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千亿体外诊断市场新风向丨系列篇3

2020-02-10
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  基础科学驱动价值投资

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港粤资本

专注新技术应用场景的中早期投资

旗下直投基金、跟投基金、产投基金

布局结合人工智能及大数据的创新性项目

重点关注医疗、新材料领域的创新公司

培育行业领军者

极速BP通道:bp@ifsc-gd.com

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新型冠状病毒nCoV-2019给我国人民的生命健康和各领域的发展都造成了严重影响,在阻止疫情蔓延和抢救患者生命的过程中,以生物技术为代表的高新科技发挥了至关重要的作用。

在《2020年,生物科技的发展及投资机会》系列中我们将为大家梳理生物技术在疫情防治、医疗健康以及其他领域发挥的作用,预测生物技术在各个领域的应用和未来的投资逻辑。

我们将生物科技的应用领域划分成6个大的赛道,包括:

1、生物医药,如抗体药物、细胞药物、重组蛋白、疫苗、小分子靶向药等在不同疾病中的应用;

2、生物芯片前沿技术及在医学基因诊断、药企筛选新药、化妆品毒性评价、病原体检测等领域的应用;

3、体外诊断技术在各种传染病、慢性病筛查、诊断以及精准医疗中的作用;

4、人工智能在大健康领域的应用,包括在药物设计、疾病监测和诊断、远程医疗等上的应用;

5、生物技术在工业生产中的应用,比如医药、化工、食品原料、生物能源等;

6、生物技术在医疗服务中的应用,如器官移植、组织修复、康复医疗、可植入设备等。

本篇作为系列文章的第三篇将对体外诊断技术在各种传染病、慢性病筛查、诊断以及精准医疗中的作用进行详细论述。

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什么是体外诊断?

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体外诊断(In Vitro Diagnostic,IVD)是指在体外通过对人体体液、细胞和组织等样本进行检测而获取临床诊断信息,进而判断疾病或机体功能的诊断方法。

体外诊断是临床诊断信息的重要来源,能够为医生治疗方案及用药提供重要参考指标,是保证人类健康的医疗体系中不可或缺的一环。此外,在优生优育、公共卫生、疾病预防等领域,体外诊断也起到了举足轻重的作用。

近年来,在各种新技术迅速发展以及大部分国家医疗保障政策逐渐完善的环境下,体外诊断行业得到了快速发展,已成为医疗市场最活跃并且发展最快的行业之一。

体外诊断市场状况

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随着人们健康需求日益增加,对于疾病的风险预测,健康管理,慢病管理等都有更高的要求,而作为疾病诊断重要手段的体外诊断也越来越受到人们的关注,体外诊断市场发展空间巨大,尤其是医疗水平不发达的区域和国家。

作为临床诊疗中最主要的诊断方式,体外诊断为临床诊断提供了80%的信息,因此,IVD行业已经成为全球医疗器械行业中最大的细分领域,2017年全球医疗器械行业中IVD占比达13.4%

伴随着体外诊断技术不断升级和前沿科学应用的浪潮,全球IVD行业保持4.79%的年复合增长速度。全球人口基数不断增长,慢性病、肿瘤等发病率的不断提高,都成为了全球IVD市场持续发展的推动力。

2017&2024全球医疗器械细分市场销售额情况

根据《中国体外诊断行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2018年全球体外诊断市场规模已达654亿美元,截止到2019年全球体外诊断市场规模达到了680亿美元。预计2020年到2021年,将以4%的年度复合增长率平稳增长,到2021年预计可以达到725亿美元。

2016-2021年全球体外诊断市场规模统计情况及预测

中国体外诊断发展现状分析

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2018年我国体外诊断市场规模已达183.6亿元。预计2020年我国体外诊断市场规模将突破242.8亿元。预计2016-2021年我国体外诊断市场将保持15%的年均增速,到2021年我国体外诊断试剂市场规模将约为279亿元。

2016-2021年中国体外诊断市场规模统计情况及预测

我国体外诊断产品人均年消费额低,发展潜力巨大。

与发达国家相比,我国体外诊断行业仍处在发展前期。我国人口约占全球的1/5,但体外诊断市场规模仅为全球的3%,规模仍然较小。我国体外诊断产品人均年消费额为4.6美元,仅为全球平均消费水平的一半,更是远远低于发达国家的人均水平。全球IVD市场约占全部药品市场的5%左右;而我国仅为1-1.5%左右。

我国体外诊断消费额与国外对比

近年来随着诊断技术的不断进步,国内企业的研发及创新能力也在持续加大,加上人民日益对健康成本的投入,为体外诊断行业的发展提供了些十分利好的外界因素。

体外诊断的分类

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体外诊断按照方法学分为生化诊断、免疫诊断、分子诊断三大类,以及从生化、免疫和分子诊断中分化出来的床旁快速诊断POCT。检测项目主要包括血液学和流式细胞检测、尿液检测、组织检测、微生物检测、组织检测、元素检测、基因检测等。

体外诊断行业分类

检测原理及应用领域

生化诊断在我国发展较早,为医院常规诊断检测项目,侧重于已经发生的疾病监测,未来增长速度较慢,试剂国产化率已达到70%以上。大部分仪器也已国产化,目前国产仪器仅在仪器检测速度和一体化上与国外仪器有差距。

免疫诊断是我国细分规模最大的体外诊断子行业并仍处于快速发展之中,高端的化学发光已逐步替代酶联免疫成为我国主流的免疫诊断方法,侧重于已经感染的疾病监测,市场规模达到免疫诊断总市场的70%以上。中低端试剂和仪器国产化程度较高,但三级医院等高端市场整体依然被海外巨头垄断,未来高端免疫诊断市场的进口替代是发展方向。

分子诊断在全球范围内都处于发展初期,对感染初期和有可能发生的基因性疾病具有独特的检测优势,未来将保持快速增长。

中国IVD产业的技术生命周期

癌症早筛成体外诊断热门赛道

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在体外诊断领域,癌症早筛是当之无愧的明星,近些年深受投资机构的青睐。2015年恶性肿瘤发病约392.9万人,死亡约233.8万人。照这样计算,我国平均每天超有过1万人被确诊为癌症,每分钟有7.5个人被确诊。——国家癌症中心2019年《全国癌症统计报告》

我国癌症筛查结果显示,只有约20%的患者可以在早期检出,剩余80%的患者查出已是中晚期。众所周知,癌症发现越早治愈率越高,但患者往往缺乏相应的筛查手段。因为一般的体检报告,灵敏度和准确度均相对较低

据了解,目前我国肿瘤检测方法主要分为传统检测和基因检测两种,涵盖血清肿瘤标记物、医学影像学检查、组织活检、液体活检等方式。其中对肿瘤早期诊断最有效的方法是通过体外诊断寻找体液中的肿瘤标志物——液体活检

肿瘤检测方法

液体活检较上述另外三种方法而言,具有可重复性、副作用小、操作简便、成本较低、检测速度快、适应症广的特点,更有利于提前发现尚处于早期的肿瘤,以便患者及时治疗、改善预后。

01

液体活检技术

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液体活检指通过分析血液成分,来判断肿瘤的特性,包括基因突变情况。它主要分为“循环肿瘤DNA(ctDNA)”和“循环肿瘤细胞(CTC)”两种。目前最流行的是前者,ctDNA检测,通过分析血液循环中的肿瘤突变DNA,来判断患者肿瘤的基因特征。

为什么肿瘤的DNA会跑到血液中呢?

因为肿瘤其实像一个器官,不断有细胞生长,也不断有细胞死亡。肿瘤细胞死亡过程中,就很可能释放出自身的DNA,进入血液循环。通过分析血液中的循环DNA来了解肿瘤,就类似在大街上抓黑社会小喽啰。通过审问他们,就可以分析出老巢的情况。液体活检相对传统的肿瘤组织检测有很多优势,包括无创,可以多次取样,可同时检测多个肿瘤等等。这些优势让液体活检在肿瘤诊断,疗效监控,复发检测等方面有巨大的应用前景。

公司:美国一家著名的肿瘤早筛公司叫Guardant Healh,最开始的时候他们就是做液体活检,主要是针对肿瘤病人,即我刚才说的后端。2016年,他们宣布会在原有癌症业务的基础上拓展到肿瘤的早期筛查,依然用液体活检的办法。于2017年,软银资本、红杉资本等头部机构对其融资3.6亿美金。

另外一家很有代表性的公司是GRAIL公司,他们在A轮融资了1.25亿美金,B轮目前达到9亿美金,背后有illumina强大的支持以及相关机构的支持。他们真正要做的是专注于肿瘤的早期筛查,只做这一件事情。

除了液体活检之外,近段时间又出现一些新的技术可以用在早筛上面,在检测效率及准确性方面都有很好的应用前景。投资领域对其的关注持续保持热度。

02

miRNA检测技术

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miRNA,一种游离在血液中的微小核酸,简单来说,miRNA是细胞的管控因子,可以管控细胞的生长方向,它的异常能够指示人体的患病风险。在我们的血液中,游离着很多miRNA,这些miRNA对基因的表达有着重要的调节作用。

当癌症发生时,某些miRNA的表达量会出现变化,与癌症的发生或发展有高度的相关性,因此通过检测某一组特定的miRNA组合,可以实现癌症的早期发现。

觅瑞科技就是一家运用miRNA技术的癌症早筛科技型创业公司,并且建立庞大的miRNA数据库,通过独创的多靶点智能算法判定miRNA表达与各种疾病的联系。在癌症早筛领域具有“更早”和“更准”的优势。觅瑞的miRNA技术则得到了众多专利技术、顶级期刊、权威机构的佐证与认可。

该公司于2019年4月已完成4000万美元A轮融资,由新加坡风投公司Venturecraft领投,高榕资本跟投。

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DNA甲基化技术

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DNA甲基化是一种表观调控修饰,它在不改变碱基序列的情况下,参与各类调控。对人类来说,DNA甲基化是一种非常奇妙的化学修饰,亲人的关怀、机体的衰老、抽烟、酗酒甚至肥胖,都会被甲基化如实地记录到基因组上。

基因组就像是一个日记本,甲基化作为文字,记录下人体的经历。“与众不同”的癌细胞也拥有一系列特殊的甲基化标记,形成了癌细胞独有的甲基化ID。

DNA甲基化与癌症的发生及进展有着密切的联系,DNA的异常甲基化改变通常包括异常高甲基化和低甲基化两种不同状态。目前普遍认为,基因启动子区及其附近的DNA异常高甲基化意味着基因的沉默,而低甲基化则意味着基因的激活。相较于正常细胞,肿瘤细胞基因组的甲基化水平发生了很大的改变。

鹍远基因将多年积累的甲基化检测技术通过研发转化,推出了肠癌无创早筛检测产品ColonES,产品只需10mL外周血,即可一次检测1,000多个结直肠癌及癌前病变特异甲基化区段,可以更早、更准、更方便地发现早期肠癌和腺癌。

该公司已于2018年三月,获松禾资本和景旭创投领投,礼来亚洲基金跟投,3.5亿元A+轮融资。

04

CRISPR检测技术

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近年来,CRISPR技术因其颠覆性的疾病治疗潜力而备受关注。其中,CRISPR-Cas9系统以精准切割DNA片段而闻名,但作为一种应用广泛的研究工具,CRISPR-Cas9系统还拥有强大的基因定位能力,并催生出了一条疾病诊断的新赛道。

Cas12a/Cas13a蛋白都具备一种叫做“collateral effect”的效应,简单说来就是,当Cas12a/Cas13a和crRNA结合,并识别相应的RNA序列之后,就激活了Cas12a/Cas13a的RNA酶活性,能够切割其他所遇到的任何RNA,这就是所谓的‘collateral effect’。

此时,这个酶就会剪切一个荧光报告基团(quenched fluorescent RNA,实际上是一种高灵敏的检测RNA酶活性的试剂,正常情况下不发光,一旦被RNA酶剪断,就会发光,然后只需要检测到荧光就能够判断是否具有RNA酶活性了),然后发光,其后就可以被检测了。

这就是利用Cas12a/Cas13a蛋白做基因诊断的原理。简而言之,Cas9是发现目标剪切目标,而Cas12a/Cas13a则是发现目标剪切目标以外的其他。

Sherlock Biosciences是一家美国新型科技公司,拥有两大技术平台,一个是Sherlock平台,是基于CRISPR技术,敏感度非常高,特异性非常高,样本制备要求非常少的。Sherlock Biosciences已经在不同的适应症当中都已经证明了它的有效性。第二平台是INSPECTR技术,这是一个基于合成生物学的平台,不需要扩增,可以在室温下进行操作,而且可以实现完整的横向解决方案。

Sherlock Biosciences希望通过这两种技术联合或者单独使用,来实现非常简单而且负担得起的快速分子诊断。

SHERLOCK和INSPECTR有着广泛的应用潜力,可以用于医疗、农业等领域中。在医疗领域,这些平台可以用于检测传染病病原体和癌症DNA,在农业领域,这些平台可以帮助用户更好地管理农作物,保障食品安全。

目前,Sherlock Biosciences已经完成了A轮融资,A轮融资3100万美元,投资方为百度风投、Northpond Ventures和Open Philanthropy Project。此前, Sherlock Biosciences还完成过一轮融资3500万美元的融资。

总结

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对于投资者来说,健康领域是个永恒的话题,特别是在这个物质生活得到充分满足的时代,人们对健康的追求远远的上升了一个台阶。这不仅仅是体现在老年阶层,从这次疫情来看可以看出,最开始关注及关注力度最高的也是年轻一代。

体外诊断是个庞大的市场,不管是对于突发的武汉疫情,还是癌症早筛,都有它应用的潜力。现阶段那些深受资本青睐的体外诊断公司也仅仅能针对一个、两个疾病进行预测或诊断,而健康领域潜在的机会远远超乎你我想象。突破性的科学发现,带来新型的检测技术,都会让体外检测的精准度、检测效率、检测价格、检测的普适度得到进一步提升,居家早筛产品或许也离我们越来越近。

作者简介:

张群–高级投资经理

北方民族大学  电子信息工程

曾任职大数据公司技术岗,VIVO算法工程师。数学基础深厚,具有强的逻辑思维能力。对大数据应在医疗领域的应用有较深理解,同时对合成生物学、基因编辑领域有一定研究。

系列文章:

2020年,生物科技的发展及投资机会系列2

(生物芯片篇)

2020年,生物科技的发展及投资机会系列1

(生物医药篇)

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港粤资本成立于2014年,是一家专注于前沿科技在产业端应用的投资机构。公司以“基础科学驱动价值投资”为投资理念,发掘“科技企业家”,重点关注生物制药、生物技术及新材料等领域的投资机会。港粤资本下设直投、产投、跟投基金8只,致力寻找优秀的科技创新型企业,并与之共同成长。如果您是我们关注领域的优秀创业团队,欢迎联系我们港粤资本的投资经理,期待合作,共同成长。

张群

高级投资经理

港粤资本

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本篇文章来源于微信公众号:%港粤资本%

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