從全球視野看精準(zhǔn)醫(yī)療的投資展望

精準(zhǔn)醫(yī)療具有針對(duì)性、高效性及預(yù)防性等特征，是傳統(tǒng)醫(yī)療模式的革新，目前主要用于產(chǎn)前診斷、新生兒遺傳病診斷、腫瘤診斷及個(gè)性化用藥等領(lǐng)域。

與傳統(tǒng)醫(yī)療的被動(dòng)醫(yī)療屬性相比，精準(zhǔn)治療是采用主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并在早期治療疾病的模式，是未來(lái)醫(yī)療發(fā)展的主流方向?；驕y(cè)序能夠從血液或唾液中分析測(cè)定基因全序列，預(yù)測(cè)罹患多種疾病的可能性，是精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)和重要實(shí)現(xiàn)途徑?？偠灾?，精準(zhǔn)醫(yī)療是個(gè)系統(tǒng)工程，基因測(cè)序是基本工具，大數(shù)據(jù)處理與機(jī)器學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)，精準(zhǔn)藥物開發(fā)是關(guān)鍵，只有軟件、硬件藥物開發(fā)與臨床用藥有機(jī)結(jié)合，才可能實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的精準(zhǔn)醫(yī)療。

目前在全球范圍內(nèi)，美國(guó)處于精準(zhǔn)醫(yī)療的第一梯隊(duì)。英國(guó)政府不甘落后，希望能夠搶占精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的制高點(diǎn)，2015年底宣布將在未來(lái)再追加3.75億美元的經(jīng)費(fèi)用于其龐大的測(cè)序計(jì)劃—十萬(wàn)基因組計(jì)劃。得益于近40年中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和科研力量的強(qiáng)力提升，中國(guó)也積極參與精準(zhǔn)醫(yī)療項(xiàng)目。在奧巴馬批準(zhǔn)精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃一年后，中國(guó)也開始籌劃自己的精準(zhǔn)醫(yī)療，一個(gè)更為龐大的項(xiàng)目。中國(guó)政府希望在下一個(gè)五年計(jì)劃中正式批準(zhǔn)精準(zhǔn)醫(yī)療項(xiàng)目。該項(xiàng)目的具體成本目前仍不清楚，但基本上要比目前美國(guó)啟動(dòng)的精準(zhǔn)醫(yī)療項(xiàng)目（約2.15億美元）更高。中國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃是最近取代“863”、“973”的一系列研究基金項(xiàng)目的組成部分。

中國(guó)頂尖的科研院所，包括中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等，都開始籌劃建立精準(zhǔn)醫(yī)療中心?；蚪M測(cè)序公司已經(jīng)做好了競(jìng)爭(zhēng)該項(xiàng)目設(shè)備供應(yīng)的準(zhǔn)備。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，中國(guó)目前已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)幕驕y(cè)序的能力。深圳華大基因、上海的PharmaTech與Cloud Health以及北京的Novogene等多家公司都從Illumina“巨資”購(gòu)買更強(qiáng)大的測(cè)序儀器。

精準(zhǔn)醫(yī)療的投資領(lǐng)域

2015年全球精準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模近600億美元，預(yù)計(jì)2015年至2020年期間增速達(dá)15%，是醫(yī)藥行業(yè)增速的3倍至4倍。根據(jù)精準(zhǔn)醫(yī)療的技術(shù)特點(diǎn)，以下領(lǐng)域?qū)⑹峭顿Y的主要熱點(diǎn)：

一是基因測(cè)序技術(shù)革新與測(cè)序服務(wù)?；驕y(cè)序儀器技術(shù)突飛猛進(jìn)，成本急劇降低，在過(guò)去的13年里，從每個(gè)人類基因組1億美元降到了僅需1000美元，并且測(cè)序成本有望在新技術(shù)的引領(lǐng)下進(jìn)一步降低。同時(shí)測(cè)序速度大幅提升，平均每日能完成測(cè)序的堿基對(duì)數(shù)也逐年呈指數(shù)倍增長(zhǎng)?；颊呖梢猿惺艿膬r(jià)格，與短的測(cè)序時(shí)間是精準(zhǔn)醫(yī)療的技術(shù)基石。

BCC Research研究報(bào)告顯示，2013年全球測(cè)序技術(shù)市場(chǎng)總值已達(dá)到45億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率超過(guò)20%。預(yù)計(jì)2018年測(cè)序服務(wù)的全球市場(chǎng)總值將達(dá)到117億美元。中國(guó)2013年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約10億元人民幣，市場(chǎng)潛力超過(guò)百億元。而近期國(guó)家衛(wèi)計(jì)委在時(shí)隔一年之后下發(fā)關(guān)于高通量基因測(cè)序產(chǎn)前篩查診斷臨床應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知為其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展掃清了障礙，并使得目前的基因測(cè)序行業(yè)逐步走向規(guī)范，未來(lái)試點(diǎn)有望逐步放開。

二是大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)挖掘。精準(zhǔn)醫(yī)療依賴于大量的臨床數(shù)據(jù)，包括基因組測(cè)序結(jié)果以及健康檢查記錄，并以此確定不同患者應(yīng)適用的藥物類型。醫(yī)生在擁有這些信息后會(huì)開具針對(duì)特定患者最有效，同時(shí)成本最低的藥物。

基因測(cè)序所生成的原始DNA序列并不能反映任何有價(jià)值的信息，必須通過(guò)生物信息學(xué)的解讀。人類基因組計(jì)劃已經(jīng)完成多年，但我們離完全解碼生命還很遠(yuǎn)。目前生物信息學(xué)仍在不斷挖掘人類基因序列所含的能夠指導(dǎo)藥物開發(fā)，早期診斷與臨床用藥的信息。

而生物信息學(xué)分析依賴于海量的數(shù)據(jù)積累，未來(lái)基因數(shù)據(jù)的積累會(huì)出現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)，單人全序列基因組數(shù)據(jù)就有3G，為保證準(zhǔn)確性測(cè)序乘數(shù)至少為5；目前的研究發(fā)現(xiàn)有些人類腫瘤中含主要突變與次要突變。為了準(zhǔn)確診斷腫瘤中的主要突變和次要突變，有必要對(duì)腫瘤進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序。這樣一個(gè)腫瘤的測(cè)序結(jié)果就可以達(dá)到1000G。PB級(jí)海量數(shù)據(jù)的快速處理和存儲(chǔ)成為數(shù)據(jù)分析中至關(guān)重要的一環(huán)，這依賴于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的突破。所以計(jì)算機(jī)科學(xué)在精準(zhǔn)醫(yī)療中具有舉足輕重的作用。

各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)與科研機(jī)構(gòu)都會(huì)產(chǎn)生與精準(zhǔn)醫(yī)療相關(guān)的大數(shù)據(jù)。為了提高數(shù)據(jù)的價(jià)值，各個(gè)機(jī)構(gòu)有必要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。醫(yī)療診斷方面數(shù)據(jù)要與計(jì)算機(jī)科學(xué)共享。美國(guó)NIH正著手準(zhǔn)備數(shù)據(jù)整合計(jì)劃，國(guó)內(nèi)方面華大基因旗下國(guó)家基因庫(kù)正積極與各方合作建立數(shù)據(jù)聯(lián)盟，國(guó)內(nèi)對(duì)于基因數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和應(yīng)用有望逐步出臺(tái)相關(guān)的政策來(lái)規(guī)范行業(yè)和市場(chǎng)?；驍?shù)據(jù)的歸屬權(quán)、分析使用的云計(jì)算資源安全性等問(wèn)題將是需要解決的重要環(huán)節(jié)。隨著大數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用，機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域。人類已經(jīng)在基因組上花費(fèi)了 10 億美元，但還沒有對(duì)基因組產(chǎn)生真正的理解。人類擅長(zhǎng)文本分析，擅長(zhǎng)語(yǔ)音識(shí)別，但人類不了解基因文本。一個(gè)能夠深度學(xué)習(xí)的系統(tǒng)可以處理大量基因數(shù)據(jù)，這樣可以比人類更好地理解基因突變。

據(jù)預(yù)測(cè)，2018年基因檢測(cè)市場(chǎng)的價(jià)值將達(dá)到 80 億美元。但目前的服務(wù)內(nèi)容不夠豐富，基本一次只分析一個(gè)特定核苷酸和一種疾病之間的關(guān)聯(lián)性，但關(guān)聯(lián)性并不意味著突變一定會(huì)引發(fā)疾病。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可以學(xué)習(xí)突變帶來(lái)的問(wèn)題，即使出現(xiàn)新的突變，也能更快的生成報(bào)告，解決問(wèn)題。

中國(guó)的醫(yī)療大數(shù)據(jù)，怎么進(jìn)行數(shù)據(jù)分析或者下一步的智能產(chǎn)品化，市場(chǎng)還是空白。

三是早期診斷及無(wú)創(chuàng)診斷?！度虬┌Y報(bào)告2014》顯示，2012年中國(guó)癌癥發(fā)病人數(shù)為306.5萬(wàn)，約占全球癌癥發(fā)病人數(shù)的1/5；癌癥死亡人數(shù)為220.5萬(wàn)，約占全球癌癥死亡人數(shù)的1/4。一直以來(lái)，中國(guó)的很多患者在發(fā)現(xiàn)癌癥之時(shí)已經(jīng)到了晚期，錯(cuò)失了治療的最佳時(shí)機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年約90萬(wàn)新生兒帶有出生缺陷。1996年到2010年，我國(guó)新生兒出生缺陷發(fā)生率增幅達(dá)70.9%，每一萬(wàn)名新生兒中就有149.9人患有先天性缺陷。提高我國(guó)新生兒和腫瘤的早期診斷與精準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)迫在眉睫。除了上面提到的高通量基因組測(cè)序技術(shù)與數(shù)據(jù)處理，測(cè)序的靈敏度也非常重要。

單細(xì)胞基因組擴(kuò)增高通量測(cè)序技術(shù)被稱為MALBAC，是世界上目前最先進(jìn)的全基因組擴(kuò)增技術(shù)之一，可以在胚胎移植前對(duì)胚胎完成全面準(zhǔn)確的遺傳診斷。當(dāng)前的ctDNA測(cè)序技術(shù)可以通過(guò)捕獲患者血液中的單個(gè)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序，為早期診斷惡性程度高的腫瘤如胰腺癌提供了可能。但目前的MALBAC與ctDNA測(cè)序還有許多技術(shù)難題，如誤差大。單細(xì)胞擴(kuò)增可以把誤差進(jìn)一步降低，如果能夠使得單細(xì)胞的測(cè)序和宏觀的測(cè)序一樣準(zhǔn)確，腫瘤的早期診斷和胎兒的遺傳診斷會(huì)上一個(gè)臺(tái)階。

四是精準(zhǔn)新藥開發(fā)。過(guò)去，當(dāng)科學(xué)家們?cè)噲D在患者身上試驗(yàn)一種新型抗癌藥時(shí)，他們會(huì)將患者按癌癥患病區(qū)域來(lái)分組。然而隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的興起，研究者們認(rèn)識(shí)到不論在身體哪個(gè)部位，因同一種突變而產(chǎn)生的癌癥有著諸多共通點(diǎn)。而同一個(gè)器官的腫瘤如肺癌可能因?yàn)橥蛔兊牟煌鴮?duì)藥物反應(yīng)有差異。

使用大量腫瘤細(xì)胞株可以作為藥篩模型，結(jié)合基因組測(cè)序，可以用于對(duì)大量的藥物（甚至一些以前臨床試驗(yàn)失敗的候選藥物）進(jìn)行篩選和甄別，目的是篩選出對(duì)某種突變有良好治療效果的藥物，做到一病多藥，或者多?。ň哂邢嗤耐蛔儯┮凰?。

另一種方式就是用各種人類腫瘤的原位移植腫瘤動(dòng)物篩選腫瘤藥物。原位移植在小鼠身上的腫瘤原本來(lái)源于人類患者。通過(guò)對(duì)腫瘤進(jìn)行基因測(cè)序，對(duì)其分型。在小鼠模型上測(cè)試藥物對(duì)腫瘤各基因亞型的治療效果和治療劑量。以此為基礎(chǔ)，臨床上在特定人群開展臨床試驗(yàn)，即可以大大提高臨床試驗(yàn)的成功率，也可以大大縮短臨床開發(fā)周期，降低新藥開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，甚至可能帶動(dòng)傳統(tǒng)中藥研發(fā)的成功轉(zhuǎn)型。目前國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)新藥開發(fā)還處在布局階段，思路迪精準(zhǔn)醫(yī)療集團(tuán)完成1.46 億人民幣 D 輪融資，從事精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，精準(zhǔn)新藥開發(fā)是其主要方向。

精準(zhǔn)醫(yī)療得到各國(guó)國(guó)家層面的強(qiáng)力支持。在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)層面，對(duì)于精準(zhǔn)醫(yī)療的討論仍在熱烈進(jìn)行，與精準(zhǔn)醫(yī)療密切相關(guān)的精準(zhǔn)新藥開發(fā)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等概念在醫(yī)療領(lǐng)域的運(yùn)用被不斷深挖和擴(kuò)展，將成為生物醫(yī)藥界投資的持續(xù)熱點(diǎn)。