原始標(biāo)題：
人類基因組計(jì)劃對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展極具意義。80年代起美國(guó)作為主導(dǎo)，聯(lián)合英國(guó)、中國(guó)、日本等其他國(guó)家共同開展了基因測(cè)序計(jì)劃，花費(fèi)共計(jì)30億美元測(cè)了一個(gè)人的完整基因組，可以在繪制人類基因藍(lán)圖上獲得了巨大成功。但是人類的疾病問題并未迎刃而解，因?yàn)閮H僅是基因測(cè)序，后續(xù)的精準(zhǔn)醫(yī)療和精準(zhǔn)預(yù)防服務(wù)還需要時(shí)間，在此之前，還必須解決人類基因測(cè)序成本昂貴的問題。
在2000年至2015年間，隨著基因二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和完善，測(cè)序一個(gè)人的全基因組成本降至1000美金，時(shí)間也縮短到幾天。相信在下一個(gè)15年，每個(gè)人生命基因藍(lán)圖，能和精準(zhǔn)醫(yī)療和精準(zhǔn)預(yù)防深度結(jié)合，為人類的健康和長(zhǎng)壽創(chuàng)造更多機(jī)會(huì)。
圖1：人類基因組計(jì)劃的三個(gè)階段
【基因產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)概況】
根據(jù)BBC research的報(bào)道，2007年2018年，基因測(cè)序的市場(chǎng)規(guī)模，保持了快速的增長(zhǎng)。
圖2：基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)圖
從基因測(cè)序技術(shù)的主要技術(shù)分類來(lái)說，即時(shí)定量PCR技術(shù)和二代測(cè)序技術(shù)發(fā)展的比較快。
圖3：主要測(cè)序技術(shù)的市場(chǎng)容量圖
圖4：主要測(cè)序技術(shù)的市場(chǎng)增量圖
從產(chǎn)業(yè)鏈角度，基因產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游和下游，上游是基因測(cè)序儀器設(shè)備供應(yīng)商和試劑供應(yīng)商，利潤(rùn)最高。全球知名廠商主要是國(guó)外公司，中國(guó)也有一些廠商通過購(gòu)買國(guó)外公司，陸續(xù)掌握了二代測(cè)序儀的技術(shù)，可以生產(chǎn)部分儀器。但是95%的市場(chǎng)都掌握在兩家國(guó)外生產(chǎn)二代測(cè)序儀的公司手里（Thermo Fisher和illumina），剩余5%的市場(chǎng)份額，由一些國(guó)外三代測(cè)序儀廠商和中國(guó)廠商瓜分。
基因產(chǎn)業(yè)鏈中游企業(yè)主要提供針對(duì)基因大數(shù)據(jù)的服務(wù)，例如：癌癥基因檢測(cè)、精準(zhǔn)預(yù)防等，我國(guó)的基因公司，大多集中在產(chǎn)業(yè)鏈中游。基因產(chǎn)業(yè)鏈下游包含藥企、醫(yī)院、科研機(jī)構(gòu)和個(gè)人消費(fèi)者。
圖5：基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)鏈及知名企業(yè)
【基因產(chǎn)業(yè)技術(shù)分析】
綜觀基因測(cè)序技術(shù)的分類，目前市場(chǎng)上應(yīng)用普遍的是二代測(cè)序技術(shù)，對(duì)比一代測(cè)序技術(shù)有著通量高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。三代測(cè)序儀雖解決了二代測(cè)序儀讀長(zhǎng)短的缺點(diǎn)，但通量低，準(zhǔn)確度不高。
圖6：常用的基因檢測(cè)方法
圖7：第一代到第三代基因測(cè)試技術(shù)對(duì)比
聚合酶酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）
是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，它可看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制，PCR的最大特點(diǎn)，是能將微量的DNA大幅增加。
聚合酶酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）常用類型
實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)：在PCR體系中加入熒光基因，利用熒光信號(hào)累積實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)PCR進(jìn)程，最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行定量分析的方法，利用熒光信號(hào)的變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCR擴(kuò)增反應(yīng)中每一個(gè)循環(huán)產(chǎn)物量的變化，通過Ct值和標(biāo)準(zhǔn)曲線的分析對(duì)起始模板進(jìn)行定量分析 。
圖8：qPCR的應(yīng)用
數(shù)字PCR（dPCR)：數(shù)字PCR一般包括兩部分內(nèi)容，即PCR擴(kuò)增和熒光信號(hào)分析；需要將樣品稀釋到單分子水平，并平均分配到幾十至幾萬(wàn)個(gè)單元中進(jìn)行反應(yīng)；在擴(kuò)增結(jié)束后對(duì)每個(gè)反應(yīng)單元的熒光信號(hào)進(jìn)行采集；通過直接計(jì)數(shù)或泊松分布公式計(jì)算樣品原始濃度或者含量。dPCR主要應(yīng)用在拷貝數(shù)變異、微小RNA分析、原癌基因的等位基因突變、傳染病領(lǐng)域：病原學(xué)診斷、抗病毒治療監(jiān)測(cè)、預(yù)后判斷等。
第二代測(cè)序技術(shù)（NGS)
NGS是高通量測(cè)序又名下一代測(cè)序，邊合成邊測(cè)序即通過捕捉新合成的末端的標(biāo)記來(lái)確定DNA序列。NGS測(cè)序流程包括樣本收集、基因提取、文庫(kù)構(gòu)建測(cè)序和數(shù)據(jù)分析 ，各環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性對(duì)測(cè)序結(jié)果有重要影響，比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模直接影響數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
圖9：有代表性的二代測(cè)序儀
第三代測(cè)序技術(shù)
包括Helicos Bioscience單分子測(cè)序技術(shù) 和Pacific Bioscience SMRTT技術(shù)等。優(yōu)勢(shì)在于可以直接測(cè)RNA序列、直接測(cè)甲基化的DNA序列、精度非常高，達(dá)到99.9999%、實(shí)現(xiàn)了DNA聚合酶內(nèi)在自身的延續(xù)性、實(shí)現(xiàn)了DNA聚合酶內(nèi)在自身的反應(yīng)速度。
首度基因主要運(yùn)用的是二代測(cè)序儀。首度基因的“全基因”測(cè)序產(chǎn)品，也稱“全外顯子”測(cè)序，檢測(cè)人類全部的基因蛋白編碼區(qū)域以及它們的調(diào)控區(qū)域。首度基因自主開發(fā)的FD-Exome全方位遺傳檢測(cè)，已經(jīng)完全覆蓋現(xiàn)在市場(chǎng)上幾乎所有面向遺傳的基因檢測(cè)項(xiàng)目，既能夠針對(duì)已知基因變異進(jìn)行詳細(xì)解讀，又能夠針對(duì)未知變異進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，從而使人能夠有針對(duì)性的進(jìn)行健康管理。
【基因產(chǎn)業(yè)熱門應(yīng)用】
二代測(cè)序儀巨頭Illumina曾做過市場(chǎng)分析，基因測(cè)序技術(shù)在腫瘤上的應(yīng)用將達(dá)到60%以上、120億美金的市場(chǎng)規(guī)模；婚前、孕前、產(chǎn)前及新生兒基因檢測(cè)可達(dá)20億美元，占比為10%；微生物組、農(nóng)業(yè)基因組等生命科學(xué)基礎(chǔ)研究可達(dá)50億美元，占比25%；個(gè)人基因測(cè)序、移植分型等新興應(yīng)用可達(dá)10億美元，占比5%。
圖10：基因測(cè)序在腫瘤市場(chǎng)的應(yīng)用
基因測(cè)序技術(shù)目前最大的應(yīng)用市場(chǎng)是腫瘤市場(chǎng)。中國(guó)每年450萬(wàn)新增癌癥病人，每年死亡人數(shù)大概300萬(wàn)，帶癌生存大概2000萬(wàn)。據(jù)2015年3月市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)有5%的癌癥患者做基因檢測(cè)，中國(guó)不到1%（根據(jù)較早數(shù)據(jù)）。未來(lái)腫瘤基因檢測(cè)市場(chǎng)會(huì)很大，通過腫瘤基因檢測(cè)，找到發(fā)病機(jī)理，找到用藥之道。
目前癌癥治療最好的是靶向用藥，而靶向用藥必須做基因檢測(cè)。靶向用藥跟化療對(duì)比，患者痛苦更小，效率更高，副作用小，提高了癌癥患者的生活質(zhì)量。但值得注意的是，靶向用藥除了價(jià)格昂貴外（一年靶向藥物治療費(fèi)用15-30萬(wàn)美金），也會(huì)存在癌細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性或基因突變的問題，同時(shí)，癌細(xì)胞變異往往存在數(shù)種變異同時(shí)存在的情況。
圖11：基因測(cè)序在液態(tài)活檢中的應(yīng)用
目前最為熱門的基因測(cè)序應(yīng)用是液態(tài)活檢技術(shù)，例如通過捕捉和檢測(cè)腫瘤中癌細(xì)胞進(jìn)入唾液、血液、尿液或腦脊液中的DNA突變分子，從而制定有針對(duì)性的治療方案。首度基因徐健博士舉例：中國(guó)腦瘤確診病人每年十萬(wàn)左右，死亡人數(shù)六至七萬(wàn)，腦瘤80%是由中樞神經(jīng)淋巴瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤兩種亞型組成（二者的比例是1:2），腦瘤運(yùn)用影像學(xué)觀測(cè)困難，以前必須做穿刺或活檢，當(dāng)腦瘤位置比較深時(shí)，穿刺也會(huì)困難，只能開顱做活檢，而對(duì)于中樞神經(jīng)淋巴瘤較為有效的治療方案是放療，無(wú)需開顱，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的有效方案則是開顱切除。腦脊髓液中有腦瘤細(xì)胞敗壞以后釋放出來(lái)的單細(xì)胞。通過腦脊髓液做液態(tài)活檢，不穿刺或開顱就能檢測(cè)出腦瘤的性質(zhì)，這會(huì)為腦瘤患者做出巨大貢獻(xiàn)，如果再找到針對(duì)性的靶點(diǎn)藥物，臨床意義將非常大。液態(tài)活檢大大減輕了患者活檢的痛苦，不過目前除了產(chǎn)前檢測(cè)，大多數(shù)液態(tài)活檢技術(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。
圖12：基因測(cè)序在無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)中的應(yīng)用
基因測(cè)序技術(shù)最成熟的應(yīng)用是在無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)，中國(guó)是目前產(chǎn)前檢測(cè)人數(shù)最多的國(guó)家，即便如此也只有20%的孕婦參與產(chǎn)前檢測(cè)，雖然國(guó)內(nèi)已形成4-5家企業(yè)壟斷市場(chǎng)的局面，利潤(rùn)空間已擠壓至很低，但仍存在非常巨大的市場(chǎng)空間。
圖13：基因測(cè)序在疾病精準(zhǔn)預(yù)防中的應(yīng)用
基因測(cè)序技術(shù)運(yùn)用在精準(zhǔn)預(yù)防，比精準(zhǔn)醫(yī)療對(duì)人類的貢獻(xiàn)還要大?；驕y(cè)序可以使疾病早期就被發(fā)現(xiàn)，大大提高患者生存率。例如家族性乳腺癌，在美國(guó)死亡率降低了80%，就是得益于精準(zhǔn)預(yù)防。其實(shí)中國(guó)的腫瘤發(fā)病率占世界的22%，并不比發(fā)達(dá)國(guó)家高，但是死亡率卻占到世界死亡率27%，原因之一是精準(zhǔn)預(yù)防的普及不夠，之二是審批通過的癌癥治療靶向藥物數(shù)量遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。作為精準(zhǔn)預(yù)防的關(guān)鍵——基因測(cè)序技術(shù)，未來(lái)市場(chǎng)空間將是巨大的。
中脈頤愛聯(lián)合事業(yè)部充分發(fā)揮基因工程技術(shù)在人類健康方面的精準(zhǔn)和獨(dú)特作用，傳播精準(zhǔn)健康理念，提供精準(zhǔn)健康輔導(dǎo)，并提供有針對(duì)性的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，為人類健康提供全方位的保護(hù)。
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