无创产前诊断NIPT行业分析报告.docx
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无创产前诊断NIPT行业分析报告
2017年无创产前诊断NIPT行业分析报告
目录
一、NIPT受益测序工具发展，技术不断完善................................................................................................................3二、NIPT市场仍处于高速发展期....................................................................................................................................5三、从NIPT到大众基因测序.........................................................................................................................................11四、国内NIPT公司高速发展.........................................................................................................................................14五、投资策略与建议........................................................................................................................................................16六、风险提示....................................................................................................................................................................17
插图目录
图1：
NIPT技术原理..........................................................................................................................................................4图2：
NIPT可以对大片段基因缺陷进行量化分析..........................................................................................................4图3：
基因检测成本以指数级别下降................................................................................................................................5图4：
NIPT全球市场仍维持高速增长..............................................................................................................................6图5：
二胎政策或继续提振国内NIPT需求.....................................................................................................................7图6：
近年我国孕妇死亡率变化........................................................................................................................................8图7：
唐氏患者预期寿命低于正常人................................................................................................................................9图8：
唐氏婴儿风险随年龄增加明显上升........................................................................................................................9图9：
三种综合征均与产妇年龄有密切关系..................................................................................................................10图10：
美国产妇呈高龄化趋势........................................................................................................................................11图11：
国际测序仪厂家集中度较高................................................................................................................................12图12：
测序业务是Illumina高速增长的基础................................................................................................................13图13：
单细胞个体化检测是Illumina的新方向............................................................................................................13图14：
华大基因BGISEQ-500测序仪............................................................................................................................14图15：
华大基因供应商变化............................................................................................................................................14图16：
贝瑞和康NextSeqCN500测序仪........................................................................................................................15图17：
贝瑞和康供应商相对集中度较高........................................................................................................................16
表格目录
表1：
部分常用孕期检查对比............................................................................................................................................3表2：
NIPT诊断基础获得临床追踪认可..........................................................................................................................5表3北美地区主要NIPT公司介绍....................................................................................................................................6表4：
NIPT相关政策梳理..................................................................................................................................................7表5：
NIPT效果横向对比................................................................................................................................................10表5：
Illumina近年并购情况一览...................................................................................................................................12
一、NIPT受益测序工具发展，技术不断完善
无创产前诊断（NIPT，Non-InvasivePrenatalTesting，或NIPD，Non-invasivePrenatalGeneticDiagnosis）是一种非侵入性的产前检测技术。
目前主流方式一般是通过采集孕妇外周血，并从中提取胎儿游离DNA，以此判断腹中胎儿的基因型和发育状况。
表1：
部分常用孕期检查对比
名称
类型
原理
适用阶段
NIPT
非侵入
主要通过从孕妇外周血提取游离胎儿DNA，可进行全
基因组检测
孕早期
FCMB
非侵入
通过采集母体血液内的胎儿细胞，对胎儿全细胞基
因组进行检测（包括线粒体）
孕早期
绒毛取样
侵入
通过对滋胚层取样进行进行细胞遗传诊断
孕早期
超声检测
非侵入
通过超声波进行胎儿数目、状态和异常发育检测
孕早中期
孕妇血清筛查
非侵入
主要检测母体β-hCG,PAPP-A,甲胎蛋白,抑制素-A
等进行初步诊断
孕早中期
羊膜穿刺术
侵入
通过对羊水取样进行相关检测
孕中期
胎儿镜检
侵入
通过内窥镜对胎儿进行数量和形态检测，亦可从胎
儿进行取样检测
孕中期，罕见
CTG
非侵入
Cardiotocography，通过监测胎儿心跳对胎儿发育
状况进行检测
孕晚期
PUBS
侵入
Percutaneousumbilicalcordbloodsampling，
经皮脐带血取样进行相关检测
孕晚期
相对于传统的绒毛区域、羊膜穿刺等，NIPT精度更高，风险更低。
目前实际应用中，NIPT目前主要筛查包括21三体（Down，唐氏综合征）、18三体（Edward，爱德华氏综合征）和13三体（Patau，帕陶氏综合征）等常染色体整倍体缺陷。
此外，NIPT在应用中亦可针对XXY（Klinefelter，克兰费尔特综合征）XO（Turner，特纳综合征）等性染色体整倍体缺陷，亦有应用用于大片段非整倍体基因缺陷筛查。
由于目前主要使用量化测量方法，对染色体移位、特定点突变和全序列分析的应用仍相对较少，原理上存在技术扩展可能。
实际操作中，NIPT主要对母体血液循环中的无细胞DNA进行浓缩后分离和测序。
其DNA扩增来源为全部血液游离DNA，其中胎儿DNA由于怀孕期间有所增加，一般不低于总量的2.7％。
借助新一代测序技术（NGS），NIPT可以对1%级别含量的DNA组分数量进行分析，通过去除母体DNA本底后进行比例比对，与正常组成的差异部分即为大片段染色体异常。
再对检验结果进行统计学调整，给出是否进行进一步侵入式检查的判断。
目前国内外对于唐氏综合征、爱德华氏综合征、帕陶氏综合征的最终判断仍需要羊膜穿刺等方式，未来NIPT存在成为标准鉴定方式的可能。
图1：
NIPT技术原理
从母体外周取血
获得母体和胎儿无细胞游离DNA
进行DNA扩增并通过高通量测序比对
获得量化结果
Prenatalis，研究院
图2：
NIPT可以对大片段基因缺陷进行量化分析
Prenatalis，研究院
表2：
NIPT诊断基础获得临床追踪认可
NIPT
临床追踪比例
统计样本估计
95%置信区间
唐氏阳性结果
202/212
98.60%
96.0-99.0
假阳性
3/1471
0.20%
0.1-0.6
假阴性
13/1696
0.80%
N/A
Palomakietal.，研究院
目前，由于侵入式检查普遍存在流产风险，随着NIPT等技术不断成熟完善，相关检测已成为医生和孕妇双方的首选。
特别是随着新一代高通量基因测序技术的不断成熟，不断扩张的新技术平台为NIPT检测的大规模的推广应用提供了新的动力。
图3：
基因检测成本以指数级别下降
成本/全基因组成本/Mb
$100,000,000
$10,000.00
$10,000,000
$1,000,000
$100,000
$1,000.00
$100.00
$10,000
$10.00
$1,000
$100
$10
$1.00
$0.10
Sep-01
Oct-02
Nov-03
Dec-04
Jan-06
Feb-07
Mar-08
Apr-09
May-10
Jun-11
Jul-12
Aug-13
Sep-14
Oct-15
$1$0.01
NIH，研究院
二、NIPT市场仍处于高速发展期
多家咨询公司不同口径均给出了NIPT市场高速增长的预期。
据TransparencyMarket估计2022年全球市场有望超过22亿美金，ResearchandMarkets，GrandViewResearch等也给出了2025年左右超过40-50亿美金的预期。
目前全球超过一半的NIPT市场仍集中在北美地区，海外市场主要以Sequenom（2016
年被LabCorp收购），Natera，VerinataHealth（2013年被Illumina收购），AriosaDiagnostics
（2015年被Roche所收购），LifeCodexx（德国）五家为主。
表3北美地区主要NIPT公司介绍
公司名称
公司简介
NIPT相关产品
备注
Sequenom
位于美国圣地亚哥，致力于
NIPT和遗传病筛查
MaterniT21PLUS,MaterniT
GENOME,VisibiliT等
2016年9月，被LabCorp以3.7
亿美金收购
Natera
位于美国圣卡洛斯的，致力
于基因检测和分子诊断
PanoramaTest
目前在纳斯达克上市，市值是5.7
亿美金
Verinata
Health
目前是Illumina的一家全
资子公司
VerifiPrenatalTest
2013年，Illumina以4.5亿美金
的价格收购了VerinataHealth
Ariosa
Diagnostics
位于美国圣荷西，专注先进
分子诊断
HarmonyPrenatalTest
2015年被罗氏以6.25亿美金收购
图4：
NIPT全球市场仍维持高速增长
全球市场估计（亿美元）
25
20
15
10
5
0
201220132014201520162017（E）2018（E）2019（E）2020（E）2021（E）2022（E）
KOLopnions等，研究院
我国国内目前以华大基因和贝瑞和康为主，二者占据市场大部份额。
国内获得NIPT产品证书的则包括华大基因、博奥生物、达安基因和贝瑞和康等。
分别采取第三方检测服务和检验外包等模式。
1、我国NIPT市场逐步放开
我国NIPT产品自2012年开始逐步上市，目前技术方面已基本和国外持平。
目前估测市场整体规模已超20亿元人民币。
2016年末我国大陆总人口138271万人，同比增加
809万人，出生人口1786万人，出生率为12.95‰。
出生人口恢复增长和高龄产妇占比随二胎不断上升，NIPT市场或有望进一步扩增。
在经历了最早的NIPT市场无序竞争后，卫计委曾收紧相关行业准入。
在经过了100余家试点医疗机构试行NIPT之后，目前已完全开放这一领域给所有有资质的医疗机构，NIPT的应用通道进一步打开。
图5：
二胎政策或继续提振国内NIPT需求
0-4岁人口数（万人）人口出生数（万人）
人口出生率（‰）人口自然增长率（‰）
14
12
10
8
6
4
2
0
2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
本图中16年部分数据为估计，2010年、2015年数据为人口普查数据，个别数据口径存在一定差异。
统计局，研究院
2016年10月27日，卫计委正式废止产前筛查与诊断专业试点机构的有关规定，同时对开展产前筛查和诊断的机构、人员及设备试剂作出了新的要求。
“十三五”卫生与健康规划亦提出进一步加强孕期唐氏综合症产前筛查和产前诊断。
一系列政策为行业进一步发展扫清了障碍。
表4：
NIPT相关政策梳理
时间
发布方
文件
主要影响
2014年2月
食药监总局、
卫计委
关于加强临床使用基因测序相关
产品和技术管理的通知
加强临床使用基因测序相关
产品和技术管理，治理前期无序市场
2014年6月
食药监总局
审查批准
第二代基因测序诊断产品首
次批准上市
2015年1月
卫计委
开展高通量基因测序技术临床应
用试点工作的通知
进行全国范围试点，包括了
108家试点医疗机构
2016年10月
卫计委
国家卫生计生委办公厅关于规范
有序开展孕妇外周血胎儿游离
DNA产前筛查与诊断工作的通知
降低准入门槛，有资质的医
院和第三方临检中心都可以申请NIPT检测服务
卫计委、食药监总局，研究院
2、产妇年龄上升推动NIPT需求
根据卫计委相关数据，2016年全国住院分娩活产数达到1846万，较2015年增长11.5%，二孩及以上占比逾45%。
随着城市化进程导致的生育年龄继续后移和二胎政策影响，全国高龄产妇（≥35岁）的比例从24.5%上升到31%，产妇的平均年龄也也从27岁攀升到29岁。
目前我国高龄产妇生育出生缺陷儿的比例已由2000年的3.90%已上升到2013年的
9.29%。
2016年上半年，全国孕产妇死亡率为18.3/10万，比2015年同期增长30.6%。
全
年死亡率仅比2015年下降不足1%。
而孕产妇中，高达52.6%没有做到基本产前保健，
NIPT的刚性需求不断上升。
NIPT对于性染色体异常反应较为灵敏，特别是对于特纳氏综合征检出率提升明显，相对目前英美等国仍旧以超声检查作为早期发现，以羊毛穿刺等侵入式手段作为主要确诊方式，未来NIPT应用或有较大的扩展空间。
克兰费尔特综合征相对影响较小，超过半数该基因型人群终生无明显发病或检出。
我国目前对于性别相关（特纳氏、克兰费尔特综合征等）的测试较为敏感，或仍存在不确定性。
因此目前应用仍主要集中于唐氏综合征、爱德华氏综合征和帕陶氏综合征的早期筛查。
图6：
近年我国孕妇死亡率变化
孕产妇死亡率（1/10万）
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年
统计局，研究院
1）唐氏综合征
唐氏综合征是NIPT最主要的应用领域，是由人体的第21对染色体的三体变异造成的现象，也是最易出现的三体综合征。
唐氏综合征父母基因型正常，绝大多数唐氏来自于生殖细胞减数分裂中的错误配对，常规手段较难以检出。
唐氏综合征患者伴随有健康疾病的概率较高，预期寿命亦低于正常人。
唐氏综合征影响患儿智力，多并发先天性心脏病，同时患者患白血病、甲状腺疾病等概率也较高。
目前没有有效的治疗方法。
虽然近年来随着医疗科技发展，唐氏患者整体的预期寿命有所上升，但较早的筛查发现仍有助于早期干预以取得更好地效果。
为避免不必要的流产机会，部分孕妇拒绝使用侵入性诊断，NIPT精确度较高，可以较好地应对这一问题。
图7：
唐氏患者预期寿命低于正常人
Zhuetal.，研究院
高龄产妇更易获得患有唐氏综合征的婴儿。
在20到24岁之间，患病率为1/1250，到
35岁为1/400，到40岁为1/106，到45岁为1/25,49岁后上升至1/11。
因此对于高龄产妇而言进行产前诊断的意义显著。
图8：
唐氏婴儿风险随年龄增加明显上升
Morisetal.，研究院
2）爱德华氏综合征
爱德华氏综合征是由人体的第1
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