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基因测序,风口上的思考

药时代  · 公众号  · 药品  · 2017-06-14 00:23

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3. 新的进入者分割有限的市场资源

基因测序应用市场以临床医院为主,基于中国医院的实际情况,每一个市场在起步阶段如果两种模式并存的话,集中收样模式基本上会输给投放模式。限于各种条件,三级医院是目前看得见的高通量基因测序市场,全部加起来大概在 1400 家左右,但目前高通量测序临床上只开展了四个专业方向的应用,因此实际能应用的医院还不够多,再加上试点单位的限制,商业通路环节的成本升高,短期来看市场资源还是有限的,但新的进入者还很多,资本市场比较充沛,除了从科研转型的国内国外创业者以外,传统医疗企业、非医疗企业都在琢磨进入,而基因测序的技术人才以及不得不具备的生物信息学人员显得比较有限,大部分公司很难同时拥有优秀的技术人才 + 生物信息学人才 + 基因领域市场营销人才的组合团队。未来不排除上游厂商也进入这一领域分享蛋糕,会给现有的应用商带来很大的威胁。

4. 同业竞争格局

2015 年之前,多数基因测序应用商重点关注无创产筛领域,随着几家公司拿到 CFDA 注册证,市场格局大体形成,不具备下游控制力的小型公司很难后来居上,因此从 2014 年下半年起,很多应用商转向肿瘤领域,同质化的现象比较重,这里一个问题是终端资源有限,大家基本策略都是买仪器—投放医院合作收样本—自己建黄种人肿瘤数据库—用数据库评估药物疗效或患者风险。而全国拿到无创产筛试点的也就 108 家,肿瘤试点 20 多家,遗传病试点没公开,基本也在 10-20 家左右,辅助生殖试点更少。在临床市场份额方面, Thermo Life )确实走在了 Illumina 之前,医院的装机量已经大大超过了 Illumina ,试点单位中更是如此。试点单位已有了仪器,且目前国家开放二次试点的可能性很小,加上目前非试点医院中已经不少已经有了高通量测序仪,使得再次投放的市场空间和利润空间都变得有限,市场上至少有 20 家以上测序应用商,部分手中还有仪器没有投放出去,因此在试点政策取消之前,如今单指望投放仪器来掌握终端医院市场已经很困难,即使能成功投放,可能多家供应商不得不同时分享一家医院有限的样本量,企业固定资产很高而回报现金流很有限甚至收不回投放成本。

同业竞争格局产生的一个负面影响是基因测序应用商的利润下降,为了竞争有限的医院资源,大家不断降低下游价格,甚至出现亏本竞争。有些大幅降价实质是暗中牺牲了质量。正面影响是部分测序应用商开始尝试新的思路降低成本,比如从外周血里捕获胎儿有核红细胞或是检测游离甲基化 DNA 以减少测序深度和通量,客观上带动了技术层面的探索。或是通过更好的数据解读服务来强化对医生的指导以增加下游话语权,客观上加深了临床对基因测序的理解,使得基因测序能更加正确地应用于临床工作。

5. 新的替代方法目前不具备威胁

基因测序是分子诊断的金标准,目前无法取代。高通量测序的最大优势是将几十个上百个基因检测一次性完成,并精确检测突变类型和结构变化细节,非常适合需要短时间内完成多种鉴别诊断的临床应用领域(前提是这些基因检测都具备临床意义)。 PCR 方法方便快速,但在检测更多靶点时,多重 PCR 的条件很难优化。基因芯片比测序好的地方是可提供高度一致性的数据,但易出现假阳性,往往还要测序或定量 PCR 进行验证。质谱方法快速且便宜,但基本还是检测蛋白质和代谢物,应用到检测核酸还有困难。也有人在尝试开发用常规一代测序检测大量基因位点的方法,效果还不得而知。当下出现了一些新的技术探索,如从外周血里寻找循环肿瘤细胞( CTC ),或是用数字 PCR 检测外周血里的游离 DNA 片段( cfDNA )等等,这些技术都还在很早期的阶段,仪器的检测精度有限,另外临床价值不清晰,肿瘤细胞进入血液的时间和比率是多少,检测到的细胞能代表什么肿瘤,细胞数量或 cfDNA 含量和实体肿瘤大小关联程度有无标准,如何去除大量生物学计算带来的误差,都还在研究之中。目前来看,能代替基因测序的概率偏小,更多出路是和基因测序联用。


二、 基因测序的误区和瓶颈

1. 水晶球只是童话——风险评估预测为何不靠谱

人类对不确定性的恐惧和好奇一直存在,基因测序可否用来做患病风险评估,成为一个预测未来的水晶球?理论上来讲是可以的,反正人生都是在各种概率中前行。但实际上能用于指导实践还是有很多疑问。首先要确定个体基因测序的结果是否偏离了正常人群,就要有一个统一、科学、标准的数据库,遗憾的是现在还没有。大部分公司的做法是自己构建数据库,加入临床上确认的和科研上研究比较多的一些突变位点,受检者测序后和这个数据库进行比对,看看有没有出现这些突变。然后根据这些突变发生的情况,给出一个患病的百分比概率。但是,问题在于: 1 )这个数据库是否可靠,很难证明。有相关性也不代表就是因果; 2 )已明确和临床疾病有关的突变实际上是相当少的,很多突变即使有了也不一定就意味着会发病; 3 )除了遗传病(如罕见病)以外,大部分疾病是多基因相关,并且和后天环境也很有关系,单靠基因测序并不能够完全模拟发病的所有相关因素; 4 )这个百分比概率是用什么软件模型算出来的,软件是否靠谱,很难说。即便说个体的患病风险比正常人群高了 5 个百分点,是否说该个体就有更高的患病可能,很值得商榷,对临床也没有任何指导意义,概率并不能用于进入临床诊疗标准。基于上述原因,目前几乎每一家公司测出来的疾病风险都不同。目前的风险评估预测,除了影响心情以外,没什么实际意义。

至于一些什么儿童性格基因和天赋基因商业检测,更加荒唐。学术界至今没有公认哪个基因跟天赋有必然联系,拿着一些发表的探索性研究文章,就说是业界证实的结果,忽悠行业外的老百姓赚钱,既不科学,也不道德。

2. 是否应该进行全基因组测序?

从科研角度来说,完全没有问题,但在临床应用方面就不是了。除了遗传病以外,目前很多基因和疾病的关系都只是“可能”,还没有定论,即便是 BRCA1 ,也只能说近乎“公认”跟遗传性的乳腺癌有关。一堆解释不清的测序结果,对医生和病人来说都没有意义,病人却因此要承担更高的检测成本,未来不会得到卫生政策部门的赞同。检测某肿瘤,是否一定要测一大群基因?和肿瘤的关系都明确相关吗?这些基因对该肿瘤的诊治意义有多大?临床诊断指标,“多”不重要,“明确”才最重要,有多个明确相关指标,则是好上加好,利于综合判断,而做多少检测,还要从临床实际判断出发。这就好像你发烧咳嗽到医院去看病,医生除了给你验血常规以外,又给你查生化全套,又给你查 SARS 病毒,又让你去做包括 PET CT 在内的所有影像学检查看看是不是癌症,末了再来个骨髓穿刺查白血病,因为癌症和白血病也可能引起发热,会不会有人接受呢?具体工作中,医生还是会结合病人主诉、流行病学资料、病人经济能力、生活行为、前期治疗观察等因素,确定首选检查手段,根据经验分步进行鉴别诊断。所以,全基因组测序的结果,目前给临床带来的无所适从要多于指导意义。更不用说应该测多少倍的深度,这方面连个标准都没有。各种全基因组测序数据库,跟大量的重要临床数据(如肿瘤大小,家族史,药物使用,其他诊断数据)没有足够关联,因此未来也不一定有用。

医生的诊疗,会包括通行的标准诊疗和标准流程之外的探索性诊疗两部分。后者是医学进步的动力,但在当前中国的医患环境下越来越少。尽管如此,对于标准诊疗无解的病人,医生会尝试非常规的诊疗寻找突破,这种极端情况下全基因组测序是有一定价值的。我们有时会见到这样的例子,无法确诊或治愈的病例,通过测全基因组后发现了某个突变,根据该基因突变对应的蛋白质功能和表观性状,最终得到确诊或是找到了某种对应的药物(用于其他疾病的或是还没上市的)。但是也有测了全基因组什么办法也没找到的,比如说乔布斯同志。这种诊疗不能成为目前医疗的主体,因为不确定性太多,它没有办法替代现行的医疗模式。

3. 任重而道远——生物信息学的瓶颈

高通量测序是通过把提取的样品







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