范文一:中国基因测序公司排名 基因测序公司
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基因测序的公司
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达安基因
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金斯瑞生物科技有限公司:南京 达安基因(中山大学):
1
广州
华大基因:深圳
广州市锐博生物科技有限公司:广州 贝瑞和康:北京
苏州金唯智生物科技有限公司:江苏 千年基因:深圳
南京微创:南京
无锡艾吉因生物信息技术有限公司:无锡 北京诺禾致源生物信息科技有限公司:北京 上海药明康德:上海
上海百傲科技股份有限公司:上海 深圳华因康基因:深圳 紫鑫药业:吉林
迈迪基因:江苏
深圳基因德信生物科技有限公司:深圳 沈阳华康联合基因生物科技有限公司:沈阳 中美泰和:北京
上海天使生物科技有限公司:上海
上海复蒙基因生物科技有限公司 :上海
圣迪生物科技有限公司:西安
锐奇基因:无锡
深圳市瀚海基因生物科技有限公司:深圳 济宁海魂生物科技有限公司:济宁 武汉基因美生物科技有限公司:武汉 南京世和基因生物技术有限公司:南京 湖南宏灏基因生物科技有限公司:湖南 湖南联合基因生物科技有限公司:湖南 广州复能基因有限公司:广州
北京富程基因生物科学有限公司:北京 奥美德诺(北京)
2
基因科技有限公司:北京 北京诺赛基因组研究中心有限公司:北京 安诺优达基因科技(北京)有限公司:北京 北京新基永康基因科技:北京
苏州吉玛基因股份有限公司:苏州 BT基因生物科技有限公司:温州
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范文二:基因测序产业在中国
基因测序产业在中国
随着第二代测序技术的普及,单细胞测序迎来了迅猛发展。测序技术的发展使基因测序民用成为大势所趋,个人DNA测序咨询服务即是一例。美国路易斯维尔大学研究员徐鑫认为,基于个人基因组DNA信息的健康评估有潜在市场,有可能发展成为一个新兴的庞大产业。
国内外名企“牵手”互补
华大基因于3月18日正式宣布通过其全资子公司
BetaAcquisitionCorporation,已经成功完成对人类全基因组精准测序的创新领导者CompleteGenomics(前纳斯达克代码:GNOM)的收购;合并后公司将专注高通量和精准的人类基因测序研究并加速基因诊疗的推广。
据悉,华大基因以现金收购要约形式以每股3.15美元购得Complete公司所有流通股股权,已完成简化式兼并。并购完成后,Complete将作为华大基因的全资子公司进行运营,同时在多种平台上提供丰富的基因组学研究技术。CliffordReid博士将继续担任Complete的首席执行官。
华大基因总裁王俊博士表示:“我们非常看重Complete科研人才的价值及其所做的工作,我们的基因组研究将得益于Complete拥有的完整和精准的人类全基因组测序技术。”
“Complete和华大基因拥有共同的愿景——我们都相信全基因组测序将为临床医药的发展带来革命性的变化,”Reid博士表示,“我希望在2020年之前,每个人都能够根据自己特有的基因构成接受治疗,基因测序将成为常规的诊疗程序。”
创新模式 高通量测序的推力
其实,基因测序的发展之路并不轻松。始于上个世纪90年代,人类基因测序从基于毛细血管基因分析的第一代测序到后来的基于高通量化学的第二代测序,再到最近兴起的基于半导体芯片技术的革新性测序技术??
耶鲁大学一篇发表在《遗传》杂志上的文章指出,单细胞基因组学研究,致力于从最小量的样品(终极目标是单细胞)获得全基因组的最大信息,即在全基因组范围内鉴定在不同水平上影响生命活动的基因群的功能和相互作用。在只有或只能用单细胞或极少量细胞的情况下,单细胞测序技术将一展身手。
在这些披荆斩棘的基因诊断排头兵中,致力于基因序列分析的研究和应用、主推高通量芯片和高通量测序技术的Illumina是比较获得市场认可的一支队伍。截至2012年,Illumina公司进入中国已有7个年头,从生物芯片产品为主到进入高通量测序领域,再到现在占据了高通量测序的主导地位,Illumina在中国一直保持着每年双位数的增长,并占有世界高通量测序市场70%左右的份额。
目前我国在高通量测序技术上不甘落后。开展研发具有自主知识产权的高通量测序技术,对于我国在这一新兴领域的发展具有重要意义,尽管这个过程可能漫长而艰辛。
以简潜入 道阻且长
目前,虽然我国的基因测序市场还处于起步阶段,但在业内人士看来,结合中国元素,国内的基因领域可望有不俗发展。
测序技术目前已在癌症的诊疗中崭露头角。目前基因测序技术已经在癌症的诊疗中发挥作用,尤其是在靶向药物作用靶点的基因表达水平的检测,能给癌症患者实质性的帮助。
当然,政策的开路也给国内的基因诊断前行者以信心。如中国科技部发布的《“十二五”生物技术发展规划》,就将基因治疗与个体化治疗技术列为核心关键技术发展重点。
但是,市场接受度的问题依然是基因测序必须跨过的坎。不难预见,随着基因诊断的发展,服务价格定将更趋于平民化;而诊断的准确度和推广宣传的责任也将更加艰巨。华大基因研究院新闻发言人杨碧澄博士坦承:“得出基因测序的数据已经不是问题,如何对数据进行转化和解读才是问题。”
据统计,虽然全球目前只有5000~10000人完成了全基因组测序,但并不影响基因测序的应用步往临床和更多的领域。例如,探查新生儿病患是否患有已知的遗传病或自闭症背后基因探秘,以及所有的癌症诊断。
就以产前诊断为例。北京贝瑞和康生物技术有限公司即是首先在国际上提出基于新一代测序技术的无创DNA产前检测技术。公司在2011年7月已与湖南湘雅医院产前诊断中心合作顺利完成“大规模基于新一代测序技术的新型无创DNA产前检测临床研究”,并于2011年10月完成了来自联想投资有限公司(现为君联资本)的首轮融资,发展前景备受看好。
基因诊断可“对人下药”
据了解,家族遗传、染色体变异引起的多种疾病和某些临床上未能确诊的疾病,如生殖系统疾病、肿瘤以及眼疾和先天性肌肉萎缩、先天愚型、侏儒等,都可以通过基因检查的方式来找到病因并准确治疗。
通过基因检测,还可为患者选择具有针对的个性化治疗方案。通过检测体内与药物代谢有关的基因,了解其个体对不同药物的代谢强弱与快慢,从而选择针对性最强的药物。
据了解,我国基因门诊最早出现在2006年,但为数很少。“基因诊断门诊”只提供针对疾病的基因诊断,并不提供疾病的预测。“基因门诊”有两个很重要的功能,一是已经确诊的,通过检测可以知道该种疾病是否有家族遗传风险,提醒家族其他人提早预防;二是还无法确诊的,通过基因检测最终确诊。
结语:基因测序产业竞争压力将越来越大,价格战不可避免,仅靠简单的测序或测序服务已经不是技术高端服务的主战市场,唯有借助政策性支持和不断地吸引国内外人才,并在遗传资源和分析应用软件上做文章
http://www.seq.cn/
GE公司将开发新一代单细胞测序仪
美国人类基因组研究院将资助GE(GeneralElectric)公司的技术研发组900000美元,开发新一代单细胞测序仪。
GE公司从2004年年初收购AmershamBiosciences公司后获得了MegaBace测序技术。从美国人类基因组研究院获得的这项为期两年的900000美元的经费将由GEGlobalResearch分子和细胞生物学实验室的JohnNelson研究组使用。
GEGlobalResearch是该公司的研发机构,目前该研究组正在进行一种单分子测序化学的初步研究。Nelson研究组是生命科学的一部分,而生命科学部分共有10个实验室,这些实验室涉及多个学科,并开发GE业务相关技术。这项研究计划的目标是利用现有的酶和染料标记核苷酸对新一代的测序技术化学进行检测。
GE的产品和服务范围广阔,从飞机发动机、发电设备、水处理和安防技术,到医疗成像、商务和消费者融资、媒体以及高新材料。GE全球员工致力于为遍及全球100多个国家的客户解决世界上最棘手的一些问题。
生命之美
单细胞RNA-Seq(Sc-RNA-seq)
单细胞转录组测序技术最早用于研究细胞从内细胞团发育成胚胎干细胞时的基因表达变化。研究细胞发育时基因表达如何改变,并找出同一发育阶段不同细胞之间的基因表达差异。单细胞RNA测序是指在单个细胞水平上对转录组进行扩增与测序的一项新技术。该技术的建立需要两个必备条件:高质量的转录组扩增技术和高通量低成本的测序技术。
通过对单细胞RNA进行测序,同时进行RNA-seq和microRNA-seq,可以获得细胞内mRNA、ncRNA和microRNA的表达全貌。
实验流程:
技术优势:
? 对分析细胞群体中的细胞异质性很有用,包括中枢神经系统、造血和其它干细胞以及肿
瘤细胞。
? 不仅可用于研究正常发育时单细胞水平发生的变化,也适用于研究疾病状态的变化。 ? 每个细胞中能获得3千万-4千万的reads,能查你想要的剪接体。
? 能鉴别出负责调控多能性的microRNA,以及在调控发育中起作用的选择性剪接事件。
我们的服务内容:
? 详细讨论客户的测序项目,并确定主要期望和目标。然后拟定测序方案,并优化客户的
需求。
? 提供样本制备指导和咨询。如果客户不便制备RNA样本,我们也可提供RNA提取服务。 ? 测试收到的RNA样本质量,并进行测序前建库。
? 帮助客户管理测序项目,并及时反映进展。
? 对测序数据质量进行质量评估、数据筛选和基础分析。
? 对测序数据进行分析之后,我们会以结题报告的形式将我们的研究成果提交给客户。 (1)实验流程的质量监控步骤所获得的实验图片。
(2)高通量测序获得的原始数据。
(3)实验使用的仪器设备和试剂列表。
(4)基础分析的所有图片和图表。
此外,我们可以根据您的测序计划要求提供个性化生物信息服务,如:差异表达基因深度分析,可变剪接深度分析等。
欧美科学家发明新的基因测序方法更精确分析单细胞
编辑推荐:
受限于现有技术的发展,对于单细胞水平的基因特性分析是生物学家和基因学家的长期梦想。近日,来自瑞典和美国的研究团队发明一种被称为“智能测序(SMART-SEQ)”基因测序方法用于辅助科学家对临床相关的单细胞进行更精确分析,这对于研究肿瘤发展的复杂进程和治致病机理具有重要意义。 受限于现有技术的发展,对于单细胞水平的基因特性分析是生物学家和基因学家的长期梦想。近日,来自瑞典和美国的研究团队发明一种被称为“智能测序(SMART-SEQ)”基因测序方法用于辅助科学家对临床相关的单细胞进行更精确分析,这对于研究肿瘤发展的复杂进程和治致病机理具有重要意义。
此前的研究显示,单基因能够通过对原始部分进行不同的剪切和粘贴改变其结构,形成同类蛋白质的不同表现形式。这种被称为“拼接(splicing)”的现象表明来自相同组织的细胞不一定同质。本项研究则开发出一种将单个细胞的基因表达进行完全解析,通过显示活跃的细胞,有可能精确描述来自相同组织的单个细胞基因表达的不同之处。
这一技术可有多种应用,如可研究单个患者肿瘤的细胞分型。研究人员对于多发性恶性黑色素瘤患者的血液系统肿瘤细胞进行研究。一旦在常规血检中发现肿瘤细胞后,就用“智能测序(SMART-SEQ)”方法分析其基因表达。通过这种方法证明,癌细胞已经激活对维持其能力至关重要的膜蛋白,以使癌细胞能够逃避人体的监控系统,在血液或淋巴中传播。
该项目是由欧洲研究理事会出资支持的单细胞基因学研究项目支持,将持续到2015年,主要目标是更好地了解多能干细胞的体内分化期间的基因表达调控,具有重要的生物学和医学影响。虽然目前该研究仅得到初步结果,但至少表明有可能针对单个临床诊断相关的细胞进行分析,使癌症研究人员能够对于细胞进行系统分析,为未来开发出更好的诊断和治疗方法铺平道路。
Science:单细胞测序新技术—MALBAC技术
发表在最新一期(2012年12月21日)《科学》(Science)杂志上一项新技术MALBAC(multiple annealing and looping-based amplification cycles)技术,即多次退火环状循环扩增技术,为我们提供了一种拷贝DNA的途径,从而使得单细胞中90%的基因组能够被测序。而在以往的研究中,大多数都尝试让单细胞测序覆盖达到平均大约为基因组的70%——而典型的大约为40%。
MALBAC技术使得检测单细胞中较小的DNA序列变异变得更容易,因此能够发现个别细
胞之间的遗传差异。这样的差异可以帮助解释癌症恶化的机制,生殖细胞形成机制,甚至是个别神经元的差异机制。
“MALBAC开启了一扇通往许多重要问题的大门,”加州大学圣地亚哥分校任兵(Bing Ren)说。例如,可用它来检测突变累积的速度,寻找一个细胞群中的基因拷贝数变异和染色体异常。相比其他测序方法,它还可以帮助检测更多基因组的变异。
“我认为人们将会立即开始利用它,” James Eberwine说。Eberwine在宾夕法尼亚大学Perelman医学院从事单细胞遗传学研究。他补充说研究人员或许不得不调整条件,例如引物与基因组DNA的比率,从而能够开展实验工作。
MALBAC技术主要研发人之一Sijia Lu现为亿康基因研发总监,亿康基因将使用MALBAC技术协助中国及世界各地的科研人员做出优秀的研究成果~
我国单细胞测序获得新成果 为癌症诊治提供动力
深圳华大基因研究院在肿瘤研究上获得突破性进展,科学家们可从生命活动的最基本单位——细胞这个层次去研究生物的生长、发育、生殖、遗传、变异等过程。国际著名学术期刊《细胞》(Cell)2日同时发表两篇该院的研究论文。
该团队研发了一种解析单细胞基因组的新方法,并将该方法应用于原发性血小板增多症(一种血癌)和肾透明细胞癌(一种肾癌)的肿瘤内部遗传特征研究,解决了之前在用组织样本测序时无法解决的肿瘤高异质性难题,为从单核苷酸水平深入研究癌症发生、发展机制及其诊断治疗提供了新的研究思路并开辟了新的研究方向。
深圳华大基因研究院副院长李英睿说,两项研究表明,单细胞测序新方法为遗传异质性肿瘤的高精度、全面评估提供了一个非常优秀的研究工具。这种新方法和产生的数据为鉴定与肿瘤发展相关的候选基因提供了科学依据,也必将会推动癌症的遗传机理和生物学过程更深入的研究。
目前,高通量测序技术已被广泛应用于各种生物学研究中,然而,由于多细胞组织中广泛存在的细胞异质性,使得研究人员难以通过组织样品测序来揭示一些复杂的生物现象。
而深圳华大基因研究院的研究人员建立的一种基于多重置换扩增(MDA)的单细胞测序新方法,不仅具有更高的分辨率和基因组覆盖度,而且具有更好的敏感性和特异性,从单核苷酸水平上为各种复杂疾病和生物学过程的研究开辟了新思路。
单细胞基因组学:通往个体化医疗之门
随着第二代测序技术的普及,单细胞测序迎来了迅猛发展。
近日,南方科技大学生物学系副教授贺建奎在美国冷泉港参加了单细胞分析会议后,在科学网博客里写道:“这是一个非常令人激动的前沿学术会议,我深深地体会到了单细胞基因组学时代的来临。”
他对《中国科学报》表示:“单细胞基因测序技术的突破,只是开了一个很小的‘口’,‘口’的另外一边,就是一个非常漂亮的世界。”他说,单细胞基因组学研究的强劲势头,昭示着人类正逐步迈进个体化医疗时代。
更重要的是,测序技术的发展使基因测序民用成为大势所趋,个人DNA测序咨询服务即是一例。美国路易斯维尔大学研究员徐鑫认为,基于个人基因组DNA信息的健康评估有潜在市场,有可能发展成为一个新兴的庞大产业。
高通量测序的推力
“单细胞测序,就好像从太平洋里钓一条小鱼。这在以前是不可想象的,而现在我们技术上已经实现了单细胞测序,可以做很多以前不敢想象的事情。”贺建奎表示。
耶鲁大学一篇发表在《遗传》杂志上的文章指出,单细胞基因组学研究,致力于从最小量的样品(终极目标是单细胞)获得全基因组的最大信息,即在全基因组范围内鉴定在不同水平上影响生命活动的基因群的功能和相互作用。在只有或只能用单细胞或极少量细胞的情况下,单细胞测序技术将一展身手。
贺建奎介绍说:“高通量测序技术的发展,使单个基因组测序价格降到5000美元。”
单细胞测序在技术上实现突破,应归功于高通量测序技术。“新一代基因分析平台Ion Torrent巴掌大小的芯片上就有上千万个测序微孔”,据深圳华因康基因科技有限公司研发部负责人金虹介绍,类似于半导体集成芯片,高通量测序芯片的密度非常高,这样就能实现一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定,效率非常高。
微流控技术帮了单细胞测序一个大忙——减少甚至避免基因污染。贺建奎说,微流控平台提供了一个适于单细胞基因扩增、与反应物充分接触、基因测序的“微试管”,可以降低单细胞测序的噪声。
他打了个很有意思的比方:“就好像我们把小鱼从太平洋赶到小池塘,只需要很少的鱼钩(反应物)就能把它抓到,而且大大减少了‘误捕’的机会。”
徐鑫认为,基因测序日益便捷,成本不断下降,研究人员都在努力向1000美元即可实现测序单个人基因组的目标迈进,因此基因组DNA测序有可能逐步发展为民用。
目前我国在高通量测序技术上不甘落后。金虹表示,开展研发具有自主知识产权的高通量测序技术,对于我国在这一新兴领域的发展具有重要意义,尽管这个过程可能漫长而艰辛。
基因病变的曙光
测序技术目前已在癌症的诊疗中崭露头角。金虹指出,目前基因测序技术已经在癌症的诊疗中发挥作用,尤其是在靶向药物作用靶点的基因表达水平的检测,能给癌症患者实质性的帮助。
“然而,基因测序作为一种工具,目前在民用方面的受惠面还很窄,远远没有发挥它的作用,现阶段主要的用途还是在科研方面。”金虹话锋一转,说:“不过我们有理由相信,基因测序将会越来越多地向临床应用方向发展。”
据了解,癌症基因组的最新研究进展表明,癌症本身是一种多基因相互作用和影响的疾病,这正是癌症难以治愈的原因。而了解癌细胞如何在肿瘤内变化以及每个细胞内“定居”着多少版本的基因,这将有助于癌症诊断。
“肿瘤的演化过程是复杂的。”贺建奎认为,单细胞基因组学的研究,使人们能够认识癌细胞进化过程的更多细节,“比如我们有望通过研究从血液中分离出来的单个游离癌细胞,实现癌症的超早期诊断和治疗的实时监测。”他说,借此了解癌症的形成、扩散,可以为癌症的治疗提供更多的借鉴。
例如,近日深圳华大基因的研究人员揭示了癌症并非由常见的突变基因导致,在病人群体中所鉴定的频发突变可能与肿瘤个体无关。因此,在癌症分析和诊断过程中进行个性化治疗十分重要。
不仅对癌症,许多基因病变也可为鉴。贺建奎说,单细胞基因组学的一个功能就是揭示基因病变的根本原因,解开基因治疗的密码,对不同患者对症下药。
2012年,美国科学院院士谢晓亮课题组与北京大学生物动态光学成像中心研究员李瑞强课题组等合作,首次实现了高覆盖度的单个精子的全基因组测序。谢晓亮表示,这项工作构建了迄今为止重组定位精度最高的个人遗传图谱,这一技术方法在男性不育症研究和肿瘤早期诊断及个体化治疗等生物医学领域有着广泛的应用前景。
重新审视生命
“尽管单细胞基因组学前景广阔,但并不意味着我们要改造生命。”贺建奎说,“帮助人们更深刻地观察、重新审视生命的奥秘,是单细胞基因组学研究的要义。”
一直以来,人体干细胞都被认为是单向地从不成熟细胞发展为专门的成熟细胞,生长过程不可逆转。
而2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者,日本科学家山中伸弥和英国发育生物学家约翰?戈登关于细胞核重编程的研究,彻底改变了人们对细胞和器官生长的理解:他们发现,成熟的、专门的细胞可以重新编程,成为未成熟的细胞,并进而发育成人体的所有组织。
贺建奎认为,通过单细胞测序技术对每个细胞的测序,对比细胞间的差异,就有可能有新的发现,诸如“为什么有的干细胞发育成了心脏,有的发育成了手足,”此类命题,单细胞基因组学可能会给出不同的答案。
“我们通过对人体不同部位的单细胞的测序和基因比对,就有可能解开发育之谜。”贺建奎说,单细胞基因测序将取代基因组测序的平均法则,“对于每一种疾病,也可以从单个细胞的水平重新认识,从而揭示病变的根本原因。”
《自然》杂志网站这样评价单细胞基因组学:测序技术的飞速发展和成本大大降低,使得基因组测序成为常规技术。然而,大多数的人类基因组、癌症等研究仍然通过多个细胞抽提DNA进行测序,其中所忽略的细胞间的差异对于控制基因表达、细胞行为和药物反应的问题却有可能是至关重要的。单细胞测序有望成为个体化医疗的重点领域。 派森诺生物
Nature新闻:癌症的单细胞测序
在最近一次的统计中,国际研究团体已对近4000个个体癌症样本进行了测序,并计划到2014年底对至少2.1万个以上的肿瘤基因组开展研究。这些基因组数据集跨越50种不同的癌症类型涵盖几乎机体内的所有器官,通过鉴别区分癌细胞和正常细胞的主要遗传改变为通向多种新的靶向治疗选择开启了大门。然而到目前为止,几乎所有的癌症基因组都来自包含多种不同细胞的大肿瘤样本,这种细胞块可能会掩盖一些疾病细微的复杂性,而这正是许多耐药和敏感性的基础。
“开始研究癌细胞群的最好方式是看看在单个细胞中发生了什么,”纽约长岛冷泉港实验室(CSHL)遗传学家Timour Baslan说。Baslan上个月在《自然实验手册》(Nature Protocols)杂志上发表了一篇实验方案关于如何分析单细胞的拷贝数变异(Nat. Protoc. 7, 1024–1041, 2012).。
为了实现在单个癌细胞水平上研究癌症基因组,在2010年10月,总部在加州卡尔巴斯德的Life Technologies公司宣布将给予首个能够测序单个癌细胞完整基因组和RNA内容物的研究小组100万美金的奖金。现在,许多的研究人员正在接近这一目标。
上个月在冷泉港实验室的基因组生物学会议上,MD安德森癌症中心的遗传学家Nicholas Navin提交了单细胞分辨率乳腺癌遗传学的新数据。此前,Navin
曾对分别来自两个人类乳腺癌病例的100个单细胞进行了拷贝数变异检测,证实
其中一种肿瘤包含三种不同的细胞亚群,而另一种是由遗传上相同的细胞群构成
(Nature 472, 90–94, 2011)。现在,Navin改良了他的技术使得它能够敏感地
检测到单个核苷酸的差异,并且他已经在来自一个浸润性乳腺癌肿瘤的一组4
个细胞中发现单个细胞通常包含数十个罕见突变,这些突变采用大型肿瘤测序方
法通常无法检测到。
“我希望这些新工具能够用于改善诊断和治疗,”Navin说。Navin指出:“它
们可能会非常强有力地检测到驻留在机体内数月或数年的残余癌细胞,并指导适
当的佐剂或化疗过程。”
同时冷泉港实验室的Baslan和其他研究人员在分别来自化疗前后12种乳腺癌
肿瘤的100个细胞中进行了拷贝数变异筛查。研究人员在会议上报告称在第一个
肿瘤中他们发现一些人在接受治疗后肿瘤获得了遗传物质,而其他的肿瘤显示出
然而这种类型染色体重排的迹象。尽管利用大型测序也可能开展这样的分析,“
的评估却历来在癌症研究中被忽视,”Baslan说。
Baslan和他的同事们开始研究拷贝数变异是因为这种方法相比于完整测序需
要较少的原材料,首先单细胞并没有很多的DNA。在今年3月。来自中国深圳华
大基因组学中心的科学家们报告了一种方法可以将DNA扩增300万倍,由此生成
了足够的原材料来解码整个基因组蛋白质编码部分至单个癌细胞的单核苷酸水
平(Cell 148, 873–885, 2012)。
上个月麻省剑桥博德研究所的新单细胞基因组学中心宣布成立,它获得了来自
微流体技术公司Fluidigm Corporation的设备和人员支持,这将使得未来的单
细胞测序项目变得更为容易。根据Fluidigm的总裁和首席执行官Gajus
Worthington所说,新的中心将开始聚焦于癌症干细胞和循环肿瘤细胞。“我们
希望研究这些细胞将会促成一种新的活检类型从一开始即可确定一种肿瘤是否
会扩散或产生耐药性,”Worthington说。
原文摘要:Sequencing cells one at a time offers singular insight into cancer
At last count, the international research community had sequenced close to 4,000 individual cancer samples, with plans in the works to study at least 21,000 more tumor genomes by the end of 2014. These genomic data sets, which span some 50 different cancer types covering nearly every organ in the body, have opened the door to a number of new targeted treatment options by identifying major genetic changes that distinguish cancer cells from normal cells. To date, however, almost all cancer genomes have come from bulk tumor samples containing many different cells, and this cellular lumping can mask some of the fine-grained complexity of the disease that underpins much of drug resistance and susceptibility.
华大基因单细胞测序成果登Cell
华大基因单细胞测序成果登Cell研究新亮点,引领癌症研究新时代
---华大基因两篇Cell文章同期发表
本网讯(编辑记者:刘立庆)2012年3月2日,深圳华大基因研究院在肿瘤研究上获得突破性进展,于国际著名学术期刊《细胞》()上同时发表两Cell篇研究论文。该团队研发了一种解析单细胞基因组的新方法,并将该方法应用于原发性血小板增多症(一种血癌)和肾透明细胞癌(一种肾癌)的肿瘤内部遗传特征研究。此新方法解决了之前在用组织样本测序时无法解决的肿瘤高异质性难题,为从单核苷酸水平深入研究癌症发生、发展机制及其诊断、治疗提供了新的研究思路并开辟了新的研究方向。此外,这一新方法还可被广泛用于其他重要的生物研究领域,如组织器官内细胞基因组的异质性研究、干细胞的异质性研究、生殖细胞的遗传重组研究、胚胎的植入前遗传学诊断研究等。
目前,高通量测序技术已经被广泛应用于各种生物学研究中,然而,由于多细胞组织中广泛存在的细胞异质性,使得研究人员难以通过组织样品测序来揭示一些复杂的生物现象,如在肿瘤演化研究中,肿瘤组织的异质性使得研究人员难以分析肿瘤内细胞的遗传结构并识别在肿瘤演化中的重要变化,除非进行额外的细胞分选实验,否则研究人员很难鉴定出癌症发展中具有重要影响的遗传突变。2011年,来自冷泉港实验室的研究人员运用一种单细胞测序,通过基于拷贝数变异(CNV)的数据结果分析了乳腺癌的癌细胞种群结构,指出肿瘤的进化可能是间断性的(Navin ., 2011, ),挑战了传统的肿瘤渐进式演化模et alNature
型。这一发现成为了癌症研究中的一次重大突破,但是此方法的局限是不能从单个核苷酸水平了解单个癌细胞的遗传特性。
为了攻克这个难题,来自深圳华大基因研究院的研究人员建立了一种基于多重置换扩增(MDA)的单细胞测序新方法,并对该方法的扩增均一性、灵敏度、特异性等方面进行了全面评估。文章第一作者、华大基因该项目负责人宋卢挺说:“这种将多重置换扩增(MDA)和测序技术相结合的单细胞测序方法不仅具有更高的分辨率和基因组覆盖度,而且具有更好的敏感性和特异性。该方法从单核苷酸水平上为各种复杂疾病和生物学过程的研究开辟了新思路。”
为了探究肿瘤的演化及遗传特性,研究人员对取自一例典型的JAK2阴性ET病人的90个单细胞进行了全外显子测序,通过诸多分析,研究人员揭示了此ET在肿瘤发生中遵循单克隆演化模型,并鉴定了一些与ET的发生、发展相关的突变基因。
在第二篇文章中,为了更好地解析肾癌内部的遗传变异情况,研究人员运用此新方法对一例肾癌进行了研究。他们发现此例肾癌并非由常见的两个突变基因VHL和PBRM1导致,这说明在病人群体中所鉴定的频发突变(recurrent mutation)可能与肿瘤个体无关,同时也强调了在癌症分析和诊断过程中进行个性化治疗的重要性。通过遗传学定量分析,研究人员发现在此肾癌中不存在明显的克隆(细胞)亚群,而且在肿瘤细胞群体内不同细胞突变频率的突变之间也存在差异明显的碱基突变谱,研究人员推测这可能与肿瘤演化过程中的选择紧密相关。此外,研究人员还发现了一些与此肾癌发生相关的重要功能基因。
深圳华大基因研究院副院长徐讯说:“我们对所有数据进行分析后,发现此肾癌内的遗传结构比我们之前预想的要复杂得多。单细胞测序为实体肿瘤研究开拓了一个新的研究视角,并对促进开发更有效的细胞靶向治疗方法具有十分重要
的意义。同时,我们的研究也为其他研究人员利用单细胞测序研究肿瘤提供了一个很好的参照。”
文章通讯作者、深圳华大基因研究院副院长李英睿指出:“我们的两项研究表明,单细胞测序新方法为遗传异质性肿瘤的高精度、全面评估提供了一个非常优秀的研究工具。这种新方法和产生的数据为鉴定与肿瘤发展相关的候选基因提供了科学依据,也必将会推动癌症的遗传机理和生物学过程更深入的研究。”
华大基因执行院长王俊指出:“此单细胞测序技术使基因组学研究提升到了一个全新的层次和高度,使科学家们可以真正从生命活动的最基本单位——细胞这个层次去研究生物的生长、发育、生殖、遗传、变异等过程。”
单细胞测序技术的突破
摘要:
来自J. Craig Venter研究所、加利福尼亚大学以及Illumina Cambridge公司的研究人员组成了一个研究小组,对加利福尼亚海洋样本中的单个细菌细胞基因组进行了测序。他们仅利用短片段读取,实现了这种不可培养的细菌的基因组装配,获得了宏基因组研究中缺少的细胞特异的遗传信息。
生物通报道 来自美国和英国的研究人员近日利用单细胞基因组扩增、测序和装配,从海洋样本中鉴定出一个单细胞细菌。该研究成果发表在9月18日的《Nature Biotechnology》在线版上,暗示δ变形菌有遗传资本来降解叶绿素组分,并有助于海洋环境的生物降解过程。
来自J. Craig Venter研究所、加利福尼亚大学以及Illumina Cambridge公司的研究人员组成了一个研究小组,对加利福尼亚海洋样本中的单个细菌细胞基因组进行了测序。他们仅利用短片段读取,实现了这种不可培养的细菌的基因组装配,获得了宏基因组研究中缺少的细胞特异的遗传信息。
尽管人们希望鉴定出人体内以及环境中生存的各种微生物,但大部分细菌种类不能在实验室中培养,这阻碍了研究人员对它们的测序和研究。尽管宏基因组研究提供了整个细菌群体的遗传信息,但无法为群体中单个成员的遗传性质提供详细资料。
为了了解更多细菌,研究小组利用单细胞测序来深入研究单个细菌细胞的基因组。他们希望利用这种方法来解析微生物如何杀死对方,如何利用环境中的物质,以及更多。
文章的作者之一,加利福尼亚大学的Pavel Pevzner及其同事利用单细胞基因组测序策略来追踪了一种海洋细菌的基因组。这种细菌被称为SAR324,是在La Jolla海采集的,根据16S rRNA测序结果被划分为一种δ变形菌(Deltaproteobacteria)。
他们的单细胞测序方法利用了多次替换扩增、Illumina GAIIx末端配对测序(索取详细资料),以及一种新的单细胞装配算法(EULER+Velvet-SC),旨在解决与多次替换扩增相关的扩增偏向。
研究人员在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌上验证了测序和装配策略的可行性后,随后将研究对象换成SAR324,生成了单细胞基因组序列,能装配成430万个碱基的contig序列,含有3811个开放阅读框。根据目前的研究,他们估计SAR324的整个基因组在4.95-6.42 Mb之间。
尽管还需要进一步研究来弄清SAR324在环境中的作用,但基因组模式表明该细菌是好氧菌,且移动的。结合tRNA、氨基酸和维生素相关基因,研究人员发现了参与有氧代谢、鞭毛形成及趋化作用的基因。
该细菌中的一些基因似乎编码了参与叶绿素组分分解的酶,研究小组据此推断SAR324可能协助降解了光合生物。
今后,研究人员计划使用相似的策略对不同环境中的单个细菌细胞进行测序,从大海深处到医院病房及人体内。作者认为,这种经济高效的方法应该有助于微生物分类和进化的探索,且能够挖掘出一些环境微生物,其基因和通路能够为生物技术和生物医学所用。
范文三:中国基因测序研究分析
2016年国内基因测序市场分析
基因测序是一种新型基因检测技术,能够从血液或唾液中分析测定基因全序列,预测罹患多种疾病的可能性,个体的行为特征及行为合理,如癌症或白血病,运动天赋,酒量等。基因测序相关产品和技术已由实验室研究演变到临床使用,可以说基因测序技术,是下一个改变世界的技术。
从中国目前产业格局来讲,上游的仪器试剂耗材形成国外巨头垄断格局,国内厂家正在积极寻求突破,例如华大基因、贝瑞和康、达安基因、华因康基因等生产的测序仪已经获得CFDA 的批准。由于基因测序仪器的可选择厂家较少,而且测序仪器平台的封闭性强,必须向供应商购买配套的试剂和耗材才能完美使用,因此上游几乎垄断性的产品对下游服务类企业的成本制约和限制较大。 游测序服务业由于进入门槛低,目前是鱼龙混杂,对于测序数据的解读能力普遍不足,目前处于洗牌阶段,预计未来会倒掉一批公司,逐步会涌现出一些比较优秀的企业,逐渐形成自己的品牌。
由于医院把握着终端客户资源,在整个医疗产业中处于双向强势地位。因此,基因测序服务商无论是采用第三方独立实验室还是采用向医院投放与协作模式,相对于医院的话语权都较弱。目前在拥有高通量测序试点资质的医院较少的情况下,面对同一家医院入口,市场中同类的基因测序服务商的数量,远远高于有实力的渠道商的数量。因此,有较好渠道资源和政府背景的企业,能够获得更好的医院应用入口,未来也能更好地实现向下游渗透。
下游则是产品的终端使用者,例如医院、制药企业、政府研究机构等。
根据BBCResearch 预测,仪器耗材在2011年市场规模为16亿美元左右,预计2016年为22亿美元,复合增长率(CAGR )为6.6%;测序服务市场在2011
年市场规模为9.88亿美元,预计2016年为35亿美元,复合增长率(CAGR )为28.8%;测序数据解读2011年市场规模为4.1亿元,预计2016年为8.84亿美元,复合增长率(CAGR )为16.6%。
可以看到,在上游仪器端未有革命性的产品推出之前,预计未来测序产品和服务市场的增速为:测序服务>数据分析>仪器耗材。测序服务增速最快,将引领市场不断推进;数据分析市场基数小,增长空间较大,因此产业中游的测序服务商(测序服务+数据分析)有望畅享行业盛宴,助推产业持续繁荣。 测序服务实现临床价值,产生最大附加值与上游仪器提供商相比,测序服务商是实现检测项目临床价值的主体。成熟标准化的测序服务应该包括“测序+数据分析+临床解读出具报告”的全套流程,最终服务的落脚点是帮助医生做出临床决策,也就是说成熟的基因测序项目必须有相对确切的临床意义和临床价值才能在临床应用端做大市场。
基因测序是整个精准医疗的石,也是其中发展得相对比较成熟的行业,一直受到广泛关注。目前基因测序技术已经发展到了三代。
从目前三代基因测序技术综合比较来看,一代和二代测序技术目前在科研和临床用药领域较为广泛,二代测序技术相对优势突出,市场空间较大。
中商产业研究院简介
中商产业研究院是深圳中商情大数据股份有限公司下辖的研究机构,研究范围涵盖智能装备制造、新能源、新材料、新金融、新消费、大健康、“互联网+”等新兴领域。公司致力于为国内外企业、上市公司、投融资机构、会计师事务所、律师事务所等提供各类数据服务、研究报告及高价值的咨询服务。
中商行业研究服务内容
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中商行业研究方法
中商拥有10多年的行业研究经验,利用中商Askci 数据库立了多种数据分析模型,在产业研究咨询领域利用行业生命周期理论、SCP 分析模型、PEST 分析模型、波特五力竞争分析模型、SWOT 分析模型、波士顿矩阵、国际竞争力钻石模型等、形成了自身独特的研究方法和产业评估体系。在市场预测分析方面,模型涵盖对新产品需求预测、快速消费品销售预测、市场份额预测等多种指标,实现针对性的进行市场预测分析。
中商研究报告数据及资料来源
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国内外主流财经媒体及国家政府部门大量引用中商数据及研究结论,如央视财经、凤凰财经新浪财经、中国经济信息网、国家商务部、发改委、国务院发展研究中心(国研网)等。
范文四:中国基因测序行业研究报告
中国基因测序行业研究报告
1. 基因测序技术的概念
基因测序是对目标DNA 进行碱基的序列测定,并进行各种相关分析。是现代生物学的重要手段之一,同时也是生物学迅猛发展的重要动力。它推动了生物学的发展,它促使生物学从DNA 水平上进行各种研究。
基因(Gene,Mendelian factor)是指携带有遗传信息的DNA 或RNA 序列,也称为遗传因子,是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。基因有控制遗传性状和活性调节的功能。基因通过复制把遗传信息传递给下一代,并通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的个体性状表现。基因还可以通过控制结构蛋白的成分,直接控制生物性状。因此对生物从分子生物学水平上进行研究,在医学上对某种遗传疾病的研究等都离不开对DNA 或RNA 的序列进行测定。基因测序也成为生物学研究的重要手段。 在基础生物学研究中,和在众多的应用领域,如诊断,生物技术,法医生物学,生物系统学中,DNA 序列知识已成为不可缺少的知识。具有现代的DNA 测序技术的快速测序速度已经有助于达到测序完整的DNA 序列,或多种类型的基因组测序和生命物种,包括人类基因组和其他许多动物,植物和微生物物种的完整DNA 序列。RNA 测序则通常将RNA 提取后,反转录为DNA 后使用DNA 测序的方法进行测序。应用最广泛的是由弗雷德里克·桑格发明的Sanger 双脱氧链终止法(Chain Termination Method)。新的测序方法,例如454生物科学的方法和焦磷酸测序法。
2. 基因测序行业的发展环境与历史
2.1 早期的无序发展
20世纪90年代以前,基因测序技术仅在实验室内用于科学研究,并未应用到医疗甚至临床上来。直到21世纪初期,随着第二代基因测序技术的逐渐成熟,第三代基因测序技术被发现,以及部分基因与人类疾病之间关系的确定,全人类基因组测试成本下降到1000美元,局部致病基因的检测仅仅需要几百美元,基因测序技术进入了产业化发展阶段。个体基因测序从实验室走入临床,风靡全球,大量商业公司为追逐利润进行商业宣传,而广大受试群体对这项检测则一知半解。在国内,大量国外基因检测设备纷纷打着科研的旗号进入中国市场,实际上却在进行临床、商业经营。因此,早期基因测序行业处于严重缺乏监管、合理的运营规范与质量标准的监管真空区。
2.2 严格的监管时期
2013年11月22日,美国国家食品药品管理局发函要求“23andMe ”公司停止健康有关的个人基因组检测及数据解读服务,认为该项服务没有获得FDA 的批准,违反了联邦法律。
2014年2月9日,中国国家食品药品监管总局、国家卫生与计划生育委员会联合发布《临床使用基因测序相关产品和技术管理的通知》,通知要求立即停止包括产前基因检测在内的所有医疗技术需要应用的检测仪器、诊断试剂和相关医用。突然间国内的所有基因检测行业被叫停,进入了严格的监管期。
2.3 逐渐走向成长
胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(联合探针锚定连接测序法)、胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)医疗器械注册。这是CFDA 首次批准注册的第二代基因测序诊断产品。之后一直到2015年3月,CFDA 陆续批准了部分检验过关的二代基因测序诊断产品,为基因测序行业今后的健康发展奠定了基础,并逐步以批准试点的方式开展基因测序临床应用,整个行业开始进入健康的发展轨道。
2.4 行业加速发展
2016年3月8日,中国科技部发布国家重点研发计划中将“精准医学研究”列入首位国家重点研发计划。同月,《十三五规划纲要》将生物技术与精准医疗列入战略性新兴产业发展规划中。2016年5月,国家发改委《战略性新兴产业众多新增长点正在形成》一文中提到随着高通量基因测序技术的突破以及基因测序成本的大幅下降,我国基因检测产业步入高速发展的快车道,无创产前基因检测以及疾病筛查等服务快速发展,新型创新型企业正在成倍的增长。
3. 行业现状
3.1 市场环境促进基因测序的发展
政策环境:政策利好,临床级产品监管逐步规范化
2016年3月,科技部发布《关于发布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》,将“精准医学研究”列为2016年优先启动的重点专项之一。政府鼓励和支持以基因测序为基础的精准医疗,行业迎来政策红利。
政府在鼓励行业发展的同时,也逐步加强临床级基因测序产品的监管。2014年,卫计委和食品药品监管总局加强基因测序行业监管,规定基因检测仪器、诊断试剂和相关医用软件等产品,需经CFDA 审批注册,并经卫计委批准技术准入方可临床应用。此后分别批准了华大基因、达安基因、贝瑞和康等企业的基因测序诊断NIPT 产品,无创产检和肿瘤测序等临床级别的基因测序产品和服务逐步走向规范化。
经济环境:医疗支出呈增长趋势,提升行业机会
世界银行数据显示,除中低收入国家外,其余各类收入类型国家人均医疗支出占人均GDP 的比重均呈现逐年上升趋势。医疗保健人均支出占比的提高,一方面来自医疗费用的上涨,另一方面则来自人们对于健康的重视程度的提高。
金地毯大数据中心认为,随着人均收入的增长,人们越来越重视自己的健康状况,因而人均医疗支出占比也呈现逐步上升的趋势。人们健康意识的提高,将有利于提高用户或病患对于基因测序产品和服务的接受度和付费意愿。
注释:人均医疗卫生支出为公共和与私营卫生支出之和与总人口的比率,涵盖医疗卫生服务(预防和治疗)、计划生育、营养项目、紧急医疗救助,但是不包括饮用水和卫生设施提供。数据按现价美元计。
社会环境:复杂疾病死亡率高,催生精准医疗需求
2013年城市居民主要疾病死亡率前三分别为恶性肿瘤、心脏病和冠心病,这组数据表明肿瘤等复杂疾病在我国具有较高的死亡率。而传统治疗方案在治疗肿瘤等复杂疾病时,治疗效果不佳。数据显示,传统治疗方案在肿瘤治疗上的用药无效率高达75%,在老年痴呆症治疗上的用药无效率为70%,在糖尿病治疗上的用药无效率为43%。
传统医学在治疗复杂疾病时的效果并不佳,同时人们也逐渐意识到大多数复杂疾病是自身基因同外界环境和个人生活习惯等因素共同作用的结果,迫切需求在治疗上的个性化,从而促生了精准医疗的需求。
3.2总体市场规模以及增速
公开数据显示,全球基因测序市场规模呈逐年增长的趋势,2007年全球基因测序市场规模为
7.9亿美元,到2014年市场规模为54.5亿美元,预计2018年全球基因测序市场规模将超过110亿美元,年复合增长率为21.1%,市场增长迅速。中国基因测序市场增长率超20%,为增长最快国家之一。
金地毯大数据中心分析认为,基因测序服务和上游基因测序耗材和试剂是带动市场规模快速增长的主要因素。随着基因测序技术的成熟,基因测序成本呈逐年下降趋势,测序成本的下降,将提高基因测序服务的渗透率,进而推动市场快速发展。基因测序需求增长的同时,也增加了对基因测序耗材和试剂的需求,因此在基因测序服务增长的同时,也带动了测序耗材和试剂的增长。
3.3全产业链发展现状
材与测序仪器配合使用) 、中游测序服务、中下游测序数据分析和云平台, 下游是检测中心(包括解读测序数据和输出诊断报告)。因此,相关的有形产品主要包括测序仪与试剂耗材。
上游:测序设备与耗材被国外厂商垄断
基因测序的产业上游目前是整个产业毛利率最高的部分,并且因为仪器精确度等要求相应技术壁垒较高,而全球测序行业巨头Illumina 和Life Technologies(2013年被Thermo Fisher收购)经过多年深耕已经牢牢把握上游仪器生产和配套试剂耗材的销售,呈现出寡头垄断的市场格局。目前共有7389台基因测序设备,分布在60多个国家中,大多分布在美国,其次是中国和欧洲。各国基于测序仪存量的排名中美国大大超过其他国家,而中国以稍多于德国的存量排名第二。
注:红
色圆圈为数量较多,黄色圆圈代表数量一般,蓝色圆圈为数量较少的地区。
目前市场上主流新一代测序平台主要由美国Illumina 、Ion Torrent/Life Technologies (2014年被Thermo Fisher收购) 、454 Roche、 Pacific Biosciences这四大生产商制造。Illumina 已经成长为基因测序行业的寡头,垄断了全球设备市场三分之二以上的市场份额,其生产的下一代高通量测序仪HiSeq 系列一直是市场上最为畅销的产品。
Illumina 股价走势(月线)
尽管基因测序设备目前仍由国外垄断,但国内企业已经通过各种方式研发和生产基因测序设备。基因测序设备国产化主要有三种方式:1)自主研发方式,如紫鑫药业同中科院合作开发的二代测序设备BIGIS 系列产品,华因康开发的基因测序仪HYK-PSTAR-IIA ;2)收购国外企业的方式,如华大基因于2013年收购美国Complete Genomics公司,获取CG 公司基因测序设备知识产权;3)合作开发的方式,如贝瑞和康和Illumina 合作开发的基因测序仪NextSeqCN500
。
在基因测序的上游,其商业模式主要是封闭式系统提供利润空间保障。一方面在技术革新空档期仪器的增长相对不快,根据Markets&Markets的预测,从2014年到2020年,测序仪市场的CAGR 是15.4%,低于测序行业平均增速,主要是仪器的使用和研发周期较长,一次性投放后一般需要多年才可能更新换代。另一方面,仪器本身通常不是企业的盈利点,由于IVD 仪器的技术壁垒较高,尤其是封闭式仪器必须依靠配套捆绑的试剂、耗材才能完美运行,这就给仪器供应商带来了额外丰厚的利润来源,从两大测序仪龙头的收入结构也可以看出,试剂耗材收入占比均超过一半,是其收入贡献的主要来源。
图:2014年Thermo Fisher收入结构 图:2014年Illumina 收入结构
国内的三大家华大基因、达安基因、贝瑞和康和仪器供应商合作,已经在仪器和试剂层面均获得注册证。从盈利模式角度看,仪器未来不排除出现免费赠送,主要赢利点从试剂耗材及服务端获得,因此国内企业在试剂和服务端突破的可能性最大。
测序试剂、耗材、检测项目的开发,国内企业已经开始有所布局。2014年7月,华大基因的新一代测序产品也获得了CFDA 的批准,包括BGISEQ-100、BGISEQ-1000,以及胎儿染色体非整倍体(T21、T18和T13)检测试剂盒。2014年11月5日,国家食品药品监督管理总局批准了达安基因的基因测序仪和胎儿染色体非整倍体21三体、18三体和13三体检测试剂盒(半导体测序法)医疗器械注册。2015年4月,贝瑞和康的基因测序仪(NextSeq CN500),以及胎儿染色体非整倍体(T13/T18/T21)检测试剂盒已通过国家食品药品监督管理总局(CFDA )的批准。NextSeq CN500基因测序仪是贝瑞和康与Illumina 公司合作,为满足中国临床需求而设计制造的一款新型高通量的基因测序仪。
中游:国内测序服务竞争趋于白热化
基因测序上游设备制造环节目前处于国外垄断状态,且进入技术门槛非常高,一般企业难以从上游设备制造环节切入市场。相较于上游设备制造环节,中游的基因测序服务在技术门槛上相对要低一些。近几年,尽管卫计委和药监局对基因测序临床应用市场加强了管理,但消费级基因测序服务企业层出不穷。2015年,不仅成立了数量众多的基因公司,并且,发生了多起收购事件,收购的目的主要是切入基因行业或抢占地盘。其中比较重大的收购包括药明康德、千山药机、迪安诊断、绿叶集团、汤臣倍健、万润股份、安科生物、誉衡药业。这些公司中,很多都是转型到基因产业,玩家众多表明各方十分看好基因产业的发展前景。目前已有超过150家企业和机构从事基因测序相关业务
国内提供基因测序服务的机构呈现逐年增长的趋势,随着测序服务机构数的增长,测序服务市场的竞争也将趋于白热化。而整个测序服务行业的竞争加剧,在一定程度上也将驱动测序服务价格
下降。
目前国内厂商在基因测序中游的竞争主要集中在渠道的竞争,这是因为一方面,国内相关政策对于医学检验所有所限制,即不能直接对接患者,需从医疗机构处收集样本进行检测并出具相关报告;另一方面,国家当前开放的试点单位有限,截至目前获批高通量基因测序临床试点的单位包括医疗机构和独立实验室一共才100多家,其中独立实验室仅7家(华大基因、达安基因、博奥生物、安诺优达、爱普益、迪安、湘雅)。因此,在政策监管下,已获批的试点单位成为其他各路二代测序服务商争相抢夺的“香饽饽”。面对同一家医院入口,市场中同类的基因测序应用商的数量,远远高于有实力的渠道商数量,因此在下游采购者方面的议价能力也显得不那么强,据悉,医疗机构渠道会拿去30%左右的收入。
表:国内获批NGS 临床试点的第三方独立实验室汇总
图:NGS 临床试点政策下的测序服务公司商业模式
为打破医疗机构的垄断状态,一些公司开始直接面向消费者,市面上也陆续出现了诸如基因商城、基因检测APP 等应用,但与医疗机构渠道相比,至少目前直接面对消费者的检测数量难以保证,虽然其利润相对较高。持有价格战策略的公司也往往以贴近消费者的方式实现收入,因为其抛弃了医疗机构的渠道策略,这降低了渠道分成费用。
下游:科研机构为基因测序主要应用机构
2015年上半年华大基因Top5客户中,科研机构占了3个,来自这三个科研机构的销售收入为5563.9万元,在总销售收入中的占比为6.8%,说明华大基因的大客户主要来自中国科学院等科研机构。此外,目前科研机构是基因测序服务的主要应用机构,占比为64.0%,其次是生物科技公司,占比为17.0%。
金地毯大数据中心分析认为,目前基因测序的应用主要还是以基础研究为主,临床及健康管理方向还未得到广泛应用。一方面,基因数据分析和解读上仍有较大限制,基因数据的解读目前很大程度还停留在基因水平,而不是精确的基因突变水平,同时基因数据未能同病患生理体征、生活习惯检测和微观环境等多维度数据进行综合分析;另一方面,目前测序技术周期较长(以周为单位),成本较贵(以万为单位)。随着基因测序技术的更新迭代和医疗大数据的兴起,未来基因测序将在临床和个人健康管理上得到广泛应用。
4. 行业发展前景
4.1 发展规律
技术迭代速度变快
从1986年第一台商用基因测序设备出现,到第二代测序设备出现,中间间隔19年;而第二代设备到第三代设备只用了5年,基因测序设备更新迭代的速度正在加快。目前二代测序设备在通量、准确度上都有了较大的提高,同时测序成本也随之大幅度下降,已成为商用测序的主流;三代测序设备在DNA 序列片段读长上优于二代设备,但在准确度上较二代设备差,未来随着技术的改善,三代测序设备也将更为稳定和成熟。
技术进步带动基因测序成本大幅下降
公开数据显示,基因测序成本呈现大幅度下降趋势,2001年平均每兆数据量基因测序成本是5292.4美元,单人类基因组测序成本是9526.3万美元,至2006年新一代测序技术推出,平均每兆数据量基因测序成本下降至581.9美元,单人类基因组测序成本下降至1047.5万美元,此后基因测序成本以超“摩尔定律”的速度不断下降,从单个人类基因组1000万美元下降到 2013年的5000美元;2014年1月Illumina 推出HiSeq X Ten 更是将单人类基因组测序成本降至1000 美元以下。伴随基因测序技术的更新换代,基因测序的成本不断下降的趋势仍将继续。基因测序成本的
进一步下降,将为基因测序技术的广泛使用提供良好的经济基础,也将推动医疗行业的大变革。
二代测序在5-10年内仍然是基因测序的主流方法
目前基因测序技术已经发展到第三代(也有把纳米孔外切酶测序成为第四代)。第一代DNA 测序技术用的主要是1975年由桑格(Sanger )和考尔森(Coulson )开创的链终止法。第二代DNA 测序技术(NGS )目前使用最为广泛,以Roche 公司的454技术、Illumina 公司的Solexa ,Hiseq 技
Nanopore Technologies的纳米孔单分子测序技术为代表,测序过程无需进行PCR 扩增。二代测序技术凭借其高通量、低成本和高准确度取代第一代测序技术成为测序市场的主流。由于第三代DNA 测序技术目前面临测序成本高和测序结果准确度相对较低的市场化瓶颈,因此TGS 仪器大规模商业化仍然需要较长的时间。
4.2行业发展面临的问题
● 基因数据到知识的滞后,阻碍基因测序临床上的广泛应用
随着高通量测序技术的出现及应用,人类基因组的测序成本从1000万美元下降至 1000 美元以下,同时基因数据也呈指数增长。尽管当前基因测序成本大幅下降,但是基因测序的应用仍主要集中在医疗领域,且主要集中在生殖健康和肿瘤诊断治疗两个领域,在临床上的应用范围并不广泛。 限制基因测序临床上大规模应用的主要原因有:1)从基因数据到知识的滞后,复杂疾病是由于心理因素、生活习惯、自然环境、居住环境和社会环境等多方面因素作用于人体而导致的;2)人体生物信息复杂而多样,以DNA 为基础的基因测序只能反映细胞活动的一部分机制;3)样本处理能力还不高,现阶段对各种样本(血、组织、粪、便等)的处理能力还比较弱,还不能普遍实现从各类样本中提取出与某类疾病相关的极少量核酸。
5. 投资建议
金地毯大数据中心认为,基因测序行业属于技术驱动行业,哪家公司掌握了最先进的核心技术,就可以在某一细分领域获得近乎垄断的地位。观察各大基因测序创业公司,其创始团队无一不是有着高比例的博士团队,这也从侧面说明了技术在行业内的重要作用。鉴于在上游领域国内厂商与国外相比有着较大的技术与市场份额差距,金地毯大数据中心认为上游领域并不适合国内中小型投资者进入。而随着基因测序行业规模的逐渐扩大,其中下游将会进一步细分,出现专业的数据分析外包平台以及专注于细分应用的厂商,这些领域国内才刚刚起步,有着较多的发展机会。
5.1数据分析
全球基因测序数据分析市场规模发展迅速,2012 年全球市场规模不超过 2 亿美元的市场,预计 2018 年将达到接近 6 亿美元,复合增长率为 22.7%。
随着高通量测序设备的广泛应用,基因数据量也呈倍数增长。统计显示,全球基因数据数量年增幅已高达44%,中国的基因数据增速甚至超越国际平均水平,达到49%。数据量的增长,也使得基因测序的工作重心从繁重的人工测序转到了中游的数据分析上。从二代测序仪运行下来得到的原始数据并不能提供关于疾病的信息,需要后期经过基因组的比对,数据的过滤筛选等多个步骤才能得到基因组上的变异信息,才能为疾病的诊断和治疗提供参考。现今的测试数据分析涉及的数据存储、解读、及共享是整个基因测序行业目前面临的最大难题,主要原因一是来自于数据量的庞大,二是源于数据的复杂性。
国内方面华大基因将数据存储等部分外包给荣之联等专业数据分析解决方案提供商是一个很好的范例,这不仅仅是一个双赢的模式,更可以看成未来行业专业化分工的一个标志。目前海外提供相关产品和服务的主要公司主要有CLC bio (丹麦) ,Biomatters (新西兰),Partek (美国) ,Genomatix (德国) ,Knome (美国) , DNASTAR (美国) ,国内方面包括诺和致源、荣之联等。
图:专业化的基因组数据分析公司可能成为细分市场的黑马
目前基因测序数据分析市场行业集中度比较低,全球越有超过 100 家生物信息公司从事基因数据的分析和处理。同时现阶段生物信息公司业务往往大而杂,而专注某一医疗领域的生物信息公司(如精准癌症)少之又少。国内市场专注基因组数据分析的生物信息公司并不多,该领域发展潜力巨大,值得期待。
5.2生殖健康应用
基因测序技术在生殖健康领域的应用可分为胚胎植入检查、产前检查和新生儿疾病筛查。基因测序技术在生殖健康领域的应用较早,同时卫计委和CFDA 在2014年也加强了对相关产品的监管,目前生殖健康基因测序产品已开始逐步成熟。
我国二胎政策的放开,高龄产妇和新生婴儿的数量将有一定的增长,同时对于产前检查和新生儿疾病筛查的需求也会增长。此外,我国不孕不育率呈逐年上涨趋势,对于胚胎植入前基因测序服务的需求也将增长。伴随基因测序技术的成熟,生殖健康基因测序服务的渗透率也将增长,行业仍有较大的发展潜力和空间。
5.3肿瘤诊断治疗应用
肿瘤是机体在各种致癌因素作用下,局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的控制增生所形成的新生物。《2014 年世界癌症报告》数据显示,全球癌症病例预计癌症新增病例会从 2012 年的 1400 万,递增至 2025 年的1900 万,到 2035 年将达 2400 万。
Illumina 公司预测基因测序全球总市场容量为200亿美元,肿瘤诊断与治疗应用方向为120亿美元,占比为60%,是基因测序最大的应用市场。同时,麦肯锡预测基因测序技术在肺癌、肠癌、乳腺癌和前列腺癌等领域的渗透率将高于20%。
我国40岁以上中老龄群体约5.5亿人,保守假设早期筛查渗透率在5%(乐观20%),测序服务价格1万元(一般单个位点几百元不等,按照套餐价格平均1万),预计肿瘤诊断市场2750亿元,乐观估计万亿以上。
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约为400万例,死亡病例约为280万例。假设肿瘤患者人数每年增长10%,则到2020年我国肿瘤患者人数将达到650万人。假设肿瘤个性化用药检测的渗透率达到30%或80%,基因检测的价格平均为3000元每次,则该领域市场容量保守为60亿元;乐观估计在150亿元左右。
金地毯大数据中心认为,肿瘤诊断和治疗是基因测序最具发展潜力的应用市场,主要原因有:
1)全球癌症发病率逐步攀升,癌症负担正在不断加重,8 个死亡病例中就有 1 个就是癌症,特别对中国而言,人口老龄化的不断增加,环境污染和食品安全问题日益恶化,都使癌症的负担尤为突出;2)由于肿瘤具有显著的个体差异性,传统医疗方式在肿瘤治疗上具有非常大的局限性,而基因测序能够提供病患个体差异信息,并为肿瘤治疗提供指导,能够提高用药的安全性和有效性。
注释:生命科学50亿美元,占比25%,包括生科研、复杂病症(如心血管疾病、肝病等),农业
基因以及宏基因组等。
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1、行业政策风险
我国的医药行业受政府监管,因此政策对行业发展影响较大。目前基因测序相关产品作为医疗器械管理,并按照《医疗器械监督管理条例》及相关产品注册的规定申请产品注册;否则不得生产、进口、销售和使用。
2、产品研发风险
医疗器械行业作为技术密集型行业,涵盖微电子、计算机技术、数字化技术、医学成像及处理技术、精密机械制造技术、化学分析技术、生物医学技术等,跨医学、生物学、材料学、电子学、机械学、物理学等诸多学科,对技术创新和产品研发能力要求较高、技术难度较大、研发周期较长,从研发初始投入到产品注册成功,一般需要3-5 年甚至更长时间。在新产品研发的过程中,可能面临因研发技术路线出现偏差、研发投入成本过高、研发进程缓慢而导致研发失败的风险。
3、医疗纠纷的风险
产前检查业务属于医疗服务行业,医疗服务行业特有的风险之一是在医疗服务过程中因不确定性因素导致发生医疗差错、医疗意外及医疗纠纷的风险。
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范文五:中国完成白菜全基因组测序
中国完成白菜全基因组测序作者:潘锋 李海芬 来源:科学时报 2011-8-31 8:11:19
《自然—遗传学》杂志日前在线发表白菜全基因组研究论文。此项成果是在中国农业科学院蔬菜花卉研究所和中国农业科学院油料作物研究所、深圳华大基因研究院主持下,由中国、英国、韩国、加拿大、美国、法国、澳大利亚等国家组成的“白菜基因组测序国际协作组”共同完成,也是继黄瓜基因组测序和马铃薯基因组测序项目后,由中国主导通过国际合作完成的蔬菜领域基因组研究的又一重大成果,标志着我国在以白菜类作物为代表的芸薹属作物基因组学研究中取得了国际领先地位。
分析结果表明,白菜基因组大小约为485Mb,组装共包含约42000个基因;白菜的祖先种与模式物种拟南芥非常相似,它们大约在1300万年~1700万年前发生了分化,两者依然维持着良好的基因之间的线性对应关系;白菜基因组存在3个类似但基因密度明显不同的亚基因组,其中一个亚基因组密度显著高于另外两个亚基因组,研究人员推测白菜基因组在进化过程中经历了两次全基因组加倍事件与两次基因丢失的过程。
研究发现,白菜在基因组发生加倍之后,与器官形态变异有关的生长素相关基因发生了显著的扩增,白菜基因组复制导致了许多与形态变异有关的基因存在更多拷贝,这可能是白菜类蔬菜具有丰富的根、茎、叶形态变异的根本原因,这一成果对研究不同产品器官的形成与发育具有重要价值。
白菜类作物包括大白菜、小白菜、菜心和芜菁等形态各异的一大类蔬菜,其中大白菜和小白菜是我国栽培面积和消费量最大的蔬菜作物。白菜是迄今为止测定的与模式物种拟南芥亲缘关系最近的物种。由于白菜基因与拟南芥基因存在高度的相似性,白菜基因组的测定为利用丰富的拟南芥基因的功能信息架起了桥梁,为利用模式物种信息进行栽培作物的改良奠定了良好的基础,将极大地促进白菜类作物和其他芸薹属作物的遗传改良。(生物谷 Bioon.com)
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