薛立-发展研究(修改)

1、基因检测的应用现状及发展研究1 概述1.1 相关概念基因：是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因检测：指通过基因芯片等方法对被测者细胞中的DNA分子进行检测，并分析被检测者所含致病基因、疾病易感性基因等情况的一种技术。1.2 基因检测的应用基因检测的主要应用在无创产前检测，基因体检以及基于基因体检的个体用药方面。无创产前检测是采取母体外周血，利用第二代测序技术血样中的中的游离DNA片段（包含胎儿游离DNA）进行测序，通过生物学信息分析，从而检测胎儿是否患21三体综合征(唐氏综合征)、18三体综合征(爱德华氏综合征)、13三体综合征(帕陶氏综合征)三大染色体疾病。基因体检目前主要是利用SNP芯片等测序技术进行检测，然后对比数据库进行易感基因分析，然后进行相关分析出具报告。基因是人在没发病时，预测将来会发生什么疾病，即是主动预防疾病的发生。基因体检主要目的有四个:一是用于疾病的诊断；例如白血病的诊断分类等，都需要进行相关的基因检测；二是疾病的预防，就是检测健康人群的基因型，预测个人患病的风险，并向受检者提出生

2、活上的指导，避免疾病的发生。基因体检可以对疾病做到：早知道、早预防、早调整、早治疗；三是了解自己的基因特征，指通过检查基因来发现现有的和潜在的个人特性；四是个性化用药基因检测，对疾病发展进程极快的癌症等疾病，以及需长期服药的“三高”人群，筛选适应个体的高效、特效药和最佳诊疗方案，提供科学的用药、治疗依据。2 基因检测的应用环境2.1上游技术促进基因检测应用目前基因检测技术主要归功于NGS的进步，上游产业技术已经成熟。 NGS自2005年454公司首先推出了二代测序仪；2006年，Solexa推出了Genome Analyzer，2007年Illumina收购Solexa公司，在随后的几年陆续推出了Hiseq2000、MiSeq、Hiseq2500、MiseqDx、NextSeq 500测序仪，成为主流的测序平台。ABI也在2007年推出的是SOLiD测序平台，随后收购了454测序仪发明者创立的Ion Torrent，转而大力推广PGM和Ion Proton平台。 Oxford Nanopore MinION测序仪只有USB存储器那么大等等至今是NGS第十年，illumina公司的His

3、eq X平台已经实现了1000美金一个人类基因组测序的目标。相比十年前的30亿美金降低了300万倍。除此以外，还有好多公司开发了第三代测序仪，比如Pacific Biosciences的PacBio RS测序仪，DNA模板无需二代测序常用的PCR扩增的方法，就可以实现长读长、实时的测序；Oxford Nanopore MinION测序仪只有USB存储器那么大等。技术上的进步不仅提高了检测的精度，并降低科研成本，也为下游的基因检测创造了发展的契机。基因检测本身很容易，难的是分析和对比，而这一切都需要有强大的数据和技术支持。随着千万的科研工作者的努力和上游测序技术的进步。极力的促进大数据的的几何量增长，完善。自2000年人类基因体计划完成以来，越来越多的基因功能被解读成功，已超过2000种基因相关疾病被发现，如今已有700多种基因相关疾病已开发出相应药物及治疗方法，研究的领域也在不断扩大，现在研究的热点已经已经从外显子，micRNA，甲基化扩展到GWAS，LncRNA领域。2.2.1国外的应用及发展现状在美国和欧洲，主要应用于产前诊断如下：1999年，美国有350个从事致病基因检测的实验室

4、，而到了2006年，这一数字增长为1400个；美国食品药品管理局（FDA）已经批准认可了110个与癌症诊断和医疗相关的生物标记位点。医生可以直接根据这些突变位点制定医疗方法进行治美国在10年前开始将致病基因检测技术应用于临床，并于5年前正式开始临床收费。美国有超过800万人接受了基因检测。占美国总人口的1/25，已有多个基因检测项目被纳入国家医保范围。最近已经相继把乳腺癌的5年内风险检测和肺癌分子诊断（2015年1月1日实施）纳入医保范围。近日，英国投资3亿英镑欲改变疾病的诊断和治疗方式，该项目将历时四年，科学家将开展创新研究来解码10万个人类基因组，如病患个人DNA密码。该项目一旦成功实施会使得英国成为癌症和罕见病遗传研究的全球领先者。2.2.2国内的应用及发展现状与美国如火如荼的基因检测行业相比，基因检测产业在我国发展较慢。基因检测项目需要临床资质。而我国70%的基因检测公司没有相应的临床资质，进行基因检测必须通过临床医生，这必然制约基因检测项目的开展。而且由于缺乏监管，临床医生不知道或忽略了对患者进行基因检测，很大程度上限制了该产业的发展。缺乏标准也是重要原因。目前我国没有基因检

5、测公司的技术标准、市场准入标准，国内基因检测公司技术手段不同，良莠不齐，一些基因检测公司强行开展并不成熟的基因检测在我国，目前中国市场上基因检测项目大多是通过对“易感基因”的检测而进行简单的患病几率预测，而真正具有临床意义的致病基因检测项目在国内基本属于空白。不过，目前国内的一些机构已经开始相关领域的研究，并取得了重要突破，已经掌握的核心技术可实现对上千种单基因遗传疾病的早期准确“基因诊断”。2.2基因检测的产业政策以及管理体制美国的相关政策已经完全成熟，美国食品药品监督管理局监管公司生产产品，而医疗保险与医疗补助中心监管实验室服务。临床检验改进修正计划从属医疗保险与医疗补助中心，只要是有临床检验改进修正计划执照的实验室，其研发的制剂、技术等也可以合法进入临床，合理收费。从国家政策层面来看，医学科技发展“十二五”规划明确指出，将基因检测和分子诊断为基础的个体化诊疗技术列为医学科技发展的重点；同期科技部发布的“十二五”生物技术发展规划再次提出以“4P”医学将替代传统以治为主的诊疗方式。我国基因检测今年经历了从无监管、到叫停、再到试点申报的发展历程（1）2014年以前，我国基因检测行业处于

6、无监管状态，基因检测设备基本完全进口国外设备，基因检测服务主要是无创产前基因检测基本由华大基因和贝瑞和康两家垄断。（2）2月14日，在国家食品药品监督管理总局的官方网站上公布了食药监办械管201425号文件食品药品监管总局办公厅国家卫生计生委办公厅关于加强临床使用基因测序相关产品和技术管理的通知（2月9日发布），（3）2014年3月，即基因检测叫停一个月后，卫计委发布关于开展高通量基因检测技术临床应用试点单位申报工作的通知。通知要求已经开展高通量基因测序技术，且符合申报规定条件的医疗机构可以申请试点，并按照属地管理原则向所在省级卫生计生行政部门提交申报材料，同时明确申请试点的基因测序项目，如产前筛查和产前诊断、遗传病诊断、肿瘤诊断与治疗、植入前胚胎遗传学诊断等。2014年6月30日，国家食品药品监督管理总局经审查，首批批准了BGISEQ-1000基因测序仪、BGISEQ-100基因测序仪和胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测试剂盒（联合探针锚定连接测序法）、胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测试剂盒（半导体测序法）医疗器械注册。基因测序的医疗器械已获国家批准，但

7、真正应用于临床，还需要卫生主管部门的技术准入。说明国家对基因检测监管和法律法规正在逐步完善当中。2.3基因检测应用的市场环境分析2.3.1基因检测的市场投资状况Illumina公司2014年8月21日表示与AstraZeneca（阿斯利康）、Janssen Biotech（杨森）、Sanofi（赛诺菲安万特）合作开发肿瘤诊断产品系列的下一代测序仪 (next-generation sequencing，NGS)平台，这将创造出有史以来第一项基于测序仪技术的诊断工具。罗氏2013年投资Pacific Bio Science，并获得Pacific Bio单分子测序技术在临床上的独家合作权； 2014年6月收购了一家新成立的单分子测序公司Genia；2014年10月份从AbVitro收购NGS样品制备技术；2014年12月份刚刚收购了NGS分子诊断公司Ariosa Diagnostics。上述一系列的基于上、中、下游三个环节产业链的收购操作,完美表露出罗氏在NGS分子诊断领域必须占有一席之地的雄心。微软谷歌投资癌症基因检测公司Foundation：据美国证券交易委员会(SEC)的文件，盖茨参

8、与了Foundation最初一轮1350万美元的融资，目前仍持有该公司4%股份。而谷歌(534.03,5.26,0.99%)的风险投资部门谷歌风投则是投资Foundation的多家风投公司之一，目前持有该公司的9%股份。在过去两年中，Foundation的融资总额达到2.51亿美元。索尼将成立一家基因组分析公司“P5”，将与索尼控股医疗公司M3和美国基因组测序设备制造商Illumina展开合作，实现个性化医疗。2.3.2基因检测的行业现状基因检测的公司主要来自上游测序公司的延伸，上游的国内基因测序行业有代表性的一些公司如：华大基因、贝瑞和康、解码DNA、博奥、宝藤、赛安、益善、诺赛、伯豪、美吉、生工、为真、艾德、维达健等。在基因测序行业的代表性公司如：（1）华大基因：在国家开放申请后，7月份国家食品药品监督管理总局（CFDA）发布公告，批准华大基因无创产前检测临床应用的测序仪和试剂盒上市；9月份华大基因旗下华大医学正式发布国内首个基于高通量测序技术的肿瘤基因检测服务OseqTM-T， 深圳华大基因29日称，其自主研发的无创产前基因检测技术(NIFTY)，近日获得欧洲专利局授予发明专利，

9、并在英国、德国、法国等15个成员国生效。最近，华大推出为每一位孕妈及宝宝量身定制了全面的基因健康服务“爱in家”将用用最“in”的O2O方式服务千万家庭。（2）达安基因：2012年，达安基因宣布与美国LifeTechnologies战略合作，启动基因测序分子诊断项目。11月份国家食品药品监督管理总局批准了达安基因的基因测序仪和胎儿染色体非整倍体21三体、18三体和13三体检测试剂盒（半导体测序法）医疗器械注册，成为第二家获得批准的公司。目前，达安基因将把二代测序相关的主要业务交由控股子公司广州市达瑞生物技术股份有限公司负责运营（3）贝瑞和康：贝瑞和康和Illumina联手生产新型测序仪，向CFDA申请注册，并贝瑞和康近日在港获得NIPT专利权（4）解码DNA:检测项目种类实在丰富，项目分布除了妇产科，还包括肿瘤科、内科、儿科、感染科以及体检科（近100种疾病易感基因筛查），是目前行业内基因检测项目最为丰富的公司之一。其他类的主要就是专注于下游相产业,有代表性的基因体检公司有西安时代基因，爱基因，360基因，三博基因，联合基因，利普康利基因体检，浙江基因检测。2.3.3基因检测的销售模式基因检测的科研销售目前主要还是采取行销的销售模式，即B2C销售。但是具体到临床的大规模应用主要在产前诊断领域，和有绝对后发力量的基因体检领域。在无创产前领域，华大基因、贝瑞和康占领主要市场，安诺优达份额在10%左右，目前基因测序争夺进入细分领域，测序公司在肿瘤领域展开了激烈的竞争。各公司肿瘤基因测序的推广渠道较为单一，主要是与医院合作及直销。肿瘤医院和医院肿瘤科既是基因测序公司研发争夺的主战场，也是未来的主要推广渠道，尤其是最高级别的公立三甲医院。（1）华大基因的合作医院数量是最多的，一方面通过医院的合作，华大基因也开发了直营或代理商推广模式。直营在深圳设立“优康门诊”，以及全国电话咨询直营。 （2）诺禾致源的战场目前集中于北上广，以公立三甲医院为主。 （3）安诺优达除了与解放军总医院等三甲医院合作外，据梁峻彬称，2

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