基因测序行业深度研究：前景广阔 相关公司发展不确定性高

基因测序技术孕育巨大市场空间。基因测序技术的飞跃发展，检测成本的大幅下降，为其商业化应用奠定了技术基础。从产前无创筛查到肿瘤的个性化用药，新一代测序技术的应用范围正逐步拓宽，作为传统治疗与健康管理方式的革新，正孕育着巨大的市场空间。据BBC Research预测2018年全球市场达到117亿美元，5年CAGR21.2%。而Markets and markets预测中国的基因测序产业2012~2017年间CAGR达到20%~25%。

基因测序产业链全景：中国企业在中游测序服务最具优势。基因测序已经形成明确的产业链分工：①上游为设备和耗材供应商，Illumina等少数外资凭借技术垄断市场；②中游为第三方测序服务供应商，需依赖设备投入、运营管理与终端维护开发，是目前中国企业最具优势的一环；③下游为生物信息分析服务商，现处于起步阶段，由于数据分析的技术瓶颈日益突显，待发掘的市场潜力最大。

国内市场格局：生育健康应用面临重整。目前测序服务主要面向科研市场，壁垒低，小企业增长迅速，竞争较为激烈；而医疗市场生育健康领域应用相对成熟，但前期规范监管不足，经历整顿后正处于试点探索阶段，未来增长有望恢复；个体化治疗与健康信息管理将随基础医学发展及生物信息大数据分析的技术进步开启一片新的市场。相对成熟的产前无创筛查市场，在国内暂停基因检测之前，主要被华大基因和贝瑞和康所瓜分，2014年3月CFDA开发申请后，申报企业数量众多，我们认为市场存在再分配的机会。市场准入许可、成本控制和渠道管理将成为市场角力的关键，市场需经历大浪淘沙的过程。

行业前景广阔，但相关公司发展前景不确定性较高，过程相对漫长。基因测序行业布局最早的华大基因，贝瑞和康等均未上市，而国内相关上市公司均处于业务培育或研发的早期阶段，发展前景不确定性较大：①达安基因参股17%的爱健生物与美国Life Technologies公司合作，已能独立开展基于二代测序的无创产前基因检测等服务，虽综合配套管理能否跟进需要进一步观察。考虑到公司是与技术相对成熟的外企合作，且自身的诊断业务已有医院渠道和自有独立医学实验室，未来或有业务协同的效应，有望在快速增长的测序市场中获得一定的份额。②千山药机控股52.57%的宏灏基因已有基因芯片批文，但二代测序业务尚未开展。③紫鑫药业与中科院合作开发测序仪，仍在样机试验阶段，需要经历较长的探索期。

风险提示：试点批准进度慢于预期，基因测序引起伦理及道德问题。

正文：

1. 基因测序产业革命新浪潮

1.1. 测序技术的发展历程

基因测序，也称DNA测序，是现代生物学研究中重要的手段之一，自上世纪70年代一代测序技术问世以来，经过三十几年的发展，基因测序技术已经过了三个发展阶段：

第一代DNA测序技术是1975年由桑格(Sanger)和考尔森(Coulson)提出的经典的链终止法。90年代中期发明了第一台基于此法的全自动DNA测序仪，并采用荧光染料代替同位素标记，用集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳，通过计算机进行图象识别，由应用生物系统公司(AppliedBiosystems Inc.)（后与Invitrogen合并为Life Technologies公司）推上市场。第一代技术准确率高，读取长，是至今唯一可以进行“从头至尾”测序的方法，新的测序技术仍然依赖于Sanger技术的协助作用，但其存在成本高、速度慢等方面的不足，并不是最理想的测序方法。使用第一代Sanger测序技术完成的人类基因组计划，花费了30亿美元巨资，用了十三年的时间。

随后产生的二、三代测序技术以高通量为共同特征，也被称为“新一代测序技术NextGeneration Sequencing（NGS）”。以Roche公司的454测序平台，Illumina公司的Solexa测序系统以及ABI公司的SOLID测序系统标志着第二代测序技术诞生。这种“大规模平行测序”，主要基于连接测序（Solid技术），或者合成测序（454和Solexa技术）。这些方法与第一代测序技术比较增加了通量，尽管各系统在高通量水平、测序准确度、存储格式、技术方法上各有差异，但共同特征是大大降低了测序成本并极大地提高了测序速度，完成一个人的基因组测序现在只需要一周左右的时间。然而第二代测序技术在测序前要通过PCR手段对待测片段进行扩增，增加了测序的错误率。而且二代测序产生的测序结果长度较短，需要对测序结果进行人工拼接，因此比较适合于对已知序列的基因组进行重新测序，而在对全新的基因组进行测序时还需要结合第一代测序技术。

Life Technologies公司的半导体测序仪Ion Torrent在半导体芯片的微孔中固定DNA，不需激光、照相或标记，成本低速度快，被认为是2.5代测序技术。

近期出现的Helicos公司的Heliscope单分子测序仪、PacificBiosciences公司的SMRT技术、和Oxford Nanopore Technologies公司正在研究的纳米孔单分子技术，被认为是第三代测序技术。与前两代技术相比，他们最大的特点是单分子测序。第三代测序技术解决了错误率的问题，通过增加荧光的信号强度及提高仪器的灵敏度等方法，使测序不再需要PCR扩增这个环节，实现了单分子测序并继承了高通量测序（High Trough-outSequencing）的优点。

1.2. 测序成本不断降低

新一代测序技术可以一次性检测大量基因，并且速度更快，成本更低。根据NIH的统计，自2001年起尤其是2006年新一代测序技术推出以来，DNA测序成本以超“摩尔定律”的速度不断降低，从每个基因组1亿美元下降到2013年的5000美元。2014年 Illumina 宣布其新产品 HiSeq X Ten可以实现单基因组测序成本降到1000美元以下。尽管其计算方法与NIH的成本定义有所差异，但它预示着测序成本不断降低的趋势仍会继续。这将使得生命科学领域的研究可以进行广泛的实验，另一方面令个人基因组信息大范围受用于普通人的设想越来越成为可能。

1.3. 引领分子诊断方法革新

更为快速、低廉的新一代测序技术的出现，极大地拓宽了基因测序的应用范围，尤其促进了分子诊断方法的革新。分子诊断作为体外诊断的手段之一，将分子生物学原理和技术应用于疾病实验诊断的新兴检验医学技术，其核心是基因诊断技术。常用的基因诊断技术包括聚合酶链式反应（PCR）、转录介导的扩增（TMA）、荧光原位杂交（FISH）、基因测序、以及基因芯片技术。

目前使用比较广泛的基因表达检测手段依然是PCR和基因芯片技术。PCR一次只能检测单个或少量基因，而基因芯片虽然可以检测大量基因，但假阳性率高，准确性不足。新一代测序具有高通量、准度高的优点，既可以一次性检测大量基因，准确率又高于基因芯片。长期来看，如果测序的成本可以下降到有足够竞争力，基因芯片的市场将不可避免的被侵占。

比较典型例子的是美国基因芯片龙头企业Affymetrix，自2009年受新一代测序技术冲击，业绩出现明显下滑。

2. 基因测序产业链分析

2.1. 全景——增长迅速，分工明确

基因测序（DNA测序）产业近些年得到迅猛发展。尤其是新一代测序技术诞生以来，全球基因测序市场总量从2007年的794.1万美元增长至2013年的45亿美元，预计未来几年全球市场仍将继续保持快速增长，2018年达到117亿美元，CAGR21.2%（数据来自BBC research）。

伴随着市场整体的飞速发展，产业内部历经了多次角力和整合，分工逐步明确，资源被优化布局，形成了以产业链为纵向，以终端用户为横向的立体化网络，相互关联、彼此渗透。纵向来看，设备和耗材供应商、第三方测序服务供应商以及新兴的生物信息分析服务商构成了产业链的上下游；横向来看，实现了面向科研机构、临床诊断、药企和CRO、个人用户这些不同终端用户的专业化分工。

从市场规模和增长情况来看，设备和耗材市场仍是产业链最大的一环，但测序服务的增速最为迅猛，以生物信息分析为主的工作流产品，基数小，上升空间大。

2.2. 上游设备与耗材——寡头技术垄断

目前市场上主流新一代测序平台主要由美国Illumina、Ion Torrent/Life Technologies (2014年被Thermo Fisher收购)、454 Life Sciences/Roche、 PacificBiosciences这四大生产商制造。 Illumina是一家致力于开发、生产和销售大规模基因组学分析集成系统的公司，它已经成长为基因测序行业的巨头，占据了全球设备市场三分之二的市场份额，其生产的下一代高通量测序仪HiSeq系列一直是市场上最为畅销的产品。另一方面，Life Technoloiges凭借小巧轻便的台式测序仪Ion PGM和Ion Proton也分割了20%以上的市场份额。而Roche曾收购454 成为第一个进入高通量测序市场的公司，近几年却因新产品匮乏导致市场份额不断收缩。

在测序仪国产化方面，华大基因（BGI）于2013年收购了美国Complete Genomics公司（简称CG），将其测序仪更名为BGISEQ，并向国家食品药品监督管理总局（CFDA）提出了申报。CG自成立之初就定位于一家专注于提供高通量的人类基因组测序服务的公司，该公司使用的测序平台采用DNA纳米阵列与组合探针锚定连接测序法，具有自主专利。其产品之前只应用于人类全基因组测序，与华大的测序业务结合之后，能切分到多大的市场份额仍未可知。

4月15日紫鑫药业公告，中国科学院北京基因组研究所就合作开发第二代高通量测序系统与吉林中科紫鑫科技有限公司签订产业转化意向书，共同开发基因测序仪项目。该平台建立在焦磷酸测序的技术机理上，类似于罗氏454 测序技术。据生物谷新一代测序论坛信息，此测序平台仍处于原型机阶段，即使投入量产后，仪器也还需试用以及优化改进，成熟的产品投放市场尚需漫长时日。

此外根据贝瑞和康网站信息，Illumina和贝瑞和康双方已经合作开发了一款适用于中国无创产前检测市场需求的测序仪，这款测序仪在中国的贝瑞和康自有医疗设备制造工厂生产，并且只在中国市场进行销售。

国产测序仪的前景如何目前还很难断言。Frost & Sullivan的调查结果显示，测序成本、数据质量、读取长度、通量大小、适用范围是选购新测序仪时最主要的考虑因素。尽管这两年新款的测序平台层出不穷，但在JPMorgan的受访实验室中，Illumina HiSeq2500/2000仍是优先考虑的产品，同时一代Sanger测序仪也有一定的市场。

2.3. 第三方测序服务——中国成为全球“测序工厂”

根据2010年绘制的高通量测序平台分布地图，中国拥有量仅次于美国，如今二者的差距很可能已经非常小。全世界规模最大的基因组研究中心有多个在中国，其中华大基因（BGI）拥有世界上最多的新一代测序仪，产能约占全球的10%-20%（按illumina，Life等销总量计算）。由于测序服务技术壁垒较低，而且主要面向科研市场，国家缺乏准入标准和质量控制规范，众多碎片化的小企业呈现疯狂生长的状态，仅提供一代测序服务的企业就有上百家。

受益于测序服务的迅速增长，中国的基因测序产业成全球发展速度最快的地区之一，据Markets and markets预计，2012-2017年间CAGR达到20%~25%。

2.4. 生物信息分析——挑战与机遇并存

基因测序所生成的原始数据并不能反映任何有价值的信息，必须通过专业人员进行分析和解读，因此如何利用计算机科学和信息技术揭示大量而复杂的生物数据所赋有的规律对于整个基因测序行业尤为重要。然而，现今的生物信息分析涉及的数据存储、解读、及共享是整个基因测序行业目前面临的最大难题，主要原因一是来自于数据量的庞大，二是源于数据的复杂性。

Ebiotrade调查结果显示，普遍认为数据分析是使用基因测序的一大难题。目前仅有25%的受访者选择外包给专业的生物信息公司，大部分使用者选择用现有软件自行分析。但随着未来数据量越来越庞大，外包给专业化的生物信息公司将成为一种趋势。提供相关产品和服务的主要公司主要有 CLC bio (丹麦)， Biomatters （新西兰）， Partek (美国)， Genomatix (德国)， Knome (美国)， DNASTAR (美国)，诺和致源（中国）。目前这一市场份额基数较小，蕴含着巨大的市场潜力。

目前互联网巨头Google已涉足这一领域，例如Google和DNAnexus一起打造一个巨大的开放式DNA数据库，用来取代美国政府的国家生物技术信息中心（NCBI），后者因为政府预算吃紧即将关闭。双方将一起继续为科研人员免费提供DNA数据库信息（生物谷，2011年11月）。亚马逊数据云的公共信息平台上也有类似的数据库共享。另外，Google和比尔盖茨还投资了一家提供癌症全基因组测序及分析的公司Foundation Medicine（Foundation Medicine 招股书）。鉴于Google、苹果等公司对于医疗健康行业日渐增长的兴趣，一旦此领域显示出巨大的发展潜力，互联网公司凭借自身技术和资源的优势进驻该领域可能成为一种趋势。

3. 横向：医疗应用是未来主要增长点

尽管未来几年面向科研应用仍是最大细分市场，但是医疗应用为最快增长点。长远来看，药企和CRO也有很大的受益空间。

3.1. 临床应用领域逐步拓宽

以新一代测序技术为代表的基因检测具有高通量、高灵敏度、不需要了解遗传背景（无偏假设）的优点，主要在临床上应用于五个领域：生育健康、肿瘤个体化诊断和治疗、遗传病、传染病、移植分型（HLA）。

3.1.1. 生育健康领域应用相对成熟

新生儿出生缺陷不仅给家庭带来了沉重的复单，而且已经成为严重影响我国经济发展和人口素质的重要问题。一些特定的遗传性疾病往往在出生一定时间后才会表现出明显症状，因此初生儿早期的基因筛查能够帮助尽快在医学上进行早期干预，达到及早发现、及早治疗的效果。目前新一代测序技术在生育健康领域主要应用在以下方面。

3.1.1.1. 胚胎植入前遗传学诊断（PGD）

也就是第三代“试管婴儿”，主要用于检查胚胎是否携带具有遗传缺陷的基因。它是在试管婴儿技术基础上出现的，精子卵子在体外结合形成受精卵并发育成胚胎后，在其植入子宫前进行基因检测，以便使试管婴儿避免一些遗传疾病。通过DNA检测技术对胚胎的染色体异常或者遗传性疾病进行诊断，选择无异常的胚胎植入母体，从根本上提高“试管婴儿”的妊娠成功率，降低自然流产率，提高妊娠质量，并且可大大提高出生后婴儿的质量。

3.1.1.2. 无创产前检测（NIPT）

无创产前检测即胎儿染色体非整倍体无创基因检测，是一种基于大规模平行基因组测序技术的高科技检测手段。这种检测只需抽取孕妇少量静脉血，分离其中的胎儿游离DNA，通过高通量二代测序技术平台测序，并对测序结果进行生物信息学分析，即可判断胎儿是否换染色体非整倍体疾病。该技术是国际人类基因组学研究成果被成功孵化的应用技术之一，在欧美等发达国家普遍开展。该法操作简单，易行，安全，准确，孕妇早期就可进行，更具有无创的特点，不会导致流产、胎儿宫内感染等不良后果。无创产前检查不仅可以筛查唐氏综合症（21三体），还可以筛查爱德华氏综合症(18三体)和帕特氏综合症（13三体）以及提示其他非整倍体型遗传病。

3.1.1.3. 新生儿单基因遗传病检测

单基因病是指由一对等位基因控制的疾病或病理性状。常见的单基因病有短指症、地中海贫血症、白化病、苯丙酮尿症、色盲、血友病、C6PD（葡萄糖-6-磷酸脱氢酶）缺乏症等。已知的单基因病的致病基因及遗传方式大部分已经明确，早起单基因遗传病大部分通过染色体核型分析进行检测，染色体和性分析不可避免的缺点是分辨率低，对技术人员的经验依赖度高，对于微小缺失或者基因突变导致的遗传病不能进行检测。现在通过先进的二代高通量测序技术可以对上千种由于基因变异（基因突变、平衡异位、微缺失等）导致的遗传病进行检测，并且可以在早期通过胎儿的脱落细胞或者绒毛膜进行检测，在产前确认胎儿是否患有遗传病，为遗传病携带者或者已经生育遗传儿的家庭提供明确的遗传咨询和产前检测，从而做到优生，提高人口素质。

3.1.1.4. 国内无创产检有待政策完善

市场体量：无创产检每例收费1800-3000元，中位数2400元。根据百嘉公司的数据，中国每年新增产妇数量1600万，35岁以上的高龄孕妇占20%有320万人，国家《母婴保健法实施办法》中明确规定强制进行产前检测；35岁以下产妇1280万。

基因测序行业竞争情况：

行业整体的技术壁垒相对较低，随着参与竞争的企业越来越多，市场准入许可、成本控制和渠道管理将成为市场角力的关键。市场最终需要经历大浪淘沙的过程。

1). 市场准入许可

前期国家卫计委、CFDA联合叫停无创产筛，要求相关仪器试剂按照规定进行注册认证，是对行业和市场的规范，使之脱离灰色地带，真正在阳光下运行。这一举动对行业的促进作用和洗牌作用兼而有之，使真正有实力的企业获得合法身份，有利于市场的良性发展和竞争，并对市场先行者形成一定保护。

无创产前筛查最早在美国大规模推广，基因测序设备没有获得FDA认证并不妨碍该项技术在美国应用于临床。在美国，无创产前筛查项目通过参比实验室途径（CLIA）进入临床，不受FDA限制。政府对这些CLIA认证的实验室有严格的质量控制，而且要求实验室管理人员有相应的执照，如果这两项条件具备，实验室就可以提供自己验证过的临床服务并合法收费。占据美国的NIPT市场的四家主要企业Sequenom，、Verinata (2013年被Illumina收购)、Ariosa Diagnostics以及Natera均获得了CLIA认证。

同时，Illumina的的测序仪MiSeqDx已获得FDA认证，这有助于加快其他仪器甚至是Life Tech仪器在FDA的认证过程。目前国家开放基因检测试点申请效仿的即是美国CLIA制度，因此基因检测试点的选拔标准对决定企业能否取得合法身份尤为重要。国内企业开展基因检测业务现有两种途径，一方面按照国家规定积极申请试点实验室资格，另一方面对进口仪器进行国产贴牌，向CFDA申请注册新型基因检测设备。目前已经向CFDA申请批文的产品分别是华大基因的BGISEQ1000（基于CG的测序平台）和BGISEQ100 （基于LifeTechnologies公司的IonProton测序平台）、贝瑞和康和Illumina联合开发的新型测序仪、达安基因的DA8600（同样基于LifeTechnologies公司的IonProton测序平台）。尽管批复进展暂未可知，但可以预测随着基因测序试点的开放，生育健康领域的相关业务将陆续恢复。

2).  成本控制

基因测序的成本主要来自于工作流程，包括样品制备、文库构建、测序、数据处理四个环节，各公司使用的技术手段、耗材、试剂、人员和仪器配套略有不同，但随着测序成本不断降低，相应调整空间比较有限。在通量一定情况下，通过调整样品的输入和输出，提高仪器使用效率尤为重要，目前实验室使用Illumina平台的每次装载样品量较大，相对Life Technology仪器的运载效率高一些。未来随着各公司成本不断降低并且逐渐接近，样品量大的企业单位成本较低，有明显优势。

3). 渠道管理

华大基因和贝瑞和康是最早进入市场的国内企业，渠道布局已完成，占有绝对优势。其他区域性渠道构建能力强的企业，或者与终端医院有其他合作基础的也可能分得一杯羹。

3.1.2. 肿瘤的个体化治疗

肿瘤的发生发展中，基因的改变在其中居于中心地位，致癌基因的异常表达和抑癌基因失活，是肿瘤细胞无限制生长的分子基础。肿瘤临床表现多种多样，且发病率逐年升高，迄今尚无简单的治疗方法或使用单一药物能治愈所有的肿瘤。询证医学、诊疗规范化和个体化已经成为肿瘤治疗的公认趋向。基因测序技术对于肿瘤个体化治疗主要有两方面应用：一是检测患者携带的肿瘤基因，二是检测肿瘤靶向药的靶点。

3.1.2.1. 肿瘤基因检测

利用目前的研究结果和DNA测序技术，可以对肿瘤患者高通量测序检测确认导致患者患病的基因或者受检者是否携带有肿瘤易感基因；寻找患者适用的肿瘤靶向治疗药物或者其他适宜的治疗手段。

自从美国最高法院判决任何人不能为具体的DNA片段申请专利，使得美国基因检测公司巨头Myriad Genetics已经注册的两个与乳腺癌和卵巢癌有关的基因（BRCA1和BRCA2）专利无效，使其今后的业务受到严重威胁，该公司随后推出了整合了25个肿瘤易感基因的癌症筛查面板（cancer panel）“Myrisk”，Life Technologies和Illumina也相继推出了基于新一代测序技术的癌症筛查面板，但这些产品目前尚未通过FDA认证。

3.1.2.2. 肿瘤靶向药物治疗靶点检测

近年来，肿瘤治疗领域进展最快的是分子靶向治疗。分子靶向治疗就是有针对性的瞄准一个靶位来设计相应的药物进行治疗。这样就可以实现针对肿瘤细胞与正常细胞之间的差异，只攻击肿瘤细胞，对正常细胞影响非常小，“稳、准、狠”地提高疗效、降低副作用。但是靶向药物治疗费用昂贵，并且只对靶点携带者有效。因此在使用药物之前进行靶向药物靶点检测，以提高用药效率，达到最佳疗效并减少治疗费用。

然而，基于新一代测序技术的肿瘤个体化医疗要实现临床常规化目前还面临诸多困难：

1）由于新一代测序技术步骤复杂，对操作者的要求高，目前对于二代测序的标准化和质量控制尚未定义，经常需要一代测序和PCR后处理验证，这也是FDA一直未批准基于新一代测序的基因检测相关产品的重要原因之一；2）癌症致病机理也不甚明确，大部分是基因和环境的共同作用结果，目前已知的与癌症高度相关的可靠生物标记（Biomarker）和驱动基因数量有限，无法作为常规检测大面积适用；3）临床操作面临难度，肿瘤基因经常会产生抗药突变，此时肿瘤病人尤其是肺癌病人已无法满足癌组织取样活检的用量和频率，动态检测患者的病情困难重重；4）缺乏规范的临床使用指导方案，目前的临床肿瘤医生一定要遵循标准治疗方案，标准方案失败时才开始尝试。

近几年新发现的癌症驱动基因和相关靶向药不断涌现，推动了癌症个体化治疗时代的到来。血液中循环肿瘤细胞（CTC）的发现使未来基于CTC单细胞测序技术的新型肿瘤诊断监测技术有望成为继无创产检之后的另一个重量级应用。

3.2. 制药企业和CRO企业受益基因测序发展

新一代测序技术早期主要应用在肿瘤和传染病治疗领域，现在越来越多的使用在新兴生物药的开发和疫苗生产上。目前药物研发部门使用的各种高通量技术，例如基因芯片、代谢组学建模、酵母双杂、蛋白质组学、高通量化学筛选、电子杂交定位，有望被新一代测序技术替代或作为补充。

肿瘤的应用

新一代测序技术能够在基因组水平、转录组水平、表观遗传水平更好地研究肿瘤细胞的特征。它既能区分染色体的结构异常，也能识别单碱基变异。由于敏感度高，NGS是研究肿瘤的理想方法。部分肿瘤类型，例如乳腺癌和大肠癌肿瘤细胞的完整基因组序列以及相应的生物标志物已经被报道。通过对肿瘤特异的突变识别和编目，可以找到潜在的新药物靶点，为肿瘤的靶向治疗的提供基础。

传染病的应用

随着微生物基因组信息逐渐增多，新一代测序技术在抗细菌和抗病毒药物研发领域得到广泛应用，尤其在追踪其耐药突变方面。然而，目前这些研究多出自于学术机构，很少来自于制药公司。细菌和病毒经常会对现有药物产生耐药性，因此通过下一代测序技术理解微生物的耐药突变对未来抗传染病药物开发尤为重要。

疫苗开发的应用

在疫苗的质量控制中使用新一代测序技术可以更早地检测到生产流程中的外源病毒污染。另外，在今后的疫苗开发中，NGS有助于理解对于特定疫苗不同使用者产生的不同副反应和免疫反应。未来，新一代测序技术将用于监测疫苗使用的整个过程，评估其安全性、效率以及在不同宿主中的反应差异。

生物制药

新一代测序逐渐开始在生物制药领域的应用，尤其是在抗体库的构建领域。联合使用新一代测序和荧光定量PCR技术的方法相比传统的噬菌体抗体库技术速度更快、成本更低，而且对抗体库多样化的后续分析更为精确。另外，通过新一代测序和噬菌体cDNA文库技术的联合使用，可以识别某个多功能酶的新互作蛋白，或者已知互作蛋白的新结合域。相比传统方法如酶联免疫吸附试验以及一代测序速度更快，信息量更大。

当然，新一代测序技术在药物研发上的应用还属初级阶段，同样面临着数据存储、解读以及标准化的问题。但毫无疑问，新一代测序技术的出现对于药物研发具有里程碑的意义，现有的应用贯穿了早期研发到临床实验的各个阶段。可以预见，随着未来测序成本的降低，大数据分析能力增强，基因诊断和个体化治疗的不断发展，越来越多效率更高、副作用更小、更为特异的新药将会不断涌现。

3.3. 个人DNA信息咨询——疾病预警时代的开端

近几年兴起的直接面向用户（direct to consumer）的个人DNA信息咨询产业其实是基因检测市场化产物，基本模式是利用互联网和快递寄送，将检测试剂盒送至用户手中，再由其将采集的唾液及送回公司，并从中提取用户的DNA，检测结果也可直接从网上查询获取。

一部分公司像Easy-DNA、DNA Spectrum提供亲缘分析或亲子鉴定服务；另一部分公司像Genetic Testing Labs， Lumingenix， and deCODEme（被Amgen收购后服务已关闭）提供疾病风险评估，用户根据某些已知基因位点的检测结果(大多使用Multi-Gene PanelSequencing)，在日后的生活中对饮食，生活方式以及相关的方面进行预防和干预。

提供这类服务的公司还包括23andMe （Google注资）、以及Geneplanet、Navigenetics (Lifetechnologies收购)、Pathway Genomics、Medomics、Genelex、Knome。目前这些公司绝大部分只能对已知的目标基因进行检测（仅Knome提供全基因组检测），靠大量的数据统计结果计算百分比，生物学意义和临床意义都不大，但随着基因与人类疾病健康关系的深入揭示，以及全基因组测序的普及，个人的遗传信息对临床个体化治疗将越来越具有指导意义。

然而，目前这些公司业务在国外的开展遇到了一些问题。一方面是有效性问题。FDA叫停了23andMe的唾液检测和基因组服务，因为这些产品的临床和分析有效性未获FDA认可，他们尤其关注对遗传风险和药物反应评估的准确性，因为假阳性和假阴性将可能导致严重的健康后果。不同的基因检测公司所得出的结果可能会有差异，其检测结果和各公司所积累参照的数据库高度相关。这种差异的存在，在评估个体用户的健康风险，甚至指导其健康管理时可能会造成不良后果。

另一方面由此衍生的伦理和隐私问题也值得深思。对于具有基因缺陷的高风险的用户是否都应提前采取干预性措施的问题，在社会产生了激烈争论。如果人们因对未来罹患乳腺癌的恐惧就像安吉丽娜朱莉一样进行乳腺切除手术，由此产生的健康损失由谁来负责。

现代医学观念变化之一是从“治疗”向“预防”转变，“早发现、早诊断、早治疗”。实现这一目标的有效手段之一就是建立个人遗传健康档案以及重大疾病预警机制。要达到及早预防的目的，必须充分了解基因与人类疾病健康的关系，这还需依赖临床数据库的不断积累，并通过生物信息解读展开充分发掘。这个过程可能还很漫长。

另一方面，部分疾病在不同地域、种族间具有明显特征差异，很多基于欧美人种的研究成果无法直接应用于亚洲人。未来通过解读特异于中国人的遗传密码，建立了有国家和民族特色的遗传药理学理论体系，并将以此为基础开启一个的“量体裁衣”个体化药物治疗时代。

4. 行业总结及相关上市公司

新一代测序技术的飞跃式发展，检测成本的大幅下降，为其商业化应用奠定了技术基础。从产前无创筛查到肿瘤的个性化用药，二代测序技术临床应用范围正逐步拓宽，并快速革新传统的治疗与健康管理方式，孕育巨大的市场空间。

监管规范与基础生物信息学仍是目前制约新一代测序技术应用的主要瓶颈。监管与规范化问题有望随着试点审批以及相关注册法规完善逐步而解决，技术相对成熟的生育健康领域将最先恢复发展，重回快速增长的轨道。

生物信息学的发展，关于人类健康与基因关系的研究过程相对漫长，有赖于大数据等新技术的应用的支持，但对每一个病种或者每一个基因研究的突破都将打开一片新的市场空间。当大量生物信息大数据被解读，基因测序市场将与疾病预防相结合，开启新的技术时代。

巨大的市场前景吸引着大量资本与技术的进入，二代测序企业如雨后春笋般涌现。暂停基因检测之前，产前无创筛查主要被华大基因和贝瑞和康所瓜分，2014年3月CFDA开放申请后，申报企业的数量众多，我们认为市场存在再分配的机会。市场准入许可、成本控制和渠道管理将成为市场角力的关键，新进入企业能否克服后发劣势有望观察。

A股医药上市公司中涉及基因测序研发和业务的公司包括：

达安基因——参股17.14%的爱健生物与美国Life Technologies公司合作，已能独立开展基于二代测序的无创产前基因检测、单基因病检测、乳腺癌基因检测、肿瘤个体化用药基因检测、个人全基因组检测等服务，并与部分医院保持紧密合作，拥有一定技术和渠道先发优势，但综合配套管理能否跟进需要进一步观察。考虑公司是与技术相对成熟的外企合作，且达安自身的诊断业务已有医院渠道和自有独立医学实验室，未来或有业务协同的效应，有望在快速增长的测序市场中获得一定的份额。

千山药机——控股52.57%的宏灏基因已拥有基因芯片批文，但二代测序业务尚未开展，与湘雅等试点医院合作仍未确定。

紫鑫药业——与中国科学院合作开发的二代测序仪，仍在样机试验阶段，其技术水平能否满足实际应用存在较大的不确定，与其合作的医院尚未确定，二代测序业务尚未开展。

5. 风险提示：

基因检测试点批准进度慢于预期；

基因型与疾病关系等基础理论发展落后，制约基因测序应用范围的拓宽；

基因检测的不规范使用代理私隐及伦理问题风险。

来源:国泰君安证券