心脏标志物POCT 作者 摘要 罗潘林 行业头豹分类/制造业/专用设备制造业/医疗设备制造/体外诊断设备制造港股分类法/消费品制造/医疗保健 关键词IVDPOCT心脏标志物心肌梗死心肌肌钙蛋白cTn 心肌细胞损伤、心脏功能衰退或心血管炎症会导致细胞膜的完整性改变和通透性增加,使细胞内的物质进入外围血循环,这些可在血循环中检测到的物质被称为心脏标志物。心脏标志物是反映心脏疾病的生物化学指标,有助于心肌损伤,特别是冠心病急性心肌梗塞的早期诊断、临床分层和预后评估。 1.心脏标志物POCT行业定义 POCT是IVD按应用场景划分的类别,特点为临床快速诊断、操作便捷、费用低廉。POCT无自身特有的IVD方法学,其技术多从免疫诊断技术平台(如化学发光法、免疫层析法、酶联免疫法)、生化诊断技术平台(如免疫比浊法)流入。POCT产品通常为小型仪器或试剂,主要应用场景为医院(门诊、急诊)、基层医疗机构(卫生院、社区卫生服务中心)及家庭三方面。 心肌细胞损伤、心脏功能衰退或心血管炎症会导致细胞膜的完整性改变和通透性增加,使细胞内的物质进入外围血循环,这些可在血循环中检测到的物质被称为心脏标志物,可用于POCT检测作心血管类疾病诊断。 2.心脏标志物POCT行业分类 心脏标志物POCT按检测标志物种类可分为:心脏组织损伤类、心脏功能类和心血管炎症类。 类型名称 类型说明 心脏组织损伤类 心脏组织损伤类标志物包括蛋白类标志物与酶类标志物。蛋白类标志物包括心肌肌钙蛋白I(cTnI)、心肌肌钙蛋白T(cTnT)、肌红蛋白(MYO)等;酶类标志物包括肌酸激酶同功酶(CK-MB)等。cTnI、cTnT负责调节肌肉组织的收缩,MYO在人体内负责运输和储存氧气,CK-MB主要存在于细胞的线粒体和细胞质当中,心肌细胞的坏死后释放进入血液。cTnI与cTnT常用于心肌梗塞的定性诊断,MYO常用于心肌梗塞的早期诊断,CK-MB常用于心肌梗死之后再次发生心肌梗塞的诊断。cTnI是目前临床敏感性和特异性最好的心肌损伤标志物,已成为心肌组织损伤(如心肌梗死)最重要的诊断依据。 心脏功能类 心脏功能类标志物包括A型/B型尿钠肽(ANP/BNP)与其相应的无生物活性的氨基端部分(NT-ProANP或NT-ProBNP)。其功能是发挥利尿扩血管作用缓解心脏的前后负荷,减缓心衰。此类标志物主要用于心力衰竭的辅助诊断、心肌梗死的诊断和预后与呼吸困难的鉴别。同时,由于ANP或BNP在外周血中的生物半衰期分别比相应的NT-ProANP或NT-ProBNP短。从临床检验的角度考虑,NT-ProANP/NT-ProBNP在体外相对较为稳定,便于检测;从临床应用的角度考虑,ANP或BNP更短的半衰期便于监测患者病情实时变化。 心血管炎症类 心血管炎症类标志物以C-免疫蛋白(CRP)为主,其功能为在机体受到感染或组织损伤时,清除入侵的病原微生物和损伤,坏死,凋亡的组织细胞。动脉粥样硬化、血栓常伴随慢性炎症,使用CRP用以定量检测炎症感染程度。 3.心脏标志物POCT行业特征 高技术壁垒 技术密集、多学科高度综合渗透 POCT行业是一个技术密集、多学科高度综合渗透的产业,涉及临床检验学、生物化学、免疫学、生物医学工程、基因工程、微电子以及机电一体化等众多学科,新进入者很难在短期内掌握各种技术并形成竞争力。 高品牌及 品牌、渠道的建立与发展需要大量投入 渠道壁垒品牌从建立到获得市场认可需要长期的培养并通过长期的优良临床应用效果获取客户的信任,同时,企业还需要具有成熟的国内国际销售 渠道、丰富的国内国际市场销售经验以及良好的市场分析能力,提升竞争力。 较大市场 心血管疾病患者数量增长加速、中国人口老龄化加剧、分级诊疗政策助推市场增长 增长空间中国心脏标志物POCT行业受心血管疾病患者数量增长加速、中国人口老龄化加剧、分级诊疗政策三大因素驱动,行业未来具有较大市场 增长空间。 中国心脏标志物POCT行业特征包括:高技术壁垒、高品牌及渠道壁垒、 4.心脏标志物POCT发展历程 心脏标志物自1954年被发现,经过40年的发展,确定了包括cTnI、cTnT、MYO、CK-MB、D-Dimer、H-FABP等在内的一系列标志物。cTn、MYO、CK-MB、NT-ProBNP等心肌标志物也成为心脏标志物POCT最早的检测项目,至今也仍是市场检测主流。中国心脏标志物POCT自20世纪90年代开始起步,检测技术初期使用胶体金技术,但其检测自动化程度低、检测通量低、检测精度低,只能进行定性检测,已逐步被国内外厂商淘汰。目前,荧光免疫层析法检测已成为心脏标志物POCT检测的主流。荧光免疫检测技术具有专一性强、灵敏度高、可定量分析等优点,因此它被用于测量含量很低的生物活性化合物,例如蛋白质(酶、接受体、抗体)、激素、药物及微生物等。未来心脏标志物POCT始将朝着更精确、更便捷的方向发展。 开始时间:1954结束时间:1979阶段:萌芽期 行业动态:1954年心脏标志物被发现,20世纪80年代肌酸激酶同工酶(CKMB)被认为是心肌梗死(AMI)诊断的金标准,标志着心脏标志物时代的到来。 1979年世界卫生组织和世界心脏病协会WHO/ISFC发布第一个诊断AMI的官方文件,促成将酶学检查列为诊断心肌梗死重要依据之一。 行业影响/ 阶段特征:处于行业对心血管疾病的理论摸索阶段,对心脏标志物有初步的认识,期间不断有心脏标志物被发现。 开始时间:1980结束时间:2006阶段:启动期 行业动态:2001年中国心血管病专家召开了"全国急性心肌梗死学术研讨会",讨论了AMI诊断的认识,AMI再灌注治疗、危险分层、二级预防,特别是对于AMI的再定义、心脏标记物的应用进行了重点讨论,由于当时我国尚无自主生产的肌钙蛋白试剂盒,暂未使用新的定义,当时仍参照1979年WHO的诊断标准。这阶段检测技术主要使用胶体金技术,但其检测自动化程度低、检测通量低、检测精度低,只能进行定性检测。 行业影响/ 阶段特征:随着中国心血管疾病专家的不断探索,对心脏标志物的理解程度逐步加深。心脏标志物POCT市场开始有参与者步入,如:基蛋、万孚、乐普、科华、瑞莱等。 开始时间:2007结束时间:2023阶段:高速发展期 行业动态:2007年10月欧洲心脏病学会、美国心脏病学会、美国心脏病协会和世界心脏联盟组成工作小组发布了“心肌梗死全球统一定义”,标准推荐最好使用肌钙蛋白(cTn)诊断心肌梗死,CKMB仅为替代指标。 检测方法从胶体金法到酶联免疫吸附测定试验再到时间分辨荧光分析法与化学发光法,敏感性逐步提高。 行业影响/ 阶段特征:经过科学家们不断研究得出结论,心脏标志物金标准由肌酸激酶同工酶(CKMB)替代为肌钙蛋白(cTn),推动了行业变革。检测技术不断更新迭代,荧光免疫层析法检测已成为心脏标志物POCT检测的主流,胶体金技术已逐步被国内外厂商淘汰。 5.心脏标志物POCT产业链分析 心脏标志物POCT产业链上游为试剂原材料供应商,原材料包括:生化原料、信号原料、载体以及反应环境,其中核心原料为生化原料中的抗原与抗体,其采购成本就占据试剂总成本50%以上,超过90%的国内厂商从国外进口半成品原料,再加工为成品原料使用,期间损耗率高达20%-30%。产业链中游为心脏标志物POCT企业,在检测项目上,国内外厂商均能实现全检测项目覆盖。从技术水平来看,罗氏、雅培、美艾利尔、梅里埃等国外厂商的产品在检测精确度、检测时间及检测指标数量方面具有较大优势,占据三级医院主要市场,我国头部企业基蛋生物、万孚生物等在产品性价比高,主要占据二级以下医院。产业链下游为各级医疗机构,三级医院因为对检验精度、质控体系要求高,心脏标志物POCT的推广难度高。对于二级及以下医院,随着分级诊疗逐步深入,POCT因其成本较低、检测步骤简单、取样处理方便,操作要求不高、10分钟左右,极其适用于心血管相关的心衰、心梗等慢病管理及急诊相关科室的应用推广。 供给端抗原、抗体等原材料进口成本昂贵,自主生产难达行业标准,原料国产替代导致产品精确度与稳定性不足;需求端受人口老龄化加速、心血管疾病患者增长、分级诊疗政策加速基层医疗机构覆盖等因素影响,行业市场将逐步下沉。未来行业在中低端市场有较大增长潜力。 本土企业:基蛋生物、万孚生物、乐普医疗、明德生物、科华生物、东方生物、三诺生物、普门科技、热景生物、跨国企业:罗氏、雅培、美艾利尔、梅里埃 海肽生物科技(上海)有限公司、默克化工技术 (上海)有限公司、珠海博美生物科技有限公司 、苏州有诺真生物科技有限公司、上海东星科技进出口有限公司、杭州华葵金配生物科技有限公司、上海墨迪斯医疗技术有限公司、北京开景基因技术有限公司、百新意(宁波)生物科技有限公司 心脏标志物POCT检测试剂主要由生化原料、信号原料、载体、反应环境所组成。生化原料包括诊断酶、抗原、抗体等,是决定体外诊断试剂功能及质量的主要成分;信号原料例如胶金体、发光物质等是将不可见的生物反应变成可见的信号物质,是诊断中获得反应过程和反应结果的重要手段;载体是生化反应发生的场所,包括NC 膜、酶标板、磁珠等;反应环境是由氯化钠、碳酸钠和各种氨基酸、阻断剂等物质调配而成的溶液,保证了试剂反应过程的稳定性和可靠性。检测试剂的核心原材料主要是抗原、抗体等,价格约在170-220元/mg,超过90%的国内厂商从国外进口半成品原料,再加工为成品原料使用,期间损耗率高达20%-30%。仅抗原、抗体的采购成本就占据试剂总成本50%以上。 试剂原料供应商 上游参与方 上游分析 上游环节 医院、基层医疗卫生机构、专业公共卫生机构、其他机构 据《中国心血管健康与疾病报告2021》,中国心血管病患病率处于持续上升阶段,推算2019年患者达3.3亿,死亡占城乡居民总死亡原因的首位,农村为46.74%,城市为44.26%。未来下游对心脏标志物POCT产品需求持续扩增。 医院、基层医疗机构是心脏标志物POCT的主要应用领域,三级医院因为对检验精度、质控体系要求高,心脏标志物POCT的推广难度高。对于二级及以下医院,随着分级诊疗逐步深入,POCT因其成本较低、检测步骤简单、取样处理方便,操作要求不高、10分钟左右,极其适用于心血管相关的心衰、心梗等慢病管理及急诊相关科室的应用推广。心脏标志物POCT在二级及以下的医疗机构的应用前景开阔。 医疗机构 下游参与方 下游分析 下游环节 在检测项目上,国内外厂商均能实现全检测项目覆盖。从技术水平来看,国外厂商如罗氏、雅培、美艾利尔、梅里埃主要提供荧光免疫定量和小型化学发光产品,其主要优势在于检测精确度、检测时间及检测指标数量方面,因此对精度与稳定性要求高的三级医院主要被海外厂商占领,占有率达60%左右。相比之下,国产厂商如基蛋生物、深圳瑞莱、万孚生物主打荧光免疫法和胶体金法,检验精度与稳定性稍有不足,但性价比高,是二级及以下医疗机构检验科、门急诊与临床科室的首选。当前行业竞争激烈,部分核心技术仍受国外企业垄断控制。 心脏标志物POCT企业 中游参与方 中游分析 中游环节 6.心脏标志物POCT行业规模 中国心脏标志物POCT行业近年来呈稳步增长趋势,2017-2022年中国心脏标志物POCT行业的市场规模由22.0亿元增长至58.4亿元,年复合增长率 21.5%,其中2020-2022年受新冠疫情影响,产业链上游材料供应量与下游患者检测人次均有下降。 中国心脏标志物POCT行业市场主要受到以下三个因素驱动:(1)心血管疾病患者基数大,检测需求未满足。据《中国心血管健康与疾病报告2021》,推算2019年患者人达3.3亿,中国心血管病患病率处于持续上升阶段。(2)分级诊疗建设持续进行。《关于推进分级诊疗制度建设的指导意见》等多项政策出台,有效提高了传染和感染类POCT设备在医疗机构尤其是二级以下医院的配备,提高了传染和感染类POCT检测试剂的销售量。据统计,202