数字PCR行业研究报告
2022-7-22 16:42|
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评论: 0|来源: 高禾投资 | 作者：高禾投资研究中心
摘要: 迈克生物半年报不如意，但却在默默布局这个赛道？
体外诊断（IVD）行业可能是半年报最纠结的赛道之一，一方面，核酸定价不断走低等导至部分公司二季度业绩基本没有增长，甚至大幅萎缩；另一方面，有的公司也在不断布局新的细分赛道，尤其是不断拓展产品管线，以应对下一轮行业发展。近日，迈克生物（300463. SZ）披露2022年半年报。虽然该公司分子平台新冠核酸试剂2022年上半年销量增长98.2%，但受集采降价影响，其自主产品中分子核酸检测产品2022年上半年销售收入同比下降12.96%，且毛利率降低19.02个百分点，产品结构及其盈利水平的变化驱动自主产品整体收入与毛利率小幅下降。
但我们却发现，迈克生物正在积极布局分子诊断平台下的数字PCR这一细分赛道，公司以1.66亿元完成对北京达微生物科技有限公司100%股权收购。实际上，2020年11月，达微生物开放Pre-A轮融资，迈克生物以产业投资人身份出资500万元认购达微生物3.4722%股权，并且双方就数字PCR仪器与试剂配套开发展开战略合作。迈克生物认为，数字PCR技术作为绝对定量分析技术，正成为精准医学领域的关键技术，有着广阔的市场前景，其应用方向可覆盖肿瘤液体活检、病原微生物检测、无创产前检测等，国际顶尖生命科学和医学诊断企业亦纷纷入局。PCR（聚合酶链式反应）是指利用DNA 聚合酶（如Taq DNA 聚合酶）在体外条件下，催化一对引物间的特异DNA 片段合成的基因体外扩增技术。PCR 是生物体外的特殊DNA 复制，最大的特点是能将微量的DNA 大幅扩增。以实时荧光PCR 技术为例，通过PCR 技术进行分子诊断的主要流程包括：1. 核酸的提取和纯化：使用核酸提取试剂从病毒、细菌等中提取出DNA；2. 核酸在引物约束下特异性的PCR 扩增：在提取的DNA 中加入扩增需要的反应液（酶、复制需要的原料、引物等），在PCR 仪中完成扩增过程；3. 扩增产物的检测：通过荧光标记法检测DNA 含量，从而判断病毒DNA 含量，给出诊断结果。PCR 技术最大的特点就是灵敏度高、特异性好、及时方便，在基础研究以及医学诊断、法医学和农业科学等各大领域应用广泛。在临床诊断中，PCR 技术具有诸多优势：灵敏度高，靶细胞检出率可达1/100 万，病毒检测灵敏度≥3RFU，最小细菌检出率为3 个，检测样本纯度要低，仅需DNA 粗提取；扩增反应在2-4 小时内完成，使用简便、快捷。作为临床诊断的“金标准”技术，PCR 广泛应用于血站核酸检测、疾控核酸检测、临床核酸检测等领域，其中，在传染病诊断和血筛检测中，PCR 技术能缩短诊断的“窗口期”并且可以定量对病原体进行检测，相比于传统的免疫诊断方式，具有不可替代的优势，基于PCR 技术的分子诊断是医院对传染病诊断的“金标准”。PCR 经过三代技术更迭，精确度和灵敏度不断提高。PCR 技术最早由穆勒于1985 年发明，经历了第一代定性PCR、第二代定量PCR 和数字PCR 三代技术迭代，其中第二代定量PCR 包括荧光定量PCR（qPCR）以及在其基础上分化出来的ARMS （突变扩增阻滞系统）和HRM（高分辨溶解曲线）。三代技术的主要差异如下：① 第一代定性PCR 技术：采用琼脂糖凝胶电泳对PCR 扩增产物进行分析，存在交叉污染、检测耗时长、只能做定性检测等缺点，目前处于衰退期，已基本被淘汰；② 第二代荧光定量PCR（qPCR）技术：qPCR 在一代定性PCR 的基础上引入荧光探针标记法从而实现定量检测，目前发展最成熟、应用最广泛、临床普及率高，为现阶段主流应用平台，正处于从成长期向成熟期过渡的阶段，市场增速在20% 以上；③ 第三代数字PCR（dPCR）技术：dPCR 是在PCR 原理的基础上利用芯片和荧光检测技术进行核酸绝对定量检测。芯片技术是dPCR 的核心工艺，利用对样品进行分液处理进而实现“单分子模板PCR 扩增”，达到定量检测的目的，具有更高的精确度和灵敏度，目前处于导入期，市场增速在10%-15%。数字PCR的工作原理是，通过将含有待测样本的数字PCR反应液分散到成千上万个独立的微反应单元中，在PCR扩增后对每个微反应单元中的荧光信号进行判读，计算出阴性和阳性反应的数量，最后利用泊松分布等统计学公式和软件对结果进行计算分析，从而实现靶标分子的绝对定量。因此，数字PCR不依赖标准曲线定量，并且不受PCR扩增效率影响，具有更高灵敏度和准确度。图：数字PCR原理示意图 PCR产品市场规模庞大，增长迅速。根据灼识咨询报告，全球PCR市场（包含qPCR和dPCR）由2015年的52亿美元增至2020年的162亿美元，复合年增长率为19.3%，预计到2030年将达到388亿美元。从市场角度看，北美依然是dPCR最大的主导市场，其次是亚洲和欧洲。由于感染性疾病和肿瘤的高发病率以及患者对这些疾病的早期诊断意识的提高，亚太地区将成为dPCR 增长速度最快的市场。伯乐、凯杰、赛默飞、罗氏、因美纳等公司纷纷通过收购、投资等方式布局dPCR业务。自2016年国家政策大力扶持下，中国数字PCR行业一直保持着稳定快速的增长。根据中国产业研究报告网数据，2014-2019年，中国数字PCR行业市场规模从3.95亿元增长至15.84亿元，年复合增长率为32.02%。我国数字PCR行业市场占分子诊断市场的比例自2015年的10.64%增长至2019年的11.89%。数字PCR 在肿瘤伴随诊断、食品安全和环境检测、肿瘤早筛、传染病检测、NIPT、病毒微生物分析、肿瘤研究、药物基因组学等领域具有较大临床应用潜力和优势。其中，2019年，我国数字PCR（DPCR）市场规模为15.84亿元，其中设备规模为3.63亿元，占比从2015年的30.35%下降至2019年的22.92%；试剂规模为12.21亿元，占比从2015年的69.65%增长至2019年的77.08%。根据高禾投资研究中心预测，2020年至2024年中国数字PCR行业市场规模仍将保持较高增长速度，市场规模将从21.33亿元，增长至70.11亿元，年复合增长率为34.65%。尽管我国dPCR行业起步较晚，但在国家鼓励医疗器械创新的大背景下，以及精准医疗和个性化用药等需求推动下，dPCR成为了近年广受关注的热点领域，保持着稳定快速的增长。近年来国内诞生了如领航基因、新羿生物、锐讯生物、科维思、永诺生物、泛生子、思纳福医疗等企业，开始与国外企业同台竞技。以2022年上半年（截止6月30日）全网公开的招投标结果数据为例（来自于中国政府采购网、易中标、剑鱼、招标雷达、乙方宝等第三方平台），中标份额前三名分别为领航基因（27%）、伯乐（19%）、新羿生物（13%）。中标品牌中，除了伯乐、凯杰、赛默飞和Stilla外，其余均为国产品牌，且国产占比达64%。图：2022年上半国内外dPCR产品中标品牌占比分析而国内品牌中，领航基因表现尤为突出，拔得头筹，不仅在所有品牌中标份额中占比第一，更是在国内品牌总份额中占比42%，成为数字PCR国产品牌领头羊。新羿生物、永诺生物、达微生物等众多国产品牌，整体在临床市场也表现不俗。图：2022年上半年国产dPCR产品中标品牌占比分析国产品牌市场份额的不断扩大，固然有贸易战的时代背景，但更关键在于，国产dPCR企业，立足本土，洞察客户需求，不断提供各种应用场景下的解决方案。在仪器的自动化程度上，领航基因、思纳福医疗、达微生物分别推出全自动一体机，领航基因更是领行业之先，推出了数字PCR工作站DW3200；在终端应用开发上，继科维思HER2基因扩增检测试剂盒（数字PCR法）获得NMPA认证后，2022年新羿生物推出首个基于数字PCR技术的NMPA获证新冠检测试剂盒。领航基因基于dPCR推出血流感染检测试剂盒和结核与非结核分枝杆菌检测试剂盒，并全速推进试剂盒注册临床试验进度；在荧光通道上，领航基因、思纳福医疗、新羿生物大幅领先国外进口品牌的2-4色荧光通道，分别推出7色、6色及5色荧光通道，进一步提升样本利用率和检测靶标覆盖范围，降低试验成本。伯乐（Bio-Rad）成立于1952年，总部位于美国加利福尼亚州，主要从事开发、制造以及销售关于生命科学研究、临床诊断、数字生物学的创新产品。2011年，斥资1.62亿美元收购Quantal Life公司，引进数字PCR技术，开创肿瘤检测和液态活检领域；2017年，收购了以数字PCR作为核心技术的公司——Rain Dance Technologies，将数字PCR的应用扩大到更多的领域，包括低频率的肿瘤等位基因检测、基因表达、拷贝数变异和SNP测定。该公司核心产品有X100、QX200微滴式数字PCR系统；Raindrop数字PCR；QX One集成液滴数字系统等。赛默飞世尔（Thermo Fisher）成立于1956年，总部位于美国特拉华州，借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity Lab Services等三个首要品牌，公司将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。2013年先后收购了Applied Biosystems 、Life Tech等公司，融合数字PCR业务，随即推出Quant Studio 3D数字PCR系统。该公司核心产品有Quant Studio 3D数字PCR系统。凯杰（QIAGEN）成立于1984年，总部位于德国，是一家致力于生物分子样品制备解决方案的跨国经营企业。2019年收购美国波士顿专注开发数字PCR技术的公司Formulatrix，发展起数字PCR业务；2020年宣布推出数字PCR一体机产品。该公司核心产品有QIAcuity数字PCR系统Stilla Technologies成立于2013年，总部位于法国法兰西岛，是一家高精度遗传分析数字PCR解决方案的供应商，主要服务于专门从事分子生物学和遗传分析的研究机构。2018年完成A轮1300万美元融资，由Illumina Ventures领投。该公司核心产品Naica crystal微滴数字PCR系统；Naica HT高通量数字PCR系统；六通道数字PCR系统等。Naica™ Crystal微滴数字PCR系统采用独有的cutting-edge微流体创新型2DSapphire芯片作为整个系统的设计核心，仅需将PCR预混液加入Sapphire芯片中，即可完成从微滴生成、扩增和分析的整个过程。结合强大的图像分析和直观可视的软件分析，获得卓越的置信水平和真实可信的数据结果。达微生物成立于2017年，是一家由留学归国人员创立的高科技创新企业。依托微流控核心技术的长期积累，达微生物致力于创新型生命科学和医疗仪器的自主研发，为精准医疗、基因和生命科学研究、食品和环境分析、工业酶和微生物选育等，提供下一代自动化、精准化、高通量的解决方案。2019年，达微生物发布了国内首款全自动、一体化数字PCR仪——达微生物OsciDrop™，其采用该公司独创并具有自主知识产权的DAPCO™技术（Droplet Array Production by Cross-interface Oscillation，界面振动微滴阵列），具有全自动、高通量、低成本三大突出优势，可实现“样本进、结果出”的全自动流程，在3小时内可分析高达96样品，在仪器和试剂耗材上兼具成本优势。达微生物2020年11月开放PreA轮融资，迈克生物以产业投资人身份出资500万元认购达微生物3.4722%股权，同时，双方就数字PCR仪器与试剂配套开发展开战略合作。2022年3月迈克生物与达微生物及其股东达成收购意向并签署《收购协议》，迈克生物以总价款1.66 亿元收购达微生物96.5278%股权，本次收购已于6月23日完成工商登记，公司持有达微生物100%股权。迈克生物通过本次收购实现了自2016年以来在分子诊断平台下数字PCR仪器与其试剂配套的产业布局，也为分子诊断标准品的构建提供了量值溯源的依据，将进一步加强公司在参考溯源领域的优势。另外，数字PCR技术作为绝对定量分析技术，正成为精准医学领域的关键技术，有着广阔的市场前景，其应用方向可覆盖肿瘤液体活检、病原微生物检测、无创产前检测等，国际顶尖生命科学和医学诊断企业亦纷纷入局。领航基因成立于2014年，公司位于浙江省杭州市，致力于全球前沿技术的分子诊断产品研发。截至2021年3月，数字PCR产品线获得5张二类医疗器械注册证和5张一类备案凭证，是国内数字PCR产品获证最多、产品线最全的厂家。该公司核心产品有C2400，三色荧光通道芯片数字PCR系统；D3200，五色荧光通道液滴数字PCR系统；系列生物芯片阅读仪，包括升级版七色荧光生物芯片阅读仪CS7等；AP10全自动数字PCR体系构建系统、AD16全自动液滴数字PCR系统等。于2021年7月宣布完成1.2亿元A+轮融资，本轮融资由 分享投资领投，浦信资本跟投，老股东持续加码。此轮融资将用于加速数字PCR赛道的布局，包括多套创新型设备平台的开发、多款分子诊断试剂的研发、临床试验及注册报证，推动其在生命科学和医学领域的应用，扩大销售团队及市场深入推广等，为领航基因在分子诊断领域的深耕奠定坚实的基础。此后同年8月，宣布再度获得数千万元融资，本轮融资由达晨财智独家投资。资金主要用于多套创新型设备平台的开发，多款分子诊断试剂的研发、临床试验及注册报证，扩展国际研发团队、销售团队及市场深入推广等方向。臻准生物成立于2016年，公司位于上海市，是一家集研发、生产、销售体外诊断仪器耗材的生物高科技企业。该公司核心产品有AccuONE 数字PCR系统，包括全自动分液仪、扩增仪和分析仪。公司宣称结合其自主研发的分子诊断试剂，在液滴数、荧光通道、精确度、准确度和灵敏度等指标均已达到或超越国外主流产品。臻准生物于2022年3月宣布完成超亿元人民币的A轮融资，由惠远资本独家投资。本轮融资将用于微腔芯片式数字PCR产品的临床注册、市场推广、规模化生产以及多款试剂盒产品的研发。惠远资本将通过导入丰富的产业资源，赋能企业加速数字PCR在生命科学和临床领域的普及和推广。新羿生物成立于2015年，公司位于北京市，专注于分子诊断技术的自主创新及重大疾病应用转化，拥有在仪器、芯片、材料、试剂、软件等领域的高水平研发团队。该公司核心产品有TD-1数字PCR平台，包括Drop Maker样本制备仪、Cchip Reader生物芯片分析仪、配套通用试剂和耗材。新羿生物于2021年1月宣布完成1.5亿B轮融资。本轮融资由礼来亚洲基金领投，华创资本、高瓴创投及老股东青岛禹峰、重远汇晨跟投。所募集资金将用于新羿生物数字PCR技术平台的进一步发展，推进多款创新型分子诊断试剂的研发和临床试验，推动数字PCR系列产品在生命科学和临床领域的应用并加速其商业化布局。锐讯生物成立于2017年，公司位于江苏省，是一家基因检测设备研发商。锐讯微流控目前已服务于国内与欧美众多客户。目前已成为欧美地区前三位的微流控科研设备供应商。该公司核心产品有DropX-2000，包括一体式芯片扩增仪和生物芯片阅读仪，自动化程度很高。2020年，该公司开发的新冠病毒检测试剂盒FastPlex Triplex SARS-CoV-2 detection kit，配合数字PCR系统DropX-2000，获得美国食药监局应急使用授权。锐讯生物于2021年2月宣布完成数千万元的B1轮融资，本轮融资由清科资管领投，凯泰资本跟投，老股东明势资本和火山石资本持续加码。本轮融资将用于数字PCR配套体外诊断试剂盒的研发，注册，生产GMP厂房的建设，国内销售团队和经销商体系的加强，新冠期间建立的海外销售渠道的巩固。此前，锐讯生物先后获得了真格基金、火山石资本，明势资本与元生创投的3轮上亿元投资。卡尤迪成立于2009年，总部及研发中心位于北京，在江苏宜兴有面积8000平米的GMP生产基地，是一家分子诊断领域国产原研高科技创新企业，尤其擅长病原微生物的核酸快速检测技术。该公司核心产品有DX-100微滴式数字PCR解决方案，包括微滴生成仪、实时荧光定量PCR仪以及生物芯片分析仪，可实现绝对定量、高灵敏度、高精确度和高耐受性，可解决对痕量靶标、低频突变的检测及深度测序验证。卡尤迪于2020年12月正式完成数亿元D轮融资，本轮融资由高瓴创投领投，金阖资本战略投资，惠远资本和峰瑞资本跟投。此前，卡尤迪已先后多次获得赛富亚洲、北极光创投、联想之星、龙磐资本、长安资本等多家知名风险投资的持续关注，投资总金额近6亿元。达普生物成立于2018年，公司位于浙江省，是一家数字PCR诊断系统研发商，专注于微流控技术体外诊断平台的自主开发。该公司核心产品有Nebula全自动液滴制备系统，搭载液滴生成核心专利技术，通量高、数据稳、可实现一键化操作。达普生物于2021年8月完成Pre-A和A轮融资，投资方为信正资本、玖菲特资本与德同资本。
诺禾致源（688315.SH）成立于2011年，公司位于北京市，是基因组学解决方案提供商，专注于开拓前沿分子生物学技术和高性能计算技术在生命科学研究和人类健康领域的应用。2021年，公司在科创板上市。该公司核心产品有Digital PCR NG，适用来源于人体的血浆游离DNA样本中的T790M突变检测。思纳福医疗成立于2018 年。思纳福于2020年推出了全自动化数字PCR产品——Sniper DQ24，开创了一条全新的“振动注射”技术路线。这是首款国产一体化数字PCR仪，也是全球已经上市的第三款，将我国数字PCR技术抬高到了国际顶尖水平。随着三大平台——微流控、微腔室、振动注射都集中在2020年推出了数字PCR一体机，数字PCR技术正式进入“扩增检测一体机”的第三阶段，开始真正具备临床落地的可能性。思纳福医疗科技于2021年9月宣布完成近两亿元B轮融资，由惠每资本领投，杏泽资本、黄埔医药基金跟投，老股东凯风创投、雅惠投资、荷塘资本持续加码。特别提示：本文仅为行业研究和公司案例分析，不构成任何投资建议或者推荐，请勿据此做出任何的投资决策。
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