2020年全球分子诊断行业发展格局及趋势

随着诊断技术的快速发展，疾病认知的提升、以及疾病治疗方法的改变，驱动着体外诊断行业近年来的迅速发展。从早期血球分析仪的出现、到生化检测仪的逐渐普及、再到化学发光仪的应用、最终到近五到十年间出现的基因检测，检测手段经历了从细胞形态学诊断、生化诊断、免疫诊断到分子诊断的发展过程。检测手段灵敏度日益提升，特异性快速增强，应用范围迅速扩大，操作门槛逐步降低，商业价值日趋重要。

分子诊断是应用分子生物学方法，通过检测受检个体或其携带的病毒、病原体的遗传物质的结构或表达调控的变化水平，为疾病的防治、预测、诊断、治疗和预后判断提供信息和决策依据的技术。其检测对象主要为核酸和蛋白质，以核酸分子诊断为主。

由于分子诊断技术可针对产生疾病的相关基因进行准确诊断，又可以在发病前对疾病易感性做出预估，相较于其他体外诊断技术具有速度更快、灵敏度更高、特异性更强等优势，不但可以广泛应用于传染性疾病、血液筛查、遗传性疾病、肿瘤分子诊断等领域，还能在部分应用领域替代其他体外诊断技术，成为体外诊断技术中重要的发展和研究方向。

发展历程

分子诊断主要包括原位杂交(in situ hybridization，ISH)、荧光原位杂交技术（Fluorescence in situ hybridization，FISH）、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR)、基因芯片和基因测序（图1）等，其发展大致经历了四个阶段。第一阶段是20世纪80年代基于原位杂交技术的遗传病诊断；第二阶段是20世纪90年代基于PCR技术，特别是实时定量PCR和数字PCR的分子诊断；第三阶段是基于基因芯片的多指标、高通量基因检测；第四阶段是基于基因测序技术在无创产前检测、遗传性肿瘤筛查及肿瘤个体化用药指导等方面的应用。

图1  分子诊断主要技术发展时间轴

资料来源：根据公开资料整理

目前临床应用最广泛的分子诊断技术为聚合酶链式反应（PCR）技术，以及荧光原位杂交（FISH）技术。数字式PCR（DPCR）实现了对核酸分子的绝对定量，可直接读出DNA分子的个数，是PCR检测中最先进的技术。高通量测序（NGS）作为新兴的分子诊断技术，可以同时检测多个基因位点，在肿瘤伴随诊断中具有较大的优势。基因芯片的核心原理是分子杂交，但是具有高通量的特点，可以一次对十几万甚至几百万条DNA分子序列进行检测，远高于杂交技术的检测量。

应用领域

根据应用成熟度和市场接受度而言，分子诊断的应用领域主要包括感染性疾病及耐药的快速、灵敏诊断（包括血液筛查）；生殖健康的遗传病检测（包括染色体病检测）；肿瘤的早期诊断、分子分型及靶向治疗；药物基因组学等。

从近年来全球分子诊断市场热点的时间轴看，分子诊断的应用领域由最初的传染病诊断、移植分子配型方面（2004年），逐步发展到肿瘤敏感性检测、遗传病筛查与诊断方面（2008年），肿瘤个性化治疗、昂贵药物治疗监测、药物代谢基因组学等方面（2012年），床旁检测（POC）、法医等方面（2015年），人群健康筛查与体检、重大疾病预警与诊断、公众分子基因档案建立等方面（2015年以后）。

图2  分子诊断应用领域时间轴

产业链条

分子诊断产业链上游是生物化学原料，包括诊断酶、引物、反转酶、探针等生物制品，高纯度氯化钠、谷氨酸等精细化学品以及提取介质材料。上述原料主要由罗氏、Meridian life science、Solulink、Surmodics等国外巨头垄断，国内仅有少数厂家生产个别产品，且规模较小。

分子诊断产业链中游主要是分子诊断试剂和仪器两类产品的研发、生产和销售，国内试剂发展较为迅速，而国产仪器占比相对较小。分子诊断试剂盒基本已经实现国产化；分子诊断仪器在技术相对容易攻破的中端仪器领域，如核酸提取仪、PCR 扩增仪、核酸分子杂交仪等，国产产品占据了主要市场，同时基因测序仪也在加速实现国产化。

分子诊断产业链下游是为患者提供医疗服务的机构，包括医院、第三方医学检验服务机构、科研机构等。与发达国家相比，我国独立实验室发展较晚，市场规模小，占医学诊断市场比例低，其中检测项目以普检为主，高端检测比例低。

图3  分子诊断产业链环节分布

市场格局

1. 市场规模

分子诊断市场集中分布在北美、欧洲、亚太地区。北美占据了全球分子诊断市场的最大份额，其次是欧洲，亚太地区市场潜力巨大，市场增速显著高于全球平均水平。中国、印度、巴西等新兴经济体国家由于人口基数大，经济增速高，医疗保障投入和人均医疗消费支出持续增长，带动分子诊断市场规模扩增。

分子诊断应用领域广泛，在精准医疗、个性化医疗的大背景下，在全球得到飞速发展。2013—2019年，全球分子诊断市场规模由57亿美元增长至113.6亿美元，年增速保持在10%以上。

图4  2013—2019年全球分子诊断市场规模

数据来源：火石创造

我国分子诊断起步较晚，但在消费升级、分子诊断技术进步、政策扶持以及资本追捧等多重因素的共同推动下，我国分子诊断行业已具备一定的市场规模和基础，正从产业导入期步入成长期，市场发展前景良好。2013—2019年，我国分子诊断市场规模由25.4亿元增加至约132亿元，年均增速约为全球增速的两倍。

图5  2013—2019年全球分子诊断市场规模

数据来源：火石创造

2. 竞争格局

全球分子诊断产业发展较为成熟，市场集中度较高。由于国外分子诊断市场发展成熟，因此全球分子诊断厂商巨头主要集中在欧美地区，全球前十大分子诊断企业市场份额占比已接近九成。一批著名跨国企业集团，包括罗氏、诺华、Gen-probe、QIAGEN、Hologic、Becton Dickinson (BD)、Cepheid、雅培、西门子、生物梅里埃、贝克曼、伯乐等产品线丰富，市场占有率高。

我国分子诊断产业集中分布于东部沿海地区，市场集中度较低。我国分子诊断相关企业1200余家，大部分集中在北京、上海、广东、江苏等经济相对发达地区，形成了以上海、广东、四川、浙江、山东、京津冀、湖北、江苏为代表的产业集聚区。国内分子诊断行业处于起步阶段，企业大多小而散，主要企业包括达安基因、华大基因、之江生物、益善生物、至善生物、迪安诊断、科华生物等；同时，北陆药业、新开源、千山药机等通过并购的方式进入分子诊断行业；分子诊断企业多数规模较小，品种少，年销售额超过或接近10亿元的企业屈指可数。由于分子诊断涉及的临床需求多而杂，每家市场参与者都有其技术特点和擅长的领域，很难做到全面覆盖，形成一家独大的竞争格局。

发展趋势

外资企业先发优势明显，国内企业奋起直追。我国分子诊断市场快速增长，大批外资企业依靠技术、管理、营销等优势，纷纷以各种方式渗入和参与中国分子诊断市场，赢取先发优势，对国内现有的分子诊断企业的发展造成了严重冲击。在全球的中低端市场，国内企业有性价比优势，适合发展中国家的发展现状，在错位竞争具有优势。随着达安基因、华大基因、贝瑞和康、科华生物、凯普生物等众多企业纷纷抢占分子诊断市场，国产分子诊断产品供给能力和产品多样性将会有较大改善，行业竞争力有望持续增强。

企业间并购不断，打通上下游产业链。行业龙头企业不断向上下游服务延伸，加快整合资源，提升关键技术的研发和控制能力，实现产业链的互通。上游的试剂供应商和中游的仪器产品供应商加强产品布局，提升企业自身的研发能力；中游的渠道型公司不断整合渠道，同时向下游服务延伸；下游的独立诊断实验室增加特检项目，并加强与医疗机构的合作。

国家政策监管趋严，行业摸索中发展。我国积极推动分子诊断的发展，但整体趋势是监管保守，逐步放开。分子诊断绝大部分产品属于三类产品，各细分领域的增长空间受政策影响较大。未来，我国医疗卫生体制改革方向的明确，政府招标采购制度的完善，社会医疗保险及商业医疗保险对分子诊断费用的承受，医疗保险报销范围的界定等，在很大程度上影响分子诊断产品的创新和产业链的拓展。

小结

在全球分子诊断行业高速发展的时代，我国分子诊断市场目前受到政策支持、技术革新、人才回流等多轮驱动下，发展潜力巨大。全球分子诊断市场格局已定，我国分子诊断市场进入群雄并起的争霸时期，对国内企业既是机遇，更是挑战。在国家政策鼓励发展、市场机遇扩增的背景下，如何抢抓技术创新，布局产业链条，占领产业高点，引领产业发展，成为产业发展技术的主导者，产业发展规范的制定者，产业发展标准的实施者，是值得深思探讨的问题。

来源：火石创造   作者：于有银