摘要：數(shù)據(jù)分析成為基因測序行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié);生殖健康領(lǐng)域產(chǎn)品相對成熟，市場仍有較大發(fā)展空間;中國基因測序市場增長率超20%，為增長最快國家之一。

　　基因測序行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析

　　● 政策環(huán)境：政策利好，臨床級產(chǎn)品監(jiān)管逐步規(guī)范化

　　2016年3月，科技部發(fā)布《關(guān)于發(fā)布國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究等重點(diǎn)專項(xiàng)2016年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知》，將“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”列為2016年優(yōu)先啟動的重點(diǎn)專項(xiàng)之一。政府鼓勵和支持以基因測序?yàn)榛A(chǔ)的精準(zhǔn)醫(yī)療，行業(yè)迎來政策紅利。

　　政府在鼓勵行業(yè)發(fā)展的同時，也逐步加強(qiáng)臨床級基因測序產(chǎn)品的監(jiān)管。2014年，衛(wèi)計(jì)委和食品藥品監(jiān)管總局加強(qiáng)基因測序行業(yè)監(jiān)管，規(guī)定基因檢測儀器、診斷試劑和相關(guān)醫(yī)用軟件等產(chǎn)品，需經(jīng)CFDA審批注冊，并經(jīng)衛(wèi)計(jì)委批準(zhǔn)技術(shù)準(zhǔn)入方可臨床應(yīng)用。此后分別批準(zhǔn)了華大基因、達(dá)安基因和貝瑞和康等企業(yè)的基因測序診斷NIPT產(chǎn)品，無創(chuàng)產(chǎn)檢和腫瘤測序等臨床級別的基因測序產(chǎn)品和服務(wù)逐步走向規(guī)范化。

　　● 經(jīng)濟(jì)環(huán)境：醫(yī)療支出呈增長趨勢，提升行業(yè)機(jī)會

　　世界銀行數(shù)據(jù)顯示，除中低收入國家外，其余各類收入類型國家人均醫(yī)療支出占人均GDP的比重均呈現(xiàn)逐年上升趨勢。醫(yī)療保健人均支出占比的提高，一方面來自醫(yī)療費(fèi)用的上漲，另一方面則來自人們對于健康的重視程度的提高。

　　艾瑞分析認(rèn)為，隨著人均收入的增長，人們越來越重視自己的健康狀況，因而人均醫(yī)療支出占比也呈現(xiàn)逐步上升的趨勢。人們健康意識的提高，將有利于提高用戶或病患對于基因測序產(chǎn)品和服務(wù)的接受度和付費(fèi)意愿。

　　● 社會環(huán)境：復(fù)雜疾病死亡率高，催生精準(zhǔn)醫(yī)療需求

　　衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)顯示，2013年城市居民主要疾病死亡率前三分別為惡性腫瘤、心臟病和冠心病，這組數(shù)據(jù)表明腫瘤等復(fù)雜疾病在我國具有較高的死亡率。而傳統(tǒng)治療方案在治療腫瘤等復(fù)雜疾病時，治療效果不佳。數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)治療方案在腫瘤治療上的用藥無效率高達(dá)75%，在老年癡呆癥治療上的用藥無效率為70%，在糖尿病治療上的用藥無效率為43%。

　　艾瑞分析認(rèn)為，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)在治療復(fù)雜疾病時的效果并不佳，同時人們也逐漸意識到大多數(shù)復(fù)雜疾病是自身基因同外界環(huán)境和個人生活習(xí)慣等因素共同作用的結(jié)果，迫切需求在治療上的個性化。

　　● 技術(shù)環(huán)境：基因測序技術(shù)更新迭代速度加快

　　從1986年第一臺商用基因測序設(shè)備出現(xiàn)，到第二代測序設(shè)備出現(xiàn)，中間間隔19年;而第二代設(shè)備到第三代設(shè)備只用了5年，基因測序設(shè)備更新迭代的速度正在加快。目前二代測序設(shè)備在通量、準(zhǔn)確度上都有了較大的提高，同時測序成本也隨之大幅度下降，已成為商用測序的主流;三代測序設(shè)備在DNA 序列片段讀長上優(yōu)于二代設(shè)備，但在準(zhǔn)確度上較二代設(shè)備差，未來隨著技術(shù)的改善，三代測序設(shè)備也將更為穩(wěn)定和成熟。

　　● 技術(shù)環(huán)境：二、三代測序技術(shù)并存，但二代技術(shù)仍為主導(dǎo)

　　基因測序技術(shù)歷經(jīng)Sanger雙脫氧終止法、邊合成邊測序法和單分子測序法等三代技術(shù)。一代技術(shù)在讀長和準(zhǔn)確率上具有優(yōu)勢，但其通量較小并且成本非常高;二代技術(shù)改進(jìn)了一代技術(shù)在通量上的問題，同時大幅度降低了測序成本，但二代技術(shù)在讀長上較短;三代技術(shù)在讀長上優(yōu)于二代技術(shù)，但在準(zhǔn)確率上較二代技術(shù)差，目前還不成熟。現(xiàn)階段，二代技術(shù)同三代技術(shù)并存，由于三代技術(shù)在準(zhǔn)確率上不高，技術(shù)有待進(jìn)一步完善，因而使用范圍還比較小;二代技術(shù)憑借高通量和較高的準(zhǔn)確率擁有較高的使用率，是目前主流的基因測序技術(shù)。

　　● 技術(shù)環(huán)境：技術(shù)進(jìn)步帶動基因測序成本大幅下降

　　艾瑞整理公開數(shù)據(jù)顯示，基因測序成本呈現(xiàn)大幅度下降趨勢，2001年平均每兆數(shù)據(jù)量基因測序成本是5292.4美元，單人類基因組測序成本是9526.3萬美元，至2006年新一代測序技術(shù)推出，平均每兆數(shù)據(jù)量基因測序成本下降至581.9美元，單人類基因組測序成本下降至1047.5萬美元，此后基因測序成本以超“摩爾定律”的速度不斷下降，從單個人類基因組1000萬美元下降到 2013年的5000美元;2014年1月Illumina推出HiSeq X Ten 更是將單人類基因組測序成本降至1000 美元以下。

　　艾瑞分析認(rèn)為，伴隨基因測序技術(shù)的更新?lián)Q代，基因測序的成本不斷下降的趨勢仍將繼續(xù)。基因測序成本的進(jìn)一步下降，將為基因測序技術(shù)的廣泛使用提供良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，也將推動醫(yī)療行業(yè)的大變革。

　　基因測序行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

　　● 國外基因測序產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

　　● 中國基因測序產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

　　基因測序行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈解析

　　● 上游：測序設(shè)備由國外壟斷，國產(chǎn)設(shè)備多方式突圍

　　艾瑞整理公開數(shù)據(jù)顯示,目前共有7389臺基因測序設(shè)備，分布在60多個國家中，其中Illumina公司的HiSeq2000、GA2x、MiSeq和NextSeq等測序平臺占比為83.9%;ThermoFisher公司的SOLiD、IonTorrent和IonProton等測序平臺占比為9.9%;Roche公司的454平臺占比為5.3%。Illumina和ThermoFisher設(shè)備占比超過90%，上游基因測序設(shè)備制造已形成壟斷。

　　盡管基因測序設(shè)備目前仍由國外壟斷，但國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)通過各種方式研發(fā)和生產(chǎn)基因測序設(shè)備。基因測序設(shè)備國產(chǎn)化主要有三種方式：1)自主研發(fā)方式，如紫鑫藥業(yè)同中科院合作開發(fā)的二代測序設(shè)備BIGIS系列產(chǎn)品，華因康開發(fā)的基因測序儀HYK-PSTAR-IIA;2)收購國外企業(yè)的方式，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(shè)備知識產(chǎn)權(quán);3)合作開發(fā)的方式，如貝瑞和康和Illumina合作開發(fā)的基因測序儀NextSeqCN500。

　　● 上游：新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但技術(shù)還未成熟

　　● 中游：國內(nèi)測序服務(wù)競爭趨于白熱化

　　基因測序上游設(shè)備制造環(huán)節(jié)目前處于國外壟斷狀態(tài)，且進(jìn)入技術(shù)門檻非常高，一般企業(yè)難以從上游設(shè)備制造環(huán)節(jié)切入市場。相較于上游設(shè)備制造環(huán)節(jié)，中游的基因測序服務(wù)在技術(shù)門檻上相對要低一些。近幾年，盡管衛(wèi)計(jì)委和藥監(jiān)局對基因測序臨床應(yīng)用市場加強(qiáng)了管理，但消費(fèi)級基因測序服務(wù)企業(yè)層出不窮，目前已有超過150家企業(yè)和機(jī)構(gòu)從事基因測序相關(guān)業(yè)務(wù)。

　　艾瑞分析認(rèn)為，國內(nèi)提供基因測序服務(wù)的機(jī)構(gòu)呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，隨著測序服務(wù)機(jī)構(gòu)數(shù)的增長，測序服務(wù)市場的競爭也將趨于白熱化。而整個測序服務(wù)行業(yè)的競爭加劇，在一定程度上也將驅(qū)動測序服務(wù)價(jià)格下降。

　　● 中游：多加企業(yè)引入X Ten，測序服務(wù)持續(xù)升溫

　　2014年藥明康德、云健康和諾禾致源分別引入HiSeq X 10測序平臺，掀起中國企業(yè)采購“測序神器”的第一波小高潮。2016年4月，多家基因測序公司集中引進(jìn)IlluminaHiSeq X Ten，掀起引進(jìn)“測序神器”的第二波高潮。目前累計(jì)對外披露擁有IlluminaHiSeq X Ten的企業(yè)(或機(jī)構(gòu))有8個，共計(jì)9套測序平臺。

　　HiSeq X Ten是Illumina于2014年推出的測序系統(tǒng)，其功能定位為工廠規(guī)模的測序平臺，由10臺超高通量測序儀組成，測序讀長為2×150bp，單臺儀器每次運(yùn)行可產(chǎn)出高達(dá)1.8Tb的數(shù)據(jù)，10臺儀器同時運(yùn)行時，每周至少可完成320個人類基因組測序，每年至少完成18000個人類基因組測序。

　　艾瑞分析認(rèn)為，目前我國基因組測序需求主要來自科研機(jī)構(gòu)，多加企業(yè)密集引入HiSeq X 10測序平臺，將有利于我國基因組學(xué)的發(fā)展，但是目前科研機(jī)構(gòu)對于基因組測序的需求遠(yuǎn)低于基因組測序服務(wù)的供給能力，整體而言，基因組測序處于供大于求的狀態(tài)，競爭將加劇。

　　● 中游：數(shù)據(jù)分析成為基因測序行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

　　艾瑞整理公開數(shù)據(jù)顯示，全球基因測序數(shù)據(jù)分析市場規(guī)模發(fā)展迅速，2012 年市場規(guī)模不超過 2 億美元的市場，預(yù)計(jì) 2018 年將達(dá)到接近 6 億美元，復(fù)合增長率為 22.7%。

　　艾瑞分析認(rèn)為，隨著高通量測序設(shè)備的廣泛應(yīng)用，基因數(shù)據(jù)量也呈倍數(shù)增長。數(shù)據(jù)量的增長，也使得基因測序的工作重心從繁重的人工測序轉(zhuǎn)到了中游的數(shù)據(jù)分析上。從二代測序儀運(yùn)行下來得到的原始數(shù)據(jù)并不能提供關(guān)于疾病的信息，需要后期經(jīng)過基因組的比對，數(shù)據(jù)的過濾篩選等多個步驟才能得到基因組上的變異信息，才能為疾病的診斷和治療提供參考?；驍?shù)據(jù)分析和解讀，關(guān)系到下游基因測序的應(yīng)用，其是掣肘基因測序行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　目前基因測序數(shù)據(jù)分析市場行業(yè)集中度比較低，全球越有超過 100 家生物信息公司從事基因數(shù)據(jù)的分析和處理。同時現(xiàn)階段生物信息公司業(yè)務(wù)往往大而雜，而專注某一醫(yī)療領(lǐng)域的生物信息公司(如精準(zhǔn)癌癥)少之又少。國內(nèi)市場專注基因組數(shù)據(jù)分析的生物信息公司并不多，該領(lǐng)域值得期待。

　　● 基因數(shù)據(jù)到知識的滯后，阻礙基因測序臨床上的廣泛應(yīng)用

　　隨著高通量測序技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，人類基因組的測序成本從1000萬美元下降至 1000 美元以下，同時基因數(shù)據(jù)也呈指數(shù)增長。盡管當(dāng)前基因測序成本大幅下降，但是基因測序的應(yīng)用仍主要集中在醫(yī)療領(lǐng)域，且主要集中在生殖健康和腫瘤診斷治療兩個領(lǐng)域，在臨床上的應(yīng)用范圍并不廣泛。

　　艾瑞分析認(rèn)為，限制基因測序臨床上大規(guī)模應(yīng)用的主要原因有：1)從基因數(shù)據(jù)到知識的滯后，復(fù)雜疾病是由于心理因素、生活習(xí)慣、自然環(huán)境、居住環(huán)境和社會環(huán)境等多方面因素作用于人體而導(dǎo)致的;2)人體生物信息復(fù)雜而多樣，以DNA 為基礎(chǔ)的基因測序只能反映細(xì)胞活動的一部分機(jī)制;3)樣本處理能力還不高，現(xiàn)階段對各種樣本(血、組織、糞、便等 )。

　　● 下游：科研機(jī)構(gòu)為基因測序主要應(yīng)用機(jī)構(gòu)

　　艾瑞整理公開數(shù)據(jù)顯示，2015年上半年華大基因Top5客戶中，科研機(jī)構(gòu)占了3個，來自這三個科研機(jī)構(gòu)的銷售收入為5563.9萬元，在總銷售收入中的占比為6.8%，說明華大基因的大客戶主要來自中國科學(xué)院等科研機(jī)構(gòu)。此外，GEN研究報(bào)告也顯示，目前科研機(jī)構(gòu)是基因測序服務(wù)的主要應(yīng)用機(jī)構(gòu)，占比為64.0%，其次是生物科技公司，占比為17.0%。

　　艾瑞分析認(rèn)為，目前基因測序的應(yīng)用主要還是以基礎(chǔ)研究為主，臨床及健康管理方向還未得到廣泛應(yīng)用。一方面，基因數(shù)據(jù)分析和解讀上仍有較大限制，基因數(shù)據(jù)的解讀目前很大程度還停留在基因水平，而不是精確的基因突變水平，同時基因數(shù)據(jù)未能同病患生理體征、生活習(xí)慣檢測和微觀環(huán)境等多維度數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析;另一方面，目前測序技術(shù)周期較長(以周為單位)和成本較貴(以萬為單位)。隨著基因測序技術(shù)的更新迭代和醫(yī)療大數(shù)據(jù)的興起，未來基因測序?qū)⒃谂R床和個人健康管理上得到廣泛應(yīng)用。

　　基因測序行業(yè)需求分析

　　● 臨床醫(yī)療是目前基因測序主要應(yīng)用領(lǐng)域之一

　　基因測序目前可應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域和非醫(yī)療領(lǐng)域。醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域主要有生殖健康、遺傳病檢測、新藥研發(fā)、腫瘤診斷及治療、心血管疾病以及醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究，其中生殖健康、腫瘤診斷及治療、新藥研發(fā)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究是目前最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。基因測序在非醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要有環(huán)境污染治理、生物多樣性保護(hù)、食品及中藥材同源鑒定、農(nóng)牧業(yè)育種及司法鑒定等。

　　● 生殖健康領(lǐng)域產(chǎn)品相對成熟，市場仍有較大發(fā)展空間

　　基因測序技術(shù)在生殖健康領(lǐng)域的應(yīng)用可分為胚胎植入檢查、產(chǎn)前檢查和新生兒疾病篩查?；驕y序技術(shù)在生殖健康領(lǐng)域的應(yīng)用較早，同時衛(wèi)計(jì)委和CFDA在2014年也加強(qiáng)了對相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)管，目前生殖健康基因測序產(chǎn)品已開始逐步成熟。

　　艾瑞分析認(rèn)為，我國二胎政策的放開，高齡產(chǎn)婦和新生嬰兒的數(shù)量將有一定的增長，同時對于產(chǎn)前檢查和新生兒疾病篩查的需求也會增長。此外，我國不孕不育率呈逐年上漲趨勢，對于胚胎植入前基因測序服務(wù)的需求也將增長。伴隨基因測序技術(shù)的成熟，生殖健康基因測序服務(wù)的滲透率也將增長，行業(yè)仍有較大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。

　　● 腫瘤診斷治療應(yīng)用為基因測序最具潛力的應(yīng)用市場

　　腫瘤是機(jī)體在各種致癌因素作用下，局部組織的細(xì)胞在基因水平上失去對其生長的控制增生所形成的新生物?！?014 年世界癌癥報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，全球癌癥病例預(yù)計(jì)癌癥新增病例會從 2012 年的 1400 萬，遞增至 2025 年的1900 萬，到 2035 年將達(dá) 2400 萬。

　　Illumina公司預(yù)測基因測序全球總市場容量為200億美元，腫瘤診斷與治療應(yīng)用方向?yàn)?20億美元，占比為60%，是基因測序最大的應(yīng)用市場。同時，麥肯錫預(yù)測基因測序技術(shù)在肺癌、腸癌、乳腺癌和前列腺癌等領(lǐng)域的滲透率將高于20%。

　　艾瑞分析認(rèn)為，腫瘤診斷和治療是基因測序最具發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用市場，主要原因有：1)全球癌癥發(fā)病率逐步攀升，癌癥負(fù)擔(dān)正在不斷加重，8 個死亡病例中就有 1 個就是癌癥，特別對中國而言，人口老齡化的不斷增加，環(huán)境污染和食品安全問題日益惡化，都使癌癥的負(fù)擔(dān)尤為突出;2)由于腫瘤具有顯著的個體差異性，傳統(tǒng)醫(yī)療方式在腫瘤治療上具有非常大的局限性，而基因測序能夠提供病患個體差異信息，并為腫瘤治療提供指導(dǎo)，能夠提高用藥的安全性和有效性。

　　● 全球基因測序市場將超110億美元，復(fù)合增長率超20%

　　艾瑞整理公開數(shù)據(jù)顯示，全球基因測序市場規(guī)模呈逐年增長的趨勢，2007年全球基因測序市場規(guī)模為7.9億美元，到2014年市場規(guī)模為54.5億美元，預(yù)計(jì)2018年全球基因測序市場規(guī)模將超過110億美元，年復(fù)合增長率為21.1%，市場增長迅速。

　　艾瑞分析認(rèn)為，基因測序服務(wù)和上游基因測序耗材和試劑是帶動市場規(guī)?？焖僭鲩L的主要因素。隨著基因測序技術(shù)的成熟，基因測序成本呈逐年下降趨勢，測序成本的下降，將提高基因測序服務(wù)的滲透率，進(jìn)而推動市場快速發(fā)展?；驕y序需求增長的同時，也增加了對基因測序耗材和試劑的需求，因此在基因測序服務(wù)增長的同時，也帶動了測序耗材和試劑的增長。

　　● 中國基因測序市場增長率超20%，為增長最快國家之一