瞭望医疗大方向——基因检测大数据

一、基因测序与精准医学

随着人类基因组测序技术的飞速提升、生物医学分析技术的快速发展和大数据分析工具的日益完善，我们正进入全新的医疗健康时代——精准医疗。精准医疗是一种基于“个人”的定制医疗模式，其以个体的组学信息和遗传信息为基础，以环境、生活方式、既往病史及诊疗方式等为跟踪对象，搜集全方位、可量化、有前瞻性和时效性的个体数据，通过数据的综合分析、挖掘形成有价值的医学信息，最终设计出针对个体的最优解决方案。而基因测序技术凭借灵敏度高、精度和通量高等优势，成为基因检测技术中获取人体基因组数据的主流技术，通过将基因组数据与无线生物传感器获取的生命体征信息（如血压、心跳、脑电波、体温等），成像设备中的个体信息（如CT、MRI、超声等）以及传统医学数据相结合，精准医疗为个体提供全新的定制医疗。

传统医学痛点催生精准医疗需求。

传统的循证医学是结合临床医生的个人实践经验和客观的科学研究证据，对于症状相同的病人使用相同剂量的同种药物进行治疗，但治疗效果却千差万别。传统治疗方案显示，肿瘤的无效率高达75%，糖尿病无效率43%，抑郁症无效率也有38%。人们逐渐意识到大多数疾病的发生是自身遗传密码和外界环境共同作用的结果。而精准医疗就是对传统医学的重要革新，它以其具定量化、个体化、事前预防和连续性四大特点，借助可监测的遗传信息和环境信息，针对个体提供定制的优化治疗方案，提升现有治疗水平，并尽量在发病前就有望有效预防。进一步解决了传统医学的痛点，避免医生由于“只见森林不见树木”导致的过度依赖主观经验、描述和循证医学的大众数据，造成对个体的诊疗有效率低、副作用大、事后举措仓促等问题。精准医疗在提升医疗效率的同时，还降低了不合理医疗造成的高昂费用，具有广泛的社会效益。

精准医疗的基础在基因测序，基因测序是建立“组学”大数据库和分析的基础，推动精准医疗实现“同病异治”和“异病同治”。基因测序相关技术的发展有两个要素：

1.构建“组学”大数据样本库，如基因组学、转录组学、蛋白组学等；

2.探究基因型与样本表型的关联。

通过生物信息学分析和遗传诊断，建立遗传信息与临床检验和影像学等数据的关联关系，实现精确的疾病分类和诊断，制定个性化的疾病预防和治疗方案，做到“同病异治”和“异病同治”；这两要素都与基因测序密不可分。

当代医学的诊断治疗主要以西医的解剖学为基础发展而来，而基因似乎可以超越解剖形态学的框架，在另一个维度上来解释和揭示疾病发生发展的变化。但是，由于基因测序相关其他技术还不够成熟和丰富，基因异常与疾病发生也不完全是一一对应的关系，因此目前更多还是作为传统诊断的补充和优化。人类基因组的奥秘尚未完全揭开，基因测序的结果常常将明确和不明确的基因信息混合，如何在诊疗过程中根据人文、伦理、政策、经济等因素，平衡有用信息和无用信息的边界，并确保这些信息的准确可靠，是目前基因测序在推动精准医学发展时需要解决的自身问题。

二、国内基因测序的市场现状

近年来国家注重科技创新，大量资金进入一级市场寻找标的，客观上也为基因测序产业注入了充足的血液。从基因测序上游仪器厂商的销售用户情况来看，公司采购的增长远高于医院采购的增长，侧面反映出产业界对于基因测序市场的推进发挥了很大作用。

国内的基因测序公司，正可谓群雄并起、天下逐鹿的时代。这些检测公司大部分以中下游应用开发为主，以临床方向居多，如肿瘤、孕前筛查、产前筛查、PGD/PGS（胚胎移植前诊断/筛查）、新生儿遗传病、血液病等。无创产筛目前已经由几家拿到CFDA注册证的公司形成较为清晰的市场格局，接下来打破这一市场格局的机会可能在于更换平台和增加检测内容。目前很多公司集中在肿瘤领域，远较当年做无创产筛的公司为多，市场热度很高。肿瘤市场有很大的想象空间，然而市场是否能持续增长还受限于上市药物。这一市场的患者与其他患者不同，因此政策对市场的制约力也较弱。例如高通量测序曾实行试点单位的限制，在无创产筛领域比较有效，但对肿瘤领域则收效不明显。而其他的临床领域，还有待推动和基因测序的结合。

产业界推动了基因测序市场，但单靠产业界推动的话是存在问题的。中国临床医生的科研压力在特殊国情下有着一个刚性需求，因此，当基因测序公司以科研角度切入与医院合作的时候，医院普遍比较欢迎。但是当这些公司想将业务拓展至常规临床诊断时，面对原客户的定位转变、复杂的医院环节、临床流程的多样性、商业代理的关系处理等等，往往不如传统的医疗行业公司那么得心应手，对业绩的增长缺少可持续的有效策略。

如果对医生做一个调查就会发现，很多医生都听说过基因测序，但是对其技术原理并不了解，不明白各家测序公司的测序数据质量为何会有差异。大部分医生对市场上各家基因测序公司的临床检测产品，其实很难有辨别力。这里面反映出几点事实：

1.样本外送检测的模式并不利于对医生的学术教育。第三方临检中心的公司出于成本考虑，一般不会专门建立专业队伍对临床处方医生进行专业推广，有些委托第三方如传统医药代表来做这方面的工作，但这类非自建的团队在基因这个领域的专业度明显不足。医生一旦碰到检测结果有疑问时，缺乏及时和合适的技术服务支持。

2.行业缺少能区分产品好坏的官方标准，医生只能依靠自己使用后的直观感受如阳性率，或是对公司的好恶程度来选择。

3.目前的高通量测序仪并非一体化仪器，从样本到最终报告结果涉及到建库、优化、上机、生信分析、数据判别等，步骤环节过多导致流程质控难以标准化，因此不同检测机构所做出的检测结果有可能不完全一致，碰到这种问题时，医生很难去分析各环节对最终检测结果的影响程度。

但是在一个真正的精准医疗市场中，临床医生必须是将基因测序应用于临床的主体。只有临床医生才能最先意识到技术与临床之间存在的缺口，前提是他们必须对基因测序技术的认识不断提高。令人乐观的是，围绕着基因测序在临床中应用一直有很多讨论。早期多数是讨论基因检测的结果对诊断和治疗有何意义，近年来讨论的则主要围绕着标准如何建立和统一，待这一问题解决之后，下一步讨论的内容则可能是如何强化服务体系如患者的咨询、费用的支付、流程的缩短、基因信息的更新等等，这些都越来越需要大量临床医生的参与。可以看到，若要使基因测序能进一步推动我国的精准医疗市场，应用主体需要落实在医院。产业界需要转换为辅助推动角色，从前期的技术教育临床转为后期的临床引导研发，基因测序需要从神秘变得简单。在这个方面的推动，当然也需要有政策对技术的应用与发展趋势做适当的引导。

三、政策变化和技术革新

政策的明确有助于整体市场的扩大。2014年，CFDA批准了几家高通量测序的无创产筛试剂盒后，像华大基因、贝瑞和康等厂家的销售增长都超过了100%。但之后CFDA再未批准过任何试剂盒上市。究其原因，还是因为高通量测序这一技术与现行法规能适合的产品特征存在不相容之处。比如说，有些遗传性的疾病基因明确，但难以确定热点突变，需要进行全外显子测序或是更为经济有效的医学全外显子测序，但在注册报证时找不到合适的法规。生物信息分析软件更新，或变异判定所使用的参考数据库本身在更新，按照现行标准产品是否要重新报证，很多人心里也没底。对于政策来说，很多细节的处理也会影响监管效果。如何以可靠的方式保证运输过程中血液样本的新鲜，在对第三方临检中心的监管方面实际上是存在困难的。

技术革新的目标是为了降低现有成本。基因测序这些年能够发展，主要得益于成本的下降。从技术的推进来说，基因测序这一技术的主要推动者仍是Illumina公司。而目前高通量测序仪的试剂都不通用，因此仪器厂家也可以通过调整试剂价格来影响中下游。而且未来十年中美间的贸易长期存在不确定性，对于医疗这个需要高度稳定的市场的定价体系也会带来影响。若要我国患者真正受益于成本下降，产业界对上游仪器的开发必不可少。像Illumina公司推出的大通量测序平台如X10、Novaseq系列，虽然能够降低单个样本的测序成本，但这一成本下降却是以必须同时运行更多样本为理想前提的，这一点其实并不符合以医院为主体开展基因测序诊断时的需求。大部分医院需要的是通量灵活可控、操作步骤较少、运行时间较短、报告简单明了的诊断设备，才能提高整个诊疗流程的效率，这一点还有待于更多来自上游方面的研发。

基因测序乃朝阳行业，其前程远未结束。未来的发展情况，一种可能是伴随计算机技术性能的革新性跃进，生物信息学迅速简单化，使得这一技术去中心化，成为每个医院实验室的桌面仪器。另一种可能是出现物流平台和云计算的革命，使得技术流程被分解，前期环节在医院完成，后期环节更加大规模中心化。这两种情况都会使得医生更加容易操作和使用基因测序，成为常用工具。相信监管政策也必然随之更加进步和灵活，从而促进精准医疗的到来。

艾尔基因检验中心是经政府部门审核批准的正规的第三方独立医学检验机构。运用美国illumina基因技术为客户提供多种检测服务。