基因测序行业深度报告：基因测序飞跃发展精准医疗渐行渐近(1).pdf

《基因测序行业深度报告：基因测序飞跃发展精准医疗渐行渐近(1).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基因测序行业深度报告：基因测序飞跃发展精准医疗渐行渐近(1).pdf（69页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 基因测序行业深度报告 1 爱建证券有限责任公司 研究所 医药生物行业 证券研究报告 行业深度报告 发布日期 2016 年 12 月 26 日 星期一 基因测序飞跃发展，精准医疗渐行渐近 分析师：侯佳林 执业编号：S0820511030002 TEL:021-32229888-25508 E-mail: 联系人：李东升 TEL：021-32229888-33352 投资要点 报告主要结论报告主要结论 本报告对体外诊断行业发展历程进行了研究分析，我们从临床需求、患者、医院、医保三方利益诉求角度分析得出基因测序是未来体外诊断发展的确定性趋势这一结论。同时，我们对基因测序产业链进行了分析，我们看好在

2、上游进行并购或超前自主研发，在中游具备较强的临床样本获取能力及数据解读分析能力的标的。基因测序是体外诊断发展的确定性方向基因测序是体外诊断发展的确定性方向 纵观体外诊断发展历程，从生化诊断到免疫诊断再到分子诊断，契合临床需求及符合患者、医院、医保利益诉求是诊断技术更新换代，产业变迁的驱动力。基因测序则完全满足这些体外诊断发展的内涵式要求，同时，随着监管政策等外部大环境的转暖，行业步入新的高速发展轨道。从行业初现端倪的高速增长也可侧面印证我们的观点：基因测序是体外诊断发展的确定性方向。上游短期垄断格局不变，中游样本获取能力上游短期垄断格局不变，中游样本获取能力+数据解读分析能力强者可能胜出数据解

3、读分析能力强者可能胜出 从测序全产业链看，上游壁垒较高，短期内寡头垄断格局不变，通过并购或超前自主研发或能在未来改变这一格局。中游在现有政策限制下的临床试点资源有限，对于临床医院的控制就愈发重要，同时拥有优秀的数据解读能力，能够使企业在目前数据解读依然是大多数测序企业面临的重大挑战的背景下，脱颖而出。因此中游具备较强样本获取能力以及数据解读分析能力者将胜出。投资建议投资建议 基因测序是体外诊断发展的确定性方向，未来在基因测序技术突破，政策逐步放开，行业规范有序发展情况下，行业空间巨大。关注：在上游，通过并购具有核心技术标的，并深度开发，或在临床需求方向上进行超前自主研发的标的；中游具备强大样本

4、获取能力，数据解读分析能力的标的。建议关注：1）具备渠道优势，规模优势的具备高通量测序临床试点资质的独立医学实验室标的：迪安诊断、达安基因、华大基因；2）布局完善+持续投入型标的：新开源、丽珠集团；3）数据分析挖掘服务：荣之联 风险提示风险提示 1、技术进展不及预期；2、政策监管趋严；3、上游技术突破，产业格局巨变；4、中游竞争加剧；5、下游应用拓展不及预期 行业评级：同步大市(维持)PE(2016)40.49 最新 PB 4.54 (%)1 个月 6 个月 12 个月 绝对表现 2.79%-15.83%-4.10%相对表现 5.57%1.65%7.48%数据来源：WIND，爱建证券研究所 重

5、点公司评级 公司 评级 EPS 16E 17E 18E 丽珠集团 推荐 1.81 2.24 2.72 新开源 推荐 0.60 0.82 1.08 迪安诊断 推荐 0.49 0.68 0.86 达安基因 推荐 0.18 0.21 0.29 数据来源：爱建证券研究所 2 正文目录 前言.6 一、基因测序是体外诊断发展的确定性趋势.6 1.1 体外诊断的发展历程.6 1.2 免疫诊断的发展.7 1.3 体外诊断发展的经验：契合临床需求，符合患者、医院、医保三方利益诉求.8 1.4 基因测序：符合 IVD 内涵式发展要求，外部环境转暖.11 二、基因测序市场潜在发展空间巨大.18 2.1 HGP 计划

6、参与国家引领全球基因测序快速增长.18 2.2 NGS 是分子诊断增速最快的细分领域.19 三、基因测序产业链分析.20 3.1 基因测序产业链上游：寡头垄断，三四代测序仪是方向.20 3.2 基因测序产业链中游：布局临床意义确切的领域+样本获取+数据解读能力强者可能胜出.31 3.3 基因测序产业链下游：短期主要应用于临床意义确切领域，远期空间广阔.37 四、国外相关公司介绍.52 4.1 Illumina：测序上游龙头，全产业链布局显野心.52 4.2 Roche：持续布局基因测序，力图实现个性化医疗宏伟蓝图.56 4.3 Pacific Biosciences（PACB）：三代测序仪制造

7、龙头.58 4.4 Sequenom（SQNM）：NIPT 龙头，逐步拓展服务领域.59 4.5 Foundation Medicine（FMI）：肿瘤基因测序服务龙头.61 4.6 Myriad Genetics（MYGN）：产品丰富的分子诊断龙头.62 五、国内相关公司介绍.63 5.1 华大基因：国内测序服务龙头.63 5.2 丽珠集团：精准诊断+靶向治疗，通往罗氏之路.65 5.3 新开源：坚定转型精准医疗，长远发展值得期待.66 六、风险提示.68 图表目录 图 1 体外诊断技术的发展历程树形图.7 图 2 诊断方法的升级伴随着诊断指标的不断向上游转移.9 图 3 医院竞争力决定因素

8、.10 图 4 预防诊断与医疗开支的比例关系.11 图 5 基因测序仪的发展历程.12 图 6 全基因组测序价格不断降低.13 图 7 BRCA1/BRCA2 基因突变患者的乳腺癌患病风险是普通人的 5 倍.14 图 8 早期诊断含有 BRCA1/BRCA2 突变患者切除乳腺癌后患乳腺癌概率减少到 5%.14 图 9 乳腺癌后期治疗费用与早诊断早预防费用比较（元）.15 3 图 10 全球基因测序市场（亿美元）.18 图 11 亚洲基因测序市场增长迅速.18 图 12 全球主要测序市场基因测序仪数量.19 图 13 国内基因测序市场（亿元）.19 图 14 测序仪全球装机量份额.21 图 15

9、 基因测序仪销售额比例.21 图 16 Illumina 公司毛利率不断提高.22 图 17 Illumina 公司产品销售中耗材占比较高.24 图 18 454 测序仪快速接近从头测序长读长、低成本的要求.25 图 19 罗氏、雅培 90 年代末期体外诊断收入比较（百万美元）.27 图 20 第二代 ECL 技术优势.28 图 21 罗氏、雅培近年诊断业务收入比较（百万美元）.28 图 22 国内化学发光领域市场份额.28 图 23 IVD 领域全球市场份额.28 图 24 不同来源抗体的结构示意图.29 图 25 全球测序产业上游及中游市场空间.31 图 26 国内 NIPT 领域市场竞争

10、格局.32 图 27 FDA 上市的肿瘤伴随诊断试剂盒份额.32 图 28 华大基因生育健康类服务增速显著高于其他领域增速（单位：亿元）.33 图 29 Illumina 公司收入组成情况及增速（单位：亿美元）.33 图 30 各独立实验室全国布点情况.35 图 31 数据处理领域的现状及挑战.36 图 32 基因测序在生育健康领域的应用.38 图 33 基因测序在全球生育健康领域的市场空间（百万美元）.38 图 34 NIPT 诊断原理示意图.39 图 35 NIPT 未来应用前景广阔.40 图 36 使用 PGS 能够显著提高试管婴儿受孕成功率.44 图 37 伴有遗传性突变的肿瘤患者比例

11、.46 图 38 循环肿瘤 DNA 检测的发展.49 图 39 液体活检技术潜在应用领域广泛.49 图 40 伴随诊断提高肿瘤治疗有效率.50 图 41 伴随诊断市场份额不断提高.50 图 42 Illumina 公司研发投入、研发投入增速及研发占比情况.54 图 43 公司业绩利润持续高速增长.55 图 44 公司近年股价涨跌幅表现.55 图 45 罗氏全面布局基因测序领域.56 图 46 公司营业收入及增速（百万美元）.60 图 47 公司检测样本量变化.60 图 48 Myriad Genetics 公司收入、利润及增速情况.63 图 49 华大基因营业收入及增速（万元）.64 图 50

12、 华大不同业务收入结构.64 图 51 华大基因全产业链布局.65 图 52 丽珠抗体技术平台优势.66 4 表 1 体外诊断技术对比介绍.6 表 2 免疫诊断技术对比介绍.7 表 3 不同诊断技术的检验精度比较.8 表 4 免疫诊断技术诊断时间比较.9 表 5 不同诊断方法在 1999 年与 2015 年的价格比较.10 表 6 不同测序仪特性比较.11 表 7 批准开展肿瘤基因测序临床应用试点单位.13 表 8 基因测序相关行业政策及要点.15 表 9 分子诊断细分领域市场空间及增速情况.20 表 10 Illumina 公司近年并购案例.22 表 11 罗氏公司近年在基因测序领域的并购案

13、例.23 表 12 四代测序仪比较.24 表 13 三四代测序仪领域近年投融资情况.26 表 14 国内测序仪研发上市情况.27 表 15 不同类型抗体比较.29 表 16 抗体药物上市里程碑事件.30 表 17 全球药物销售额前十药物（百万美元）.30 表 18 近年发生的基因组学分析公司收购案例.33 表 19 获批进行基因测序的第三方独立实验室及业务开展情况.34 表 20 三种模式优劣势比较.35 表 21 基因大数据云平台介绍.36 表 22 不同产前诊断方法比较.39 表 23 国外 NIPT 厂家服务比较.40 表 24 国内 NIPT 市场空间预测.41 表 25 PGD/PG

14、S 在生育方面的应用.42 表 26 不同 PGS 方法的优劣势比较.42 表 27：2015 年我国新增癌症患者人数及癌症死亡人数.45 表 28 全球不同治疗领域药物销售额及增长率.45 表 29 已知肿瘤相关易感基因.46 表 30 主要肿瘤早期诊断的五年生存率.47 表 31 肿瘤早期诊断不同方法优劣势比较.47 表 32 目前常用的富集循环肿瘤细胞的方法.48 表 33 目前已经获得 FDA 批准的伴随诊断产品.51 表 34 Illumina 公司上市产品.52 表 35 Illumina 公司近年并购案例.54 表 36 Illumina 公司发展历程.55 表 37 Roche

15、 近年在基因测序领域并购案例.56 表 38 Roche 已上市的靶向药物及相对应的伴随诊断产品.57 表 39 PACB 公司推出的三代测序仪比较.58 表 40 不同测序仪测序性能比较.59 表 41 Sequenom 公司检测产品介绍.60 5 表 42 Sequenom 公司发展历程.61 表 43 Foundation Medicine 公司产品介绍.61 表 44 FMI 公司在肿瘤基因测序及数据分析方面的优势.62 表 45 不同 CTC 技术介绍.65 表 46 宫颈癌检测方法优劣势比较.66 6 前言前言 作为在临床应用尚不广泛的新生事物，以基因测序技术为代表的分子诊断技术未

16、来能否重复生化诊断与免疫诊断的发展历程？我们梳理了体外诊断的技术更迭和产业变迁，总结了体外诊断发展经验，试图从以往技术更替的经验来预测未来体外诊断技术的走向、发展的趋势。在测序产业链方面，国内在上游测序仪方面较薄弱，但是令人欣喜的是国内依然有一些创新型企业在推进三四代测序仪的研发，未来也许存在改变行业格局的机会。中游测序服务领域进入者众多，但大多数进入的是对数据解读要求低的科研领域，同时他们大多数提供人力密集型的单纯服务（测序仪器、试剂耗材等需外购），毛利率极低，而临床意义确切的临床测序服务领域则呈现寡头垄断的格局，因此中游并不是如大家预期中的人力密集型的低端产业。下游随着致病机理研究的逐渐深

17、入，未来前景广阔。我们从国内外测序上下游产业链发展特点、核心壁垒、发展趋势角度，分析国内测序产业的发展方向，产业变迁路径，以期能够帮助投资者了解测序行业、发现潜在的投资机会。一、基因测序是体外诊断发展的确定性趋势一、基因测序是体外诊断发展的确定性趋势 基因测序技术作为一种新的体外诊断技术，未来能否得到快速发展，可以从同样作为体外诊断技术的免疫诊断技术的发展历程及趋势得到答案。1.1 体外诊断的发展历程体外诊断的发展历程 从体外诊断发展的全景图看，行业快速发展的驱动力主要是检测精确度提高、检测周期缩短、成本下降。这些因素驱动体外诊断从经验型向精确型，从耗时长向耗时更短，从高成本向低成本快速迭代发

18、展。表表 1 体外诊断技术对比介绍体外诊断技术对比介绍 时间时间 技 术 类技 术 类型型 检测原理检测原理 临床用途临床用途 细分类型细分类型 优势优势 劣势劣势 20 世纪初 生 化 诊断 生物化学反应，引起各种颜色等反应 测定糖、脂、蛋白等含量，了解肝功能、肾功能等 干化学 耗时短，检测较快 定性检测 其他 成本低 检测范围有限 20 世纪 60年代 免 疫 诊断 抗体与抗原特异性结合反应 传染性疾病、甲状腺功能、肿瘤特异性标志物、血型鉴定 放射免疫 检测精确度高 环境污染、检测周期长，价格贵 胶体金 较简单，快速，无污染 检测范围受限 酶联免疫 成本低，技术成熟 检测结果与操作者熟练程

19、度有关 化学发光 精确度高 检测费用较高 20 世纪 80分 子 诊断 核酸杂交，碱基配对，病毒、单基因遗传病、肿瘤 核酸分子杂交 结果分析简单，成本低 过程复杂，周期长，通量低 7 年代 氢键结合力 FISH 成本较低 检测精度低，通量低 PCR 特异性强、灵敏度高 通量小，过程复杂，易污染 基因测序 精确度高 成本高，数据分析难度大 基因芯片 快速，便捷 通量低，检测精确度较低 数据来源：爱建证券研究所 图图 1 体外诊断技术的发展历程树形图体外诊断技术的发展历程树形图 数据来源：中国体外诊断技术的发展与创新，爱建证券研究所 1.2 免疫诊断的发展免疫诊断的发展 从目前处于成熟期，国内快速

20、发展的免疫诊断的发展历程看，检测精确度提高、检测周期缩短、成本下降依然是技术发展的最主要驱动力。表表 2 免疫诊断技术对比介绍免疫诊断技术对比介绍 时间时间 免疫诊断技术类别免疫诊断技术类别 优势及劣势优势及劣势 20 世纪 60 年代 放射免疫法 优点：诊断精确度高 缺点：同位素半衰期短、需要特殊水源处理装置、环境污染、试剂有效期短、出报告时间长、标准曲线稳定性差、20 世纪 70 年代 酶联免疫诊断 优点：检测成本低，技术成熟 缺点：干扰因素较多，测试灵敏度、稳定性、重复性较差。20 世纪 80 年代 时间荧光免疫诊断 优点：特异性强，敏感度高 缺点：血清样本中存在内源性荧光带，增强非特异

21、性本底荧光、样本对荧光光信号的散射也干扰实验结果 20 世纪 90 年代 化学发光免疫诊断 优点：1、高度敏感，检测极限达到 10-17g/mL，远高于其余检测方法 8 2、特异性强，重复性好 3、测定范围宽，可达 7 个数量级 4、试剂稳定性好，无污染有效期 6 个月 5、操作简单，自动化程度高 缺点：价格稍比其余免疫诊断高 数据来源：爱建证券研究所 1.3 体外诊断发展的经验：契合临床需求，符合患者、医院、医保三方利益体外诊断发展的经验：契合临床需求，符合患者、医院、医保三方利益诉求诉求 不管从体外诊断技术的快速发展，还是从目前国外已处于成熟期而国内正处于快速成长期的免疫诊断技术的发展经验

22、来看，一种崭新的诊断技术从出现到临床广泛使用，从技术角度以及患者、医院、医保方面考虑，需要具备的特质包括：技术升级促使诊断技术更加贴合临技术升级促使诊断技术更加贴合临床需求床需求 技术的快速发展促使诊断技术更加贴合临床需求，是该技术逐渐被接受的最主要的推动技术的快速发展促使诊断技术更加贴合临床需求，是该技术逐渐被接受的最主要的推动力。力。诊断技术的升级使得诊断精确度更高，检验周期缩短，检验更加趋向于疾病本质，这些都促使诊断技术更加贴合临床应用需求。检验精确度提高：检验精确度提高：20 世纪初生化诊断技术出现，极大促进了医疗水平的提高，但技术低端，经验型定性检测（非定量），主观性较强。20 世纪

23、 60 年代出现了免疫诊断技术，由于免疫诊断检测精度的极大提升，国外临床免疫诊断技术快速发展，市场份额逐渐超过生化诊断。同时，免疫诊断技术也不断发展，先后出现了放射免疫诊断技术、酶联免疫诊断技术、时间荧光免疫诊断技术、化学发光免疫诊断等技术。技术的快速发展，使得临床诊断精确度快速提高，为疾病治疗提供更精确的依据。表表 3 不同诊断技术的检验精度比较不同诊断技术的检验精度比较 诊断技术类别诊断技术类别 细分技术类别细分技术类别 诊断范围及精度诊断范围及精度 生化诊断 g mg 级（10-610-3g）（血糖：约 5mmol/L、脂：约 1mmol/L、蛋白：约 1mmol/L）免疫诊断 放射免疫

24、诊断 pg ng 级（10-1210-9 g）酶联免疫诊断 ngg 级（10-910-6 g）时间荧光免疫诊断 ngg 级（10-910-6 g）化学发光免疫诊断 pg ng 级（10-1210-9 g）分子诊断 PCR fgpg 级（10-1510-12g）基因测序 fgpg 级（10-1510-12g）基因芯片 fgpg 级（10-1510-12g）数据来源：爱建证券研究所 检验周期缩短：检验周期缩短：临床检测周期是临床检测考虑的另一重要的因素。对于一些突发型、传染性疾病的诊断，方便快速地得到结果，能减少病情延误，减小疫情传播的机会。9 从不同类别的免疫诊断技术的发展历程看，免疫诊断技术向

25、着半自动/自动化方向发展，极大提高了检验科工作效率，缩短检验周期，便于临床医生及时做出治疗决策。表表 4 免疫诊断技术诊断时间比较免疫诊断技术诊断时间比较 免疫诊断分类免疫诊断分类 自动化程度自动化程度 检测所需时间检测所需时间 胶体金 手工 效率较低，时间较长 放射免疫 手工 操作复杂，时间较长 酶联免疫 手工/半自动 操作过程多，时间较长 时间分辨荧光 半自动/全自动 自动化设备提高效率，检测周期较短 化学发光 半自动/全自动 自动化设备提高效率，检测周期较短 数据来源：利德曼招股说明书，爱建证券研究所 检测趋向上游，更接近于疾病本质：检测趋向上游，更接近于疾病本质：从不同体外诊断方法主要

26、的检测指标分析，随着诊断技术的快速发展，诊断指标越来越上游，越来越接近于疾病本质。从生化诊断阶段，主要检测处于蛋白质调控下游的糖、脂，到免疫诊断阶段，主要检测调控糖、脂的蛋白质，再到分子诊断阶段，主要检测的是指导蛋白质合成的核酸。总体上，体外诊断技术检测指标越来越上游，呈现从表型到基因型，从现象到本质的根本变革。（注：这里指主要的诊断指标，即诊断最核心、最常用的诊断指标，我们并不否认生化诊断也可检测蛋白质等特殊情况存在）图图 2 诊断方法的升级伴随着诊断指标的不断向上游转移诊断方法的升级伴随着诊断指标的不断向上游转移 数据来源：爱建证券研究所 总体上看，诊断技术的更新换代使得检验精确度不断提高

27、、检验周期不断缩短、检测趋检验精确度不断提高、检验周期不断缩短、检测趋向上游，更接近于疾病本质，这些都使得新的技术更加贴合临床需求。向上游，更接近于疾病本质，这些都使得新的技术更加贴合临床需求。价格不断下降，逐渐达到患者可支付范围价格不断下降，逐渐达到患者可支付范围 符合消费端支符合消费端支付能力是诊断技术能够大规模应用的基础。付能力是诊断技术能够大规模应用的基础。旧诊断技术的拓展，新诊断技术的出现，以及该领域进入公司的逐渐增多，使得诊断技术的价格呈现下降趋势。从北京市发改委医疗服务价格目录上可以发现，从 1999 年到 2015 年，生化诊断、酶免诊断以及化学发光免疫诊断价格没有变化，分子诊

28、断则快速下降。而同期，全国人均可支配收入则从 1999 年的 5854 元，提高到 2015 年的 31195 元，增长了近 5 倍。从检测价格/10 人均可支配收入这一指标看，呈现下降趋势。（数据来源：国家统计局）另外随着诸如单抗技术、纳米磁珠生产等上游原材料关键技术的逐渐发展和成熟，免疫诊断价格整体上处于不断下降趋势。表表 5 不同诊断方法在不同诊断方法在 1999 年与年与 2015 年的价格比较年的价格比较 诊断方法诊断方法 1999 年年 2015 年年 检测价格检测价格/人均可支人均可支配收入（配收入（1999 年）年）检测价格检测价格/人均可人均可支配收入（支配收入（2015 年

29、）年）生化诊断 5 元/次（各种酶法）；6 元/次（干化学法，简易血糖测定仪）；15 元/次（干化学法，全自动生化仪）5 元/次（各种酶法）；6 元/次（干化学法，简易血糖测定仪）；15元/次（干化学法，全自动生化仪）0.256%（以干化学法，全自动生化仪15 元/次为例）0.0000082%（以干化学法，全自动生化仪 15 元/次为例）酶联免疫诊断 7 元/次（国产）20元/次（进口）7 元/次（国产）20 元/次（进口）0.341%（以进口 20元/次为例）0.000011%（以进口20 元/次为例）化学发光免疫诊断 35 元/次 35 元/次 0.598%0.000019%分子诊断 48

30、0 元/次 250 元/次 8.19%0.00014%数据来源：国家统计局，北京市发改委，爱建证券研究所 其中：生化诊断以常见的血糖生化检测为例，免疫诊断以常见的乙肝表面 e 抗原检测为例，分子诊断以常见的 DNA倍体分析为例 提高医院整体诊断水平，助力医院竞争提高医院整体诊断水平，助力医院竞争 医院是诊断技术应用的主要场所，符合医院利益诉求的诊断技术能够更迅速的推广医院是诊断技术应用的主要场所，符合医院利益诉求的诊断技术能够更迅速的推广。随着我国医疗体制改革的逐渐深化（如卫生改革的市场化取向、国家鼓励民营资本进入），医疗市场逐步开放，医疗服务市场竞争日趋激烈。从长远看，医院的竞争力一方面取决

31、于硬实力（仪器、设备），另一方面取决于软实力（人才、科研实力、诊断水平等）。高端体外诊断设备的采购，有助于提高医院诊断水平，以吸引更多的患者来院就诊，因此医院有较强动力使用更加精确的、高端的诊断技术。同时，对于目前衍生的新模式，比如样本外包给第三方独立实验室，高端设备的采购也能够提高独立实验室的知名度及影响力。图图 3 医院竞争力决定因素医院竞争力决定因素 数据来源：爱建证券研究所 11 诊断精度提高，节约医保基金开支诊断精度提高，节约医保基金开支 精确的诊断精确的诊断，可，可减少误诊导致的后续治疗费用投入减少误诊导致的后续治疗费用投入，节约医保基金开支节约医保基金开支。据世界药学会(FIP)

32、针对葡萄牙医疗系统的一项研究显示，在疾病的早期阶段提供预防、诊断和筛查服务，每投入 1 欧元，可为民众及政府省下 4.8 欧元的医疗支出。更加精确的诊断技术的出现，减少误诊导致的后续治疗费用投入，将大幅节约医保基金开支，缓解各国医保基金入不敷出的现状，这也是各国医保基金大力推荐预防大于治疗的原因。图图 4 预防诊断与医疗开支的比例关系预防诊断与医疗开支的比例关系 数据来源：世界药学会，爱建证券研究所 1.4 基因测序：符合基因测序：符合IVD内涵式发展要求，外部环境转暖内涵式发展要求，外部环境转暖 基因测序是基因检测的标准，即通过分析确定组成基因组的各碱基序列（即 A、T、G、C 四个碱基的排

33、列顺序），临床上基因测序找出疾病状态下与正常状态下的基因、蛋白差异，以便针对性的用药，真正实现个体化治疗。基因测序技术临床上主要用于遗传疾病诊断、肿瘤早期诊断与预防以及生育医学等广阔领域。技术飞速发展技术飞速发展、检测周期逐渐缩短、检测周期逐渐缩短 在临床需求的推动下，基因测序技术快速发展，目前，基因测序技术已经快速发展到第四代，随着技术的飞速发展，测序通量显著提高，测序周期快速下降。第二代测序仪以其通量高、较低的成本以及较高的测序准确度的特点，目前在临床及科研应用较为广泛。表表 6 不同测序仪特性比较不同测序仪特性比较 测序仪测序仪 第一代第一代 第第二二代代 第第三三代代 第第四四代代 推

34、出时间 1977 年 2005 年 2008 年 2012 年 代表仪器平台 ABI/LIFE 3500 ABI/LIFE 3730 Roche 454 Illumina Solexa ABI SoLiD PACB PacBio RS/Heliscope Oxford MiniOn 12 测序原理 Sanger双脱氧链终止法 边合成边测序/边延伸边测序 单分子测序 碱基通过纳米孔引起的电流变化 分析方法 毛细管电泳、荧光检测 文库制备，边合成边测序/边延伸边测序 通过进入 DNA聚合酶的碱基荧光基团信号确定碱基类别 电信号的脉冲变化 定量属性 通量 0.2Mb 400Mb1.8T 0.2-30

35、GB 5-50GB 读长 1000bp(base pair)左右 50-400bp 1000bp 1000bp 测序时间（人全基因组）1.6M 2h-3d 2h 1.2-2h 测序准确度 99%99%90%90%优势 精确度较高 高通量、测序成本低 高通量、高读长、酶用量少、低成本 高读长，高通量、低成本 劣势 每个碱基价格较高（约 0.5 元/bp）；通量较低 读长短、测序仪成本高 错误率较高 错误率较高 科研及临床应用 科研用常规测序；序列确认 复杂基因组测序 微生物测序、复杂基因组测序 研发阶段，未真正商业化应用 数据来源：Wikipedia，爱建证券研究所整理 图图 5 基因测序仪的发

36、展历程基因测序仪的发展历程 数据来源：爱建证券研究所 13 价格不断下降，逐步符合患者支付能力价格不断下降，逐步符合患者支付能力 技术快速发展，使得测序成本以偏离摩尔定律方式急速下降。第一代测序仪基因组测序成本大约 1000 万美元，第二代测序仪基因组测序价格则快速下降，2013 年 Illumina推出 HiSeq X Ten 则将全基因组测序价格下降到 1000 美元以下。预计随着技术的更新换代，基因组测序价格还将持续下降，逐渐达到患者的可支付范围。而价格是限制基因测序在临床应用的一大主要因素，价格障碍的突破，为基因测序未来在临床的大范围应用打下坚实基础。图图 6 全基因组测序价格不断降低

37、全基因组测序价格不断降低 数据来源：NIH，爱建证券研究所 基因测序仪配置助力医院竞争基因测序仪配置助力医院竞争 卫计委公布的第一批高通量基因测序技术临床应用试点单位、批准开展肿瘤基因测序临床应用试点单位中入选医院均为三甲医院，且数量相当有限。基因测序仪的配置，可帮助医院进行精密的分子诊断，提高医院对于复杂疾病的诊断精确度，另一方面能够帮助医院利用已有的临床样本资源开展转化医学学术研究，发表高水平论文，提高医院的学术地位。因此，医院有较强动力购置较高端的基因测序仪。（第三方独立检测机构同样有较强动力购置高端测序仪，其原因在于高端测序仪的配置有利于提高检验精度，同时提高品牌知名度及影响力）表表

38、7 批准开展肿瘤基因测序临床应用试点单位批准开展肿瘤基因测序临床应用试点单位 地区地区 入选医院或第三方检验机构入选医院或第三方检验机构 北京 北京协和医院 中国医学科学院肿瘤医院 北京大学人民医院 北京肿瘤医院 北京博奥医学检验所 14 上海 肿瘤医院 中山医院 瑞金医院 长海医院 东方肝胆医院 天津 中国医学科学院血液病医院 天津市肿瘤医院 天津华大基因科技有限公司医学检验所 湖南 湖南省肿瘤医院 中南大学湘雅医学检验所 浙江省 杭州迪安医学检验中心 浙江大学医学院附属第一医院 广东 中山大学附属肿瘤医院 深圳华大临床检测中心 广州达安临床检验中心 数据来源：卫计委，爱建证券研究所 尽早预

39、防尽早预防+精准治疗，节约精准治疗，节约医保基金开支医保基金开支 基因测序可用于肿瘤及先天缺陷疾病的预防，以及指导对于肿瘤等疾病的精准治疗，达到尽量减少医保开销的目的。基因测序用于肿瘤易感基因的检测，可尽早提示肿瘤患病风险，及时给予饮食及治疗建议，使得患者患肿瘤的概率大幅下降；在胚胎移植前筛选健康的胚胎移植，降低婴儿缺陷的风险，另外，基因测序同时可用于指导肿瘤的精准治疗，这些都大幅减少了医保基金的开支。图图 7 BRCA1/BRCA2 基因突变患者的乳腺癌患基因突变患者的乳腺癌患病风险是普通人的病风险是普通人的 5 倍倍 图图8 早期诊断含有早期诊断含有BRCA1/BRCA2突变患者切除突变患

40、者切除乳腺癌后患乳腺癌概率减少到乳腺癌后患乳腺癌概率减少到 5%数据来源：National Cancer Institute，爱建证券研究所 数据来源：National Cancer Institute，爱建证券研究所 15 图图 9 乳腺癌后期治疗费用与早诊断早预防费用比较（元乳腺癌后期治疗费用与早诊断早预防费用比较（元）数据来源：Review Breast Cancer in China（Lancet Oncol），爱建证券研究所 其中：文中提到的 2012 年中国乳腺癌患者平均治疗费用为 1216 美元（全球乳腺癌患者平均治疗费用则达到 22000美元，2012 年美元兑人民币汇率取平均

41、汇率 6.3，中国乳腺癌患者平均治疗费用约合 7660.8 元），BRCA1/2 基因检测费用 5000 元，乳腺切除费用为 360 美元（约合人民币 2200 元）政策破冰，扬帆远航正当时政策破冰，扬帆远航正当时 我国基因测序行业在经过 2014 年前的监管混乱、市场无序发展阶段，到 2014 年监管机构加强监管，规范行业发展阶段后，2015 年政策面逐渐转暖，先后批准了一些大型的三甲医院和有资质的第三方检测中心作为高通量基因测序在遗传病、无创产前诊断及肿瘤诊断方面应用的试点单位。同时，CFDA 先后批准了华大基因、达安基因和贝瑞和康生产的高通量基因测序仪及高通量基因测序试剂盒。这些举措均表

42、明监管层将逐渐有限度地放开一些高通量测序应用较为成熟的领域。在行业经过前期严肃整顿并再次放开后，行业内有竞争力的企业将迎来发展良机。表表 8 基因测序相关行业政策及要点基因测序相关行业政策及要点 出台时出台时间间 政策文件政策文件 监管单监管单位位 政策要点政策要点 2014.2 关于加强临床使用基因测序相关产品和技术管理的通知 CFDA/卫计委 1.基因检测等所有检测仪器、诊断试剂、相关医用软件等相关产品，用于临床诊断、预防等，需经 CFDA 审批注册，并经卫生行政许可部门批准技术准入方可应用。已经应用的，需立即停止。2.各级卫生行政部门要加强对基因测序技术的管理，相关技术标准出台前，任何医

43、疗机构不得开展基因测序的临床应用，已经开展的，立即停止。2014.3 关于开展高通卫计委 1.申报要求为已经开展高通量基因测序技术，且符合申报条 16 量基因测序技术临床应用试点单位申报工作的通知 件的医疗机构可以申请试点。2.申报条件为具有通过省级技术审核的临床基因扩增检验实验室的三甲综合医院、妇幼保健院、医学检验所、专科医院。2014.6 卫计委 国家卫计委正式授牌 国家卫计委个体化医学检测试点单位：中国医科大学第一附属医院、中南大学湘雅医学检验所、北京博奥医学检验所。2014.7 二代基因测序诊断产品获批上市 CFDA CFDA 首次批准了两款基因测序仪及两款胎儿染色体非整倍体检测试剂盒

44、医疗器械注册。2014.11 二代基因测序诊断产品再次获批上市 CFDA 继首次批准华大基因产品后，CFDA 再次批准了达安基因基因测序仪及达安基因胎儿染色体非整倍体检测试剂盒。2015.1 关于产前诊断机构开展高通量基因测序产前筛查与诊断临床应用试点工作的通知 卫计委 1 卫计委公司首批 108 家可开展 NIPT 的产前诊断试点单位；2 未纳入试点的产前诊断机构和不具备产前诊断技术资质的医疗保健机构，不得擅自开展高通量基因测序产前筛查与临床诊断应用，或向任何机构递送样本开展高通量基因测序产前筛查与临床诊断服务。2015.1 关于辅助生殖机构开展高通量基因测序植入前胚胎遗传学诊断临床应用试点

45、工作的通知 卫计委 审批通过了13家医疗机构开展高通量基因测序植入前遗传学诊断（PGD）临床试点。2015.3 高通量基因仪及诊断试剂盒再度获批 CFDA CFDA 批准了贝瑞和康基因测序仪（NextSeq CN500）以及胎儿染色体非整倍体（T13/T18/T21）检测试剂盒（可逆末端终止测序法）。2015.4 关于肿瘤诊断与治疗专业高通量基因测序技术临床应用试点工作的通知 卫计委 通过了北京协和医院为代表的13家医院以及以深圳华大临床检验中心为代表的 7 家第三方检验中心作为第一批肿瘤诊断与治疗专业高通量基因测序技术临床应用试点单位。2015.4 关于开展肿瘤诊断与治疗高通量基因测序检测（

46、多基因检测）空间质量评价预研的通知 卫计委 卫生部临床检验中心将开展对肿瘤诊断与治疗高通量基因检测（多基因检测）空间质量评价的预研，对全国各相关实验室进行调查。2015.7 国家发展改革国家发重点发展基因检测等新兴医疗技术，并快速推进基因检测技 17 委关于实施新兴产业重大工程包的通知 改委 术的临床应用以及基因检测仪器试剂国产化，建设 30 个基因检测应用示范中心，推动基因检测技术普及惠民。2015.8 湖南省促进基因检测技术应用 若 干 政 策(试行)湖南省人民政府 推动湖南省基因检测技术的发展和普及,推动基因检测技术在重大疾病防治上的应用,促进健康惠民。2015.10 关于规范我省高通量

47、基因测序产前筛查与诊断临床应用试点工作的通知 江西省卫计委 通知要求未纳入试点的产前诊断机构与不具备产前诊断技术资质的医疗保健机构不得擅自开展高通量基因测序产前筛查与诊断应用。2015.11 支持基因检测技术应用政策措施（试行）贵州省人民政府 政策提出支持：组建网络化基因测序机构体系、支持拓展业务空间、探索纳入医保报销范围、支持基因测序技术研发及产业化、支持人才队伍建设、加大融资支持、落实财税扶持政策、落实政府采购政策、加强组织协调。同时提出高龄单独两孩孕产妇出生缺陷基因筛查享受全面政策。2016.3 关于第一批基因检测技术应用示范中心建设方案的复函 国家发改委 正式批复建设 27 个基因检测

48、技术应用示范中心。2016.3 十三五规划 中共中央 将生物技术和精准医疗列为战略性新兴产业重点支持领域。2016.3 国家重点研发计划精准医学研究等重点专项 2016 年度项目申报指南的通知 科技部 将精准医疗作为国家重点研发计划组织实施，项目聚焦国家重大战略任务，目的在于解决当前国家发展面临的瓶颈和突出性问题。2016.4 国家发改委 发改委基因检测技术应用示范中心建设项目正式启动，提出加快培育基因检测战略性新兴产业，鼓励加快基因检测产业的快速发展。2016.11 关于规范有序开展孕妇外周血 胎 儿 游 离 DNA 产前筛 查与诊断工作的通知 卫计委 取消 108 家临床试点单位，所有具备

49、产前检测资质的医院原则上都可以开展无创 DNA 产前筛查与诊断；取消 7 家医学检验所的临床试点，具有临床基因扩增实验室资质的所有医学检验所原则上都可以开展无创 DNA 产前筛查与诊断。同时要求合理规划布局、规范技术服务、加强监督管理等措施规范、有序开展孕妇外周血胎儿游离 DNA 产前筛查与诊断工作，满足广大孕妇对产前筛查与诊断分子遗传新技术服务的需求。数据来源：CFDA，卫计委，国家发改委，科技部，爱建证券研究所 18 小结：通过梳理生化诊断与免疫诊断发展历程，我们发现一项能够被广泛应用的体外诊断技术必须符合诊断精确、契合临床需求诊断精确、契合临床需求等特点，满足患者、医院、医保的利益诉求满

50、足患者、医院、医保的利益诉求。基因测序技术则完全符合这些体外诊断发展的内涵式要求。加上国家政策等外部大环境国家政策等外部大环境的逐渐转暖的逐渐转暖，行业步入新的高速发展轨道。基于此，我们认为，基因检测是未来体外诊基因检测是未来体外诊断发展的确定性方向。断发展的确定性方向。二、基因二、基因测序市场潜在发展空间测序市场潜在发展空间巨巨大大 2.1 HGP计划参与国家引领全球基因测序快速增长计划参与国家引领全球基因测序快速增长 目前，美国、中国、德国、英国、法国等 HGP（Human Genome Project，人类基因组计划）参与国家拥有的测序仪位居全球前列，这些国家拥有的测序仪数量约占据全球测