从长读长基因测序的发展节奏看,供需拐点的信号正在出现,但更准确的表述是行业正从科研走向临床的临界阶段。供给侧,PacBio、ONT 持续迭代设备,illumina 宣布入局长读长产品,国产厂商齐碳生物完成 7 亿元融资扩充产能;需求侧,T2T 联盟完成首个真正完整的人类基因组序列、Nature Methods 将长读长测序评为“2022 年度最佳技术”,叠加贝瑞基因三代测序累计样本量突破 10 万人份,临床放量的趋势已经确立。
技术端:从“完整基因组”到“年度技术”
长读长测序(即三代测序)与二代测序的核心差异在于读长。业内通俗比喻是:二代测序把 DNA 切成不超过 200BP 的片段读取再用算法还原,三代测序则无需扩增、从头读到尾。这一特性使三代测序能精准读取基因组中常见的重复序列——这正是二代测序的短板。
2022 年 4 月,Science 杂志连发 6 篇文章,报道端粒到端粒联盟(T2T)完成的首个真正完整的人类基因组序列,补齐了人类基因组序列最后的 8%,三代测序在其中起到不可替代的作用。2023 年初,Nature Methods 将长读长测序评选为“2022 年度最佳技术”,科学界对“Long-read sequencing is the future”的共识正在凝聚。
产业端:设备迭代与资本注入并行
| 环节 | 主要动态 |
|---|---|
| 科学界 | T2T 完成首个真正完整的人类基因组序列;Nature Methods 评为年度技术 |
| 制造端 | illumina 宣布推出长读长产品 Infinity;PacBio 推出 Revio 长读长测序系统 |
| 投融资 | 齐碳生物完成 7 亿元 C 轮融资(纳米孔测序方向) |
| 应用端 | 贝瑞基因累计服务三代测序检测样本量突破 10 万人份 |
制造端,收购 PacBio 失败后,illumina 于 2022 年初宣布推出自己的长读长产品 Infinity,外界普遍猜测其将采用合成长读长技术路线。华大智造、Element Biosciences、Ultima Genomics 等也计划或已开始布局长读长领域。在 2022 年资本环境下,齐碳生物完成 7 亿元融资,成为当年国内生命科学领域一级市场最大一笔融资之一。
临床端:单基因病诊断率先放量
应用端的老牌选手贝瑞基因持续发力三代测序的临床转化。截至 2022 年底,其累计服务三代测序检测样本量突破 10 万人份,服务终端客户超过 1500 家。这一进展获得检验医学期刊 CLINICAL CHEMISTRY 关注,该刊发表编辑部文章,认为三代测序技术为复杂单基因病的分子诊断带来全新机遇。
从需求结构看,三代测序在复杂单基因病(如地中海贫血)诊断中的临床价值已获专业期刊背书,这是需求端从科研走向临床的关键催化。但需注意,长读长测序此前准确率约 95%,与二代测序相比仍有提升空间,这是制约其大规模临床替代的现实因素。
常见问题
长读长测序和二代测序是代际替代关系吗?
不是简单的替代关系。业内普遍共识是,三代测序(单分子测序)与二代测序之间不存在其他领域通常理解的代际差异,三代测序的起步甚至更早。两者各有优劣:二代测序便宜且准确率高,三代测序读长长、能解决重复序列问题。当前更现实的路径是互补共存,而非一方取代另一方。
长读长测序的准确率如何?
官方资料显示,三代测序目前准确率仍只能做到约 95%,这是其相对二代测序的短板。不过,三代测序无需 PCR 扩增,可直接对 DNA 或 RNA 测序,最长读长可达 2.4M,在结构变异检测、重复序列区域等二代测序的盲区具有独特优势。
临床应用是否已经成熟?
处于放量早期。以贝瑞基因为例,截至 2022 年底累计服务三代测序样本量突破 10 万人份,主要集中在复杂单基因病的分子诊断领域。临床转化的整体节奏取决于准确率提升、成本下降与设备普及的进度,需以行业后续公开数据持续跟踪验证。