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NGS基因檢測是什么意思 中國NGS生物企業的發展概況

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NGS經過十多年來的(de)發展,已(yi)經滲透到生(sheng)命科學(xue)(xue)的(de)各個領(ling)域,不管是婚孕檢(jian)查(cha)(cha),還(huan)是產前遺(yi)傳(chuan)病檢(jian)查(cha)(cha)、新(xin)(xin)生(sheng)兒基因(yin)檢(jian)測(ce)、腫(zhong)瘤檢(jian)測(ce)等方面都(dou)(dou)大放異(yi)彩,它在(zai)醫學(xue)(xue)界引發了一場新(xin)(xin)的(de)技術革(ge)命,無數(shu)生(sheng)物企業都(dou)(dou)為之瘋(feng)狂,本期專題,我們(men)就來聊(liao)聊(liao)這項大熱(re)了多年的(de)醫學(xue)(xue)技術—NGS。

  • 在(zai)很早之前,諾貝爾醫學獎獲(huo)得者利根川進博(bo)士就告訴(su)我們:人體除(chu)了外傷外,一切疾病都與(yu)基因有關(guan)。

    基因是所有生物最大的秘(mi)密(mi),對于(yu)我(wo)們人類而(er)言(yan),它決定了我(wo)們的生老(lao)病死,你(ni)的健康(kang)與否、美(mei)丑、壽(shou)命(ming)、高矮胖(pang)瘦都與基因有關,它是我(wo)們生命(ming)的操縱者和調控者。

    NGS就是(shi)專門(men)解讀基因的一項基因測序技術。

NGS是什么
  • 定義

    高通量測(ce)(ce)序(xu)(xu)技(ji)術又稱“下一代”測(ce)(ce)序(xu)(xu)技(ji)術,簡稱NGS。高通量測(ce)(ce)序(xu)(xu)技(ji)術是將(jiang)DNA(或者cDNA)隨機片段化(hua)、加(jia)接(jie)頭,制(zhi)備測(ce)(ce)序(xu)(xu)文庫(ku),通過對文庫(ku)中數以萬計的克(ke)隆(long)(Colony)進(jin)行(xing)延伸反(fan)應,檢(jian)測(ce)(ce)對應的信號,最終獲取(qu)序(xu)(xu)列信息。

  • 測序技術三大階段

    第一代(dai)測序(xu)技術(shu)始于1977年,Sanger提出(chu)了雙(shuang)脫氧核苷酸末端終止法(fa),同年A.M.Maxam和W.Gilber也提出(chu)了化(hua)學酶解法(fa),兩者(zhe)的(de)提出(chu)標志著第一代(dai)測序(xu)技術(shu)的(de)誕生(sheng)。

    第二(er)代測(ce)(ce)序技術始于(yu)2005年,當時開(kai)發出了全球第一臺(tai)商業化的(de)第二(er)代DNA測(ce)(ce)序儀GS 20,拉(la)開(kai)了基因產(chan)業發展的(de)序幕,全球各大(da)生物紛紛加(jia)入NGS技術領域(yu)的(de)競(jing)爭。

    第(di)三(san)代(dai)測(ce)序(xu)(xu)技術始于2008年(nian),Helicos Biosciences推出(chu)了(le)首臺單分(fen)子(zi)測(ce)序(xu)(xu)儀(yi),2011年(nian)4月PacificBiosciences推出(chu)PacBio RS。第(di)三(san)代(dai)測(ce)序(xu)(xu)具有速度快(kuai)、讀長長、可直接(jie)測(ce)甲基化的DNA 序(xu)(xu)列、不需要PCR 擴(kuo)增、無堿基偏好等優點,同(tong)時也存在準確(que)率低、依賴酶活性等缺(que)陷。

測序方式 優勢 劣勢
一代測序 調讀長及準確性高,一次調讀DNA片段長度可達1000bp,準確性可達99.99% 測序成本高,測序通量小
二代測序 測序成本低,測序通量大 PCR擴增可能出現錯誤
三代測序 測序讀長可達10kb,可以減少基因信息學中的拼接成本 單讀長的錯誤率偏高15%-40%,軟件不足,成本和通量無優勢
中國NGS發展概況
  • 中國基因檢測市場規模

    根據(ju)BCC Reasearch預(yu)測,全球(qiu)基(ji)因(yin)測序(xu)市場2020年有(you)望達到(dao)138億(yi)(yi)美元,而中國基(ji)因(yin)檢測市場規(gui)模(mo)將(jiang)達到(dao)158億(yi)(yi)人民幣。中國基(ji)因(yin)檢測市場規(gui)模(mo)在2018至2020年三(san)年間大概(gai)率(lv)保(bao)持穩定增(zeng)長(chang)態勢,但隨著基(ji)因(yin)預(yu)測行業(ye)的不斷成熟(shu),企業(ye)數(shu)量(liang)和(he)規(gui)模(mo)的擴大,基(ji)因(yin)檢測的消(xiao)費(fei)者規(gui)模(mo)在未來三(san)年會迎(ying)來爆發式增(zeng)長(chang)。


  • 中國基因技術主要融資

    2018年中(zhong)國共有(you)9家(jia)在基因技術領域融(rong)(rong)資(zi)(zi)達到(dao)(dao)1億人(ren)民幣以(yi)上的(de)企業。隨著經濟的(de)不斷發展和測(ce)序市(shi)場(chang)規(gui)范化,中(zhong)國NGS檢測(ce)市(shi)場(chang)增速明顯(xian),融(rong)(rong)資(zi)(zi)更(geng)容易得到(dao)(dao)投資(zi)(zi)者的(de)青睞。這些企業規(gui)模(mo)相(xiang)對(dui)比(bi)(bi)較集中(zhong),大多集中(zhong)在15-150人(ren),以(yi)提供測(ce)序服務為(wei)主(zhu),處(chu)于產(chan)業鏈(lian)中(zhong)游,開展的(de)業務涉(she)及面比(bi)(bi)較單一(yi),深耕于細分領域。

日期 公司 輪次 金額 業務
2018.1 泛生子 C 4億人民幣 基于測序分析進行癌癥風險評估、早期篩查、分子病理診斷、用藥指導和預后監測
2018.2 臻和生物 C 2.1億人民幣 臻和科技以二代測序技術和生物信息學為核心,從事無創為主的腫瘤個體化精準診療和伴隨診斷
2018.3 鹍遠基因 A+ 6000萬美元 致力于新一代基因測序技術的研發和臨床應用的企業
2018.3 23魔方 B 1億人民幣 提供基因檢測服務,幫助用戶及其家人預防和提前干預潛在問題
2018.4 瀚海基因 A+ 2.18億人民幣 第三代測序技術
2018.4 百奧塞圖 C 4.1億人民幣 以模式動物定制服務、重要模式動物開發、體內藥理藥效評價服務、抗體藥物研發外包服務
2018.9 克睿基因 A+ 1700萬美金 建立了基因編輯技術平臺及遞送平臺,專注新型醫藥、分子診斷領域中CRISPR技術原創性應用
2018.11 藥明明碼 C 2億美元 提供醫療健康服務的平臺,專注于實現基因組數據查詢、管理、存儲和共享,提供項目設計到臨床測試到診斷
2018.12 裕策生物 B 2億人民幣 圍繞腫瘤精準治療的基因檢測服務,以“因”+“免疫”為雙翼,將腫瘤基因組、免疫微環境有機結合進行研發
中國NGS主要企業
  • 中(zhong)國進入基因測(ce)序(xu)(xu)產(chan)業領域(yu)的(de)(de)企(qi)業越來越多,從2015年的(de)(de)150余家(jia)專業測(ce)序(xu)(xu)公司,到(dao)現如今已經突破2000余家(jia)。從商業市場(chang)上看華大(da)(da)基因在(zai)研發技術源頭具備一(yi)定優勢,但因為基因測(ce)序(xu)(xu)的(de)(de)應(ying)用范圍(wei)廣(guang)闊,各大(da)(da)中(zhong)國生(sheng)物(wu)企(qi)業在(zai)整個測(ce)序(xu)(xu)服務的(de)(de)產(chan)業鏈已走(zou)向細分領域(yu)的(de)(de)競爭,所以華大(da)(da)基因在(zai)整個市場(chang)上并沒(mei)有很強(qiang)的(de)(de)統治力。

公司 測序設備名稱 產品上市時間 核心技術 市場推廣情況
華大基因 BGSEQ-100. BGSEQ- 500、BGSEQ-1000 2014、2015 并購CG、改進研發 比進口廠商成本低,逐漸擴大市 場
華因康 HYK-PSTAR-IIA 2015 自主研發 市場反應一般
紫鑫藥業 BIGIS 2015 自主研發 市場反應一般
安諾優達 NextSeq 550AR 2017 llumina 貼牌 市場反應一般
貝瑞基因 NextSeqCN500 2015 illumina 貼牌 企業整體營銷策略的一部分
達安基因 DA8600 2014 Termo貼牌 企業整體營銷策略的一部分
博奧生物 BioelectronSeq4000 2015 Termo貼牌 企業整體營銷策略的一部分
小海龜 Bioruler 2016 自主研發 市場反應一般
  • 華大基因

    NGS基因測序龍頭(tou)企業(ye)(ye),2017年創業(ye)(ye)板上市,是(shi)國(guo)內(nei)第一(yi)家上市的(de)NGS公司(si)。華大基因檢測有(you)(you)大半業(ye)(ye)務收入來自生育健康類(lei)服務業(ye)(ye)務,集團(tuan)內(nei)部擁(yong)有(you)(you)一(yi)支規(gui)模(mo)超過400人的(de)研發團(tuan)隊,業(ye)(ye)務覆蓋全球(qiu)100多個國(guo)家和地(di)區(qu),與國(guo)內(nei)1,500多家科研機(ji)構和800多家醫療(liao)機(ji)構、超過2,000家海外醫療(liao)和科研機(ji)構開(kai)展合作。

    根據(ju)華大(da)最新年報顯示,華大(da)基因2018年實現(xian)營業收(shou)入25.36億(yi)(yi)元(yuan),同比(bi)增長21.04%;實現(xian)歸屬(shu)于上(shang)(shang)市公司股東的凈利潤(run)3.87億(yi)(yi)元(yuan),較(jiao)上(shang)(shang)年同期(qi)減2.88%。在四大(da)業務板塊中,生育健康2018年總營收(shou)為(wei)13.76億(yi)(yi)元(yuan),同比(bi)增長20.86%,業務涵(han)蓋婚前、孕(yun)前、孕(yun)期(qi)、新生兒和(he)兒童各(ge)階段。

    優勢:十年技(ji)術積累,建立一定的市(shi)場行業(ye)品(pin)牌

    劣勢:臨床產品推出較慢


  • 貝瑞基因

    貝(bei)瑞基(ji)(ji)(ji)因(yin)是NGS基(ji)(ji)(ji)因(yin)測(ce)序(xu)領(ling)域(yu)(yu)的(de)商業(ye)新(xin)秀,2017年以“ST天(tian)儀”上(shang)市。貝(bei)瑞基(ji)(ji)(ji)因(yin)超(chao)過50%的(de)業(ye)務收(shou)入(ru)來(lai)自醫學檢測(ce)類服(fu)務業(ye)務,是國內較(jiao)早將DNA測(ce)序(xu)技(ji)術應用于臨床基(ji)(ji)(ji)因(yin)檢測(ce)并對外提供服(fu)務的(de)公司,與2000多家醫療機構建立了合作關系(xi)。擁有高標準的(de)研發(fa)、市場、銷(xiao)售、客戶(hu)服(fu)務等體系(xi),共有1000多名員(yuan)工,是華(hua)大基(ji)(ji)(ji)因(yin)在NGS領(ling)域(yu)(yu)的(de)最大競爭對手。

    根(gen)據貝(bei)瑞(rui)最新年(nian)報顯(xian)示,2018年(nian)貝(bei)瑞(rui)基因實現營(ying)(ying)業(ye)總收(shou)入14.40億(yi)元,同比上(shang)升22.93%;實現歸(gui)屬于上(shang)市公司股東凈利潤2.68億(yi)元,同比上(shang)升15.18%,在五大業(ye)務板塊中,檢測服務營(ying)(ying)收(shou)占(zhan)(zhan)(zhan)比53.35%,實際銷售占(zhan)(zhan)(zhan)比27.89%,基礎科研服務占(zhan)(zhan)(zhan)比9.13%,設備銷售占(zhan)(zhan)(zhan)比5.23%,其他業(ye)務營(ying)(ying)收(shou)占(zhan)(zhan)(zhan)比為4.39%。

    優勢:深耕生育(yu)健康領域,技術上不斷突破(po)

    劣勢:產品(pin)線單一,臨床(chuang)產品(pin)上市(shi)進度較慢


  • 諾禾致源

    諾禾(he)致源源于(yu)(yu)(yu)科(ke)(ke)研(yan)(yan)領域(yu)的基(ji)因組學(xue)服(fu)務(wu)(wu)商,目前(qian)專注于(yu)(yu)(yu)NGS在生命科(ke)(ke)學(xue)研(yan)(yan)究和(he)人(ren)類健康領域(yu)的應用,致力于(yu)(yu)(yu)成(cheng)為全(quan)球(qiu)領先的基(ji)因組學(xue)產品和(he)服(fu)務(wu)(wu)提供(gong)者。成(cheng)立5年多(duo)時間,業(ye)務(wu)(wu)網絡(luo)遍布國內(nei)眾多(duo)城市,并設立有香港、美(mei)國和(he)英國等(deng)海外業(ye)務(wu)(wu)中心。公司(si)業(ye)務(wu)(wu)覆(fu)蓋全(quan)球(qiu)6大洲(zhou)超過(guo)60個國家和(he)地區,服(fu)務(wu)(wu)客(ke)戶超過(guo)4,000家,成(cheng)為基(ji)因測序(xu)科(ke)(ke)研(yan)(yan)服(fu)務(wu)(wu)領域(yu)的領先企業(ye)。

    2018年諾(nuo)(nuo)禾(he)致源(yuan)(yuan)招股書顯示,諾(nuo)(nuo)禾(he)致源(yuan)(yuan)擬發行4020萬股,在深交所(suo)創業板上市(shi),其(qi)擁(yong)有(you)專利22 項、軟件著作(zuo)權149項,在人類(lei)疾病研究中(zhong),諾(nuo)(nuo)禾(he)致源(yuan)(yuan)已具有(you)超過 150 種疾病和腫瘤的分子機理研究經(jing)驗。

    優勢:NGS科研服務領域為市場龍頭

    劣勢:沒(mei)有臨(lin)床(chuang)產品的銷售經驗


  • 安諾優達

    安(an)諾(nuo)優達基因科技(ji)成立于(yu)(yu)2012年,是中(zhong)國(guo)基因組行業(ye)知名企業(ye)、中(zhong)國(guo)領先(xian)的(de)(de)NIPT服務商(shang)、專(zhuan)注(zhu)于(yu)(yu)新一代基因組學(xue)技(ji)術在(zai)人類(lei)醫學(xue)健康和(he)生命科學(xue)研究兩大(da)領域的(de)(de)產(chan)(chan)業(ye)化應(ying)(ying)用(yong)。安(an)諾(nuo)優達自成立以來便被認定(ding)為國(guo)家高新技(ji)術企業(ye)、國(guo)家衛計委首批高通(tong)量(liang)測序(xu)臨床應(ying)(ying)用(yong)試點單位(wei)。目前已經(jing)在(zai)測序(xu)設備和(he)分子診斷試劑(ji)、醫學(xue)檢測與(yu)研究、科研服務、等方面具備了優秀(xiu)的(de)(de)產(chan)(chan)品體(ti)系和(he)品牌效(xiao)應(ying)(ying),形成了覆蓋業(ye)務上游、中(zhong)游、下(xia)游的(de)(de)全產(chan)(chan)業(ye)鏈布局及強大(da)的(de)(de)Bio-IT產(chan)(chan)業(ye)化服務能力。

    優勢:市場銷售能力強

    劣勢:技術實力薄弱


在高校(xiao)機(ji)構(gou)里(li),NGS高通量測序技術正在改(gai)變醫學科研格局,在實際臨床上,NGS正在挽救無數病(bing)人的寶貴(gui)生(sheng)命(ming),各大基(ji)因檢測企業如雨后春筍(sun)般崛起。NGS基(ji)因檢測對醫學界是一場技術的狂(kuang)歡,對千(qian)千(qian)萬萬的病(bing)患(huan)者則(ze)是生(sheng)命(ming)中的希望。

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