科技是第一生產力。在醫療領域的發展變革中，科技的力量無處不在彰顯。精準醫療的概念由最初的「霧裡看花」，經過短短數年的發展業已碩果纍纍。精準醫療包括精準診斷和精準治療兩個方面。「精準」是核心，基因測序是基礎。
精準醫學的實現需綜合考慮多方因素，包括個人基因、環境因素、生活習慣差異等，其本質上是通過基因組、蛋白質組等組學和醫學前沿技術，對大樣本人群與特定疾病類型進行生物標記物的分析與鑑定、驗證，從而精確尋找疾病發生原因與治療靶點，對一種疾病的不同分類、發展過程進行精確分類，最終實現對疾病的個性化精準治療，從而提高疾病診治與預防效益。
本文通過闡述國內外精準醫療行業發展與腫瘤基因檢測創新企業的發展情況，為各位讀者展現該行業的發展現狀及未來趨勢。
行業現狀：精準醫學獨領風騷，基因檢測行業快速增長
國際領域精準醫療的建立與發展，源自美國醫學界2011年提出的「精準醫學」概念。2015年，美國國情咨文中提出「精準醫學計劃」，開啟了精準醫學引領未來醫學發展的新時代。精準醫學涵蓋範圍廣泛，涉及多學科的融合。精準醫療產業在提高人類健康水平、節約醫療資源成本的同時也將帶來巨大的經濟效益。由於精準醫療產業內需巨大且邊際效應明顯，已經成為當前帶動生物醫藥總產值增長的重要引擎。根據國際市場研究機構BBC Research的測算數據，2015—2020年全球精準醫療市場規模的年均復合增長率將達到15%，相當於同期醫藥行業增速的3—4倍。預計2020年，全球精準醫療市場規模將達到1050億美元。
中國早在20世紀初就開始關注「精準醫學」，2006年首次提出「精準外科」的概念，2015年國家精準醫療戰略專家委員會成立。在全球精準醫療發展的影響下，我國近幾年積極出台政策，促進基因測序、靶向治療等精準醫療相關產業的發展，同時加速行業監管跟進與政策方向指引。精準醫療已經被納入「十三五」重大科技專項，進入了快速發展的新階段。據有關部門統計，2018年我國精準醫療的市場規模超過550億元，其中精準診斷市場規模占比約為29.3%。
隨著經濟的不斷發展和測序市場的規範化，中國測序市場增速明顯，將進入快速發展期。據前瞻產業研究院發布的《中國基因檢測行業戰略規劃和企業戰略諮詢報告》統計數據顯示：2012年我國基因檢測行業市場規模僅僅為44億元，之後呈逐年快速增長態勢。2013年中國基因檢測行業市場規模為55億元，同比增長25%。2015年中國基因檢測行業市場規模首次突破百億元，同比增長52.2%。2012—2017年期間同比增速均在20%以上，2018年達到207億元，同比增長31%，增勢依舊強勁。基因測序服務是帶動市場規模增長的重要因素，隨著測序技術的成熟，檢測成本將會呈逐年下降趨勢，必將提高基因測序服務的市場滲透率，推動市場發展。
腫瘤領域是基因檢測市場競爭的主戰場。全國每年腫瘤新發病例約為400萬，考慮腫瘤患者存在復發風險，絕對數量更為龐大。在美國，靶向藥物在腫瘤患者用藥結構中占比超過50%，而在中國目前僅為10%—20%。腫瘤基因檢測市場近幾年呈倍速增長，以30%計算，每年大約可檢測100萬人次。隨著基因檢測技術的不斷發展及腫瘤個體化用藥的爆髮式增長，預計2025年腫瘤基因檢測在腫瘤患者中的市場滲透率將會達到30%—40%。目前基因檢測價格區間基本在3000—25000元，考慮基因測序價格不斷下降以及有望進入醫保等因素，預計2025年腫瘤基因檢測價格區間降至2000—15000元。據此預測，到2025年，我國腫瘤基因檢測市場規模預計將達到120億—480億元，潛力巨大。
行業發展：NGS高通量測序，助力腫瘤患者生命續航
2019年5月31日—6月4日，美國臨床腫瘤學會（ASCO）年會圓滿落幕。本屆年會以「Caring for Every Patient， Learning From Every Patient」為主題，全球頂級專家匯聚一堂，分享了抗癌領域研究的最新進展，精準醫學的快速發展讓更多的癌友們看到了生命續航的希望。基因檢測是實現腫瘤精準治療的前提與基礎，精準識別腫瘤生物分子特徵對於早期篩查、分子分型、用藥指導、預後監測等具有關鍵指導作用，尤其表現在指導臨床合理使用靶向與免疫藥物。
克利夫蘭醫學中心Dr. Pennell通過建模探討最具成本及時間效益的基因檢測方法，結果發現NGS檢測較其它檢測方法可節省12.7萬—150萬美元不等，無論是在成本還是時間效益上，NGS較其它檢測方法均具有顯著優勢。在臨床腫瘤治療中，基因檢測首選NGS。NGS檢測可以同時檢測常見突變、罕見突變、雙突變、基因融合、基因擴增等基因全面突變信息，指導靶向用藥、揭示耐藥機制；同時，基於NGS的液體活檢技術可實現動態監測，更早提示腫瘤復發和轉移。
雖然分子標誌物檢測對指導腫瘤用藥是必需的，但在臨床實踐中，分子檢測的普及程度遠低於預期。以EGFR檢測為例，EGFR檢測的普及程度在世界各地不盡相同，儘管在北美從2010年至2013年的20%提高到了2018年的87%，但在中國仍低於50%，遠未達到100%的預期；除此之外，2018年ROS1檢測普及率僅為28%，可見分子檢測的普及均有提高的空間，NGS檢測的應用未來可期。
行業格局：創新為王，實力「黑馬」脫穎而出
在整個臨床級基因檢測市場中，目前主要是華大基因、貝瑞基因、達安基因、迪安診斷、金域醫學等。其中，華大基因、貝瑞基因的高通量測序業務在生殖健康領域（主要為NIPT業務）占較大比重。近幾年來，除生殖健康領域以外，基因檢測在腫瘤治療領域應用也較為廣泛。
在腫瘤基因檢測領域，近幾年湧現出很多科研創新能力較強的「黑馬」。腫瘤基因檢測公司主要以兩種模式開展業務：
第一種LDT模式即第三方醫學檢驗所檢測模式。在LDT模式下，待檢測樣本集中送至中心實驗室，實驗室使用自行建立及優化過的檢測試劑及流程進行檢測並出具檢驗報告。該實驗室的實驗體系和檢測能力經過行業監管認定；檢測質量控制通過監管單位進行外部室間質評，以及日常內部質檢環節進行保證。
第二種IVD模式（體外診斷）。在我國，體外診斷試劑受國家藥品監督管理局下屬器械審評中心審核及批准，是將相關檢測技術按照《體外診斷試劑註冊管理辦法》申報註冊成為醫療器械（試劑盒），並將其銷售給醫療機構，由醫療機構使用該試劑盒在醫療機構自行開展檢測的模式。自2018年下半年開始，國家首批批准了基於高通量測序的腫瘤基因檢測試劑盒。
世和基因 2013年成立於南京，實驗室獲得國際CAP&CLIA雙重認證。公司致力於臨床腫瘤精準分子檢測、液體活檢及臨床轉化研究。目前已積累超220000例中國人群腫瘤大樣本資料庫。肺癌多基因試劑盒通過國家創新醫療器械特別審查程序，於2018年9月獲NMPA批准上市。
燃石醫學成立於2014年，從臨床腫瘤診療輔助到健康人群早篩，業務發展較為迅速。
諾禾致源業務覆蓋生命科學基礎科研服務、醫學研究與技術服務、建庫測序平台服務，為全球研究型大學、科研院所、醫院等提供基因測序和生物信息技術支持等服務，其多基因檢測試劑盒於2018年8月獲批上市。
艾德生物集腫瘤精準醫療診斷產品的研發、生產、銷售、服務為一體，同時具備三類體外診斷產品生產/經營資質及獨立臨床醫學檢驗資質。備受關注的基於NGS的腫瘤基因檢測試劑盒，艾德生物是繼燃石醫學、諾禾致源、世和基因之後獲批的第四家。
行業未來：技術引領，雲計算和AI技術助推行業發展
1.技術引領，液體活檢將在腫瘤領域大放異彩
在臨床腫瘤診療中，晚期腫瘤患者常常難以獲取手術或穿刺組織樣本，液體活檢技術的出現解決了這一難題。以ctDNA檢測為代表的腫瘤液體活檢技術的進步，為基因檢測在腫瘤臨床診斷領域的應用進一步奠定了基礎。2018年，中華醫學會檢驗醫學分會、國家衛生健康委員會臨床檢驗中心共同制定的《液體活檢在臨床腫瘤診療應用和醫學檢驗實踐中的專家共識》明確提出：推薦液體活檢應用於無法獲取組織標本的患者。在實際應用中，ctDNA在腫瘤領域的應用已經由最早的輔助診斷疾病、評估治療療效和揭示耐藥機制，逐步轉向腫瘤的復發監測及早篩。
基於大數據統計結果顯示，由於循環系統的稀釋作用，約有60%—70%左右的ctDNA突變丰度在1%以下，這是目前ctDNA檢測所面臨的最大挑戰。提高測序深度將不可避免地增加由DNA氧化/FFPE損傷、PCR擴增帶來的隨機錯誤突變，增加假陽性率，普通NGS測序難以區分這些錯誤突變。如何提高檢測LOD是ctDNA檢測技術的關鍵。Guardant Health是一家全球領先的專注於液體活檢的公司。在國內，世和基因、燃石醫學等在液體活檢診斷業務方面處於較為領先地位。
2.大樣本積累，未來藉助雲計算和AI技術發展可期
未來基因檢測行業規模、應用領域將會不斷擴大，測序成本下降是必然趨勢。這將促使基因檢測能在更廣闊的研究領域上發揮作用，包括臨床診斷、遺傳風險檢測、疾病早期篩查等，從而推動行業規模的進一步增長。樣本積累仍是目前許多基因檢測公司的主要發力點。
但是，隨著樣本量的增加，現有的依託公有資料庫、算法相對傳統的生物信息分析軟體，將無法滿足基因檢測公司業務發展的需要及用戶需求。雲計算和人工智慧技術的發展，為大規模、快速運算和分析基因大數據提供了便利條件，而這在未來基因檢測行業市場競爭中，將發揮越來越重要的作用。
（作者：生物醫藥與人工智慧融合發展研究課題組，課題組成員：宋立華、謝娜、曹鑫、燕南征）
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本文系《中國企業報》原創，編輯：米果。
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