编者按：

作者简介

邵俊斌

《全国体外诊断产业发展蓝皮书》编委

全国卫生产业企业管理协会实验医学专业委员会委员

上海之江生物科技股份有限公司  董事长

邵俊斌，浙江大学，科学博士,曾国家重点实验室浙江大学传染病研究所学习和工作，发表文章24篇，参与著作编写一本，其中作为第一作者的建立的“乙型肝炎病毒（HBV）cccDNA核酸荧光PCR检测方法”已经发表在病毒检测方法学国际权威性杂志。

在2004年SARS暴发流行期间，主持研究了SARS病原学及其防治策略，研究成果《浙江省严重急性呼吸综合征SARS病原学和防治策略研究》最终获得浙江省卫生厅科技进步一等奖和浙江省科技进步二等奖。

于2005年创立了上海之江生物科技股份有限公司，担任企业法人及总经理，全面负责公司的项目研究和企业运作。经过十余载的拼搏与奋斗，之江生物目前已经成为国内分子诊断领域的龙头企业之一。

主持研究的科研成果“生物安全相关病原微生物检测新技术和新产品”获得2011年度国家技术发明奖二等奖。

参与研究的《磁性纳米微球可控制制备技术与分子诊断试剂盒》获得上海市技术发明奖二等奖。

作为项目负责人，主持了国家十二五课题3项,上海市级项目9项，另外先后参与国家十五课题1项，国家自然基金2项，浙江省科技厅重大项目1项。

2014年获得上海市领军人才称号。

多年来热心公益事业，带领企业积极参加各类社会慈善公益活动，并多次获得相关机构赞誉和嘉奖。

1、概   述

主要展示分子诊断技术2016年的快速发展，临床应用概述和法规监管提升。

分子诊断（molecular diagnosis）以分子生物学理论为基础，利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化，为疾病的预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据。分子诊断在临床体外诊断中具有独有的优势，应用最广泛的是感染性疾病、血液筛查、遗传性疾病、肿瘤诊断等领域，为临床诊断和人类健康带来了巨大价值。中国的分子诊断行业在20世纪60~70年代开始萌芽；直到20世纪90年代才因PCR技术的推广应用进入临床实验室。回顾近40余年的发展历史，分子诊断技术大致经历4个阶段：第一阶段是20世纪80年代利用DNA分子杂交技术进行遗传病的基因诊断；第二阶段是20世纪90年代以来以PCR技术，特别是定量PCR的应用为基础的分子诊断；第三阶段是以生物芯片技术为代表的多指标、高通量检测技术；第四阶段是以第二代基因测序技术（NGS）为代表的无创DNA产前诊断等相关应用。目前，荧光PCR技术和基因测序技术仍是目前临床应用最广泛且最具应用前景的分子诊断技术。

分子诊断作为体外诊断的重要细分行业，是体外诊断诊断中技术要求最高，发展速度较快的领域。2016 年预估达到 74 亿美元，复合增长率达10-11%。我国分子诊断同样保持快速增长，增速高于体外诊断市场增速，年增长率保持在20%左右。2016年是临床自动化分子诊断的发展年，因为核酸提取设备及配套的核酸提取试剂的应用，使分子诊断的效率、标准化都得到大大提升。小型自动核酸提取仪，利用封装好的配套试剂自动完成提取纯化核酸的过程，操作灵活，设备成本低，但一次提取的标本数量较少。大型自动化设备，不仅一次性提取大量标本，而且兼容了构建核酸扩增体系的功能，被称为“核酸提取工作站”。磁珠的应用奠定了实现核酸自动化提取和推广的基础，简化了核酸提取操作，成为市场主流。

我国分子诊断技术和市场的快速发展，得益于国家的大力扶持和先关产业政策法规的引导。11月29日，国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，并提出要推动高特异性分子诊断新技术发展，支撑肿瘤、遗传疾病及罕见病等体外快速准确诊断筛查。监管部门对行业整体也呈现逐步放开和支持态度，一方面通过提高行业门槛提升行业管理的规范性，另一方面创造良好的政策环境保障创新技术和产品的上市。

2、分子诊断技术

概述分子诊断主要的技术方法学，简单介绍各类技术方法学的优缺点，结合临床的需求阐述PCR和NGS是为2016年应该广泛的技术平台。

核酸检测工艺分为三个环节：核酸提取、信号扩增、数据分析。

按照检测原理，分子诊断的主要技术方法学包括分子杂交技术、荧光PCR技术、基因测序技术。

1、分子杂交技术

包括荧光原位杂交（fluorescence in situhybridization, FISH）和基因芯片两种。

基因芯片技术，又称 DNA 微阵列（DNA micro-array），将大量已知序列的 DNA探针集成在同一个基片（如玻片、膜）上，使其与带有荧光标记的 DNA 样本进行杂交，通过检测杂交信号强度来获取样本的基因序列信息，从而实现对核酸等生物信息的准确、快速、大量检测。基因芯片的核心原理是分子杂交，具有高通量的特点。基因芯片技术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。因此，基因芯片在生命科学研究、医学诊断、新药筛选具有巨大而广泛的应用。基因芯片仪器和试剂已国产化。在基因芯片生产制造方面，CFDA 批准了达安基因，佛山达安，珠海赛乐奇，港龙生物等厂商的基因芯片仪，而基因芯片试剂生产厂商更多，包括达安基因、珠海赛乐奇、博奥生物、百傲科技等厂商的芯片试剂盒得到 CFDA 批准。基因芯片目标客户相对较少，但仍有一定市场空间。目前基因芯片技术还仅用于科研领域，未形成产业化，但由于基因芯片技术有检测成本较低、检测时间较短的优点，未来仍然具有一定的市场空间。

2、荧光PCR技术

荧光PCR技术操作简单，灵敏度高，是目前临床分子诊断最常用的技术，也是目前对临床诊断影响最深远的分子诊断技术。荧光 PCR（QPCR）是一种在 DNA 扩增反应中，以荧光化学物质为探针，测定每次聚合酶链式反应（PCR）循环后产物总量的方法，极大地简化了定量检测的过程，而且实现了定量测定。主要包括Taqman探针法荧光PCR技术、染料法荧光PCR技术、微滴式数字PCR技术等。当然荧光PCR也存缺点，例如检测样数目和位点偏少等。

目前市场主导的荧光PCR检测产品绝大多数是采用探针法荧光PCR技术，被广泛用于传染病诊断、遗传病诊断、法医诊断、基因组学分析等领域。

微滴式数字PCR （DPCR）实现了对核酸分子绝对定量技术，相较于 QPCR，数字PCR 能够直接读出 DNA 分子的个数，是 PCR 检测中最先进的技术，是未来发展方向，将来年复合增长率有望达 到12.2%。

3、基因测序技术

基因测序技术（DNA Sequencing）是通过血液、其他体液或细胞对 DNA 分子信息作检测，从而检查 DNA 序列有无缺陷，找到基因层面的发病原因，同时还可预知身体患疾病的风险，作为高危人群接受健康管理。第一代技术为 Sanger 和 Coulson 开创的链终止法或者由马克西姆（Maxam）和吉尔伯特（Gilbert）发明的化学法（链降解）。第二代基因测序技术边合成边测序的方法。第二代测序技术（NGS），又称高通量测序，大大降低了测序成本的同时，还大幅提高了测序速度，并且保持了较高准确性。其缺点是需要 DNA扩增过程（PCR），该过程可能会增加错误率，并且读长也比较短。第二代测序技术以illumina 公司和Thermo Fisher公司为代表。

国内2014 年 7 月 2 日，CFDA 公告“第二代基因测序诊断产品批准上市”，华大基因 BGISEQ-1000 和 BGISEQ-100 基因测序仪首被批准，基因测序设备国产化的大门被打开。截至目前，我国已经批准的国产基因测序仪共有 7 款，分别是华大基因的 BGISEQ-100 、 BGISEQ-1000和BGISEQ-500、贝瑞和康的NextSeq CN500、华因康的 HYK-PSTAR-IIA、达安基因的 DA8600、博奥生物的 BioelectronSeq4000。

近年来，中国遗传学会遗传咨询分会副主任委员卢煜明教授的血浆游离DNA（cell-free dna，cfDNA）检查技术，对NGS在分子诊断的发展产生革命性影响。癌症患者的血浆中含有携带肿瘤的基因突变和肿瘤负荷信息的无细胞肿瘤DNA，能通过鉴定血浆中DNA的突变，就如“液态的组织活检”用于无创诊断癌症。

基因测序综合优势明显，是未来分子诊断的主流方向。基因测序发展到目前，展现出与其他分子诊断技术相比明显的综合优势：成本低、高通量、准确性高等。同 PCR 技术、基因芯片相比的最大区别在于，PCR 技术、基因芯片只能检测样本里有无已知的基因信息，而基因测序则可以发现未知的基因信息。

原创请尊重，且转且珍惜

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未完待续...