基因测序专题报告：DNA的精准魔法（上）—行业分析篇

千姿百态

报告导读

今日国信医药团队外发重磅基因测序行业专题《DNA的精准魔法》，我们从技术发展趋势、细分行业竞争格局、产业链供求分析与上下游联动分析等角度，为各位投资者奉上我们国信医药团队最专业、最独到、不盲从、不忽悠的产业见解和投资策略。

新财富请多多支持年轻又严谨的国信医药团队！

江维娜/邓周宇/万明亮/徐衍鹏/梁东旭/谢长雁/贺平鸽

报告摘要：DNA的精准魔法

基因测序前景广阔，但龙头公司需要跨过三道门槛

第二代测序技术成熟完善为基因检测大规模临床推广打下基础，该领域未来有确定性的高成长。但第二代测序仪生产被Illumina和Life Tech所垄断，我国测序服务提供商在产业链中处于两头被挤压，内部竞争激烈的境地。基因检测龙头公司短期成长逻辑为跑马圈地，将先发优势转化为规模优势；中期为具备丰富产品线，为医院提供一站式解决方案的公司，而长期能够完成从ICL向IVD转变的公司将是真正具备核心竞争优势的龙头。

基因测序将有助于构建我国罕见病的三级预防体系

基因测序在生殖与遗传健康领域发展的最为成熟，其中无创产前筛查（NIPT）具备技术优势并能有效满足当前孕妇筛查的需求缺口，其市场容量预计达到146亿元。基因测序在该领域的发展趋势是建立罕见病的三级预防体系，解决我国新生儿缺陷率高的状况。因此，拥有孕前、产前、新生儿筛查等丰富产品线，为医院提供一站式解决方案的公司将胜出。

基因测序在肿瘤早筛与个性化诊断领域市场空间大

我国肿瘤癌症患者在诊断时大部分已经发展到了中、晚期。若通过基因检测筛查对这类患者做到早发现、早治疗，患者生存率将大幅提高；我国肿瘤晚期患者的超说明书用药缺乏指导，美国FMI案例揭示基因检测有望解决这一难题。我们预计基因检测在肿瘤早筛与晚期个性化用药领域市场潜力分别达到420亿元和97.5亿元。该领域中与大数据分析结合的测序公司将占据优势。

给予基因测序细分子行业“超配”评级，建议重点关注具备综合竞争优势的公司

我们认为基因检测有两大细分市场和三大发展阶段，在每个领域和不同发展阶段均有布局的公司具备综合优势。建议重点关注达安基因（002030）及其二代测序运营平台达瑞生物（832705）、药明康德（WX.N）、迪安诊断（300244）和荣之联（002642）。其中迪安诊断与荣之联是我们首次覆盖，分别给予“增持”与“中性”评级。同时也可关注未上市的基因测序龙头华大基因、贝瑞和康，以及其他涉足相关领域的公司。

风险提示

公司战略执行力不达预期；测序应用技术研发进度不达预期

前言

技术进步是临床医学发展的源动力。在人类面对罕见遗传病与肿瘤等复杂病种时，更精准的诊断与更个性化的治疗将是确定的趋势。人类基因组序列自2001年破译以来，科学家一直致力于研究DNA的精准魔法。二代测序技术的兴起与成熟使得测序成本大幅减低，基因测序因此从单纯的科研走向了大规模临床应用，迎来了广阔的市场空间。

国信医药团队长期致力于从产业链大方向把握行业及代表公司的发展趋势。过去多年我们从细分子行业的角度进行梳理（如化学药、中药、生物制药，商业、医疗器械等），未来我们更希望从大治疗领域、主题投资的角度分析行业、发掘公司。2015年以来我们已经对智慧医疗、肾透析、PBM与零售药店、国企改革、海外生物技术等多个领域进行了深入的研究与梳理。

国内基因测序行业尚处于发展初期，行业规范及相关仪器试剂首次注册也仅仅在去年完成。目前该领域市场规模约为10亿元，但市场潜力却高达百亿以上。我们通过半年多的实地调研与资料分析，认为基因测序行业未来发展有三大阶段与两大重点领域。根据相关公司在每个领域的产品、技术储备和为每个发展阶段的布局，我们梳理出潜在的行业龙头及值得关注的公司，供投资者参考。

国信证券医药小组系列产业专题研究报告一览：

《海外专题研究：纳斯达克生物技术指数强势之谜——冰与火之歌：技术的游戏》——2015-09-28

《医药行业国企改革专题报告：改革大潮来袭，期待“药”到病除（下篇）》——2015-06-30

《医药行业国企改革专题报告：国企改革，能否“药”到病除（上篇）》——2015-06-30

《医药行业专题报告：全球视野看中国医药投资，估值鸿沟带来机遇》——2015-04-01

《动物疫苗行业专题研究：再次走到历史前台》——2015-03-16

《医疗商业行业专题研究上篇海外经验：PBM与零售药店的共生与交织》——2015-03-10

《透析行业专题研究：“肾”不由己，净化无极》——2015-02-05

《智慧医疗专题研究：智慧医疗，颠覆时代（案例篇）》——2015-01-23

《智慧医疗专题研究：智慧医疗，颠覆时代（行业篇）》-2014-12-23

《医疗服务专题研究：星星之火、可以燎原》——2014-08-17

《干细胞行业深度研究：“万用细胞”引领再生医学革命》——2014-07-09

《糖尿病诊疗行业专题研究：甜蜜的陷阱和诱惑》——2014-06-03

《抗ED药物专题研究：色不可戒，抢仿来袭》——2014-05-30

《抗衰老产业专题研究：韶华永驻，春去复来》——2014-05-29

《药房托管专题报告之一：时代的变革，从南京医药到康美药业》——2014-02-28

《公立医院改革系列专题研究：他山之石-香港、台湾、新加坡医疗模式之鉴》——2013-10-21

《血液制品行业专题研究：供不应求，持续景气》——2013-01-28

《疫苗行业专题研究：从批签发数据看我国疫苗行业发展趋势：短期趋缓，未来成长空间广阔》——2012-10-18

《心脑血管市场深度研究：重磅产品和长期机会的摇篮》——2011-10-19

《维生素行业深度研究：维生素景气提升，VE、VA价值凸显》——2011-5-16

《化学制药行业深度报告：乘全球制药产业转移之风，探中国药企产业升级之路》——2010-9-15

《抗感染药行业深度报告：霸主地位，雄风犹在》——2009-7-22

《抗肿瘤药行业深度报告：生命不息，追求不止——高速增长的中国抗肿瘤行业》——2009-2-17

投资摘要

关键结论与投资建议

基因测序在生殖与遗传健康领域发展最为成熟。当前无创产前筛查（NIPT）具备技术优势并能有效满足我国孕妇筛查的需求缺口，其市场容量预计达到146亿元。在罕见遗传病方面，基因测序发展趋势是在我国建立孕前、产前、新生儿筛查的三级预防体系，解决我国新生儿缺陷率高的状况。其中拥有丰富产品线，为医院提供一站式解决方案的公司将胜出。基因测序在肿瘤早筛与个性化诊断领域想象空间大。我国肿瘤癌症患者在诊断时大部分已经发展到了中、晚期。若通过基因检测筛查对这类患者做到早发现、早治疗，患者生存率将大幅提高。同时基因检测在肿瘤个性化诊断领域能够指导医生对肿瘤晚期患者的超说明书用药。我们预计基因检测在肿瘤早筛与晚期个性化用药领域市场潜力分别达到420亿元和97.5亿元。该领域中与大数据分析结合的测序公司将占据优势。

尽管基因测序行业发展前景广阔，但我国测序服务提供商在产业链中处于两头被挤压，内部竞争激烈的境地。其行业格局类似于第三方诊断（ICL）行业。套用ICL的发展逻辑，我们判断测序行业龙头是短期将先发优势转化为规模优势，中期为医院提供一站式解决方案，长期完成从ICL向IVD转变的公司。因此，我们建议投资者关注在不同发展阶段及两大细分市场具备综合优势的华大基因、贝瑞和康、药明康德、迪安诊断，以及生物云计算领域龙头荣之联。其中迪安诊断与荣之联是我们首次覆盖，分别给予“增持”与“中性”评级

核心假设或逻辑

第一，基因测序成本继续下降，从而推动基因测序市场应用前景更加广阔。

第二，基因测序在罕见病筛查、肿瘤早筛、肿瘤个性化诊断领域持续技术突破，促使基因测序与临床诊断结合越来越紧密。

第三，技术成熟与市场开拓同步进行，基因测序在临床筛查与诊断方面将逐渐替代传统的检测方法。

与市场预期不同之处

第一，基因测序市场虽然是测序技术革命性突破后发展出来新兴领域，但我国基因测序服务提供商并不具备核心技术。从产业链分析角度，基因测序公司处于受上下游挤压，进入壁垒不高，内部竞争激烈的境地。基因测序虽然属于体外诊断（IVD）的范畴，但我国测序服务提供商处于更类似于第三方诊断（ICL）行业的竞争格局。ICL行业发展逻辑更适用于我国基因测序行业分析。因此，未来真正的行业龙头是拥有规模优势、丰富的产品线、以及有能力上下游整合获得技术壁垒的公司。而仅仅在某一细分领域布局，不具备渠道或者规模优势的公司发展的不确定性较高。

第二，基因测序在健康人群疾病预防与监测应用将很广泛，同时也是市场的热点。但我们并不看好测序公司在这个领域的发展。首先健康人群基因测序进入门槛低，市场竞争将非常激烈，利润率将确定下滑。其次商业模式可能从单纯的基因检测向基因检测—健康咨询—保健品销售—医疗服务等全产业链发展。在新模式中，基因检测作为流量入口有免费化的趋势。因此，单纯的基因检测公司发展前景不明朗。

股价变化的催化因素

第一，美国的精准医疗计划与英国的“十万人基因组”计划发现更多的疾病相关基因位点变化，从而推动基因测序临床应用更加广泛。

第二，基因测序法被广泛纳入疾病（罕见病、肿瘤等）临床诊疗指南。

第三，基因检测临床诊断纳入医保报销目录。

核心假设或逻辑的主要风险

公司战略执行力不达预期；测序应用技术研发进度不达预期。

基因测序概况

基因测序即对人体DNA的序列分析，获得组成DNA的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）与鸟嘌呤的（G）的排列方式。这种排列方式是人体遗传密码，有助于了解人体运行机制以及患病机理，帮助医生做出正确的疾病诊断从而合理用药。因此，基因测序在医学及健康保健方面有广阔的应用前景。

自2001年人类全基因组测序完成以来，测序技术发生了很大的改变。从测序成本演变图中可以看到，第一代测序技术的改良基本符合摩尔定律。但第二代测序技术的出现使得测序成本大幅降低。第二代测序技术与第一代技术原理完全不同，是颠覆式的创新。正是因为人类基因组测序成本的降低，从原来的1亿美元将下降到约1000美元，使得基因检测在很多领域有了推广的可能。基因检测从纯粹的学术研究将转变到大规模的商业化应用，人们对其市场空间有很大的预期，所以值得关注。

基因测序技术的比较与分析

DNA测序技术起源于上世纪70年代。一般来说，人们将测序技术发展分为三个阶段（三代）。第一代称为Sanger's Sequencing，第二代称为Next Generation Sequencing (NGS)，第三代称为Third Generation Sequencing。根据不同测序技术的参数分析，我们提示投资者注意以下几点：

1.测序生产商：第二代测序仪只列了三家生产商，即Roche、Illumina、和Life Tech。事实上也只有这三家厂商做出了成熟的第二代测序仪。每家厂商的第二代测序技术的原理均不相同。

2.测序精确度：第一代与第二代测序技术的准确度类似，都在99%左右。第三代测序的精确度为80%-90%，与前两代还有一定的差距，该技术还不够成熟，暂时不具备大规模市场化应用的条件。

3.每轮测序容量：第二代测序技术每轮测序产生的数据量在1-600 GB。该技术的大规模推广离不开大数据系统，其中数据的传输、存储、共享、解读都会是发展中的痛点。目前我国在这方面还处于起步阶段，距离美国现有水平有差距，未来的想象空间很大。

4.每百万碱基测序成本：第二代测序成本相比于第一代有大幅降低。其中Illumina和Life Tech成本又远低于Roche，这解释了Roche第二代测序仪在2013年退出市场的原因。第三代测序的成本虽然也不高，但相比于第二代并不具备成本优势，因此其技术还有待继续完善和改良。

5.仪器价格+测序成本：基因测序仪器价格在50万美元左右，但每百万碱基的测序成本仅为0.1美元。这是一个典型的高固定成本低可变成本的行业。由于固定成本的仪器设备在购置后是沉没成本，非常低的可变成本容易诱发价格战。

从测序技术的发展史来看，第一代技术起源于1987年，第二代技术起源于2005年，第三代技术起源于2013年。基本每一代技术从起步到成熟都需要8-10年的时间。我们当前处于第二代技术的成熟期，第三代技术的起步期。可以预见，在未来5-10年，第二代测序技术将会在测序市场上占据主导地位。

寡头垄断的第二代测序技术

截至2013年，第二代测序的生产商主要是Illumina、Life Tech、Roche。他们的市场占比大约为52%、38%和10%。从技术参数上可以看出，Roche测序技术（焦磷酸测序法）的成本相比另外两家高很多，因此逐渐被市场所淘汰。Roche于2013年10月决定退出二代测序仪生产领域。到目前为止，全球市场上第二代测序仪的生产商只有Illumina和Life Tech，其中Illumina占的市场份额更大。从测序产业链来说，二代测序仪的生产形成了寡头垄断的格局，他们与下游的测序服务提供商的议价能力将非常强。而且他们的测序仪都做成了封闭系统，即购买他们的仪器就必须使用他们的试剂进行测序。通过这种“Razor-Blade”模式，上游测序仪生产商将在整个产业链上获得超额收益。

我国基因测序行业现状及分析

我们认为基因检测产业链分为上游的测序仪及相关制剂生产行业，中游的测序服务提供商，和下游的测序服务应用终端（主要包括医院、科研机构和药厂）。在前面分析中我们提到第二代测序的应用推广将离不开大数据分析，因此云计算和大数据分析行业将会是整个测序产业链上重要的辅助行业。我们国家不具备成熟的测序仪及试剂的生产能力。而由于人口众多，终端对测序服务的需求量很大，所以中游的测序服务提供商将会快速发展。本篇报告也将着重讨论测序服务提供行业的发展趋势。

两头受挤压的测序服务提供商

基因检测服务提供商向上游购买仪器，为下游提供测序服务。他们有两种模式，第一种模式是建立第三方诊断实验室，为下游提供测序服务；第二种模式是与上游测序仪生产商达成战略合作关系，贴牌生产对方的仪器与试剂，然后将仪器试剂销售给下游终端。从市场细分角度，小型医院与科研机构由于测序仪的购置成本太高且没有足够的样品量，倾向于第一种模式。大型医院和科研机构更希望自己掌控整个测序及诊断的过程，所以倾向于第二种模式。对测序服务提供商来说，无论第一种模式还是第二种模式所面临的行业竞争格局是相似的，我们对此分析如下：

1.与上游议价能力弱：上游测序仪制造被Illumian和Life Tech两个寡头垄断。下游众多的测序服务提供商与他们的议价能力均不强。

2.与下游议价能力弱：医院是主要的下游终端，医院在我国医疗服务产业链中一直处于最高端的位置。测序服务提供商与他们交易中没有议价优势。从现在基因检测公司与医院进行利润分成，甚至医院拿走大部分利润的情况可见一斑。

3.进入门槛低：理论上任何一家公司只要向上游购买测序仪都可以向下游提供测序服务。虽然测序服务提供商需要选定目标基因（例如罕见病致病基因或者肿瘤致病基因等）并开发出配套试剂。但基因选择与配套试剂开发技术难度不高，并不能构成有效的进入壁垒。这解释卫计委叫停基因检测业务前，全国有那么多家测序公司的原因。虽然卫计委其后设置行政审批流程，但这对致力于进入基因检测行业的大中型公司来说门槛不高。

4.替代技术的威胁小：能够与基因测序形成相互替代的技术主要有荧光定量PCR、数字PCR、基因芯片、基因原位杂交等技术。基因测序与他们相比综合优势更强，是未来的发展方向，并替代的可能性小。我们在报告的附录中会对此进行讨论。

5.行业内竞争激烈：首先从事基因测序公司众多，即使入选国家卫计委临床试点的公司也大于5家。产品有逐渐趋于同质化的倾向。其次整个测序服务是一个高固定成本、低可变成本的行业，即一次性购入昂贵的测序设备后，后续的每次测序的边际成本是很低的。这种成本结构加上产品同质化竞争容易诱发价格战，这就是为什么我们看到无创产前筛查基因测序诊断的价格从刚开始上市的3000元每次降到现在的800-1500元每次。

基因检测虽然技术先进，但终归属于体外诊断行业范畴。体外诊断行业有两类公司，第一类是IVD（In Vitro Diagnositcs,体外诊断）公司，例如利德曼、科华生物、迈克生物等。这类公司能自主生产体外诊断试剂或仪器，他们通过核心技术构筑竞争壁垒，与上下游议价能力强，进入门槛高。第二类是ICL（Independent Clinical Laboratory,第三方检验）公司，例如迪安诊断、金域医学、艾迪康等。这类公司向上游购买仪器试剂，为下游医院提供诊断服务。他们的进入门槛较低，主要靠规模优势构筑竞争壁垒。从代表公司的财务报表分析，我们可以看出IVD公司的利润率远高于ICL公司，这主要是由他们的行业竞争格局（与上下游的议价能力）和进入门槛高低所决定的。

从对我国基因检测的行业分析来看，我国基因检测服务提供商与ICL公司面临的竞争格局类似，在基因检测行业不断发展的过程中，不仅利润率水平将与ICL公司接近，而且ICL行业及公司的发展逻辑也将适用于基因检测行业。为此，我们对基因检测行业短、中、长期的成长逻辑归纳如下：

短期成长逻辑：跑马圈地，将先发优势转化为规模优势

ICL公司首先要具备规模优势，基因检测公司也不例外。卫计委于2014年2月叫停了所有临床基因检测，后于2014年12月和2015年3月公布了高通量临床测序技术试点名单。其中入选临床试点名单的企业最有望通过跑马圈地，将先发优势转化为规模优势。同时CFDA批准了华大医学测序仪和达安基因的测序仪及配套试剂的医疗器械注册，使他们成为全国仅有的两家具备测序仪器投放能力的企业。我们前面提到大型医疗机构倾向于购买测序仪及试剂，中小型医疗机构倾向于将样品送出测序。因此同时具备仪器投放能力和第三方检验机构的华大基因和达安基因先发优势更明显。

中期成长逻辑：丰富产品线，为医院提供一站式解决方案

优秀的ICL公司为医院提供一站式解决方案，这将是基因检测公司中期的发展目标。从基因检测临床应用来说，目前可以分为遗传与生殖健康和肿瘤个性化诊断两个领域。现在只有产前胎儿染色体非整倍体21三体、18三体和13三体基因测序检测属于成熟产品。未来更多罕见病的筛查与诊断，肿瘤的早期筛查和个性化用药指导等产品都将逐渐完善。在这些领域有产品研发和技术储备的公司，将是中期的赢家。

长期成长逻辑：从ICL向IVD转变

顶级的ICL公司将不再满足于较低的利润率（营业利润率约10%），其有充分的动力整合产业链。通过向上游延伸获得诊断仪器或者试剂的核心技术，这可以提高他们的利润率水平，同时打造上下游一体化的竞争优势。从我国基因检测公司来说，他们向上游产业链延伸的动力将长期存在。一方面是获得测序仪的生产技术，从而有效的降低成本，另一方面是通过测序大数据支持开发出独家产品。测序仪生产技术的获得或者独家产品的推出将完全改变测序服务提供商与上下游的议价能力，同时极大提高了行业的进入门槛。从行业的角度，则是完成了从ICL向IVD的转变。

基因检测细分领域分析

在完成基因检测整体行业分析及未来展望后，我们接下来对其临床应用细分领域进行简单的探讨。基因检测主要有三大细分领域，分别是生殖与遗传健康、肿瘤个性化诊断、以及健康人群疾病预防与监测。

一、生殖与遗传健康

基因检测在生殖与遗传健康领域具有广阔的发展前景。当前主要的产品是通过对母体血液中的胎儿DNA（cfDNA）进行测序，检测胎儿染色体13，18，21等是否出现异常，从而排除胎儿患有Patau综合症，爱德华综合症，和唐氏综合症的风险。

无创产前基因检测临床优势

在临床实践中，主要通过产前的血清学筛查来判断胎儿是否患有唐氏综合症。血清学筛查的检出率与假阳性率都比较高。一旦出现异常结果，往往需要绒毛膜穿刺或者羊水穿刺来确诊。但是这类穿刺检测有刺伤胎儿或者导至流产的风险。基因检测主导的无创产前筛查很好的解决了上述的两难困境，其既保证了很高的准确率又没有导至胎儿流产的风险，因此具有较高的临床意义。

但基因检测产前筛查的缺点是价格昂贵。相比于普通唐氏筛查200-300元的价格（被医保所覆盖），基因检测产前筛查的终端价格在2000元左右（且没有医保覆盖）。从经济学角度来说，基因检测对高风险孕妇具有很高的价值。其中高风险孕妇的定义为：

• 35周岁以上
• 血清学筛查或者B超检测为阳性
• 有遗传病家族史
  
  

这类孕妇的胎儿往往患有唐氏综合症或者其他遗传疾病的概率较高。对他们进行早期确诊能够避免后期不必要的损伤或者费用。在美国，高风险产妇的基因检测产前筛查是被医保所覆盖的。而我国产前筛查覆盖面不足孕妇人群的10%。除唐氏筛查外，其他遗传病产前诊断主要靠穿刺检测，但我国临床技术力量远远达不到广泛筛查的要求。供需缺口较大，给未来基因检测的无创产前筛查带来较大的发展空间。

无创产前基因检测市场潜力分析

我们预计未来基因检测在高风险产妇中的渗透率会较高。非高风险产妇一般只需要血清学筛查或者超声检查，但处于安全性考虑，医生也可能推荐她们进行基因检测，基因检测在非高风险产妇的渗透率会略低。根据国家统计局人口抽样数据显示，2008-2012年我国每年出生人口数在1600-1700万人之间，其中高风险（35岁以上产妇）平均占比为13%。考虑到二胎政策的放开导至未来新生儿人数将增长，我们作如下假设估算基因检测产前筛查的市场容量：

• 我国每年新生儿人数为2000万人，在不考虑多胞胎的情况下，孕妇人数也约为2000万人
• 基因检测在高风险产妇中渗透率为80%，在低风险产妇中渗透率为30%。
• 终端检测价格为2000元
  
  

所以，基因检测产前筛查市场规模预计为 （2000万*13%*80%+2000万*87%*30%）*2000元=146亿元。我们预计2015年无创产前筛查市场规模为10亿元左右，当前市场渗透率在7%左右。随着越来越多的人，尤其是高危产妇，认识到产前筛查的必要性以及基因检测技术的优越性，我们认为该产品将在未来2-3年从导入期进入成长期。从历史经验来说，行业的快速成长期往往是最佳投资期。

基因检测在生殖与遗传健康领域发展趋势

在我国，降低遗传病的发病率任重而道远。每年有出生缺陷的婴儿就达到了100万人。大部分都是由于基因缺陷导至的罕见病。罕见病是指那些发病率极低的疾病，又称“孤儿病”，在中国没有明确的定义。根据世界卫生组织（WHO）的定义，罕见病为患病人数占总人口的0.65‰～1‰的疾病。国际确认的罕见病有6000-7000种，其中80%是由于基因缺陷所导至的，具有遗传性。我国罕见病患者有1600万左右。许多罕见病治疗费用十分昂贵或者干脆无药可治，给罕见病患者家庭带来沉重的负担。与此同时，国内大部分医疗机构缺乏罕见病的诊断与分析能力，经常导至患者因误诊花费巨大且错过了最佳治疗期。目前临床没有任何一种诊断能够同时对所有罕见病进行筛查，但基因检测技术的发展为此提供了可能。未来，无论从国家、医院、还是个人角度，通过基因将检测降低我国罕见病的发病率提高诊断水平将是大势所趋。

同时，为了有效缓解新生儿罕见病发病率，未来孕前、产前、新生儿筛查的三级预防体系的构建也是至关重要。从而做到及时预防并发现新生缺陷儿童，并选择最佳治疗期降低患者及其家庭的负担。从测序服务公司来说，简单的拥有1-2个产品并不能构筑长久的竞争优势。未来必然是在孕前、产前、新生儿筛查领域拥有多个产品，为医院提供一站式解决方案的公司才能成为该领域的龙头。

二、肿瘤筛查与个性化诊断

在正常细胞向肿瘤细胞恶性转化的过程中，往往伴随着多个基因的突变。也可以说，肿瘤是一种长期基因突变累计导至的复杂病变。与肿瘤相关的基因分为原癌基因与抑癌基因。原癌基因主要是刺激细胞正常生长，满足细胞更新要求的基因。抑癌基因主要是调控细胞生长，抑制肿瘤表型出现的基因。无论是原癌基因还是抑癌基因由于突变而功能失活，都可能导至正常细胞生长不受控制，从而发展成为恶性肿瘤细胞。因此，对多个肿瘤相关基因的位点突变分析是肿瘤诊断和个性化用药的基础。基因检测在肿瘤防治领域的应用主要体现在早期与晚期两个阶段。

肿瘤早期筛查市场空间大

我国肿瘤负担严重。每年新发恶性肿瘤病例约为60万例，按照居民平均寿命74岁计算，我国居民一生患恶性肿瘤的几率达到22%。根据《2014年中国肿瘤登记年报》数据显示，我国全国恶性肿瘤发病率为235.23/10万（男性268.65/10万，女性200.21/10万），死亡率为148.81/10万（男性186.37/10万，女性 109.42/10万）。其中肺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌为高发癌症，同时肺癌、肝癌、胃癌的死亡率最高。在癌症发病率与死亡率方面，我国统计的癌症发病率远低于美国，但死亡率与美国癌症死亡率相当。这主要是因为我国大部分肿瘤患者在诊断时，肿瘤已经发展到了中晚期，所以统计的发病率偏低。

简单来说，癌症可以分为“好治的”癌症（即预后较好，患者5年生存率较高的肿瘤，例如结直肠癌、乳腺癌等）和“难治的”癌症（即预后较差，患者5年生存率较低，例如肺癌、肝癌、食道癌等）。比较中美两国癌症患者5年生存率数据，我们可以发现“难治的”癌症患者5年生存率都较低，如何治疗这类癌症是世界性的难题。而“好治的”癌症，我国患者的5年生存率数据则远低于美国。如果这类癌症患者可以早发现、早治疗，患者的生存率可以大幅提高。

根据全国肿瘤登记年报数据，我国恶性肿瘤发病率在0-39岁较低，但是到40岁以后开始快速升高，此后随着年龄的增长而逐渐提高。专家建议应该在40岁开始重视针对肿瘤的健康体检。相比于传统的肿瘤筛查方法，基因检测的肿瘤早期筛查具备灵敏度高，一次诊断可以筛查多个癌症等优点。随着技术的成熟和测序成本的下降，基因检测肿瘤早筛的市场空间巨大。

肿瘤晚期个性化用药指导需求迫切

对大部分早、中期的癌症，临床上已经建立了标准化诊断与治疗方案。但对晚期癌症患者，尤其是所有标准化治疗都失效的患者，如何诊断与用药是目前临床医学的难点。对这类患者一般采用“超说明书用药”（Off-lable use），例如对乳腺癌晚期患者使用肺癌或者肝癌药物。根据美国The National Comprehensive Cancer Network估计美国有50%-75%的癌症治疗方案属于超说明书用药。但超说明书用药选择并没有相关的诊断方案，更多的是医生凭借经验决定用药的先后顺序。但错误的超说明书用药选择可能导至患者失去本有的治疗窗口以及产生不必要的花费。基因检测由于可以同时检测多种癌症相关基因的位点变化，检测结果往往能与靶向药物关联，从而帮助医生提高超说明书用药的准确率。美国基因检测公司Foundation Medicine正是抓住了这一市场需求，开发出FoundationOne和FoundationOne Heme两个产品。这两款产品主要针对以下患者：

• 仅有少量活检样品的非小细胞肺癌病人
• EGFR,ALK,KRAS均正常的，但癌症继续扩散的非小细胞肺癌病人
• 所有标准药物均已失效的乳腺癌病人
• 罕见的癌症，如骨肉瘤
• 晚期胰腺癌病人
  
  

FoundationOne和FoundationOne Heme仅有被FDA批准的肿瘤基因检测方法。近三年来在美国市场获得了认可。公司2011-2014年收入CAGR达到210%。为此，2015年全球最大制药公司之一Roche拟出价10.3亿美元收购公司52.4%-56.3%股权。并同时与公司签订战略合作协议。准备将其两款产品引入Roche自身的临床药物标准化评价体系。

我国癌症患者人数多于美国，且大部分癌症患者被诊断时已经处于中、晚期阶段。未来对晚期癌症患者个性化用药指导的需求很大，基因检测在这个领域有较大的发展空间。

癌症基因检测市场规模预计

国家统计局抽样调查显示，我国60岁以上人口占比为14.9%，按照全国人口14亿计算，我国60岁以上人口为2.1亿。不考虑人口老龄化的影响，假设60岁以上人口均为肿瘤早筛的目标客户，早筛的渗透率为20%，终端价格为1000元，则肿瘤早筛的预计市场容量为2.1亿*20%*1000元 = 420亿元。

根据《2012中国肿瘤登记年报》数据显示，我国肿瘤发病率为285.91/10万，按照全国14亿人口计算，我国肿瘤患者约为400万人。随着我国社会老龄化程度的加深，肿瘤患者的人数将会逐渐增多。数据显示，我国当前每年新发病例约为312万例，每年因为癌症死亡病例约为270万例，我们假设肿瘤患者人数每年增长5%，则十年后肿瘤患者人数将达到650万人。预计届时肿瘤个体化检测的渗透率达到50%，基因检测的价格平均为3000元每次，肿瘤个性化诊断的市场容量为650万*50%*3000元 = 97.5亿元。

大数据分析是癌症基因检测的关键

与无创产前筛查基因测序不同，癌症基因测序将不仅仅限于若干个已知位点的测序，而将是针对患者癌症细胞DNA序列上大量的已知片段和未知片段进行同时检测。根据海外文献研究资料表明，大规模基因突变检测或者全基因组测序后输出的数据量在1GB – 150 GB之间。面对如此大的数据，如何传输、存储、共享、解读将成为基因测序公司制胜的关键。

从数据传输、存储、共享方面，我们看到Amazon、IBM、Google、Illumina、DNAnexus等公司均积极布局基因组的云计算业务。其中FDA与DNAnexus近期签订协议，共同建立“精准FDA”平台，以响应奥巴马提出的精准医学计划。

数据解读则分为两个部分。一是对单个患者的基因组数据解读。这种解读的关键是公司拥有将基因组数据与疾病诊断或者个性化用药相关联的后台数据库。长期与药厂或者医疗机构合作开展临床研究的公司，凭借多年的积累及自己的独家数据，在解读数据库构建方面具备很强的优势。同时我们也看到海外大型生物技术公司近几年不断通过外延并购增强自身在基因组数据解读方面的能力。二是对存量基因组数据的综合分析。这需要基于云端数据存储平台的软件开发能力。以Illumina的云平台Basespace为例，上面有覆盖包括靶向测序、同源突变分析、甲基化序列等18个大类的共63个软件（APP）。我们认为这种云分析平台就像苹果的“Apple Store”一样，随着数据量越来越大，分析软件（APP）越来越多，其用户黏性也将越来越强。

国内华大基因为客户提供涵盖云计算、云存储和云交付的一体化服务。目前主要有：生物信息分析整体解决方案（BGI Box），基于云的生物信息分析，数据云交付和数据库网站建立。并在近期与Amazon的AWS合作进一步拓展云计算能力。贝瑞和康在今年8月宣布与阿里云共同向外界宣布双方达成合作，共同打造以海量的中国人群基因组数据为核心的数据云，实现对个人基因组数据的精准解读。荣之联依托多年与华大基因合作积累的经验，正在开发医疗生物云计算项目。将为测序企业提供数据库的支持、软件平台、云计算和存储等资源。并通过生物云的对接，帮助医院、医生及患者快速获取数据；并将数据转化为医生能读懂的语言。目前生物大数据在国内仍然处于起步阶段，但预计随着基因检测服务临床应用越来越广泛，大数据分析领域会有很大的发展空间。

健康人群疾病预防与监测

这是一个概念市场。未来人全基因组测序将成为一个常规的体检项目。从一个人的出生到死亡，中间可能要做多次基因组测序检查，这些数据将被用于做健康管理和疾病诊断的依据。例如安吉丽娜朱莉通过基因测序发现BRCA1基因突变，未来得乳腺癌的可能性较大，从而尽早的进行预防和干预。假设我们国家有14亿人口，每人做一次基因组测序，每次测序收费1000元，那么市场容量就达到了1.4万亿。但我们认为目前这个市场发展前景不明朗。

从临床诊断的角度，美国FDA于2013年叫停了生物技术公司23andme的个人基因检测服务。23andMe的个人基因组服务能够提供254种疾病的健康报告，包括健康风险、携带者状态、药物反应等。FDA认为该产品属于医疗器械，因为他“旨在用于疾病或其他状况的诊断、疾病治愈、缓解、治疗或预防，或旨在影响身体的机构或功能。”经过23andMe的临床研究和数据申报，目前FDA仅批准其布卢姆综合症基因携带者检测服务（一种隐性遗传病）。因此，基因测序如果想在规范市场用于大规模的疾病预防与监测，在技术成熟以及数据积累方面还有很长的一段路要走。

从健康咨询的角度，针对普通人群的健康咨询检测是不需要通过药监局注册的。因此我国这块市场发展迅速。但其存在两个根本性问题：一是进入门槛低，市场竞争将非常激烈，利润率下滑是确定的趋势。二是商业模式可能从单纯的基因检测向基因检测—健康咨询—保健品销售—医疗服务等全产业链发展。在这种模式中，基因检测作为流量入口有走向免费化的趋势，为后端的保健品销售或者医疗服务带来更多的客户。基因检测公司在这种模式不具备优势，反而有保健品产品渠道或者医疗服务渠道的公司更可能在健康人群的疾病预防与监测的基因检测市场获胜。

总体来说，我们不看好基因测序公司在这个领域的发展前景。

来源：国信医药

百度云附件：基因测序行业专题研究DNA的精准魔法.pdf