09月22日至10月05日

焦點(diǎn)

當(dāng)前人全基因組信息的測(cè)序能力已經(jīng)超過了解讀的能力

低至1萬元的人全基因組測(cè)序

特約作者 田鵬/文

在中國(guó)，人全基因組測(cè)序的技術(shù)平臺(tái)規(guī)模正在迅速擴(kuò)大。

來自全球最大測(cè)序儀生產(chǎn)商——美國(guó)Illumina公司官方消息顯示，中國(guó)大陸已經(jīng)采購(gòu)了三套“測(cè)序工廠”級(jí)的Illumina HiSeq X10測(cè)序系統(tǒng)。而業(yè)內(nèi)流傳的消息稱，近期內(nèi)還將有兩套X10系統(tǒng)在中國(guó)大陸落地。

X10系統(tǒng)測(cè)序能力強(qiáng)大，由十臺(tái)HiSeq X測(cè)序儀組成。滿載運(yùn)行，每套系統(tǒng)每年可完成1.8萬例人全基因組測(cè)序。而對(duì)產(chǎn)業(yè)格局影響更大的是，X10系統(tǒng)將完成一個(gè)人全基因組測(cè)序所需成本降至約1000美元。而1000美元通常被認(rèn)為是個(gè)體全基因組測(cè)序普及的價(jià)格臨界點(diǎn)。

中國(guó)的首套X10系統(tǒng)在2014年5月運(yùn)抵天津。購(gòu)買這套系統(tǒng)的北京諾禾致源生物信息科技有限公司（下稱諾禾致源）對(duì)一例人全基因組測(cè)序服務(wù)的報(bào)價(jià)已降至1萬元。X10測(cè)序儀的價(jià)格約為6200萬元，諾禾致源建立整套系統(tǒng)的成本約為1.2億元。

測(cè)序技術(shù)平臺(tái)的發(fā)展讓人全基因組測(cè)序的成本迅速下降。二代測(cè)序的技術(shù)平臺(tái)已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定的成熟期，業(yè)內(nèi)對(duì)技術(shù)平臺(tái)的關(guān)注已經(jīng)開始移向三代測(cè)序技術(shù)的研發(fā)。

“大數(shù)據(jù)”爭(zhēng)奪戰(zhàn)

擁有上游優(yōu)勢(shì)地位的Illumina公司將通過儀器、試劑等拿走利潤(rùn)中的大部分。對(duì)于中國(guó)企業(yè)而言，單純提供人全基因組測(cè)序服務(wù)將陷入無利可圖的境地。

在2013年一季度，中國(guó)科研測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)上，一例人全基因組測(cè)序的報(bào)價(jià)約為13萬元，至2014年一季度已經(jīng)降至1.3萬元。而諾禾致源的X10系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)報(bào)價(jià)已降至1萬元?？梢灶A(yù)見，在2014年-2015年，中國(guó)測(cè)序服務(wù)市場(chǎng)上的X10系統(tǒng)數(shù)量將繼續(xù)增加，隨著競(jìng)爭(zhēng)加劇，價(jià)格和利潤(rùn)率都會(huì)下降。

開發(fā)人全基因組信息“大數(shù)據(jù)”，將測(cè)序技術(shù)應(yīng)用于臨床被視為基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。

首先要積累海量的數(shù)據(jù)。諾禾致源的目標(biāo)是達(dá)到百萬例級(jí)別，“當(dāng)前主要是通過科研合作的形式積累數(shù)據(jù)”。諾禾致源的總裁李瑞強(qiáng)表示。

中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)上成立最早、體量也最大的公司——深圳華大基因科技有限公司（下稱華大基因）同樣也在推進(jìn)“百萬人基因組計(jì)劃”。但華大基因并未采用X10系統(tǒng)，其所用的測(cè)序平臺(tái)來自2013年收購(gòu)的美國(guó)測(cè)序儀公司Complete Genomics。2013年9月之前，CG共完成了1.5萬例人全基因組測(cè)序。

華大基因在科研合作之外，通過獲取“國(guó)家基因庫(kù)”的官方身份來收集樣本和數(shù)據(jù)。重點(diǎn)為收集新生兒臍帶血和胎盤中的干細(xì)胞，以及出生缺陷、單基因遺傳病、原因不明的妊娠異常病例的臨床樣本和表型信息。華大基因還建立了多個(gè)人基因組相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

然而，“大數(shù)據(jù)”并不僅僅是數(shù)量大，更為重要的是數(shù)據(jù)質(zhì)量（比如真實(shí)、準(zhǔn)確、完整等方面）、數(shù)據(jù)來源和類型的多樣性。有行業(yè)內(nèi)人士表示，中國(guó)市場(chǎng)上，人全基因組數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可獲得性都是 “大數(shù)據(jù)”開發(fā)難以逾越的障礙。

臨床應(yīng)用是關(guān)鍵

基因測(cè)序本質(zhì)上只是讀取了生物體的遺傳信息，如何發(fā)現(xiàn)這些信息中的生物學(xué)或臨床意義才是決定基因測(cè)序價(jià)值的關(guān)鍵。當(dāng)前，測(cè)序的能力已經(jīng)超過了解讀的能力。未來能否找到測(cè)序技術(shù)在臨床上的普遍應(yīng)用，才是基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。

成熟的臨床應(yīng)用已有先例。無創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)（NIPT）是針對(duì)染色體三體綜合征的產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)。抽取孕婦的外周血，分離其中的游離DNA，用高通量基因測(cè)序技術(shù)分析每條染色體比例的變化，來判斷胎兒是否為染色體變異的技術(shù)準(zhǔn)確率可達(dá)99%以上。

然而，NIPT在今年2月被國(guó)家食藥總局和國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委叫停。7月，國(guó)家食藥總局給予了華大基因的測(cè)序儀和試劑市場(chǎng)準(zhǔn)入，但衛(wèi)生部門至今未給予NIPT臨床準(zhǔn)入。

2013年，中國(guó)的無創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)粗略估計(jì)的市場(chǎng)規(guī)模近10億元。如果實(shí)現(xiàn)“普篩”，按照50%的覆蓋率和1000元的終端價(jià)格，每年的市場(chǎng)規(guī)模將超過100億元。這一市場(chǎng)規(guī)模并不足以做大中國(guó)的基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)。

因此，業(yè)內(nèi)公司大多將目標(biāo)集中在腫瘤等復(fù)雜疾病的臨床檢測(cè)和診斷上。然而，數(shù)字聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等技術(shù)的興起也將因?yàn)槊舾卸群投繖z測(cè)等方面的優(yōu)勢(shì)，在臨床應(yīng)用上對(duì)二代測(cè)序技術(shù)形成挑戰(zhàn)。另一方面，基因功能和突變等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域遠(yuǎn)未發(fā)展成熟，現(xiàn)在，即便獲得了人全基因組信息也無法得出有臨床意義的結(jié)論。