| 導(dǎo)讀 |
基因測序技術(shù)從科研走向臨床，成為決定未來經(jīng)濟(jì)的12 大顛覆技術(shù)之一基因測序是一種新型基因檢測技術(shù)，能夠從體液或細(xì)胞中分離測定基因全序列，預(yù)測多種疾病發(fā)生的可能性，如實體腫瘤或白血病。
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基因測序技術(shù)從科研走向臨床，成為決定未來經(jīng)濟(jì)的12 大顛覆技術(shù)之一基因測序是一種新型基因檢測技術(shù)，能夠從體液或細(xì)胞中分離測定基因全序列，預(yù)測多種疾病發(fā)生的可能性，如實體腫瘤或白血病。技術(shù)進(jìn)步和成本降低帶動基因測序技術(shù)從實驗室走入臨床，成為全球醫(yī)學(xué)界的熱門話題。基因測序臨床應(yīng)用于生育健康、腫瘤個體化診療和預(yù)防、遺傳病、傳染病診療等，未來將延伸至醫(yī)學(xué)研究（藥物開發(fā)等）和非醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（科研、食品、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等）。
基因測序的應(yīng)用前景有目共睹：比爾·蓋茨預(yù)言“下一個世界首富將出自基因領(lǐng)域”；麥肯錫指出：“下一代基因組學(xué)的研究將成為決定未來經(jīng)濟(jì)的12 大顛覆技術(shù)之一”。
基因測序技術(shù)發(fā)展迅速
20 世紀(jì)50 年代人們開始了解DNA 的結(jié)構(gòu)，為DNA 測序技術(shù)的研發(fā)打下了基礎(chǔ)。數(shù)十年之后的七十年代，第一代測序技術(shù)出現(xiàn)，2000 年前后，第二代 DNA 測序技術(shù)興起，DNA 測序技術(shù)受到前所未有的關(guān)注，這段時間的專利申請量也急劇增加，2006年開始第三代 DNA 測序技術(shù)興起，專利申請量出現(xiàn)了第二個高峰。
從技術(shù)角度來說，測序技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第四代，各代技術(shù)的優(yōu)缺點分別是：
第一代測序技術(shù)優(yōu)點是精度高、讀長長，缺點是通量較低、成本高；
第二代測序技術(shù)優(yōu)點是精度高、通量高、成本低，缺點是序列讀長較短；
第三代測序技術(shù)優(yōu)點是通量高、讀長長、成本低，缺點是準(zhǔn)確性較低；
第四代測序技術(shù)優(yōu)點是通量高、讀長長、成本低，小型化，但準(zhǔn)確性方面有嚴(yán)重缺陷，仍需優(yōu)化
從應(yīng)用角度來說，二代測序技術(shù)是現(xiàn)今應(yīng)用范圍最廣泛的測序技術(shù)。二代測序技術(shù)雖然存在序列讀長較短的缺陷，但通過生物信息學(xué)工具在一定程度上可以彌補(bǔ)，而且其精度高、通量高、成本低，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究，臨床上也由無創(chuàng)產(chǎn)前篩查與診斷推廣至遺傳病診斷、胚胎植入前遺傳學(xué)診斷、腫瘤診斷等。隨著準(zhǔn)確度提升、平行測序能力和酶活性等問題的解決，第三四代測序技術(shù)是長期發(fā)展趨勢。
多重因素驅(qū)動基因組學(xué)應(yīng)用市場發(fā)展，未來有望在四大領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展驅(qū)動基因組學(xué)應(yīng)用發(fā)展的因素包括多重政策利好、市場潛力巨大、應(yīng)用領(lǐng)域拓寬、技術(shù)持續(xù)進(jìn)步等。
基因組學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)有望在四大領(lǐng)域取得突破性的發(fā)展：
1、基因技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜疾病、農(nóng)業(yè)基因組學(xué)、微生物學(xué)和宏基因組學(xué)等研究領(lǐng)域，將對人類健康、農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護(hù)帶來巨大的變革；
2、基因技術(shù)應(yīng)用于生殖健康，將顯著降低出生缺陷，提高人類健康水平；
3、腫瘤基因組研究將揭示腫瘤的發(fā)病機(jī)制，腫瘤基因組測序技術(shù)成為腫瘤的個體化治療的基礎(chǔ)；
4、基因組技術(shù)與傳統(tǒng)臨床醫(yī)學(xué)的最新科研結(jié)果結(jié)合，形成精準(zhǔn)醫(yī)療，為疾病診斷、治療、臨床決策帶來革命性的改變。
基因測序是精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)
基因測序是精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)，國內(nèi)2012-2017 年復(fù)合增速為20%-25%精準(zhǔn)醫(yī)療是醫(yī)學(xué)科技發(fā)展的必然。傳統(tǒng)治療方案臨床有效率令人擔(dān)憂，腫瘤的有效率僅為25%，老年癡呆有效率為30%，關(guān)節(jié)炎有效率為50%。舉例說明，臨床上導(dǎo)致乳腺癌的原因包括P53 突變、BRCA1 突變、Ras突變、Wnt 突變、EGFR 突變，而臨床上不同基因突變對應(yīng)的用藥存在很大區(qū)別，這種情況下傳統(tǒng)的“一刀切”治療方案對個體的診療有效率低、副作用大，于是精準(zhǔn)醫(yī)療應(yīng)運(yùn)而生。
基因測序是精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)。精準(zhǔn)醫(yī)療（Precision Medicine）是以個體化醫(yī)療為基礎(chǔ)、隨著基因組測序技術(shù)快速進(jìn)步以及生物信息與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉應(yīng)用而發(fā)展起來的新型醫(yī)學(xué)概念與醫(yī)療模式。精準(zhǔn)醫(yī)療本質(zhì)是通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)，對于大樣本人群與特定疾病類型進(jìn)行生物標(biāo)記物的分析與鑒定、驗證與應(yīng)用，從而精確尋找到疾病的根本原因和治療靶點，并對一種疾病不同狀態(tài)和過程進(jìn)行精確分類，最終實現(xiàn)對于疾病和特定患者進(jìn)行個性化精準(zhǔn)治療的目的，提高疾病診治與預(yù)防的效益。
精準(zhǔn)醫(yī)療需要對基因多態(tài)性進(jìn)行分析，對疾病的了解必須深入到體細(xì)胞突變，這些都離不開基因測序。精準(zhǔn)醫(yī)療具有精準(zhǔn)性和便捷性，一方面通過基因測序可以找出癌癥的突變基因，從而迅速確定對應(yīng)靶向藥物，省去患者嘗試各種治療方法的時間，提升治療效果；另一方面，基因測序只需要患者的血液甚至唾液，無需傳統(tǒng)的病理切片，可以減少診斷過程中對患者身體的損傷，方便快捷。
2016 年2 月，《自然》雜志上發(fā)表的《Genomic analyses identifymolecular subtypes of pancreatic cancer》揭示胰腺癌實際上是4 種獨立的疾病，每一種都有不同的基因觸發(fā)（分為Squamous、PancreaticProgenitor、Immunogenic 和 ADEX 4 種不同腫瘤亞型）、生存率、治療方法和遺傳學(xué)特征，確定患者的所屬亞型能夠幫助醫(yī)生提供更準(zhǔn)確的診斷和治療建議。隨著技術(shù)的進(jìn)步及樣本量的積累，愈來愈多的疾病可以直接通過基因測序分型進(jìn)行精準(zhǔn)診斷及治療。
2007-2013 年，全球基因測序市場規(guī)模由7.94 億美元增至45 億美元，復(fù)合增速為33%；根據(jù)BBC Research 預(yù)測，2013-2018 年復(fù)合增速為21%，2018 年全球基因測序市場規(guī)模達(dá)117 億美元。從區(qū)域分布來看，中國等東南亞市場增速最快，達(dá)20-25%。
國內(nèi)基因測序市場成長空間巨大
國內(nèi)基因測序產(chǎn)業(yè)2011 年前主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域，從2011 年底無創(chuàng)產(chǎn)前檢測作為第一個醫(yī)療應(yīng)用開始，逐步推廣至遺傳病診斷、胚胎植入前遺傳學(xué)診斷、腫瘤診斷等領(lǐng)域?；驕y序在國內(nèi)擁有大量的潛在客戶，成長空間巨大：國內(nèi)高血壓患者累計2.6 億，糖尿病患者超過1 億，新生兒童出生缺陷率約8%，每年新增癌癥病例310 萬（死亡病例220 萬），心血管疾病死亡病例300 萬。國內(nèi)基因測序龍頭華大基因2014 年國內(nèi)收入達(dá)6.6 億元。
精準(zhǔn)醫(yī)療入選十三五規(guī)劃加速基因測序產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
2016 年3 月8 日,科技部官網(wǎng)公布了《科技部關(guān)于發(fā)布國家重點研發(fā)計劃精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究等重點專項2016 年度項目申報指南的通知》(簡稱《精準(zhǔn)醫(yī)療國家指南》)，明確精準(zhǔn)醫(yī)療是2016 年優(yōu)先啟動的重點專項之一，涵蓋八大目標(biāo),包括：構(gòu)建百萬人以上的自然人群國家大型健康隊列和重大疾病專病隊列、建立生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)共享平臺、大規(guī)模研發(fā)生物標(biāo)志物、靶標(biāo)、制劑的實驗和分析技術(shù)體系、建設(shè)中國人群典型疾病精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)臨床方案的示范、應(yīng)用和推廣體系、推動一批精準(zhǔn)治療藥物和分子檢測技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)入國家醫(yī)保目錄等。
精準(zhǔn)醫(yī)療國家指南百萬級自然人群隊列計劃明確：在2020 年前，要完成20 萬自然人群，京津冀、華中各10 萬人群，以及心腦血管、呼吸系統(tǒng)、乳腺癌等疾病共計30 萬人以及5 萬罕見病人的測序量，堪稱中國版“百萬基因組計劃”。我們認(rèn)為精準(zhǔn)醫(yī)療國家指南的頒布將加速國內(nèi)基因測序產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
