测序 头豹词条报告系列

测序行业分类[2] 按照测序技术应用领域的分类方式，测序技术行业可以分为如下类别 测序技术行业基于测序技术应用领域的分类 1政策推动测序行业技术加速送代，本土品牌送代进展可比肩海外 近年国家卫健委、国家市监局与国家发改委等多部门印发《关于促进首台（套）重大技术装备示范应用的 意见》、《高通量基因测序仪标准》等指导政策及行业规范化文件，鼓励有基因测序需求的科研机构、制药企业和诊疗机构按需添置测序设备，同时对测序设备通量及读长划分给出明确标准，加强测序服务和测 序平台市场流通规范性。华大智造作为本土测序仪龙头品牌，已实现中低通量-高通量-超高通量的全产品 公司通过HOtMPS高通量测序试剂盒和自动核酸提取纯化仪的面世进一步丰富产品矩阵，面对本土市场长 期由海外品牌占领的局面，国产设备通过技术加速革新实现破局。 2居民健康管理意识提升，靶点基因检测应用场景多元化发展 随着人们生活水平的不断提高，中国居民健康管理意识逐渐加强，在传统的体检项目基础上，居民逐渐重 视基因检测这一新型健康管理方式，相关基因检测应用场景逐步趋于多元化发展。基因检测技术的发展， 使得相关基因检测在临床诊疗、疾病预防、个性化诊疗等方面得到了广泛应用。在临床诊疗方面，基因检 测能够为肿瘤患者提供更加精准、有效的用药指导。在疾病预防方面，通过基因检测可以对一些违传性疾进行提前预知，并且在一定程度上帮助患者提前发现疾病风险。另外随着国象家“健康中国2030”规划 纲要》的深入推进，政府开始大力支持并推动健康产业发展，而基因检测作为健康产业重要组成部分，能 够有效带动相关产业链发展。 3测序平台技术搭载模式更新，政策监管趋严打通增量市场 实验室自建检测模式（LDT）是指从检测到诊断的全过程以实验室为中心的工作模式，将原本需要在医院进 行的临床诊断前检测活动转移到企业内部进行，通过建立标准化规范化、自动化的工作流程，使得检测 结果具有可重复性和准确性。随着基因测序技术的发展和完善、相关配套政策及标准的制定、应用场景不 断拓宽以及企业对行业需求的认识不断提高，中国基因测序行业将迎来大发展时期。 3：华大智造，国家市监局.. [3]1 : https/www.gov.c.. | 2: https//www.gov.c.. E 测序发展历程[4] 方面实现大幅提升。20世纪末期，人类将基因组测序工作拓展至真核生物，揭示其基因结构的不连续性，为临床 诊断真菌和细菌病原体感染的技术推进奠定基础，此阶段为测序行业发展的萌芽期。自20世纪末期开始的人类基 因组测序计划于2000年完成基本工作计划草图，将基因测序样本拓展至全人类基因片段，深度探索人类基因信 息遗传规律，为基因变异导致的机体各循环系统疾病个体化诊疗开辟广阔道路，华大智造和OxfordNanopore 等公司的技术突破推动了第三和第四代测序技术的出现，此阶段为测序行业发展的启动期。2022年，NITP检测 技术经历中国科研团队创新，可同时检测染色体病和单基因病，基因测序筛查性能实现大幅提升，而后NGS技术 在心血管疾病领域展示了检测多基因干扰引发冠心病的潜力，为精准治疗和个性化设计提供了技术支持，此阶段 为测序行业的高速发展期。 萌芽期·1970~2000 1977年，英国科学家F.sanger首次提出可使用“双脱氧链终止法”实现DNA核苷酸序列的可视化 同年A.M.Maxam和W.Gilber提出使用化学降解法对DNA序列进行测定，称为"Maxam-Gilbert化 学裂解法”，“Sanger测序法”单次测序长度在Kb-Mb数量级，远超“Maxam-Gilbert化学裂解 法”的250bp，因此成为第一代测序技术； 20世纪80年代中期，荧光自动测序技术在“Sanger测序法”原理的基础上演化产生，该测序方法使 用荧光物质代替同位素对DNA碱基序列进行标记，同时自动成像系统的使用使测序效率得以提升； 20世纪80年代末期，高密度核苷酸芯片的使用催生“杂交测序法”成为主流，相比"Sanger测序 法”，该方法可实现检测效率和检测成本的双重优化，但其精准度不足成为此发展阶段中的瓶颈问 题; 1987年，使用DNA聚合酶、ATP、硫酸化酶、荧光素酶和双磷酸酶在统一反应体系中进行催化的 “焦磷酸测序技术”面世，此技术属于边合成边测序技术的一种，与以往测序技术相比进一步实现降 本增效，同时其检测精准度可达99.995%，因此成为第二代测序技术发展的开端，而后，测序通量更 高的“可逆末端终止法”、“半导体测序法”、“纳米球技术测序法”等也在此次技术选代中应运而 生： 20世纪末期，人类得以对单细胞真核生物和多细胞真核生物的基因组序列展开检测，揭示真核生物遇 传物质编码区不连续的基因结构，为细菌、真菌及部分动植物的临床研究应用提供基础。 自1977年F.Sanger首次提出DNA测序方法以来，基因测序经历了多个发展阶段。第一代测序技术是Sanger测序法，其在1980年代中期演化为荧光自动测序技术，提高了测序效率。1980年代未期，杂 交测序法成为主流，但其精准度有限。1987年，焦磷酸测序技术开创了第二代测序技术，降低了成本并提高了精准度。随后出现了其他高通量测序技术。在20世纪未期，人类开始对单细胞和多细胞真 核生物进行基因组测序，揭示了真核生物基因结构的不连续性，为临床研究提供了基础， 启动期·2000~2020 2000年，人类基因组测序计划工作草图基本完成，此计划旨在对人类基因组全部碱基对进行测序， 探索人类速传与进化的关键信息，为早老性痴呆症和躁狂抑郁症等中枢神经系统疾病成因的分析提供 数据支撑； 2006年，IIlumina第一代Solexa测序仪GenomeAnalyzer投入商业化使用，使得科研机构单次测序 通量可达1Gb； 2008年，“单分子荧光测序技术”突破PCR扩增和序列读长的限制，成为第三代测序技术 2013年，IIluminaMiSeqDx台式新一代测序仪及配套试剂盒通过美国FDA审批，成为全球首个获得 FDA临床认证的NGS平台； 2016年，华大智造成立，同年推出BGISEQ-50高通量台式测序系统(简约小巧5型)与BGISEQ-500n整 体解决方案(适用科研型)出台，同年OxfordNanopore公司研发的纳米孔测序技术面世，通过单分子 检测和电子传导检测相结合的测序方法b摆脱洗脱和PCR扩增过程，成为第四代测序技术； 2018年，华大智造发布高通量基因测序仪DNBSEQ-T，同年推HCoOINGS 2000年，人类基因组测序计划的工作草图基本完成，这个计划的目标是对人类基因组的全部碱基对进行测序。这一巨大的项目为我们深入理解人类选传与进化提供了重要的基础。此外，人类基因组测 序计划还为研究中神经系统疾病的成因，如早老性呆症和躁狂抑郁症等，提供了宝贵的数据支 持。测序技术方面，海外龙实品牌umIna和本主主导企业华大智造共同推进第三代和第四代基因测 序技术的革新，从测序通量、读长和样本量覆盖等方面提升测序效能，为科学研究和医学应用提供了 强大的支持。 高速发展期·2020~2023 2022年，中国科学院科研团队提出一种全新的无创产前筛查（NIPT）方法，首次实现了同步筛查染 色体病和单基因病，可大幅提高无创产前筛查对目标疾病的检测性能 2023年，中华心血管病杂志提出通过NGS技术检测多基因联合干扰引发的冠心病的可行性，为心血 管疾病临床精准治疗和重要方案个性化设计提供技术支撑。 在此时期，新生儿早筛和心血管疾病预防需求推动测序行业下游应用领域逐渐多元化，测序技术在此 带动下实现进一步优化发展，行业进入高速发展时期。 [4] 1: https:/www.plob.. e 2: https://www.cas.cn... E 3: https:/wwwillumi... I 图 4: https://www.cas...I 5：生物信息公共图书馆，一 [13. 测序产业链分析 则序技术行业产业链上游为序设备和测序服务所需试剂耗材的供应环节，主要为技术输出环节提供基本所 需的硬件设施和原材科；产业链中游为搭载测序技不的科研服务、临床研究服务和性物信忌服务提供商，主要治 及第三方测序服务的输出以及基因测序相关应用的开发；产业链下游为政府、科研机构及医院等测序技术和相关 应用的终端需求者，主要利用基因测序为病因检测、靶向药品开发和治疗方案设计提供技术支撑。[7] 测序行业产业链主要有以下核心研究观点：[7 上游来若，试剂耗材县看测虚设备唯一性，龙头企业在高技术壁盐市场中发挥多维度优势，市场集中度由此 提升。在基固靶尚治疗和精准诊疗需求增加的肾景下，测虚设备在临床研究和生物制药领域有望获得显著市场增 量。上游测序试剂耗材由封闭系统生产，与测序仪器存在一—对应的适配关系，Illumina和ThermoFisher等头 部企业凭借广泛适用的测序平合产品和技术积累，成为中游测序技术提供商的百选，其对应的试剂耗材也占据了 上游市场的主要份额。近20年来，中国出台的法规和政策文件鼓励科研人员的学术探索和技术创新，使得学术研 究在测序设备应用中占比超过50%。预计到2027年，临床药物研发中对测序设备的需求将占比提升至19.1% 中游来着，伴随测序规模化带来的成本降低，独立医学实验室作为基因测序新增的下游应用场景，市场发展 空间拓塞，同时在多代际虚技术进展频发的当下，PCR技术以基价格和数能优势仍占据测虚市场主流。当前 中国居民重疾管理意识增强，各级医院接待患者数量稳步上升，其中三级医院接诊量增速最显害，预计2022年 就诊人次约为22.03亿人，增长18.78%，为满足疾病管理需求，诊疗机构整需引入基因测序服务，独立医学实验 室（ICL）合作模式具有成本优势，中国ICL行业前景广阔，吸引测序技术供应企业积极布局。中国靶向治疗药物 发展迅猛，人类基因组测序计划推动了测序技术的创新，尤其关注测序平台通量和突变类型覆盖的提升。尽管 NGS是最前沿的临床检测测序技术，但昂贵的成本是其在中国市场推广的主要障碍，相比之下，PCR技术具有低 成本和较高的检测灵敏度，在临床诊疗中仍被视为“金标准”。 下游来看，测序技术加速更选引发成本下滑，居民测座服务可及性提升，另外需求方面来右，中国新生儿基 因遗传性疾病高发，引发孕期早筛必要性增强，测序厂商业务重心向生育健康领域倾斜，2001年，人类基因组 测序的高昂成本限制了中国居民的普及，但随着时间推移和技术进步，测序成本遂渐降低。2014至2017年间， 海外龙头企业关注成本优化，将测序服务价格降至单次100美元，随着中国居民可支配收入的增加，基因测序服 务在中国的普及和靶向治疗领域的发展得以加速。2023年，华大基因的DNBSEQT20×2基因测序平台的商业化 推出，将进一步降低测序成本，并推动中国临床诊疗领域对基因测序结果的广泛应用。根据《中国出生缺陷防治 报告》，中国新生儿出生缺陷发生率高达5.6%，每年新增约90万例，其中40%可能导致终身残疾。为提升婴幼 儿成活率和青少年生理健康，2023年国家卫健委发布《出生缺陷防治能力提升计划》，自标是到2027年，婚前 医学检查率和孕前优生健康检查覆盖率分别达到70%和80%，产前筛查率超过90%。[7] 上产业链上游 生产制造端 测序设备和测序服务所需试剂耗材的供应环节 上游厂商 产业链上游说明 测序试材与测序仪配便用的规购为上游供应市场树立技术壁壁，龙头企集借多维度优势摄 固其竞争实力，市场竞争格局较为集中。上游测序试剂耗材多由封闭系统生产，县有与测序仪器一 对应的属性，不同品牌和型号的试剂耗材无法互相温用。经过长期技术选代发展，测序仪领域引领企业lumina已演化出可匹配靶向基因