分子診斷是指應(yīng)用分子生物學方法檢測病原體或人體內(nèi)生物大分子的存在、結(jié)構(gòu)、表達水平變化等而做出診斷的技術(shù)。分子診斷是體外診斷行業(yè)的重要細分領(lǐng)域，也是體外診斷行業(yè)中技術(shù)要求較高、發(fā)展速度較快的重要組成部分。作為生命科學的最前沿，分子診斷技術(shù)具有精準、快速、簡便等特點，能夠有效指導(dǎo)疾病預(yù)防預(yù)測、精準診斷、精準治療，是當代“精準醫(yī)學”發(fā)展的基礎(chǔ)。分子診斷目前發(fā)展較快的領(lǐng)域集中在針對DNA和RNA也就是基因檢測方面，從早期的主要應(yīng)用于傳染性疾病檢測拓展到現(xiàn)在的腫瘤個體化診療、血液篩查、產(chǎn)前篩查、遺傳性疾病篩查、藥物代謝基因組學等領(lǐng)域。
我國的分子診斷行業(yè)主要經(jīng)歷了三個技術(shù)發(fā)展階段：第一個階段是1980年以后開始的遺傳病的基因診斷，采用分子雜交技術(shù)進行檢測；第二個階段是1990年之后以普通PCR技術(shù)為基礎(chǔ)的分子診斷，由于污染問題叫停之后發(fā)展到實時熒光PCR技術(shù)的應(yīng)用，可檢測多種DNA和RNA，進行定性或定量分析；第三個階段是目前以實時熒光PCR技術(shù)為主、測序技術(shù)和基因芯片技術(shù)并行發(fā)展的階段，分子診斷開始從關(guān)注單個基因轉(zhuǎn)向關(guān)注多基因乃至整個基因組，從單一病原體檢測轉(zhuǎn)向多種病原體同時檢測。
分子診斷技術(shù)門檻高，還處于市場初期，我國分子診斷市場雖然起步較晚，但是國內(nèi)企業(yè)與海外同行技術(shù)水平差距相對較小，行業(yè)增長速度快。近年全球分子診斷行業(yè)年均增速約為12%，預(yù)計到2020年市場規(guī)模可達到93億美元，而我國分子診斷行業(yè)年均增速則達到了25%，約為全球增速的兩倍。據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年全國有超過一千家體外診斷相關(guān)企業(yè)，目前共有439家相關(guān)企業(yè)研究PCR技術(shù)；65家相關(guān)企業(yè)研究熒光原位雜交（FISH）技術(shù)；6家相關(guān)企業(yè)研究核酸分子雜交技術(shù)；61家企業(yè)研究單核苷酸多態(tài)性（SNP）技術(shù)；98家企業(yè)研究基因芯片技術(shù)；647家企業(yè)研究基因測序技術(shù)。分子診斷技術(shù)細分領(lǐng)域中都有優(yōu)秀的企業(yè)代表，如PCR技術(shù)領(lǐng)域的廈門艾德、leyu.樂魚生物、達安基因等；基因測序領(lǐng)域的華大基因、貝瑞和康、安諾優(yōu)達等。
分子診斷是一項能夠造福全民健康的重大惠民技術(shù)。我國在《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中明確提出要加強重大傳染病防控，全面落實臨床用血的核酸檢測，加強耐多藥肺結(jié)核篩查，有效應(yīng)對流感、手足口病、登革熱、麻疹等重點傳染病疫情，針對高發(fā)地區(qū)重點癌癥開展早診早治工作，這些都需要廣泛使用分子診斷技術(shù)。國務(wù)院辦公廳在《中國防治慢性病中長期規(guī)劃（2017—2025年）》中提到要進一步提高癌癥五年生存率，提高高危地區(qū)的癌癥早診率，在高發(fā)地區(qū)和高危人群中開展有成熟篩查技術(shù)的癌癥早診早治工作，大力支持分子診斷等新技術(shù)、新產(chǎn)品在慢性病防治領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用?！秶野l(fā)展改革委關(guān)于實施新興產(chǎn)業(yè)重大工程包的通知》中提到要重點發(fā)展分子診斷等新型醫(yī)療技術(shù)，快速推進分子診斷臨床應(yīng)用以及分子診斷儀器試劑的國產(chǎn)化。由于早期生育政策的影響及經(jīng)濟社會發(fā)展后的出生率下降，我國正快速進入老齡化社會。為了積極應(yīng)對人口老齡化，國家明確指出要構(gòu)建養(yǎng)老、孝老、敬老政策體系和社會環(huán)境，推進醫(yī)養(yǎng)結(jié)合，加快老齡事業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國家政策導(dǎo)向下，大眾對自身健康越來越重視，“治未病”觀念已逐漸深入人心，加上生活水平的提高，人們對以分子診斷為入口的疾病預(yù)防需求日益增加，我國分子診斷的市場需求預(yù)計將持續(xù)增長。國內(nèi)企業(yè)對分子診斷各個技術(shù)領(lǐng)域的逐步突破也將有助于我國分子診斷行業(yè)抓住新的發(fā)展機遇，擁有技術(shù)、渠道等先發(fā)優(yōu)勢的優(yōu)質(zhì)企業(yè)將享受市場快速增長的紅利。
國內(nèi)分子診斷行業(yè)發(fā)展雖然起步較晚，但近幾年來取得長足的快速發(fā)展，不斷跟進國際分子診斷發(fā)展趨勢，出臺了一系列的新的政策法規(guī)，技術(shù)革新和產(chǎn)品開發(fā)方面都處于快速發(fā)展階段，分子診斷行業(yè)年增速達到25%。各種基因檢測技術(shù)的發(fā)展為分子診斷提供了重要的檢測工具，總體而言熒光PCR技術(shù)依然在臨床應(yīng)用方面居主導(dǎo)地位，高通量測序技術(shù)在臨床應(yīng)用方面也在逐步推進。
2016年國務(wù)院在《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中明確強調(diào)了重大傳染病防控，針對臨床多種重點傳染病疫情以及重點癌癥的早診早治做出了規(guī)劃。2017年國家也陸續(xù)出臺了一系列規(guī)劃及政策，這些對國內(nèi)分子診斷行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，也提供了更多的機遇。
一、 國內(nèi)政策法規(guī)
2017年1月國家出臺《“十三五”生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出通過生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大幅增加社會化檢測服務(wù)受眾，將基因檢測能力（含孕前、產(chǎn)前、新生兒等）覆蓋出生人口50%以上。
2017年1月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《中國防治慢性病中長期規(guī)劃（2017—2025年）》，明確提到要將我國癌癥五年生存率從30.9%提高到40.9%，將高危地區(qū)的癌癥早診率從48%提高到60%，針對癌癥在高發(fā)地區(qū)和高危人群要逐步開展如上消化道癌、宮頸癌等有成熟篩查技術(shù)的癌癥早診早治工作，積極支持分子診斷等新技術(shù)、新產(chǎn)品在慢性病防治領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
2017年5月，科技部發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項規(guī)劃》的通知。文件將突破若干個前沿關(guān)鍵技術(shù)確定為下一步發(fā)展的重點任務(wù)，其中包括發(fā)展新一代基因測序技術(shù)、新型基因操作技術(shù)以及微生物組學檢測技術(shù)等。
2017年8月4日，國家食品藥品監(jiān)督管理局正式印發(fā)了《醫(yī)療器械臨床試驗機構(gòu)條件和備案管理辦法（征求意見稿）》，將醫(yī)療器械臨床試驗機構(gòu)由資質(zhì)認定改為備案管理。
2017年1月16日，海南省人民政府官方網(wǎng)站發(fā)布了《海南省人民政府辦公廳關(guān)于支持基因檢測技術(shù)應(yīng)用的意見》，其中提出了12個意見，包括檢測機構(gòu)體系組建、付費機制完善、產(chǎn)業(yè)化和人才建設(shè)等。同時，海南省還提出要加大對重點項目的支持，包括融資支持和對外合作等。
2017年5月，浙江省物價局、衛(wèi)生計生委、人力資源和社會保障局聯(lián)合發(fā)布了根據(jù)《國家發(fā)展改革委關(guān)于加快新增醫(yī)療服務(wù)價格項目受理審核工作有關(guān)問題的通知》，增設(shè)了多個分子診斷產(chǎn)品的定價標準。除了這兩地，湖南省、貴州省、河南省、廣東省等多地從2015年開始便陸續(xù)出臺了相應(yīng)的支持政策。并且有的地方物價局對無創(chuàng)產(chǎn)前篩查（NIPT）項目給出了定價標準，并有部分省市將無創(chuàng)產(chǎn)前篩查項目納入醫(yī)保。
2017年10月，國家發(fā)展改革委發(fā)布了關(guān)于第二批基因檢測技術(shù)應(yīng)用示范中心建設(shè)方案的復(fù)函。國家發(fā)展改革委原則同意河北、遼寧、江西、重慶、海南、青海省發(fā)展改革委以及大連、廈門市發(fā)展改革委上報的基因檢測技術(shù)應(yīng)用示范中心建設(shè)方案。
二、 國內(nèi)分子診斷大事記
(一) 基因科技寫入國家《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》
2017年2月，為貫徹落實《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，國家發(fā)展改革委公布《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》，引導(dǎo)全社會資源投向，設(shè)計戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)5大領(lǐng)域8個產(chǎn)業(yè)、40個重點方向下的174個子方向的近4000項細分產(chǎn)品和服務(wù)，其中包括生物信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的建立、維護和發(fā)掘、生物大數(shù)據(jù)、基因測序、精準醫(yī)療基因檢測服務(wù)、生物治療、高通量基因測序儀、快速全自動核酸提取儀等數(shù)十項有關(guān)生物醫(yī)藥和生物醫(yī)學工程產(chǎn)業(yè)的基因科技列入指導(dǎo)目錄。
(二) 我國《臨床分子病理實驗室二代基因測序檢測專家共識》發(fā)布
2017年3月，中華病理學雜志發(fā)表《臨床分子病理實驗室二代基因測序檢測專家共識》，從實驗室整體要求、二代測序樣本分析、基因組合、二代測序檢測流程的標準、生物信息分析等及各個方面提出新的操作共識。對推動二代測序規(guī)范化發(fā)揮重要作用。
(三) 我國啟動中國微生物組計劃和十萬人基因組計劃
2017年12月20日，中國科學院啟動“中國科學院微生物組計劃”，由微生物所牽頭，包括中科院上海生命科學研究院等在內(nèi)的14家中科院內(nèi)外單位共同參與，分別研究人體腸道微生物組、家養(yǎng)動物腸道微生物組、活性污泥微生物組的功能網(wǎng)絡(luò)解析與調(diào)節(jié)機制，創(chuàng)建微生物組功能解析技術(shù)與計算方法學，同時建設(shè)中國微生物組數(shù)據(jù)庫與資源庫。希望取得微生物組領(lǐng)域的重要突破，推動“中國微生物組計劃”立項。
2017年12月28日，我國啟動“中國十萬人基因組計劃”，這是我國人類基因組研究領(lǐng)域的重大國家計劃，也是目前世界上最大規(guī)模的人類基因組計劃。
三、 市場現(xiàn)狀
(一) 分子診斷發(fā)展迅猛，但上游技術(shù)創(chuàng)新有待加強
分子診斷行業(yè)上游包括檢測儀器、診斷試劑、耗材等產(chǎn)品供應(yīng)商，是以研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新為主要競爭力的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。下游行業(yè)是為患者提供醫(yī)療服務(wù)的機構(gòu)，包括醫(yī)院、第三方醫(yī)學檢驗服務(wù)機構(gòu)、科研機構(gòu)等，主要以醫(yī)療服務(wù)為主要產(chǎn)業(yè)支撐，受到上游產(chǎn)業(yè)的極大制約。
發(fā)展上游高端原創(chuàng)技術(shù)，不僅是分子診斷相關(guān)企業(yè)的核心競爭力，也是我國基因檢測行業(yè)以及精準醫(yī)療發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前國內(nèi)基因檢測市場雖一片繁榮，部分技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)趕超國際先進水平，但國外技術(shù)壟斷現(xiàn)象還較為突出，真正擁有自主創(chuàng)新核心技術(shù)的民族企業(yè)較少，大多數(shù)機構(gòu)仍處于下游的檢測服務(wù)端，上游技術(shù)的創(chuàng)新及新技術(shù)平臺的開發(fā)有待加強。
(二) 分子診斷國產(chǎn)化加速推進，測序儀國產(chǎn)化剛起步
伴隨著分子診斷市場的逐漸擴大化、基因檢測相關(guān)儀器設(shè)備大批量涌現(xiàn)，目前主要有核酸提取儀、PCR擴增儀、核酸分子雜交儀、基因芯片儀和基因測序儀等。在技術(shù)相對容易攻破的中端儀器領(lǐng)域，如核酸提取儀、PCR擴增儀、核酸分子雜交儀、基因芯片儀國產(chǎn)化已經(jīng)成型，并逐漸占據(jù)主要市場，而基因測序儀國產(chǎn)化才剛剛起步，測序設(shè)備、耗材技術(shù)門檻較高，主流測序設(shè)備及技術(shù)基本掌握在少數(shù)幾家歐美公司手中，Illumina和Thermo Fisher兩家公司合計占據(jù)全球約90%的市場份額，已經(jīng)形成寡頭壟斷格局。2017年作為國產(chǎn)測序儀創(chuàng)新的元年，華大基因、瀚?；虻绕髽I(yè)都已推出自己的測序儀，隨著掌握核心技術(shù)的企業(yè)出現(xiàn)，中國的高通量測序企業(yè)正在向自給自足的方向發(fā)展。
(三) 臨床分子診斷項目不斷增多，但仍然以感染性疾病檢測為主
目前國內(nèi)分子診斷應(yīng)用主要以感染性疾病檢測為主，如肝炎、性病、手足口、結(jié)核、流感、血液傳染病等，主流技術(shù)為熒光PCR技術(shù)，是目前臨床分子診斷技術(shù)應(yīng)用最為成熟的領(lǐng)域；而遺傳性疾病檢測方面，目前應(yīng)用項目在增多，但仍主要集中在無創(chuàng)產(chǎn)前篩查和遺傳性癌癥檢測等少數(shù)項目；腫瘤個體化治療和藥物基因組檢測方面，應(yīng)用項目也在增多。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年感染性疾病篩查市場來看，病毒性肝炎產(chǎn)品檢測人份數(shù)占到感染性疾病檢測占比達到49%，增長最快的是HPV檢測市場，性傳播類病原體檢測及兒科感染性疾病、呼吸道病原體檢測也將是未來臨床市場的主要增長點（見圖1）。
圖1. 2017年全國感染性疾病檢測市場分布情況
(四) 重大疾病防控，分子診斷市場進一步釋放
2008年我國新發(fā)癌癥數(shù)量為280萬例，2015年達到429萬例。我國近30%的新發(fā)癌癥（宮頸癌、肝癌、鼻咽癌等）是由病毒等感染引起的，而歐美發(fā)達國家由于分子診斷技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床和普篩，使這一比例已下降到4%。
以宮頸癌（通過分子診斷篩查完全可防可控的癌癥）篩查為例，我國每年新發(fā)病例超過13萬，占全球的近30%，國內(nèi)HPV檢測試劑獲證產(chǎn)品雖超過70余個，但中國3.5億的適齡人群采用基因篩查的覆蓋率不到2%，而西方發(fā)達國家覆蓋率為30%。因技術(shù)的便捷化和普及性優(yōu)勢，HPV檢測將替代傳統(tǒng)的細胞學方法成為宮頸癌篩查的主流技術(shù)。2015年國家食品藥品監(jiān)督管理局推出《人乳頭瘤病毒（HPV）核酸檢測及基因分型試劑技術(shù)審查指導(dǎo)原則》對國內(nèi)HPV檢測產(chǎn)品市場進行了嚴格規(guī)范，2017年還發(fā)布更新了我國首個《子宮頸癌綜合防控指南》，明確強調(diào)推薦使用HPV檢測作為宮頸癌初篩技術(shù)進行應(yīng)用普及。我國有近3.5億宮頸癌篩查適齡婦女，面對如此龐大的篩查人群，簡便、快捷、準確顯得尤為重要。
(五) 建設(shè)沒有肝炎的未來
2017年2月第26屆亞太肝病研究學會年會（APASL）上，世界衛(wèi)生組織（WHO）提出，2030年要全面消滅病毒性肝炎，將新發(fā)慢性乙肝和丙肝減少90%，把乙肝和丙肝死亡率降至65%，實現(xiàn)慢性乙肝和丙肝治療覆蓋80%的患者。2017年11月，由國家衛(wèi)生計生委、國家發(fā)展改革委等11個部門為貫徹落實全國衛(wèi)生與健康大會精神和《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》部署，聯(lián)合制定發(fā)布了制定《中國病毒性肝炎防治規(guī)劃（2017-2020年）》，進一步加強我國病毒性肝炎防治工作，不斷降低疫情流行水平，保障人民群眾身體健康，明確了我國病毒性肝炎防控任務(wù)和規(guī)劃。作為防控體系當中的重要組成部分，國內(nèi)分子診斷企業(yè)正聯(lián)合WHO、國家民政部（中聯(lián)肝健康促進中心）共同推進消滅丙肝公益項目。自2013年高敏肝炎病毒定量檢測項目列入國家臨床檢測目錄以來，高敏肝炎病毒定量檢測對慢性肝炎患者病毒載量監(jiān)測、抗病毒治療監(jiān)控、耐藥監(jiān)控、治療方案選擇具有重大價值。國內(nèi)廠家采用國際領(lǐng)先的超順納米磁珠核酸提取技術(shù)，開發(fā)出達到國際先進水平5-10 IU /mL的高敏乙肝病毒核酸定量檢測試劑，促進我國乙型肝炎診療體系的技術(shù)創(chuàng)新，為我國推進消除病毒性肝炎危害，建設(shè)沒有肝炎的未來做出貢獻。
(六) 加強分子診斷在血液安全檢測中的應(yīng)用
在疾病傳播過程中，經(jīng)輸血傳播疾病是危及公共健康的重要環(huán)節(jié)之一。WHO統(tǒng)計全球每年有近百萬人因輸入不健康血液或血液制品感染艾滋病、病毒型肝炎等傳染病。據(jù)衛(wèi)計委統(tǒng)計，我國2016年無償獻血人次達到1400萬,采血總量達到2360萬單位。常規(guī)酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA法）由于窗口期長，容易出現(xiàn)病毒變異和靜默感染漏檢等問題，核酸檢測（NAT）技術(shù)可以彌補ELISA法的不足。1997年，德國最早就開始采用NAT技術(shù)用于血液檢測，隨后歐美等發(fā)達國家也采用NAT技術(shù)。我國自2010年開始在12省的16個血液中心開展NAT試點，2013年衛(wèi)計委發(fā)布《關(guān)于印發(fā)全面推進血站核酸檢測工作實施方案（2013-2015年）通知（方案）》，強調(diào)到2015年實現(xiàn)核酸檢測基本全國覆蓋。到2016年底血液篩查核酸檢測已覆蓋全國血站。從原來常規(guī)2遍ELISA檢測，到目前2遍ELISA檢測加1遍核酸檢測，確保血液安全。2017年11月，《中國病毒性肝炎防治規(guī)劃（2017-2020年）》，再次提出確保血站血液乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒核酸檢測率全覆蓋，確保血液安全。
血液核酸檢測廠家國際上主要是羅氏和蓋立復(fù)，在國內(nèi)主要也是羅氏和蓋立復(fù)進口產(chǎn)品占據(jù)半壁江山，國內(nèi)主要廠家有科華生物，達安基因，華益美和上海浩源。進口產(chǎn)品在系統(tǒng)穩(wěn)定性，試劑靈敏度等方面優(yōu)勢明顯，現(xiàn)在國產(chǎn)產(chǎn)品在試劑靈敏度方面開始趕超國際產(chǎn)品，如leyu.樂魚生物研發(fā)的第五代血篩產(chǎn)品，試劑靈敏度達到國際領(lǐng)先水平。
四、 技術(shù)
(一) 國內(nèi)比較有特色的技術(shù)
隨著國內(nèi)分子診斷行業(yè)的發(fā)展，涌現(xiàn)了一批在國內(nèi)甚至國際上都比較有特色的檢測技術(shù)，在這里簡單概述幾個技術(shù)。
一步法PCR檢測技術(shù)
“一步法PCR檢測技術(shù)”是國內(nèi)一項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的在國際上也是獨有的技術(shù)，利用快速核酸釋放技術(shù)，省去了加熱、離心、移液、換管等操作，樣本處理時間比同類產(chǎn)品大大縮短。樣本處理與PCR擴增在一個PCR反應(yīng)管中即可完成，只需微量樣本即可實現(xiàn)高靈敏度檢測，不但檢測成本低，大大降低了對操作人員的要求，易于分子診斷的應(yīng)用普及，利于自動化大批量樣本處理，適合大型疾病如HBV、HPV篩查等應(yīng)用。同時一步法技術(shù)可以給分子診斷的即時檢測平臺（POCT）提供最簡潔快速的核酸檢測方案，極大的簡化檢測裝置和流程，確保分子診斷即時檢測平臺的移動性和時效性，在家用檢測、危急病人實時檢測、重大疫情的防控有著獨特優(yōu)勢。
帶磁珠擴增的磁珠法PCR檢測技術(shù)
對比于傳統(tǒng)的煮沸法，柱提法等核酸提取技術(shù)，國內(nèi)自主開發(fā)的國際領(lǐng)先的第五代磁珠法核酸提取技術(shù)，通過超順納米磁珠富集樣本中的核酸分子，在常溫下裂解病原體，無需加熱煮沸、離心，磁珠不需洗脫核酸，可帶磁珠進行PCR擴增，簡化操作步驟，靈敏度高、線性范圍寬、可重復(fù)性好、抗干擾能力強，可實現(xiàn)自動化的PCR定量檢測。在乙肝檢測方面，靈敏度可達到國際領(lǐng)先的5-10 IU/mL，滿足臨床對病毒性肝炎感染進行早期診斷、病毒學應(yīng)答、耐藥監(jiān)測、療效觀察及預(yù)后評估的需求。
集成自動化及微流控技術(shù)
體外診斷的自動化目前主要技術(shù)為機械手臂和微流控技術(shù)兩類。這兩類儀器各有特色和優(yōu)勢，活躍在不同的應(yīng)用場景?；谖⒘骺丶夹g(shù)的體外診斷儀器往往全自動化集成，操作也比較簡易。但是，相對機械手臂式的儀器而言，單個樣品檢測成本可能會較高。國內(nèi)開發(fā)了集成全自動化機械臂和微流控芯片技術(shù)用于分子診斷的產(chǎn)品，利用機械臂的精準移液操作，并結(jié)合微流控技術(shù)制備的檢測芯片，可以實現(xiàn)全自動化的核酸提取、擴增、雜交檢測全過程，實現(xiàn)sample-to-answer的檢測模式，同時可實現(xiàn)樣本的多重檢測?；谠撃Ｊ剑梢酝瓿蓪Σ≡w多型別的檢測，比如HPV分型檢測。
Super-ARMs PCR技術(shù)
突變擴增阻滯系統(tǒng)（amplification refractory mutation system，ARMS）是目前國際上腫瘤個體化分子檢測最重要、最廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，其在臨床應(yīng)用中的優(yōu)勢已被業(yè)內(nèi)專家廣泛認可。廈門艾德自主研發(fā)的“Super-ARMS”是ARMS技術(shù)的升級版，保留了ARMS技術(shù)簡便、快速、特異性好、易普及等特點，同時進一步提高檢測靈敏度（靈敏度可達0.2%），用于臨床檢測晚期非小細胞肺癌（NSCLC）患者血液ctDNA中EGFR基因突變狀態(tài)，篩選適合接受一代至三代EGFR靶向藥物治療的患者。
(二) 自動化核酸提取技術(shù)
核酸提取儀是應(yīng)用配套的核酸提取試劑來自動完成樣本核酸的提取工作的儀器
目標用戶通常為對標準化、質(zhì)量改進和對自動化感興趣的分子診斷和研究實驗室，涉及核酸提取實驗的小型、中型和大型實驗室。最早將全自動核酸提取儀投入到市場的是羅氏公司，近幾年來，開發(fā)核酸提取儀器的廠家如雨后春筍，國內(nèi)的廠家主要有達安、leyu.樂魚、天隆、之江、安普利，國外的廠家有羅氏、雅培、凱杰、珀金埃爾默等。2017年市面上的各種核酸提取儀器得到了非常大的應(yīng)用和推廣。
按照核酸提取儀的功能大小，核酸提取儀分為兩類：一類是大型的全自動化的核酸提取儀，一般稱為自動液體工作站，樣本試劑全部加在儀器上自動化處理；另一類是小型自動核酸提取儀，也稱半自動核酸提取儀，利用封裝好的配套試劑，手動加入樣本，然后放置在儀器中自動完成提取純化過程。自動液體工作站是功能比較全面的設(shè)備，液體分液、吸液等自動完成，有的甚至可以整合擴增、檢測等功能，做到了樣本進結(jié)果出，一次提取的樣本量非常大，一般提取的通量在96個到幾百個標本不等。小型的自動化儀器是通過運行結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計達到自動提取核酸的目的，儀器設(shè)備和運行成本低，操作簡單方便，一次提取24-48個樣本不等。目前臨床檢驗醫(yī)學檢測樣本類型主要有血清、血漿、分泌物、脫落細胞、咽拭子、肛拭子、尿液、糞便、痰液、全血、組織、石蠟切片等十多種，不同的分析系統(tǒng)和試劑的核酸提取操作方式不一致，導(dǎo)致臨床操作繁瑣，容易出現(xiàn)操作誤差，影響臨床報告的準確性。國內(nèi)有廠家率先開發(fā)了一種統(tǒng)一提取試劑，在其自動液體工作站上可以同時提取多種樣本類型，簡化核酸提取的操作，為下游的應(yīng)用揭開了廣闊的前景。
(三) 數(shù)字PCR
20世紀末，Vogelstein 等提出數(shù)字PCR(digital PCR，dPCR)的概念，即通過將一個樣本分成大量等份，然后分配到不同的獨立反應(yīng)，每個獨立反應(yīng)單元至少包含一個拷貝的目標分子(核酸模板)，在每個獨立反應(yīng)的中分別對目的模板分子進行PCR擴增，然后對各個反應(yīng)單元的熒光信號進行統(tǒng)計學分析。
當前數(shù)字PCR主要采用微流控芯片或微滴化方法，將核酸溶液分散至芯片的微反應(yīng)器或微滴反應(yīng)單元中，每個反應(yīng)的核酸模板數(shù)少于或者等于1個。經(jīng)過PCR之后，含有核酸分子模板的反應(yīng)就會產(chǎn)生熒光信號，沒有模板的反應(yīng)就沒有熒光信號。根據(jù)相對比例和反應(yīng)單元的體積，就可以推算出原始溶液的核酸濃度。目前數(shù)字PCR主要在癌癥標志物稀有突變檢測、致病微生物檢測、基因表達分析以及拷貝數(shù)變異分析等科研領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用，同時也可以與高通量測序無縫對接，驗證測序結(jié)果。
2017年4月21日，國家食品藥品監(jiān)督局同意南京科維思公司的芯片式數(shù)字PCR分析系統(tǒng)進入新一批創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批申請項目名單（“綠色審批通道”）。該款產(chǎn)品有望率先獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局認證，成為國內(nèi)首款基于數(shù)字PCR的臨床級檢測產(chǎn)品。
(四) 國內(nèi)測序技術(shù)
2017年，國內(nèi)廠家新推出了GenoCare、MGISEQ-200、MGISEQ-2000等幾款國產(chǎn)測序儀。2017年1月，國家食品藥品監(jiān)督管理局批準了DA8600高通量基因測序儀適應(yīng)范圍變更，由原來的“僅用于胎兒染色體21三體、18三體、13三體的非整倍體檢測”擴展為“用于胎兒染色體21三體、18三體、13三體的非整倍體檢測，人體基因位點的檢測”。2017年03月，國家食品藥品監(jiān)督管理局批準了基因測序儀NextSeq 550AR和胎兒染色體非整倍體（T21、T18、T13）檢測試劑盒（可逆末端終止測序法）的醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊。2017年12月，BGISEQ-50基因測序儀獲得國家醫(yī)療器械注冊證。
2017年11月，北京大學黃巖誼教授團隊開發(fā)了一項被稱為ECC（Error-Correction Code）測序的新技術(shù)，發(fā)表在Nature Biotechnology上。該技術(shù)是基于信息理論來修正錯誤的高準確度熒光DNA測序方法，將使高通量測序儀的精準度進一步大幅提升。通過實驗室樣機的測試，測序讀長可以達到250bp，其中前200個堿基的準確率可達100%。這一新型測序儀創(chuàng)造性地結(jié)合了“熒光發(fā)生”和“糾錯編碼”技術(shù)，測序結(jié)果將具有更精準、更高效、更經(jīng)濟的顯著特點，將為國產(chǎn)高端醫(yī)療設(shè)備制造和市場應(yīng)用帶來新鮮血液。
2017年，國產(chǎn)BGISEQ-500平臺的通用測序儀及其配套試劑、NIFTY檢測試劑盒及核酸提取試劑盒均獲得了歐盟醫(yī)療器械CE Mark認證。這意味著由中國智造的高通量測序儀及其產(chǎn)品滿足了歐洲體外診斷器械相關(guān)指令的法規(guī)要求，有望獲得更多推廣。
(五) 微生態(tài)研究
按照正常微生物群所占的空間不同，人類微生態(tài)系統(tǒng)分為以下幾類，即人類口腔微生態(tài)系統(tǒng)、胃腸道微生態(tài)系統(tǒng)、泌尿道微生態(tài)系統(tǒng)、生殖道微生態(tài)系統(tǒng)、皮膚微生態(tài)系統(tǒng)、呼吸道微生態(tài)系統(tǒng)。其中腸道微生態(tài)與疾病的相關(guān)性研究成為2017年的科研熱點，已經(jīng)報道了腸道細菌多樣性與克羅恩病、糖尿病、心腦血管病、結(jié)直腸癌等疾病具有很高的相關(guān)性，例如在結(jié)直腸癌患者的腸道中能特異性的檢出具核梭桿菌含量增高。同時也有研究報道顯示腸道細菌菌群構(gòu)成與癌癥的用藥治療、化療效果具有相關(guān)性，為癌癥的個體化治療提供一個新思路。不過目前腸道微生態(tài)的臨床研究還處于科研階段，仍然需要更多數(shù)據(jù)支撐來明確臨床診斷的意義。
2017年6月20日，《Nature Medicine》刊文關(guān)于發(fā)現(xiàn)抑制肥胖的腸道微生物——多形擬桿菌。上海交通大學瑞金醫(yī)院的寧光院士、王衛(wèi)慶教授團隊，以中國的漢族年輕人為研究對象,研究發(fā)現(xiàn)肥胖人群中谷氨酸的含量非常高，與苗條人群形成顯著差異，并且在肥胖人群中谷氨酸的含量與多形擬桿菌的數(shù)量呈反比。通過對小鼠移植多形擬桿菌的動物實驗，以及分析23名接受過袖狀胃切除術(shù)的志愿者的腸道微生物得到進一步驗證，從研究上預(yù)示著通過腸道微生物來治療肥胖是可行的。
(六) 無創(chuàng)產(chǎn)前單基因病檢測技術(shù)
隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展及推廣，無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測技術(shù)（NIPT）在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用，為唐氏綜合癥等染色體變異的篩查提供了精準、便捷的解決方案。但NIPT技術(shù)僅篩查染色體層面的變異檢測，而不涉及導(dǎo)致出生缺陷的另一大類因素---單基因遺傳病，單基因病種類繁多，綜合發(fā)病率高，對人類健康造成嚴重損傷（致死、致殘或致畸），而且缺乏有效診治手段，一旦發(fā)生會給社會以及家庭造成沉重的負擔。
為解決無創(chuàng)產(chǎn)前單基因病檢測方面的技術(shù)缺陷，香港中文大學盧煜明教授與美國新型測序公司10X Genomics聯(lián)合，應(yīng)用10X Genomics的Linked Read技術(shù)對父母雙方基因組單倍型分型，并對單基因病突變位點附近有效單核苷酸多態(tài)性（SNP）進行區(qū)分，之后通過對母親外周血DNA進行測序，推斷胎兒是否存在相關(guān)遺傳突變。該技術(shù)可以對單基因病進行無創(chuàng)產(chǎn)前檢測，可以用一種方法完成對多種單基因病的檢測，是無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測技術(shù)應(yīng)用的一大突破。
(七) 感染病原體測序
感染性疾病的病原種類繁多，傳統(tǒng)的血清學、培養(yǎng)等手段在鑒定感染性疾病的病原方面耗時費力，難以及時的給臨床提供可靠的診斷依據(jù)，使得不少感染性病患者未能得到及時有效的治療，導(dǎo)致預(yù)后不良。國內(nèi)公司采用高通量宏基因組測序技術(shù)對病原體感染患者提供基因檢測，通過微生物專業(yè)數(shù)據(jù)庫比對和智能化算法分析，獲得疑似致病微生物種屬信息，可以為疑難危重感染患者提供快速精準診斷依據(jù)，促進抗生素合理使用。該檢測可協(xié)助臨床快速鑒定并明確患者的感染病原體，特別是對未知或者無法培養(yǎng)的病原有獨特優(yōu)勢。對感染病原體進行定性定量的同時，實現(xiàn)病原體基因組變異的檢測，研究病原體隨時間的變異情況，有助于疫情起源追蹤與疫情監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)新的病原體，是院內(nèi)感染控制和社區(qū)感染暴發(fā)調(diào)查的有力手段。
說明：“牢記歷史，不忘初衷”，本文摘自《中國體外診斷產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書》（2017年· 第三卷）。“以史為鏡，可以知興替”，《中國體外診斷產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書》是行業(yè)權(quán)威發(fā)布且按年度連續(xù)出版的大型品牌館藏圖書，內(nèi)容涵蓋全面，從各個角度客觀、公開地記錄和見證了過去體外診斷產(chǎn)業(yè)人的努力、創(chuàng)新和成就，是中國體外診斷產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學檢驗及廣大醫(yī)藥衛(wèi)生工作者必備的工具書，為行業(yè)發(fā)展態(tài)勢留下文字依據(jù)，給未來耕耘者留下紀念和指引，也是引導(dǎo)IVD行業(yè)的風向標。
來源：《中國體外診斷產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書》
作者：戴立忠、王軍、任小梅、鄧中平、劉讓蛟、紀博知、劉佳、郭鑫武、丁海、唐瑤、吳金勇、吳嶺、鄧勇、吳康、李金良、譚德勇、羅靜、許麗媛、章洪建、羅集光
供稿、編輯：弋水
校對：Bonnie
責編：天蝎