NGS建库环节的PCR扩增确实可能产生碱基错配,且整体测序流程较为复杂,但这些技术局限并未改变NGS作为基因测序大规模商业化应用主要推动力的地位。从产业格局看,NGS凭借高通量、高准确性、高灵敏度、低成本与自动化程度高等优势,仍在未来一段时间内保持主流技术路线。建库环节的错配风险更多影响的是具体应用场景的准入门槛与成本结构,而非整体市场规模的扩张方向。

建库错配与流程复杂,影响的是“准入门槛”而非“需求总量”

NGS建库过程中需要用PCR扩增富集序列,这一步骤可能引入碱基错配。同时,NGS读长较短、拼接组装难度大,整体测序流程也较为复杂。对临床场景而言,这意味着对试剂优化、生信分析与质控体系的要求更高,尤其在准确性要求严苛的应用方向上,建库质量直接关系到结果可靠性。但需要看到,这类局限是技术路线层面的共性特征,行业内已通过双接头设计、环化步骤与自动化建库等方式加以应对,例如部分技术路线通过增加环化步骤来支持自动化,从而降低人工操作带来的波动。

替代路线分流有限,NGS主流地位仍然稳固

以PacBio的SMRT技术和Oxford Nanopore Technologies的纳米孔单分子技术为代表的第三代测序技术,最大特点是单分子测序、无需PCR扩增,理论上可测定无限长度的核酸序列,因此在长读长需求场景中具备独特价值。但目前第三代测序的准备度与NGS相比仍有差异,单条序列错误率还较高,平均成本也高于NGS。因此,替代路线更多是补充而非取代,NGS仍是当前大规模商业化普及的主要推动力。

上游格局与产业链分工

基因测序产业链上游为仪器和试剂耗材供应商,中游为测序服务提供商,下游为终端应用场景。上游因集多种交叉学科于一体、研发周期长,技术壁垒较高、议价能力较强;中下游竞争则较为激烈。以华大智造招股书数据为例,2019年全球基因测序仪器耗材市场中,Illumina、Thermo Fisher、华大智造的市占率分别为74.1%、13.6%、3.5%;同期中国市场Illumina占比61%、华大智造占比24%。这一格局说明,建库与测序环节的技术积累和专利网络,本身就是市场参与者的核心竞争要素。

常见问题

NGS建库PCR扩增错配碱基,是否会直接限制其在肿瘤早筛等场景的应用?

建库过程中的PCR扩增确实可能错配碱基,这对准确性要求高的场景构成技术挑战,因此对试剂与建库流程的优化要求更高。但NGS本身具备高准确性、高灵敏度等特点,行业也在通过双接头、自动化建库等方式降低错误累积,具体场景的准入仍需以各技术方案的验证数据为准。

第三代测序无需PCR扩增,是否会加速替代NGS?

第三代测序的最大特点是单分子测序、无需PCR扩增,理论上可测定无限长度核酸序列,在长读长方向有独特优势。但目前其测序准备度与NGS仍有差异,单条序列错误率还较高,平均成本也高于NGS,因此NGS仍是目前基因测序大规模商业化应用普及的主要推动力。

建库流程复杂是否会抬高使用门槛,从而拖慢市场渗透?

流程复杂确实对操作人员与质控体系提出更高要求,这也是上游设备与试剂供应商议价能力较强的原因之一。不过NGS自动化程度高,部分技术路线已可支持自动化建库,有助于降低人工依赖、释放增量应用空间。