲取被檢測(cè)者的 DNA 序列，然后利用生物信息學(xué)方法將該基因信息與已知的基因突變數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，并分析其中的異常突變信息，進(jìn)而診斷疾病，甚至用于患病風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)。
人體基因組測(cè)序內(nèi)容主要包括靶向重測(cè)序、外顯子測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和全基因組測(cè)序。
通過與正常序列的比對(duì)，發(fā)現(xiàn)異常突變。異常突變信息按發(fā)生突變的堿基數(shù)量分為 3 類：
(1)單個(gè)堿基的突變：?jiǎn)魏塑账岫鄳B(tài)性(SNP)，
(2)20bp 以下堿基的變異：插入-缺失(Indel)，
(3)20bp 以上堿基變異：插入(Insertion)、刪除(Deletion)、拷貝數(shù)變異(CNV)以及基因組結(jié)構(gòu)變異(SV)等。
3、基因測(cè)序是基因檢測(cè)的基礎(chǔ)和主流技術(shù)
基因檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用分子生物學(xué)的方法檢測(cè)患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或表達(dá)水平的變化，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷，從而指導(dǎo)更優(yōu)的治療方案。目前基因檢測(cè)常見手段包括聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
(PCR)、熒光原位雜交技術(shù)(FISH)、基因芯片技術(shù)(Gene Chip)、轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)的擴(kuò)增(TMA)和基因測(cè)序技術(shù)等，其中基因測(cè)序是其他四種檢測(cè)方法的基礎(chǔ)和主流技術(shù)。
(三)供需兩端共同驅(qū)使基因測(cè)序飛速發(fā)展
1、測(cè)序成本和測(cè)序耗時(shí)成指數(shù)級(jí)下降
測(cè)序的成本和耗時(shí)呈指數(shù)級(jí)下降。 隨著二代測(cè)序技術(shù) (Next Generation Sequencing, NGS)的不斷革新，測(cè)定一個(gè)人全基因組數(shù)據(jù)的成本，由原來(lái)的上億美金，快速下降到目前 1000 美元，測(cè)序時(shí)間也降至 3 天。
2、人類基因組大數(shù)據(jù)累積初級(jí)階段完成
經(jīng)過 10 多年的累積，人體基因組數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)初步形成規(guī)模。 2003 年，由美中等 6 國(guó)科學(xué)家歷時(shí) 13 年、耗資 30 億美金的“人類基因組計(jì)劃” (Human Genome Project) 宣布完成。同年，“DNA 元件百科全書計(jì)劃”啟動(dòng)，并于 2012 年公開發(fā)表研究成果，對(duì)人類疾病相關(guān)的基因序列研究有重大影響。隨后，“國(guó)際千人基因組計(jì)劃”、英國(guó)“十萬(wàn)基因組計(jì)劃”、美國(guó)“百萬(wàn)基因組計(jì)劃”先后于 2008 年、 2014 年和 2015 年啟動(dòng)，為人類基因組樣本的累積和探究疾病與基因的關(guān)系提供了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
3、基因組數(shù)據(jù)分析方法應(yīng)運(yùn)而生
人體基因組的分析已初步流程化和標(biāo)準(zhǔn)化。 生物信息學(xué)自 1987 年首次提出后，經(jīng)過近 30年的發(fā)展，從最初的基因組數(shù)據(jù)的收集和存儲(chǔ)，到利用數(shù)學(xué)建模和人工智能思想，挖掘數(shù)據(jù)背后的生物學(xué)意義、對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類、建立合理的二級(jí)和三級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，再到利用比較基因組學(xué)的方法，通過短讀序列拼接、基因預(yù)測(cè)和功能注釋，已有一定的能力用于處理龐大復(fù)雜的基因組數(shù)據(jù)。
4、疾病預(yù)防和個(gè)性化治療需求遠(yuǎn)未滿足
現(xiàn)代科學(xué)證實(shí)，大部分疾病是基因與外部環(huán)境共同作用的結(jié)果，幾乎所有疾病(除外傷)的發(fā)生均與基因有關(guān)。 人類基因組研究成果表明絕大部分人群攜帶有某些類疾病的易感基因，當(dāng)人群接觸某些不良因子和環(huán)境時(shí)，其發(fā)病幾率遠(yuǎn)高于非攜帶易感基因人群。因此，人們逐漸意識(shí)到只有真正了解自身的基因情況，才能通過改善客觀環(huán)境、定期體檢等方式盡可能地延緩或阻止疾病的發(fā)生。
我國(guó)慢性病患者人數(shù)快速增長(zhǎng)，對(duì)精準(zhǔn)醫(yī)療有著迫切需求。推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療需求。目前我國(guó)每年 310 萬(wàn)癌癥新增案例，高血壓患者達(dá) 2.6 億，糖尿病患者超過 1 億人，糖尿病潛在人群1.5 億;每年 220 萬(wàn)癌癥死亡案例和 300 萬(wàn)心血管疾病死亡案例。上述疾病通過傳統(tǒng)方法難以根治或治愈，對(duì)精準(zhǔn)醫(yī)療有著迫切需求。
越來(lái)越多的人意識(shí)到基因測(cè)序?qū)ψ陨斫】档闹匾浴?011 年去世的蘋果公司創(chuàng)始人史蒂芬?喬布斯患癌時(shí)，曾接受過全基因組測(cè)序。2013 年 5 月，奧斯卡影后安吉麗娜?朱莉通過基因檢測(cè)和相應(yīng)的切除手術(shù)，將患乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)從 87%降到 5%。
5、基因測(cè)序市場(chǎng)每年有望保持 20%以上增速
精準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)增速將遠(yuǎn)超醫(yī)藥行業(yè)整體水平。 據(jù)BCC Research 預(yù)測(cè)， 2015 年全球精準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模近 600 億美元，今后 5 年年增速預(yù)計(jì)為 15%，是醫(yī)藥行業(yè)整體增速的 3 至 4 倍。
其中，全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模從 2007 年的 800 萬(wàn)美元增長(zhǎng)至 2013 年約 45 億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將保持超過 20%的增速，至 2018 年將達(dá)到約 117 億美元。Markets and markets 預(yù)測(cè)中國(guó)的基因測(cè)序產(chǎn)業(yè) 2012-2017 年間 CAGR 有望達(dá) 20%-25%。
二、基因測(cè)序全產(chǎn)業(yè)鏈：上游測(cè)序儀器制造、中游測(cè)序服務(wù)與下游數(shù)據(jù)分析共同構(gòu)成
基因測(cè)序全產(chǎn)業(yè)鏈劃分為上游的測(cè)序儀器與試劑耗材市場(chǎng)，中游的基因測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)和下游的生物信息學(xué)分析市場(chǎng)。中下游市場(chǎng)面向群體包括醫(yī)院、藥廠、科研機(jī)構(gòu)以及消費(fèi)者等，可分為醫(yī)療和非醫(yī)療兩個(gè)領(lǐng)域。
醫(yī)療領(lǐng)域可分為人體基因組和人體微生物基因組兩個(gè)子領(lǐng)域。針對(duì)人體基因組的主要產(chǎn)品有腫瘤學(xué)(診斷篩查與治療、靶向用藥、伴隨診斷等)、生育(無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前診斷、胚胎植入前檢測(cè)、新生兒遺傳病排查、親子鑒定等)、遺傳學(xué)疾病和新藥研發(fā)指導(dǎo)等。目前人體微生物基因組與宿主健康的關(guān)系也已被重視，如 2007 年和 2008 年，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)和歐盟先后啟動(dòng)了人體微生物組計(jì)劃(HMP)和人體腸道宏基因組計(jì)劃(MetaHIT)，可通過分析人體微生物基因組檢測(cè)宿主的腸道疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肝病、糖尿病、肥胖以及腹腔腫瘤等。
在非醫(yī)療領(lǐng)域中，可以通過環(huán)境微生物基因組研究治理環(huán)境污染的新方法、探測(cè)石油存儲(chǔ)和地質(zhì)學(xué)研究，也可以用于農(nóng)牧業(yè)配種和司法鑒定等。本篇報(bào)告主要討論基因測(cè)序在醫(yī)療領(lǐng)域中針對(duì)人體基因組的應(yīng)用。
(一)歐美公司壟斷測(cè)序儀器與耗材市場(chǎng)
1、二代測(cè)序是目前主流測(cè)序技術(shù)，Illumina 占最大市場(chǎng)份額
測(cè)序技術(shù)是測(cè)序儀器的核心所在，迄今為止已歷經(jīng)四代發(fā)展。其中主要的是前三代測(cè)序技術(shù)： 第一代測(cè)序技術(shù)，即 Sanger 測(cè)序技術(shù);第二代測(cè)序技術(shù)是當(dāng)今主流技術(shù)，主要有 Illumina公司的 Solexa 和 HiSeq 技術(shù)， Life Tech 公司的 Solid 技術(shù)和 Roche 的 454 技術(shù);第三代 Pacific Biosciences 公司的 SMRT 測(cè)序技術(shù)。第四代測(cè)序技術(shù)正向著測(cè)序儀器體積更小的方向發(fā)展，如 Oxford Nanopore Technologies 公司的 MinIon 納米孔單分子測(cè)序技術(shù)。
主要公司有 Illumina, Life Tech (被 Thermo Fisher 以 136 億美元收購(gòu))和 Roche。其中 Illumina憑借其超高通量和相對(duì)較長(zhǎng)讀長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，占有超過 70%的市場(chǎng)份額。
2、三四代測(cè)序技術(shù) 10 年內(nèi)憑借超長(zhǎng)序列讀長(zhǎng)取代二代測(cè)序技術(shù)
我們預(yù)計(jì) 10 年后二代測(cè)序技術(shù)會(huì)被三、四代測(cè)序技術(shù)所取代。各代測(cè)序均有不足之處，一代測(cè)序的主要缺陷是低通量和高成本，二代的缺陷是序列長(zhǎng)度較短，三四代測(cè)序在準(zhǔn)確率方面有嚴(yán)重缺陷。由于 NGS 技術(shù)面臨的短序列缺陷可以通過生物信息學(xué)工具在一定程度上進(jìn)行彌補(bǔ)，因此二代測(cè)序技術(shù)是現(xiàn)今最穩(wěn)定，應(yīng)用范圍最廣泛的測(cè)序技術(shù)。但目前科學(xué)家正在通過減緩 DNA 序列通過納米孔速度的方式提高第三代測(cè)序的準(zhǔn)確度，相關(guān)成果已發(fā)表在《Nature》子刊。我們預(yù)計(jì) 10 年內(nèi)三、四代測(cè)序的準(zhǔn)確度將會(huì)顯著提升，屆時(shí)將在保證測(cè)序通量的基礎(chǔ)上，憑借著超長(zhǎng)序列讀長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)取代二代測(cè)序。
基因測(cè)序全產(chǎn)業(yè)鏈劃分為上游的測(cè)序儀器與試劑耗材市場(chǎng)，中游的基因測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)和下游的生物信息學(xué)分析市場(chǎng)。中下游市場(chǎng)面向群體包括醫(yī)院、藥廠、科研機(jī)構(gòu)以及消費(fèi)者等，可分為醫(yī)療和非醫(yī)療兩個(gè)領(lǐng)域。
(二)基因測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)百家爭(zhēng)鳴，積極向上下游延伸
目前全球有上千家廠商提供測(cè)序服務(wù)，中國(guó)有超過 200 家。美國(guó)擁有全世界最多得測(cè)序儀，中國(guó)測(cè)序儀數(shù)量不超過 500 臺(tái)。隨著市場(chǎng)對(duì)測(cè)序的需求不斷提升，中游市場(chǎng)提供測(cè)序服務(wù)的對(duì)象包括醫(yī)院、疾控中心、科研機(jī)構(gòu)等，提供包括用于無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前診斷、腫瘤診斷與治療、遺傳學(xué)診斷以及輔助生殖等相關(guān)的基因測(cè)序服務(wù)。
我國(guó)測(cè)序服務(wù)提供商積極地向產(chǎn)業(yè)鏈上游延伸。國(guó)內(nèi)在測(cè)序儀器市場(chǎng)的開發(fā)策略分為兩類：
(1)第一類是通過與國(guó)外儀器生產(chǎn)商合作，買斷產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的全部權(quán)利。如貝瑞和康與Illumina 合作生產(chǎn)的新型測(cè)序儀、華大基因收購(gòu)美國(guó)基因測(cè)序儀公司 Complete Genomics 后基于該平臺(tái)開發(fā) BGISEQ1000 測(cè)序儀、達(dá)安基因與 Life Tech 合作的 DA8600 測(cè)序儀。這種模式雖然使用國(guó)外的儀器技術(shù)，但通過國(guó)內(nèi)的儀器設(shè)備通道申報(bào) CFDA，申報(bào)和審批相對(duì)較快。
(2)第二類是自主研發(fā)模式，如紫鑫藥業(yè)與中科院基因組所合作的自主研發(fā)的二代測(cè)序儀器已于2014 年 4 月 18 日發(fā)布，數(shù)據(jù)產(chǎn)出量與 Roche 454 相當(dāng)。
中下游市場(chǎng)結(jié)合非常緊密，測(cè)序服務(wù)公司往往會(huì)提供有償?shù)纳镄畔W(xué)分析服務(wù)。美國(guó)大型的測(cè)序服務(wù)公司有：Sequenom, CardioDx 和 Foundation Medicine 等，國(guó)內(nèi)的主流測(cè)序服務(wù)公司有華大基因、諾禾致源、貝瑞和康、達(dá)安基因以及北陸藥業(yè)等。不同公司根據(jù)提供服務(wù)的內(nèi)容有所區(qū)分。
二代測(cè)序技術(shù)憑借通量大、精度高、價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì)，已成為目前主流測(cè)序技術(shù)。
由于專利保護(hù)力度大和技術(shù)門檻高，二代測(cè)序儀器制造市場(chǎng)壁壘較高，已被歐美公司壟斷。
(三)下游數(shù)據(jù)解讀能力需進(jìn)一步發(fā)展
人體基因組共有 23 對(duì)染色體，包含超過 30 億個(gè)堿基，而目前僅有 3%能從臨床給予解釋。由測(cè)序服務(wù)公司提供的原始序列文件在經(jīng)過系統(tǒng)地分析處理前，無(wú)法提供任何有效的信息。
數(shù)據(jù)有效分析的三要素包括高性能計(jì)算平臺(tái)、專業(yè)的分析軟件和高質(zhì)量的大樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)算平臺(tái)用于對(duì)測(cè)序儀器得出的原始序列文件進(jìn)行質(zhì)量剔除、序列匹配等一系列分析的基礎(chǔ)工作，分析軟件和大樣本數(shù)據(jù)庫(kù)用于遺傳解讀和咨詢。據(jù) Ebiotrade 調(diào)查，69%的被調(diào)查人員認(rèn)為數(shù)據(jù)的分析解讀是影響測(cè)序產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展最大的瓶頸。
數(shù)據(jù)分析的有效性將決定下游市場(chǎng)公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。目前全球有超過 100 家生物信息公司提供基因數(shù)據(jù)分析服務(wù)，成熟的高通量測(cè)序技術(shù)產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)，生物信息學(xué)分析市場(chǎng)涵蓋數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)、工作平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析軟件等。現(xiàn)階段生物信息學(xué)技術(shù)可以對(duì)基因組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行初級(jí)分析，主要集中在分析人體基因組的 SNP 和 Indel 檢測(cè)，而分析 SV 和 CNV 則受限于樣本量較少和 NGS 測(cè)序技術(shù)的局限性，無(wú)法使用精確的數(shù)學(xué)模型將上述變異與樣本表型相關(guān)聯(lián)。
三、市場(chǎng)前景：上游市場(chǎng)增速放緩，中下游市場(chǎng)潛力巨大
基因測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)增速快，預(yù)計(jì) 2016 年超過測(cè)序儀器市場(chǎng)。據(jù) Markets&Markets 預(yù)測(cè)，2014-2020 年上游市場(chǎng)中測(cè)序儀的復(fù)合增長(zhǎng)率是 15.4%。中游測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)重資產(chǎn)、技術(shù)附加值低，將是產(chǎn)業(yè)鏈中增速最快的，據(jù) BCC Research 預(yù)測(cè) 2011-2016 年復(fù)合增長(zhǎng)率為 29%。下游生物信息學(xué)分析市場(chǎng)輕資產(chǎn)、技術(shù)附加值高，據(jù) Frost&Sulivan 預(yù)測(cè) 2012-2018 年復(fù)合增長(zhǎng)率為 22.7%。
(一)測(cè)序服務(wù)產(chǎn)品主推無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前診斷、腫瘤診斷與個(gè)性化治療
目前中下游市場(chǎng)主要應(yīng)用領(lǐng)域有無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前診斷，腫瘤診斷與治療、遺傳病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和輔助生殖等。其中無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前診斷較為成熟，腫瘤診斷與治療預(yù)計(jì)很快將商業(yè)化，遺傳病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估市場(chǎng)仍需要培育。不同領(lǐng)域按照技術(shù)成熟度高低，分布在不同的生命周期中。
1、無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前診斷：胎兒產(chǎn)前診斷技術(shù)的革命性創(chuàng)新，市場(chǎng)遠(yuǎn)未飽和
2、腫瘤診斷與治療：預(yù)測(cè)患癌風(fēng)險(xiǎn)，制定個(gè)性化治療方案，監(jiān)控治療過程
3、輔助生殖：選擇健康胚胎，提高試管嬰兒成功率
4、遺傳病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：提示患病風(fēng)險(xiǎn)，及早干預(yù)
(二)國(guó)內(nèi)外中下游市場(chǎng)情況
1、美國(guó)：NIPT 市場(chǎng)已被全面覆蓋，腫瘤診斷與治療受到密切關(guān)注
2、中國(guó)：NIPT 市場(chǎng)接近飽和，企業(yè)紛紛涉足腫瘤診斷治療市場(chǎng)
(三)未來(lái)市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)：腫瘤診斷與治療成為重頭戲
(四)四大因素限制下游應(yīng)用，瓶頸有望逐步克服
1、基因組樣本量決定疾病預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確性
2、NGS 序列難以被恢復(fù)成完整基因組
3、遺傳咨詢?nèi)瞬藕?IT 人才匱乏
4、臨床醫(yī)師缺乏基因組學(xué)認(rèn)知，難以臨床指導(dǎo)治療方案
5、測(cè)序瓶頸逐步克服，預(yù)計(jì) 2018 年后可明顯改善醫(yī)療健康服務(wù)
四、政府鼓勵(lì)發(fā)展基因測(cè)序，配套認(rèn)證體系有待建立
(一)基因測(cè)序相關(guān)政策東風(fēng)頻吹，臨床級(jí)產(chǎn)品受政府試點(diǎn)和監(jiān)管
(二)我國(guó)消費(fèi)級(jí)測(cè)序產(chǎn)品的配套監(jiān)管和認(rèn)證體系有待建立
五、國(guó)外公司商業(yè)模式：依托先天稟賦系統(tǒng)性布局
國(guó)外公司對(duì)于基因測(cè)序領(lǐng)域的部署具有戰(zhàn)略性和系統(tǒng)性，各個(gè)公司依托自身的先天稟賦，向上游或下游延伸，鞏固自身的行業(yè)壁壘。
23andMe 專注于降低價(jià)格收集人體基因組樣本用于后續(xù)與藥廠的合作;Illumina 在鞏固 NGS 測(cè)序霸主地位的同時(shí)進(jìn)軍中下游市場(chǎng);羅氏則著力于開發(fā)和收購(gòu)三四代測(cè)序，同時(shí)開拓中下游市場(chǎng);谷歌充分利用互聯(lián)網(wǎng)公司優(yōu)勢(shì)，通過發(fā)展云端存儲(chǔ)分析技術(shù)收集基因組樣本。
(一)23andMe：大量收集基因組數(shù)據(jù)，進(jìn)軍藥物研發(fā)領(lǐng)域
(二)羅氏：布局三四代測(cè)序，制藥、診斷與器械協(xié)同發(fā)展，構(gòu)筑精準(zhǔn)醫(yī)療壁壘
(三)Illumina：站穩(wěn)測(cè)序腳跟，進(jìn)軍基因測(cè)序醫(yī)療市場(chǎng)
(四)谷歌：涉足下游領(lǐng)域，試圖通過基因組樣本量分羹市場(chǎng)
六、我國(guó)基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)處于初期布局階段
(一)國(guó)內(nèi)公司：處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，積極布局基因測(cè)序領(lǐng)域
中國(guó)的基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，技術(shù)和政策層面尚未成熟。行業(yè)領(lǐng)頭羊?yàn)槿A大基因，來(lái)自華大的人支撐國(guó)內(nèi)基因行業(yè)的發(fā)展。上市公司中，多家公司通過并購(gòu)參與基因測(cè)序板塊的一部分業(yè)務(wù)，積極地在產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游布局。并且除 NIPT 市場(chǎng)成熟度較高外，腫瘤診斷和個(gè)性化治療、胚胎植入前遺傳學(xué)篩查和診斷和遺傳病診斷還沒能形成成熟的市場(chǎng)，相關(guān)的診斷和治療不能成為醫(yī)療行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，仍需較長(zhǎng)時(shí)間的累積與發(fā)展。
(二)國(guó)內(nèi)商業(yè)模式探討
1、測(cè)序儀器和試劑：力爭(zhēng)非核心測(cè)序耗材國(guó)產(chǎn)化
2、分析技術(shù)：現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析方法壁壘較低，應(yīng)積極搶奪基因組數(shù)據(jù)資源發(fā)展高級(jí)分析方法
3、基因測(cè)序產(chǎn)品：CFDA 審批是關(guān)鍵，銷售渠道很重要
(三)投資邏輯：短期內(nèi)關(guān)注獲取基因組樣本和臨床表型數(shù)據(jù)能力強(qiáng)的公司，長(zhǎng)期內(nèi)關(guān)注發(fā)展三四代測(cè)序技術(shù)的公司
基因測(cè)序技術(shù)目前以Illumina 的二代測(cè)序(NGS)為主導(dǎo)，預(yù)計(jì) 10 年內(nèi)三、四代測(cè)序技術(shù)將在保證測(cè)序準(zhǔn)確率和通量的基礎(chǔ)下，憑借超長(zhǎng)序列讀長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)取代二代測(cè)序。短期關(guān)注獲取基因組樣本和臨床表型數(shù)據(jù)能力強(qiáng)的公司。精準(zhǔn)解讀基因組信息需利用大量基因組數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)集，訓(xùn)練疾病預(yù)測(cè)模型的參數(shù)。
驅(qū)動(dòng)因素、關(guān)鍵假設(shè)及主要預(yù)測(cè)：
1、 市場(chǎng)供應(yīng)端和需求端驅(qū)使基因測(cè)序市場(chǎng)發(fā)展，市場(chǎng)增速超過 20%
測(cè)序成本和耗時(shí)的下降、人體基因組數(shù)據(jù)累積初級(jí)階段完成、標(biāo)準(zhǔn)化的生物信息學(xué)分析方法初步建立、個(gè)體對(duì)疾病預(yù)防和個(gè)性化治療的需求驅(qū)動(dòng)基因測(cè)序市場(chǎng)飛速發(fā)展。全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模從 2007 年的800萬(wàn)美元增長(zhǎng)至 2013 年約45億美元，據(jù) BCC Research 預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將保持超過 20%的增速，至 2018 年將達(dá)到約117億美元。
2、 二代測(cè)序已處于市場(chǎng)發(fā)展中后期，預(yù)計(jì) 10 年后被三四代測(cè)序取代
由于通量大、精度高、價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì)，二代測(cè)序技術(shù)成為目前主流測(cè)序技術(shù)。但其明顯缺陷是序列長(zhǎng)度較短，難以完全還原人體基因組數(shù)據(jù)，為后續(xù)生物信息學(xué)分析和遺傳學(xué)解讀造成障礙。預(yù)計(jì)10年后，三、四代測(cè)序技術(shù)可以在保證精確度的情況下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)序列(>10000bp)測(cè)序。
3、基因測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)增速快，腫瘤診斷與治療受到密切關(guān)注
中游測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)重資產(chǎn)、技術(shù)附加值低，據(jù) BCC Research 預(yù)測(cè)將是產(chǎn)業(yè)鏈中增速最快的，預(yù)計(jì) 2011-2016 年復(fù)合增長(zhǎng)率為 29%。同時(shí)腫瘤診斷與治療將會(huì)占據(jù)中下游市場(chǎng)約 60%的市場(chǎng)份額。我們預(yù)計(jì) 2018 年，二代測(cè)序技術(shù)在肺癌、腸癌和乳腺癌相關(guān)領(lǐng)域的滲透率將會(huì)達(dá)到或超過 50%，屆時(shí)我國(guó)每年腫瘤測(cè)序市場(chǎng)將達(dá)到近 150 億人民幣。
特別推薦：銀河證券與市場(chǎng)不同的觀點(diǎn)
銀河證券認(rèn)為基因測(cè)序產(chǎn)品發(fā)展的長(zhǎng)期瓶頸是測(cè)序技術(shù)水平。NGS 測(cè)序讀長(zhǎng)過短，直接影響對(duì)基因組數(shù)據(jù)的解讀能力，包括生物信息學(xué)分析技術(shù)和遺傳咨詢。人體基因組包含超過 60 億個(gè)堿基，通過 NGS 測(cè)序得到的基因組，只能對(duì)其中單個(gè)堿基的突變(SNP)或 20bp 以下的堿基突變(Indel)進(jìn)行分析，僅有 3%序列能從臨床給予解釋。然而分析基因組序列的結(jié)構(gòu)變異和拷貝數(shù)變異將是攻克復(fù)雜疾病的突破口。
銀河證券認(rèn)為基因測(cè)序產(chǎn)品發(fā)展的短期瓶頸是獲取高質(zhì)量基因組數(shù)據(jù)和臨床表型數(shù)據(jù)的能力。目前公司對(duì)于基因組數(shù)據(jù)的遺傳解讀大部分通過文獻(xiàn)調(diào)研，但該方法對(duì)不同地區(qū)的不同人種并不適用。為通過基因組準(zhǔn)確解讀患病情況，統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和數(shù)學(xué)建模必不可少。高質(zhì)量的基因組樣本作為自變量、臨床表型數(shù)據(jù)作為因變量，對(duì)模型參數(shù)的訓(xùn)練有著舉足輕重的作用。
投資策略：短期內(nèi)關(guān)注獲取基因組樣本和臨床表型數(shù)據(jù)能力強(qiáng)的公司，長(zhǎng)期關(guān)注發(fā)展三四代測(cè)序技術(shù)的公司。
銀河證券對(duì)國(guó)外公司商業(yè)模式和投資策略進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)主要有兩個(gè)布局方向：
(1)累積基因組樣本，如 23andMe 和 Google 均通過累積基因組樣本量分羹市場(chǎng);
(2)發(fā)展超長(zhǎng)讀長(zhǎng)的新型測(cè)序技術(shù)：如羅氏則放棄二代測(cè)序市場(chǎng)，重點(diǎn)布局三四代測(cè)序和腫瘤領(lǐng)域。我們認(rèn)為只有通過累積足夠數(shù)量的“專病”基因組樣本和發(fā)展三四代測(cè)序技術(shù)，才能將疾病的基因型與表型完美關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的有效預(yù)防、精確診斷和個(gè)性化治療。
投資時(shí)應(yīng)注意風(fēng)險(xiǎn)因素：短期內(nèi)基因測(cè)序產(chǎn)品難以獲得飛躍式發(fā)展，大部分處于消費(fèi)級(jí)和科研級(jí)應(yīng)用階段。
備注：本文僅代表銀河證券觀點(diǎn)，不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)。
