高瓴、禮來亞洲帶隊(duì)，資本重回臨床檢驗(yàn)科？

在許多投資機(jī)構(gòu)眼中，行至2019年，數(shù)字PCR能帶來的想象空間已幾近枯竭。然而，從關(guān)注賽道清單中被劃掉的第2年，數(shù)字PCR便卷土重回巔峰，讓一些投資機(jī)構(gòu)直呼“打臉”。

到7月中旬，領(lǐng)航基因宣布完成1.2億元的A+輪融資為止，2021年的前7個(gè)月，數(shù)字PCR領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了4起融資事件。

其中，在上一輪的數(shù)字PCR投資熱潮中表現(xiàn)優(yōu)異的新羿生物、銳訊生物、領(lǐng)航基因相繼完成了新的融資，新羿生物完成的1.5億元B輪融資創(chuàng)下數(shù)字PCR垂直領(lǐng)域融資新高。這期間的數(shù)字PCR投資者中，不乏高瓴、禮來亞洲等頭部機(jī)構(gòu)身影，場面變得頗為壯觀。

實(shí)際上，早在此前一年，卡尤迪和賽雷納完成新一輪融資時(shí)，數(shù)字PCR的復(fù)蘇就初見端倪。2020年9月，具有豐富細(xì)胞分離技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的賽雷納完成B輪融資，并基于高通量單細(xì)胞和DNA分析技術(shù)進(jìn)軍數(shù)字PCR，嘗試研發(fā)小型化高性能設(shè)備。3個(gè)月后，卡尤迪完成6億元D輪融資。

無獨(dú)有偶，2019年5月，在拳頭產(chǎn)品閃測TMFLAH和Mini 8上市多年后，卡尤迪自主研發(fā)的生物芯片分析儀DX100拿到注冊證，以解決方案的形式進(jìn)入數(shù)字PCR市場。

2020年3月，達(dá)普生物完成2000萬元天使輪融資；

2021年3月，達(dá)微生物完成Pre-A輪融資，投資方為清控金信資本、邁克生物；

2021年7月，領(lǐng)航基因完成1.2億元A+輪融資，投資方為分享投資、浦信資本；

2021年2月，銳訊生物完成數(shù)千萬B1輪融資，投資方為清科資管、凱泰資本、明勢資本、火山石資本；

2021年1月，新翌生物完成1.5億元B輪融資，投資方為禮來亞洲基金、華創(chuàng)資本、高瓴創(chuàng)投、青島禹峰、重遠(yuǎn)匯晨

2020年12月，卡尤迪完成6億元D輪融資，投資方為高瓴創(chuàng)投、金闔資本、惠遠(yuǎn)資本、峰瑞資本

2020年9月，賽雷納完成數(shù)千萬B輪融資，投資方為翰頤資本、金闔資本、辰德資本、Celula-HK

2017~2018年間，伴隨伯樂、賽默飛、羅氏、凱杰、因美納等頭部醫(yī)療器械廠商斥重金并購或者投資布局?jǐn)?shù)字PCR，這項(xiàng)比主流的熒光PCR更細(xì)致、精準(zhǔn)，被稱為第三代PCR的技術(shù)，被認(rèn)為進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化拐點(diǎn)，將大面積取代占領(lǐng)臨床檢驗(yàn)科多時(shí)的熒光PCR。

投資機(jī)構(gòu)大舉入場。前述領(lǐng)航基因、銳訊生物、新羿生物等，紛紛在這一期間完成至少1輪融資，更多的分子診斷企業(yè)把數(shù)字PCR寫進(jìn)商業(yè)計(jì)劃書，更多的投資機(jī)構(gòu)密集對接數(shù)字PCR相關(guān)項(xiàng)目。在分子診斷賽道紅得發(fā)紫的2017年，數(shù)字PCR是其中熱得發(fā)燙的細(xì)分領(lǐng)域。

不過，數(shù)字PCR的不足在急速的膨脹中得以更早地暴露出來。數(shù)字PCR比熒光PCR更加精準(zhǔn)，但操作難度更大、成本更高；它比二代測序更便宜，卻也只能如熒光PCR檢測出已知基因序列，這讓數(shù)字PCR顯得頗為尷尬。

無論是在新冠檢測、病原微生物檢測、腫瘤伴隨診斷還是NIPT等領(lǐng)域，數(shù)字PCR都面臨自來不同方法學(xué)產(chǎn)品的激烈競爭。由于找不到最佳應(yīng)用場景，去卡位實(shí)現(xiàn)最獨(dú)特的臨床價(jià)值，數(shù)字PCR市場逐漸冷下來。更多投資機(jī)構(gòu)開始觀望，企業(yè)也開始深挖技術(shù)，在降本增效、設(shè)備研發(fā)方面下功夫，那些原本就為蹭熱度而來的企業(yè)便黯然離場。

一時(shí)間，數(shù)字PCR能否裹挾資本取代熒光PCR、入主臨床檢驗(yàn)科，變得懸而未決。

”數(shù)字PCR技術(shù)本身的優(yōu)勢是市場普遍認(rèn)可的，只是大家都在不斷尋找其市場和產(chǎn)品定位，以及在技術(shù)迭代上不斷做突破，因此真正在研究突破技術(shù)壁壘的企業(yè)還是會受到資本的認(rèn)可，整體態(tài)度變得更理智了?！扒嗤┵Y本投資總監(jiān)方維程向動脈網(wǎng)表示。

另一位從業(yè)者告訴動脈網(wǎng)，數(shù)字PCR得以重新點(diǎn)燃市場熱情，與技術(shù)、市場兩方面的突破不無關(guān)系，“可以看出，銳訊生物、新羿生物、領(lǐng)航基因等再獲融資的企業(yè)都專注數(shù)字PCR技術(shù)多年，在工程優(yōu)化、市場推廣方面都做了許多有益探索。”

以新羿生物為例。2020年，在取得國家醫(yī)療器械上市許可后，新羿生物的儀器產(chǎn)品正式開始銷售。據(jù)聯(lián)合創(chuàng)始人楊文軍講述，在2020年底通過招投標(biāo)網(wǎng)進(jìn)行的數(shù)據(jù)調(diào)研中，新羿生物的儀器招標(biāo)統(tǒng)計(jì)的市場占有率在所有品牌中排名第二，僅次于伯樂。

再如，2021年2月，領(lǐng)航基因的CS系列生物芯片閱讀儀正式獲得浙江省藥品監(jiān)督管理局批文，成為領(lǐng)航基因繼預(yù)混液、樣本制備儀、PCR擴(kuò)增儀、生物芯片閱讀儀整套系統(tǒng)后，又再獲得批文認(rèn)證的行業(yè)首臺套設(shè)備，也是當(dāng)前市面上唯一可供貨的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的七色熒光通道數(shù)字PCR產(chǎn)品，填補(bǔ)了多色熒光通道數(shù)字PCR的空白?？鐕放骗h(huán)伺之下，領(lǐng)航基因的技術(shù)和工程實(shí)力正在轉(zhuǎn)化為市場優(yōu)勢。

對于數(shù)字PCR而言，究竟能夠在怎樣的方向能將其優(yōu)勢最大化，并成為業(yè)界認(rèn)可的一線方法學(xué)，是資本和市場最為關(guān)注的問題。“一方面，許多數(shù)字PCR企業(yè)都在通過技術(shù)研發(fā)改進(jìn)、自動化系統(tǒng)設(shè)備建設(shè)等方式，來不斷突破操作難度較高、成本不低等瓶頸，另一方面，國內(nèi)鼓勵臨床創(chuàng)新的背景下，數(shù)字PCR應(yīng)用場景也得以拓展和創(chuàng)新，讓資本重拾信心?！?nbsp;方維程指出。

PCR全稱聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，起源于20世紀(jì)70、80年代，到出現(xiàn)數(shù)字PCR為止，公認(rèn)經(jīng)歷了3次大的技術(shù)迭代。

其中，以熒光定量為特點(diǎn)的二代PCR是目前最為成熟、臨床應(yīng)用中最主流的分子診斷技術(shù)，廣泛應(yīng)用到感染性疾病病原體檢測、腫瘤基因檢測、血篩、遺傳病基因檢測等多個(gè)領(lǐng)域，在國內(nèi)分子診斷市場占比高達(dá)40%左右。

PCR細(xì)分技術(shù)生命周期 （數(shù)據(jù)來源：國元證券研究中心 動脈網(wǎng)制圖）

此間，隨著納米制造和微流控技術(shù)的優(yōu)化，反應(yīng)過程控制比熒光定量PCR更細(xì)化的數(shù)字PCR技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

數(shù)字PCR技術(shù)的原理非常簡單。將樣本進(jìn)行有限稀釋，將其分成數(shù)萬個(gè)納升（nL）級的反應(yīng)單元。這些反應(yīng)單元會進(jìn)行獨(dú)立的PCR擴(kuò)增反應(yīng)，并由設(shè)備對每個(gè)反應(yīng)單元的終點(diǎn)PCR熒光信號進(jìn)行逐一分析，將包含熒光信號的單元判讀為“1”，不包含的則判讀為“0“。隨后，這些判讀結(jié)果按照泊松分布原理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而推算靶分子的起始拷貝數(shù)或者濃度。

數(shù)字PCR技術(shù)流程 （信息來源：知乎 動脈網(wǎng)制圖）

發(fā)展的早期，樣品分散曾成為數(shù)字PCR長久難以突破的技術(shù)瓶頸。起初的研究者曾嘗試使用96孔板到384孔板，甚至1536孔板作為數(shù)字PCR分散反應(yīng)的載體，或者采用類似流式技術(shù)的磁珠乳液擴(kuò)增方法(BEAMing-Beads, Emulsion, Amplification, Magnetics)，但樣本分散問題一直沒有得到很好解決。

Fluidigm公司和德國Inostics曾分別于2006年、2008年推出基于芯片和機(jī)遇磁珠法的dPCR檢測系統(tǒng)，但這些方法無論在分散程度和數(shù)據(jù)群體的體量上都無法達(dá)到更加精細(xì)的要求，時(shí)間和耗材成本嚴(yán)重限制了dPCR技術(shù)的發(fā)展。

直到QuantaLife公司利用油包水微滴生成技術(shù)開發(fā)了微滴式數(shù)字PCR技術(shù)，才出現(xiàn)了最早的相對成熟的數(shù)字PCR平臺，它在運(yùn)行成本和實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性方面都基本達(dá)到了商品化的標(biāo)準(zhǔn)。

2011年，伯樂公司眼疾手快收購QuantaLife 公司，并將微滴式數(shù)字PCR儀產(chǎn)品更名為QX100型號儀，繼續(xù)在市場上銷售，這個(gè)早期型號為dPCR概念的普及和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展發(fā)揮了重要作用。2013年該公司又推出了升級型號QX200。

2012年，RainDance公司推出Raindrop型號數(shù)字PCR設(shè)備，這個(gè)設(shè)備將其原有的二代測序文庫制備平臺技術(shù)平移到數(shù)字PCR技術(shù)平臺，在高壓氣體驅(qū)動下，將每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系分割成包含100萬至1000萬個(gè)皮升級別微滴(500萬～1000萬液滴/25微升～50微升，是伯樂系統(tǒng)的250～500倍)的反應(yīng)乳液，提供更高的檢測動態(tài)范圍，適用于處理更大濃度差異的不同樣品。

2013年4月，賽默飛世爾以136億美元收購Life Technologies。同年6月，Life-technologies推出了QuantStudio 3D數(shù)字PCR系統(tǒng)，定位是合所有分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的數(shù)字PCR系統(tǒng)。采用高密度的納升流控芯片技術(shù)，樣本均勻分配至20,000個(gè)單獨(dú)的反應(yīng)孔中。

在整個(gè)工作流程中，樣本之間保持完全隔離 ，可以有效地防止樣品交叉污染，減少移液過程，簡化操作步驟。同時(shí)芯片式設(shè)計(jì)避免了微滴式系統(tǒng)可能面臨的管路堵塞問題。

2017年1月，伯樂斥資8700萬美元收購RainDance。隨后，Illumina、羅氏、凱杰相繼官宣進(jìn)軍數(shù)字PCR，把市場熱情推向高潮。

2018年11月20日，Illumina Ventures領(lǐng)投Stilla Technologies，后者的產(chǎn)品Naica Crystal微滴數(shù)字PCR系統(tǒng)是市場上操作最簡便、而且是唯一一款同時(shí)實(shí)現(xiàn)三色檢測的數(shù)字PCR系統(tǒng)，是法國多家醫(yī)院的數(shù)字PCR的官方供應(yīng)商。

當(dāng)月，羅氏報(bào)告了自家數(shù)字PCR儀的研發(fā)進(jìn)展。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這個(gè)當(dāng)時(shí)正處于原型研發(fā)階段的系統(tǒng)，共包含兩部分儀器：一個(gè)小型桌面分區(qū)儀和一個(gè)較大的臺式分析儀。整套系統(tǒng)還包括分析軟件，可以在本地筆記本電腦或臺式電腦上運(yùn)行。不過，從組成上來看，羅氏的數(shù)字PCR系統(tǒng)與伯樂的QX200極度相似。

2019年1月，凱杰宣布已經(jīng)收購Formulatrix公司數(shù)字PCR技術(shù)，正式進(jìn)軍數(shù)字PCR市場。彼時(shí)，凱杰表示，他們計(jì)劃開發(fā)一種手持電池驅(qū)動的數(shù)字PCR系統(tǒng)，該技術(shù)來自Formulatrix公司，通過該手持式電池驅(qū)動系統(tǒng)促進(jìn)Quanti FERON-TB Gold技術(shù)檢測貧困地區(qū)潛在結(jié)核病感染的應(yīng)用。

第一波數(shù)字PCR的商業(yè)化應(yīng)用傳遞到國內(nèi)，只用了不到5年時(shí)間。

2017年4月，由國家食品藥品監(jiān)督管理總局公示的一批創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批申請項(xiàng)目中，南京科維思的芯片式數(shù)字聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（dPCR）分析系統(tǒng)正式進(jìn)入審批的“綠色通道”。

同年7月，CFDA正式批準(zhǔn)天津諾禾致源生物信息科技有限公司的數(shù)字PCR芯片閱讀儀——Digital PCR NG上市，適用于來源于人體的血漿游離DNA樣本中的T790M突變進(jìn)行檢測，后續(xù)可與諾禾致源的人EGFR基因T790M突變檢測試劑盒配合使用。

諾禾致源自主研發(fā)了數(shù)字 PCR配套分析軟件，該軟件全中文操作界面，無需手動調(diào)節(jié)閾值線即可輕松讀取檢測結(jié)果。

幾個(gè)月后，重慶市食品藥品監(jiān)督管理局正式批準(zhǔn)泛生子的生物芯片閱讀儀（Digital PCR）——GENETRON 3D上市，能夠檢測血液cfDNA突變豐度0.1%的稀有突變位點(diǎn)。

不過，前述3款數(shù)字PCR產(chǎn)品屬于Thermo Fisher共同合作開發(fā)。

9月，小海龜科技發(fā)布了芯片式數(shù)字PCR產(chǎn)品BioDigital系統(tǒng)，包括微液滴生成儀、圖像采集分析儀、芯片和試劑。該系統(tǒng)可在2分鐘內(nèi)在dPCR芯片上生成2萬余個(gè)體積為0.79nL的微液滴，檢測全流程可在1.5小時(shí)左右完成。

次月，永諾生物發(fā)布了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的MicroDrop?微滴式數(shù)字PCR，該儀器采用油包水乳化微滴技術(shù)，在微管道中利用氣壓驅(qū)動僅20微升樣本可生成10萬個(gè)微滴，單個(gè)微滴體積低至納升級別。線性范圍達(dá)到6個(gè)數(shù)量級，靈敏度低至萬分之一。該儀器可廣泛應(yīng)用于科研、醫(yī)療、出入境檢驗(yàn)檢疫等領(lǐng)域。

國內(nèi)數(shù)字PCR的商業(yè)化熱情貫穿整個(gè)2018年。

1月，臻準(zhǔn)生物發(fā)布了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的芯片式數(shù)字PCR系統(tǒng)AccuOne?，包括全自動分液儀、擴(kuò)增儀和分析儀。核心技術(shù)有微納加工、精密儀器、圖像識別與算法軟件。公司宣稱，結(jié)合其自主研發(fā)的分子診斷試劑，在液滴數(shù)、熒光通道、精確度、準(zhǔn)確度和靈敏度等指標(biāo)均已達(dá)到或超越國外主流產(chǎn)品。2021年1月18日，臻準(zhǔn)生物宣布其自主研發(fā)的數(shù)字PCR生物芯片閱讀儀AccuONE Reader以及數(shù)字PCR預(yù)混液獲得NMPA頒發(fā)的注冊證。

4月，卡尤迪發(fā)布了自主研發(fā)的數(shù)字PCR產(chǎn)品，可滿足臨床和科研對高靈敏度的需求，研究機(jī)構(gòu)對檢測成本要求嚴(yán)苛的需求，是一款具有多重檢測功能和易于使用的平臺。

7月，由領(lǐng)航基因研發(fā)的名為iScanner24生物芯片閱讀儀獲浙江省食品藥品監(jiān)督管理局（浙械注準(zhǔn)20182400319）醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證。該產(chǎn)品適用范圍為“與適配芯片配合使用，用于樣本待測基因的檢測”。

同月，新羿生物發(fā)布擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-1數(shù)字PCR系統(tǒng)，并推出的液滴生成油、檢測油、PCR Master Mix和EGFR突變檢測試劑盒等已率先發(fā)放試用裝，經(jīng)全國數(shù)十家單位獨(dú)立評測，證明試劑可與進(jìn)口數(shù)字PCR平臺很好兼容，質(zhì)量與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng)，部分指標(biāo)甚至優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。

盡管真正得以進(jìn)入臨床檢驗(yàn)的數(shù)字PCR仍以伯樂等海外品牌為主，國內(nèi)廠商在技術(shù)、工程、市場上多年的積累，為數(shù)字PCR投資此番復(fù)蘇提供了足夠理性的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

除了產(chǎn)業(yè)端的進(jìn)取外，國內(nèi)鼓勵臨床創(chuàng)新的大環(huán)境，也為國產(chǎn)數(shù)字PCR的商業(yè)化提供了沃土，天花板被推高。新冠疫情之后，基層檢測能力不足的短板顯現(xiàn)，政策要求開啟醫(yī)療衛(wèi)生新基建，基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)大舉建設(shè)PCR實(shí)驗(yàn)室。

國家衛(wèi)健委在2020年4月、6月、7月多次發(fā)布政策要求加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，9月，國務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制印發(fā)《進(jìn)一步推進(jìn)新冠病毒核酸檢測能力建設(shè)工作方案》，其中強(qiáng)調(diào)“到2020年9月底前，實(shí)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)三級綜合醫(yī)院、傳染病專科醫(yī)院、各級疾控機(jī)構(gòu)以及縣域內(nèi)至少1家縣級醫(yī)院具備核酸采樣和檢測能力。到2020年底前，所有二級綜合醫(yī)院具備核酸采樣和檢測能力，完成城市檢測基地和公共檢測實(shí)驗(yàn)室建設(shè)”。PCR實(shí)驗(yàn)室資源下沉成為加強(qiáng)基層檢測能力的一大工作重點(diǎn)

 加強(qiáng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)部分政策 （動脈網(wǎng)根據(jù)公開信息整理）

以往，PCR檢測環(huán)境要求嚴(yán)苛，造成實(shí)驗(yàn)室資源分布集中。傳統(tǒng)PCR技術(shù)在反應(yīng)過程中需要不斷進(jìn)行升溫、降溫，樣本液體蒸發(fā)后冷凝，容易在空氣中形成攜帶大量樣本DNA的氣溶膠，進(jìn)而污染其他樣品。因此，PCR檢驗(yàn)需要專門的PCR實(shí)驗(yàn)室，將試劑配制、標(biāo)本處理、擴(kuò)增和分析等操作流程區(qū)分開，并通過控制空氣流動方向以保證空氣清潔度，對場地及操作人員要求較高。因而，實(shí)驗(yàn)室集中在三甲醫(yī)院及各大第三方檢測中心，這在一定程度上制約了數(shù)字PCR商業(yè)化的增長空間。

根據(jù)2020年年中的統(tǒng)計(jì)，目前全國按等級分有三級醫(yī)院2831家，二級醫(yī)院9901家，專科醫(yī)院1102個(gè)，疾控機(jī)構(gòu)3402個(gè)。長期看，PCR實(shí)驗(yàn)室資源下沉更大的意義在于打開各類分子診斷項(xiàng)目基層網(wǎng)點(diǎn)，拉近了分子診斷與基層患者的距離，支撐臨床檢驗(yàn)中的數(shù)字PCR需求放量。

動脈網(wǎng)梳理招投標(biāo)信息發(fā)現(xiàn)，2020年以來，已經(jīng)有多地醫(yī)療機(jī)構(gòu)采購了數(shù)字PCR相關(guān)設(shè)備。除了仍為主流的伯樂、因美納等海外品牌外，新羿生物、銳訊生物等國內(nèi)供應(yīng)商中標(biāo)的情形越來越多，后者以更高地性價(jià)比持續(xù)進(jìn)入基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的臨床檢驗(yàn)科。

所以在一定程度上，資本對數(shù)字PCR重燃熱情，會最終落地到臨床檢驗(yàn)科。這股熱浪顯然還在持續(xù)，未來將如何發(fā)展尚且未知，但出發(fā)點(diǎn)至少是足夠理性的。