導讀：你可能知道，“抗生素濫用”在中國很普遍。改變這個現狀就要靠微生物檢測。2011年衛生部頒佈了史上最苛刻的《抗菌藥物臨床管理辦法》，把微生物檢測的地位提到了前所未有的高度。
微生物檢測主要用於輔助診斷，百億級市場市場空間，潛力很大
你可能知道，“抗生素濫用”在中國很普遍。改變這個現狀就要靠微生物檢測。2011年衛生部頒佈了史上最苛刻的《抗菌藥物臨床管理辦法》，把微生物檢測的地位提到了前所未有的高度。
微生物檢測屬於IVD的一個細分領域，是對感染性疾病的病原體或代謝物進行檢測分析，在臨床上通常用於輔助診斷，判斷感染類型、指導用藥，鑑定環節越準確，診斷結果和治療方案選擇越恰當。如果沒有微生物檢測，醫生傾向於過度用藥，或重複試藥，可能導至微生物耐藥性或病情延誤。
我國醫療機構常規臨床微生物檢測項目有7類，152項，主要包括八大類：真菌、放線菌、螺旋體、細菌、立克次氏體、衣原體、病毒和支原體。其中細菌檢測81項，佔比為52.5%。
傳統微生物檢測方法在檢測時間、可檢測的微生物數量、靈敏度等方面存在很多不足
目前，微生物實驗室使用的檢測產品大部分以傳統方法為基礎。傳統檢測方法分為染色法、培養法、非培養法三種。目前常用的方法為生化原理檢測，先判斷革蘭式陰性還是陽性，再根據形態、酶反應、顯色等不同方法，將具體微生物種類鑑定出來。
染色法、培養法是基於傳統的塗片鏡檢，在顯微鏡下觀察變化。培養法的技術是微生物培養、鑑定和藥敏檢測，也是微生物檢測技術中最為重要和成熟的部分。而非培養法是基於酶生化反應，利用微生物繁殖過程中產生的特異性酶與一顯色底物發生顯色反應而實現檢測，主要適用於細菌性陰道病檢測。
總結下來，傳統微生物檢測方法有三個方面的問題。一個是樣品培養導至檢測時間長，傳統生物檢測時間短到幾小時，長到幾天都有可能。二是鑑定出來的種類有限，準確度一般。上面已經說過的細菌培養陽性率很低，而且可培養的細菌數量只佔病原微生物很小的比例。第三是流程較複雜，離不開人工干預，尤其是樣本處理和培養階段很難用自動化儀器取代。
基於NGS和質譜的微生物檢測技術為行業變革帶來契機
基於NGS與質譜技術的微生物檢測數據分析方法具有無需預先培養樣本、靈敏度高、能夠檢測未知的微生物的特點，為疾病防控和生物食品安全提供了新的解決方案。
二者有幾個明顯優勢：1、速度快，例如質譜的檢測時間以分鐘計，可實現高通量檢測。2、省去樣品培養環節，無法培養的微生物也可以檢測。目前最多均可檢測多達2000餘種病原微生物，遠高於傳統的152種。 3、試劑耗材相對傳統使用較少，成本主要是測序儀、質譜儀設備投入。
不管是NGS還是臨床質譜檢測，臨床應用的探索與開發僅有十年左右。NGS龍頭Illumina於2010年推出Hiseq2000 奠定其行業領先地位，同年NIPT開始初步應用於臨床，至今NIPT仍然是NGS最成熟的商業化應用。而在臨床質譜領域，目前全球應用相對成熟的微生物鑑定，從開發至今也不到十年。
目前國內僅梅里埃和BD兩家外企，及北京毅新博創的微生物質譜獲得CFDA認可。雖然外企大範圍市場推廣時間較短（約2-3年），市場總裝機量不超過400臺，但是根據2016年檢驗醫學網的數據，2015年在細菌鑑定和藥敏檢測中，梅里埃的質譜儀已達到了2%的市佔率，增長迅速。總體來看佔據主導地位的還是梅里埃和西門子的傳統檢測系統，目前合併統計後生物梅里埃在細菌鑑定和藥敏檢測中市佔率高達61.1%，西門子緊隨其後為26.7%。
質譜技術在臨床微生物菌種鑑定領域的應用，除了技術本身，更重要的是依賴於質譜菌種鑑定數據庫。因此，數據庫中圖譜的質量、數量都將直接影響鑑定的成功率與準確率。由於病原微生物分佈流行情況不同，實驗室在原有數據庫基礎上可補充建立本地病原微生物的質譜指紋圖譜庫，提高鑑定成功率。
目前梅里埃和BD的產品均可以鑑定2000多種微生物，安圖生物在微生物檢測領域積累20多年，已開發出具有自主知識產權的中國本土化微生物菌株數據庫，可鑑定超過1500種微生物。
數據庫是微生物NGS、質譜檢測的核心壁壘
通過NGS或者質譜平臺拿到序列後，面臨的一個重要問題就是：選擇什麼數據庫進行比對才能得到較好的分類鑑定結果呢？數據庫中圖譜的質量、數量都將直接影響鑑定的成功率與準確率。如原核的16S rDNA序列，真核的18S rDNA序列、ITS（ribosomalinternal transcribed spacer）序列等。
有兩個關於人體微生物組的奠基性研究，一個是人類腸道宏基因組計劃 MetaHIT，由歐盟發起，8個國家14個研究機構參與。華大基因承擔了其中關鍵的測序與分析工作，從2008年1月1日到2012年6月30日，構建了第一個腸道微生物基因集，包含330萬個基因，是近年來腸道微生物研究的里程碑。另一個是由美國國家衛生院發起的人類微生物組計劃。從2008年到2013年，採集了人體各個部位共超過5000份樣本進行了測序和深入的分析，繪製了人體相關的微生物圖譜，並破解了3000種微生物前基因組，初步建立了人體共生微生物參考數據庫。
由於病原微生物分佈流行情況不同，這些公開數據庫不能完全滿足臨床檢測需求。實驗室在原有數據庫基礎上需補充建立本地病原微生物的質譜指紋圖譜庫，提高鑑定成功率。
2016年初，之江生物（834839.OC）發佈公告稱出資 50 億韓元，約合 2,750 萬元人民幣，認購韓國 ChunLab公司390,625 股新增股份,增資後之江生物持有後者 12.93%的股權。ChunLab公司擁有一個龐大的、非公開的微生物數據庫。我們預測之江生物的這個佈局意味著即將會在微生物檢測領域有所作為，也為未來業績增長創造了很好的先發優勢。
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