分子诊断，精准医疗深度研发报告及相关上市公司分析

会里很

摘要: 分子诊断是发展最快的 IVD 细分领域，国内分子诊断市场广阔、增长迅猛。相比生 化诊断、免疫诊断等，分子诊断凭借检测时间短、灵敏度更高、特异性更强等优势， 在精准医疗和个性化治疗需求的推动下，成为 IVD 赛道发 ...
分子诊断是发展最快的 IVD 细分领域，国内分子诊断市场广阔、增长迅猛。相比生 化诊断、免疫诊断等，分子诊断凭借检测时间短、灵敏度更高、特异性更强等优势， 在精准医疗和个性化治疗需求的推动下，成为 IVD 赛道发展最快的细分领域。2013- 2019 年，我国分子诊断市场规模由 25.4 亿元增长至约 132.1 亿元，年复合增长率达 到 31.63%，呈现快速增长态势，虽然仅占全球市场规模的 16.86%，但是增速约为 全球增速的 2.6 倍。分子诊断应用场景多样化，覆盖肿瘤全周期检测、传染病检测等多 个领域，本报告重点梳理了几个投资者较为关注的热门领域进行剖析，主要包括：



肿瘤伴随诊断：伴随诊断（CDx）是靶向用药、实现精准治疗的关键因素。目前 仍以 PCR 为主，FDA 批准的 39 个 CDx 产品中有 15 个是基于 PCR，NGS 是 未来方向，2018 年华大基因、世和基因、燃石医学、诺禾致源、艾德生物五家企业的肿瘤 NGS 检测试剂盒先后获批，标志着国产 NGS 伴随诊断产品开始迈入市场化阶 段，PCR 和 NGS 将齐头并进、共同发展。目前伴随诊断渗透率不足 50%，根 据我们测算，肺癌、胃癌等 6 个癌种的 PCR+NGS 伴随诊断市场规模合计约 39 亿元，随着大 Panel 和 NGS 产品渗透率提升，以及更多靶点和相应靶向药物的 发现，伴随诊断市场有望进一步扩容。国内艾德生物凭借多年的技术优势和产品 布局成为伴随诊断行业领跑者，产品管线丰富，核心竞争力强，渠道和品牌优势 明显，PCR 领域基本实现进口替代；燃石医学是国内肿瘤 NGS 伴随诊断领域 龙头，凭借核心技术优势于 2018 年拿下国产“肿瘤 NGS 试剂盒第一证”，目前 在肿瘤 NGS 伴随诊断市占率第一。
肿瘤早筛：现有早筛手段多具有一定局限性，多数癌种尚无有效监测手段，我国早筛市场市场空间大，巨大潜在需求吸引国内外企业加速布局、抢占赛道。从全球企业布局来看，全球头部公司多处于产品研发优化及验证阶段，Grail、Freenome 和 Thrive 等高科技公司走在前列。国内企业尚处于起步 阶段，早筛的临床验证需要较高的研发投入，其中贝瑞基因和燃石医学等企业进 度领先。贝瑞基因的投资企业和瑞基因在近期发布了万人前瞻性队列PreCar 肝癌早筛项目的落地产品，以 LDT 的形式应用到临床， 预计有望成为早筛成功标杆。PreCar是全国第一个依托全基因组测序技术进行外周血肝癌极早期预警标志物筛选、鉴定及验证的超大规模队列研究。根据国内外公开信息，PreCar是全球同类研究中规模最大、进展最快的肝癌早筛早诊临床研究项目，也是目前唯一公布其前瞻性试验数据的同类项目。燃石医学主要在泛癌种早筛方向发力，包括肺癌、 肠癌和肝癌三种，基于深度甲基化测序与机器学习技术，公司开展了国内迄今为止最大规模的前瞻性、泛癌种早检研究，预期纳入 1.4 万受试者，并计划在三年内完成早筛产品的技术优化及临床验证。在政策、技术和市场需求的驱动下，国内早筛市场有望迎来蓬勃发展。鹍远基因原创研发的ctDNA甲基化多癌筛查技术PanSeer方法也值得期待，2020年7月中科院陈兴栋团队利用此技术在泰州队列的血样中实现了比临床诊断提前4年发现血液中的微量肿瘤甲基化信号。科研人员对复旦大学牵头建设的泰州队列的部分血液样本进行了长期、系统的癌症早期检测研究。研究发现：对于结直肠癌、食管癌、肝癌、肺癌和胃癌等5种常见恶性肿瘤，在达到现有临床确诊金标准之前，甚至在病人出现自觉症状前，早期的癌症信号——微量肿瘤甲基化就存在于血液循环之中，并可以被无创检测。
传染病检测（新冠检测+血液筛查）：2020 年疫情期间，新冠核酸检测试剂成为 遏制疫情传播的有力手段，核酸检测是确诊新冠肺炎的“金标准”。随着海内外 疫情先后蔓延，检测试剂需求激增，大规模筛查已成常态化，国家先后启动了试 剂集采、鼓励各地二级以上医院建设 PCR 实验室等政策，检测成本、试剂日产 能、日平均检测量均有了大幅提升，截止 2020 年 7 月底，全国累计核酸检测量 已达 1.6 亿人份，核酸检测试剂周产能达到 4648 万人份，充分保障了国内核酸 检测常态化需求。新冠检测市场规模较大，市场竞争激烈，集采中以价换量、保 证产品质量以及拿到海外出口批文将成为国内相关企业业绩增厚的关键因素， 预计 2020 年下半年甚至 2021 年，华大基因、迈克生物、之江生物、达安基因等核酸检测试剂供应商以及迪安诊断、金域医学等第三方检测实验室将持续受益。血液筛查主要应用于血站和浆站，我们预计 2020-2022 年血液核酸检测市场规模将稳定在26亿元左右。从竞争格局看，国内血筛检测试剂销售以政府招标为主，各家 产品同质程度高，因此渠道优势、成本优势、仪器投放能力将成为国内厂商中标 的主要因素，科华生物、达安生物、上海浩源等老牌国产企业以及罗氏、诺华等 进口企业或持续受益。
重点上市公司分析：
华大基因：基因测序领跑者，自主研发测序仪彰显实力

华大基因成立于 1999 年，是全球最大的基因组学研发机构，主营业务为通过基因检 测、质谱检测、生物信息学分析等多组学大数据技术手段，为科研机构、医疗机构等 几桶研究服务和精准医学检测综合解决方案，目前公司业务已经覆盖全球 100 多个 国家和地区，包括国内 2000 多家科研机构和 2300 多家医疗机构，其中三甲医院 400 多家，海外合作的医疗和科研机构超过 3000 家。
四大业务线布局完善，全产业链优势明显。公司产品覆盖生育健康、肿瘤防控、感染 防控、多组学大数据与合成业务四大领域：
生育健康：公司基于高通量测序仪等创新型自主检测平台，开展与生育健康相关 的基础研究和临床应用服务，涵盖孕前、孕期、新生儿及儿童各阶段，主要产品 和服务包括 NIFTY®胎儿染色体异常无创产前基因检测系列、多种单基因病无创 产前检测、EmbryoSeq 胚胎植入前基因检测系列等近 10 个系列。
肿瘤防控：主要服务包括遗传性肿瘤基因检测、HPV 分型基因检测、肿瘤标志 物测定、肿瘤个体化诊疗等。在肿瘤临床业务方面，公司已经与超过 400 家三 甲医院建立了长期业务合作关系，累计为超过 8 万名受检者提供肿瘤基因检测 服务。今年来，公司加速推出肿瘤基因检测产品，包括遗传性肿瘤基因检测产品、 EGFR/KRAS/ALK 基因突变联合检测试剂盒(联合探针锚定聚合测序法) 、 BRCA1/2 基因突变检测试剂盒(联合探针锚定聚合测序法)等，产品储备丰富。
感染防控：感染防控业务以 PMseq®病原微生物高通量基因检测为核心产品， 主要解决临床疑难危重感染性疾病病原检测困难、阳性率低、检测周期长的难题。依托和各医疗机构、科研机构的合作，PMseq®检测样本量呈现快速增长趋势， 截至 2019 年低，PMseq®累计完成约 8.3 万份样本检测。其次，公司在全球新 冠肺炎检测中作出了突出贡献，公司相关新冠检测试剂盒获得了欧盟、美国、日本、澳大利亚、新加坡和加拿大等国家和地区的相关资质及认证，并率先进入 WHO（世界卫生组织）应急使用清单。试剂盒订单覆盖 180个国家和地区。截至 2020 年 4 月 20 日，公 司检测试剂盒日产能已提升至 200 万人份，产能在 2 个月内扩增了 40 倍，为新冠疫情的大规模筛查提供了保障。
多组学大数据与合成业务：多组学大数据服务主要面向以高校、研究性医院等为 代表的科研机构，公司自主研发出 DNBSEQTM 核心技术，积极推动多组学大 数据业务，具有高准确度、低样本错混率和价格优势等特点，数据质量有保障。合成类业务包括基因合成、Oligo 合成和全基因组/染色体片段系统设计改造与合 成服务。
贝瑞基因：深耕 NIPT 领域，专注遗传和肿瘤基因检测

贝瑞基因成立于2010年5月，是一家以自主研发为核心的创新型生物科技公司，始终致力于实现基因检测技术向临床应用的全面转化，推动精准医疗的发展；同时不断探索基因检测技术在各领域的有效应用，促进生命科学的前沿研究。公司主营业务聚焦于生育健康、遗传病、肿瘤领域、科研服务等多个方向，围绕基因测序技术的临床应用设计了完整的业务版图。以市场需求为核心，基于自主研发的创新技术，公司不仅开发了适用于生育健康、遗传病和肿瘤的基因测序产品和服务，还开发出适合医院自主开展检测服务的测序平台（包括测序仪、配套试剂及分析软件），覆盖无创产前诊断（NIPT）、孕前检测、遗传病检测、肿瘤基因检测及肿瘤早诊早筛等全生命周期临床需求。同时，公司利用全面的测序平台优势，为国内外科研院所、高等院校和医疗机构提供优质的科技服务。
生育健康

在生育健康领域，贝瑞基因是国内最早布局 NIPT 领域的企业，先发优势明显，市场份额较 高（行业估计为30%左右）。旗下产品主要提供覆盖出生缺陷三级预防的生育健康、遗传病基因检测产品及服务。一级预防领域主要在孕前及孕中开展携带者筛查基因检测，涵盖脊髓性肌肉萎缩症（SMA）基因检测、脆性X综合症携带者筛查（FXS）、叶酸代谢能力基因检测、遗传性耳聋基因检测等，同时在辅助生殖领域开展“科孕安”胚胎植入前遗传学检测（PGT）；
二级预防领域主要开展针对染色体非整倍体筛查的“贝比安”无创产前基因检测（NIPT）及针对100种染色体病及基因组病筛查的“贝比安Plus”无创产前检测（NIPT Plus），同时在产前诊断及流产物遗传学病因检测领域开展“科诺安”染色体拷贝数变异检测（CNV-seq）。
遗传病检测

在遗传病检测领域，专注于打造专业、高效、优质的遗传病综合诊断平台，目前以WES和CNV-seq技术为核心，为临床提供多种检测组合方案，在儿童及成年阶段的遗传病检测中起到重要作用。可以应用于全科检测，包括产科、儿科、耳鼻喉科、眼科、神经科、肿瘤科等，对于病因不明且有明显家族遗传倾向的患者，均可以考虑进行全外显子组测序，辅助临床对遗传病进行全面精准的分子诊断。
肿瘤基因检测

肿瘤全程检测是公司近年来重点布局的领域。针对癌症患者进行中晚期肿瘤基因检测的临床服务，可为受检者提供非小细胞肺癌基因突变检测、遗传性妇科肿瘤基因检测、化疗药物基因检测、结直肠癌基因突变检测、遗传性消化道肿瘤基因检测、大肠癌基因突变检测等多项检测服务，尤其是基于cSMART（环化单分子扩增和重测序技术）DNA富集检测技术的无创肿瘤基因精准检测，突破传统的组织取样方式，对于无法进行组织取样的晚期患者、治疗后产生耐药性的患者以及需要进行靶向用药检测、动态疗效监测的患者具有重要意义。
肿瘤早筛早诊

1）肝癌早筛早诊项目顺利推进。公司参股子公司和瑞基因与国家肝癌科学中心/南方医科大南方医院共同发起的全国多中心、前瞻性万人队列肝癌极早预警标志物筛查项目（Precar），已取得比金标准确诊时间提前 6-12 个月筛查出极早期肝癌患者的成果，有望让患者的 5 年生存率提高 5 倍以上，在国内外同类实验中处于领先地位。该产品已经在 2020年落地，这是目前国内首个、也是唯一经过超大规模前瞻性随访队列研究验证的肝癌早筛临床级别产品，或成为公司新的盈利增长点。
2） 肺癌多中心研究项目启动。和瑞基因与上海市胸科医院、中国人民解放军总医院等多家医院全面推进“大Panel在肺癌靶向用药、免疫治疗等方面的伴随诊断”多中心研究项目实施。该项目将利用基于二代测序技术的多基因大Panel对晚期肺癌患者手术标本进行检测，推进国内肺癌的大Panel检测规范化，加速其临床应用。整体研究预计2022年完成。
泛生子：“IVD+LDT”业务形式覆盖癌症精准诊疗全周期，肝癌、肺癌、消化道癌症早期筛查研究入选国家科技重大专项
泛生子（纳斯达克代码：GTH）成立于2015年，是中国领先的癌症精准医疗公司，专注于癌症基因组学研究和应用，并致力依托先进的分子生物学及大数据分析能力改变癌症诊疗方式。泛生子打造了“LDT+IVD”双轨并行的业务形式，建立了了全面的产品及服务管线，覆盖从癌症早筛到诊断及治疗建议，再到监测及预后管理的癌症全周期，涉及中国前10大高发癌症中的8种。
在IVD产品开发方面，泛生子目前已有七款产品获 NMPA 批准应用于临床，覆盖NGS、dPCR 和qPCR 三大技术平台。目前在获批IVD产品的数量上，泛生子处于行业内的绝对领先地位。在LDT服务方面，泛生子已与国内500余家医院实现广泛覆盖，服务数万名患者，力推其创新技术在临床诊疗中快速普及和应用，让更多患者从中获益。泛生子是多种主要癌症类型LDT服务的市场领跑者，根据2019年基于NGS的LDT收入衡量，泛生子在消化道癌和脑癌领域的市场份额均位居第一，在肺癌领域也位居前三。
在药企合作方面，从新药研发到三期临床、再到上市销售，泛生子作为有能力为药企提供疗效标志物发现、检测技术及试剂盒开发、注册报证等全面配套服务，而泛生子所研发的伴随诊断产品也将与新药深度绑定。据其公开数据显示，泛生子已与国内外26家知名药企进行合作，居行业首位。
一、肝癌早筛：

1.2019年3月，泛生子在《美国科学院院刊》上发布了肝癌早筛前瞻性队列研究。该研究使用HCCScreen对331个无症状澳抗阳性者进行血液检测并随访，在这个队列中，HCCScreen发现早期肝癌的敏感性达100%、特异性达94%，阳性预测值为17%。
2.2019年8月，泛生子肝癌早期筛查研究进入“十三五重大科技专项”。
3.现在正在进行的多中心、2000名乙肝阳性患者的前瞻性研究队列里，目前已经完成一个中心、297名澳抗阳性患者的随访。HCCScreen检测的敏感性为92%。HCCScreen检测的特异性达93%，阳性预测值为35%。泛生子计划在2021年上半年完成所有2000人前瞻性队列研究，并开始基于2500名澳抗阳性者的HCCScreen IVD注册临床实验。
二、肺癌及消化道癌症早筛：

1.2019年12月，泛生子肺癌及消化道癌症早期筛查研究入选“国家重点研发计划”， 泛生子携自主研发技术，参与中国医学科学院肿瘤医院牵头的“恶性肿瘤筛查早诊的液体活检技术研发及评价研究”项目，并给予关键技术支持。该项目目标是在2021年12月前重点突破恶性肿瘤筛查及早诊早治液体活检关键技术，构建高灵敏度、高特异度、高效经济的恶性肿瘤液体活检早诊技术体系。
2.泛生子计划分别在肺癌及消化道癌种进行各5万人的队列研究，验证早筛模型积累数据并最终申请国家药监局IVD产品注册报证。
艾德生物：肿瘤伴随诊断龙头，以 PCR 技术为主
艾德生物为伴随诊断龙头企业，产品管线丰富，技术领先。艾德生物是国内肿瘤伴随 诊断龙头企业，目前共有 22 种诊断试剂获批上市，涵盖肺癌、结直肠癌、乳腺癌、 黑色素瘤等多种疾病，全面覆盖国内获批的靶向药物。公司产品种类丰富，拥有 PCR、 FISH、NGS 等多种技术平台，率先推出 PCR、NGS 多基因诊断试剂和 BRAC 1/2 诊断试剂，可更好地满足临床需求，目前公司产品已进入 400 多家大中型医疗机构， 建立了较强的品牌效应。
研发投入持续加大，新品研发稳步推进。公司重视新品研发，目前 SDC2 基因甲基 化检测试剂盒、PDL1 抗体试剂在国内处于技术审评阶段，11 基因产品已启动在日 本临床注册。在 NGS 平台领域，公司进一步加强 PARP 抑制剂伴随诊断领域的研 发，在 2019 年国内首家获批 BRCA1/2 检测产品后加快同源重组修复基因突变 （HRR）、同源重组修复缺陷（HRD）检测产品的研发，相关产品已处于科研试用阶 段。随着后续新产品管线的延伸，公司业绩有望持续保持稳健快速增长。
开启“诊断与药物携手”合作模式，联手阿斯利康加强渠道下沉。自 2020 年以来， 公司先后与强生、安进、达成国内市场伴随诊断战略合作，旨在加速公司 10 基因产 品的变更注册（扩大其伴随诊断范围），推动 11 基因产品在 NMPA 的注册审批。2020 年 8 月，公司与德国默克达成日本市场的伴随诊断战略合作，公司公司基于 PCR 技 术平台自主研发的“肺癌多基因联合检测产品”（即艾惠健®升级版）将用于默克重 磅 MET 抑制剂 Tepotinib 在日本的伴随诊断注册。除了伴随诊断战略合作外，公司 与阿斯利康达成市场推广和渠道下沉合作，借阿斯利康推广团队进一步扩大公司 EGFR 基因突变检测试剂盒、5 基因检测产品、BRCA1/2 基因检测产品在基层市场 的渗透率，阿斯利康在国内强大的基层市场覆盖能力有望帮助公司肺癌产品锦衣实 现放量增长。
燃石医学：NGS 伴随诊断明星企业，专注肿瘤精准治疗

燃石医学成立于 2014 年，专注于为肿瘤精准医疗提供具有临床价值的二代测序 （NGS）服务，业务及研发方向覆盖三大领域：肿瘤患病人群检测、肿瘤早筛和肿瘤 基因组大数据生态圈。作为国内“临检+入院”双管齐下业务模式的代表企业，截至 2020 年 3 月 31 日，燃石医学已经将 NGS 检测落地全国顶尖的 44 家医院检测科室， 自成立以来，燃石医学已经累计进行了 18.5 万次检测。同时，公司与安捷伦科技、 珀金埃尔默、Illumina、凯杰达成战略合作，并于阿斯利康、强生、拜耳、百济神州、 基石药业等全球知名药企合作提供“诊断+药物”中国市场联合开发推广服务。先发优势明显，公司肿瘤 NGS 检测市场份额第一。2018 年 7 月，公司自主研发的 肿瘤 NGS 产品“人 EGFR/ALK/BRAF/KRAS 基因突变联合检测试剂盒（可逆末端 终止测序法）” 获 NMPA 批准，拿下国产“肿瘤 NGS 试剂盒第一证”，弥补了行业 空白，获得抢占市场的先发优势。根据灼识咨询报告显示，在中国基于 NGS 的肿瘤 基因检测市场上，按 2019 年接受测试的患者人数计算，公司以 26.7%的市场份额位 居第一，其中肺癌患者比例达 31%。
公司目前提供 13 种不同肿瘤的 NGS 伴随诊断测试（中心实验室检测服务），核心产 品包括泛肿瘤检测产品 OncoScreen Plus 和液体活检产品 LungPlasma，临床试 验结果表现优异。其中 OncoScreen Plus 可以分析 520 多种与大多数实体瘤相关的 基因，其中大多数实体瘤都有 FDA 或 NMPA 批准的治疗，同时还包括了 TMB（肿 瘤突变负荷）和 MSI 指标的检测，其设计与性能已经得到 19 个国内外领先生物制药 公司临床试验和研究的认可，包括强生旗下杨森制药、基石药业、百济神州等创新药 企业都使用了 OncoScreen Plus 进行临床试验。
凯普生物：HPV 核酸检测佼佼者，专注妇幼检测领域

凯普生物是国内领先的分子诊断产品及服务提供商，在生殖感染、出生缺陷等感染 性、遗传性疾病领域已开发系列核酸检测试剂，广泛应用于医院临床诊断、大规模人 口筛查，其中 HPV（人乳头瘤病毒）检测市占率第一，约占 1/3 市场份额，地贫、 耳聋、STD（性传播疾病）等检测市占率均在前三。公司拥有两大产品开发技术平台 —拥有自主知识产权的导流杂交技术平台和 PCR 荧光技术平台，每年研发支出 5000 万以上，在研项目近 60 个，其中 3 个处于临床阶段的产品，4 个处于注册申报阶段 的产品，每年推出 10 款左右新品，形成产品集群。经过多年的技术积累和品牌建设， 公司已发展成为国内分子诊断领域领军企业之一。除了核酸检测产品的研发，公司向 下游产业链延伸，重点拓展第三方医学检验服务，打造了“核酸检测产品+分子诊断服 务”一体化经营模式，依托医学检验服务领域的业务拓展进一步推动公司核酸检测试 剂业务的增长，协同效应明显。
诺禾致源：深耕科研服务领域，聚焦建库测序业务

公司于 2011 年成立，是国内通量最大的基因测序科研服务提供商之一。公司依托 NGS 和生物信息学等平台，为高校、科研机构、研究性医院、药企等企事业单位提 供测序服务，服务客户覆盖超过 60 个国家、超过 4000 家客户。公司主营业务分成 生命科学基础科研服务、医学研究和技术服务和建库测序平台服务三块。
公司聚焦于科研服务，以建库测序业务为核心。公司三大业务板块均聚焦于科研服务：
生命科学基础科研服务：是公司的主要业务板块，为动物、植物、微生物等领域 研究者提供从基因测序到生物信息学分析的一整套基因组学解决方案；同时，公 司也提供非测序技术相关的解决方案，例如基因分型、蛋白质组学和代谢组学服 务等；
医学研究与技术服务：针对医学相关的基因研究与技术服务，协助科研机构、高 校、研究性医院、药企等客户对与人体健康相关的基因状态进行研究，是公司重 点布局的业务板块之一。
建库测序平台服务：主要对客户提供的合格样品进行建库并运用高通量测序平 台测序，或者对客户提供的合格文库直接进行测序，并交付测序数据，由客户自 行进行生物信息学分析。
公司核心竞争力在于数据库和数据分析。公司最近 5 年在国际期刊累计发表论文 75 篇，取得基因测序技术相关发明专利 32 项，主要集中在生物信息分析和建库方面， 表明公司在数据分析领域具有较强的研发实力。

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