國(guó)內(nèi)數(shù)字PCR賽道仍在回溫。
此前，國(guó)內(nèi)數(shù)字PCR企業(yè)思納福醫(yī)療對(duì)外宣布完成近2億元B輪融資，一舉刷新了該賽道最大單筆融資的記錄。
一方面，國(guó)際分子診斷巨頭在數(shù)字PCR賽道中大動(dòng)作頻頻。近日，伯樂公司繼其重磅產(chǎn)品一體式數(shù)字PCR QX ONE發(fā)布后，又推出了QX600多通道版本。凱杰生物則通過并購(gòu)整合的方式一次性推出三款一體式數(shù)字PCR設(shè)備，因美納旗下Stilla也發(fā)布6通道檢測(cè)新產(chǎn)品。
賽默飛世爾作為老牌數(shù)字PCR供應(yīng)商，在其QuantStudio 3D競(jìng)爭(zhēng)力不足的情況下，快速整合新平臺(tái)，并悄然上架了QuantStudio? Absolute Q?新產(chǎn)品，強(qiáng)勢(shì)回歸。雖尚未正式披露，分子診斷巨頭羅氏也在預(yù)熱數(shù)字PCR產(chǎn)品的發(fā)布，據(jù)悉，目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以見到Demo機(jī)器。
至此，幾乎所有的分子診斷國(guó)際巨頭都進(jìn)行了數(shù)字PCR賽道的布局。同時(shí)我們也能夠看到，數(shù)字PCR高端競(jìng)爭(zhēng)格局正式進(jìn)入“一體化時(shí)代”。
另一方面，頭部投資機(jī)構(gòu)大舉重倉(cāng)押注。數(shù)字PCR優(yōu)質(zhì)企業(yè)思納福醫(yī)療、新羿生物、銳訊生物、領(lǐng)航基因等相繼完成了新的融資。繼新羿生物在年初拿下1.5億元賽道最高融資額之后，思納福醫(yī)療再度將國(guó)內(nèi)數(shù)字PCR領(lǐng)域融資記錄刷新到近2億元。而其中這一波入局?jǐn)?shù)字PCR的投資者中，不乏國(guó)內(nèi)外頭部機(jī)構(gòu)身影。
在二代測(cè)序（NGS）逐步廝殺成紅海、熒光定量供需日趨飽和的當(dāng)下，曾經(jīng)屬于數(shù)字PCR的舞臺(tái)似乎又重新啟幕。
數(shù)字PCR何以殺回來？
在快速迭代的醫(yī)療器械創(chuàng)新中，很少會(huì)有新技術(shù)的應(yīng)用可以梅開二度，但數(shù)字PCR做到了。實(shí)際上，賽道回溫的背后，是變化了的數(shù)字PCR行業(yè)生長(zhǎng)邏輯。
首先是新冠疫情期間反復(fù)出現(xiàn)的全民核酸檢測(cè)，幫助分子診斷快速而高效地完成了市場(chǎng)教育，同時(shí)也展現(xiàn)了市場(chǎng)對(duì)高靈敏度核酸檢測(cè)的剛性需求。盡管真正因此火起來的是上一代的qPCR，但數(shù)字PCR產(chǎn)品滲透中認(rèn)知門檻明顯降低了。
其次是文章開頭所提及伯樂公司、凱杰生物、羅氏、賽默飛世爾、因美納等診斷儀器巨頭紛紛落子，尤其是作為qPCR絕對(duì)主力的凱杰生物掉轉(zhuǎn)車頭重點(diǎn)突圍數(shù)字PCR，讓人們對(duì)于數(shù)字PCR的未來想象更多了一份考量。
這其中，數(shù)字PCR行業(yè)的底層邏輯，原本就是其在技術(shù)性能上相對(duì)qPCR的信噪比、準(zhǔn)確性、可靠性等方面的顯著優(yōu)化。
有從業(yè)者向動(dòng)脈網(wǎng)表示，如果單純考量技術(shù)，數(shù)字PCR的出現(xiàn)是PCR領(lǐng)域一次革命性的突破，在很多方面實(shí)現(xiàn)了顯著提升。具體而言，數(shù)字PCR采用分子級(jí)別的相互分割的反應(yīng)體系，能夠減少分子之間的競(jìng)爭(zhēng)抑制，相當(dāng)于將樣品的信噪比提升了3-4個(gè)數(shù)量級(jí)。
同時(shí)，數(shù)字PCR所采用的定量方法由通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的“比對(duì)定量”方法，變成了依據(jù)統(tǒng)計(jì)模型的“計(jì)數(shù)定量法”，定量的準(zhǔn)確性極大提高。
此外，數(shù)字PCR的信號(hào)讀取形式從qPCR的模擬信號(hào)讀取升級(jí)到數(shù)字信號(hào)讀取，提升了檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力，并且大大降低了檢測(cè)流程對(duì)試劑性能的要求。對(duì)于數(shù)字PCR而言，檢測(cè)結(jié)果不再依賴反應(yīng)體系的擴(kuò)增效率，這在復(fù)雜樣本的檢測(cè)中能夠大幅度優(yōu)化檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
也就是說，一旦數(shù)字PCR的產(chǎn)品在成本和易用性層面成熟到可以媲美qPCR，將意味著有希望在現(xiàn)有場(chǎng)景中快速替代后者。
“從臨床端的需求來看，分子診斷大體可以分為兩大類，”一位從事數(shù)字PCR應(yīng)用推廣多年的產(chǎn)品經(jīng)理告訴動(dòng)脈網(wǎng)，“一類是多位點(diǎn)定性檢測(cè)，多用在篩查檢測(cè)中，主要選用的技術(shù)平臺(tái)是NGS、基因芯片等；另一類是少數(shù)位點(diǎn)定量檢測(cè)，一般用在伴隨診斷中。”
在多位點(diǎn)的篩查檢測(cè)中，除了對(duì)靈敏度要求極高的場(chǎng)景（例如：液體活檢、體液微生物檢測(cè)等），PCR技術(shù)并沒有太大的優(yōu)勢(shì)。而一旦確診后進(jìn)入到治療過程，或者明確需要檢測(cè)的少數(shù)位點(diǎn)之后，PCR技術(shù)就成為幾乎唯一可行的解決方案。這是因?yàn)閷?duì)于少數(shù)已知基因位點(diǎn)檢測(cè)而言，無論是定性檢測(cè)靈敏度還是定量檢測(cè)的準(zhǔn)確度，PCR技術(shù)都具備更優(yōu)的成本效益。
“目前，盡管PCR市場(chǎng)的主流技術(shù)平臺(tái)仍是qPCR，等到數(shù)字PCR的技術(shù)成熟度和成本優(yōu)化足夠，無疑會(huì)迎來巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)?！边@位產(chǎn)品經(jīng)理表示。
此外，對(duì)于數(shù)字PCR的開發(fā)者和終端用戶而言，這輪回溫更深層次的原因則在于技術(shù)和工藝積累之下，數(shù)字PCR產(chǎn)品形態(tài)終于實(shí)現(xiàn)了實(shí)質(zhì)性突破，從多工具組合到一體化流程、從樣本外送到本地化實(shí)驗(yàn)、從操作復(fù)雜到用戶友好，這讓數(shù)字PCR迭代qPCR的理想正一點(diǎn)點(diǎn)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
產(chǎn)品化能力桎梏多年
數(shù)字PCR技術(shù)已經(jīng)有超過20年的發(fā)展史。但從產(chǎn)品角度看，數(shù)字PCR才剛剛起步，大部分?jǐn)?shù)字PCR產(chǎn)品還停留在“多工具組合”的階段。換言之，如果對(duì)應(yīng)到qPCR的發(fā)展歷程，當(dāng)前大部分的數(shù)字PCR產(chǎn)品成熟度還停留在20年前半自動(dòng)化的階段——操作復(fù)雜且不準(zhǔn)。
產(chǎn)品化能力滯后的一個(gè)重要原因在于，想要采用傳統(tǒng)微流控方案實(shí)現(xiàn)一體化在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)的難度較大。這是因?yàn)橐旱紊?、擴(kuò)增和檢測(cè)都需要用到不同的耗材，調(diào)用設(shè)備的不同功能模塊，這極大提高了技術(shù)復(fù)雜性。據(jù)了解，作為數(shù)字PCR產(chǎn)品最早期開拓者的伯樂公司，耗時(shí)近10年才完成了數(shù)字PCR儀從多工具到一體化的產(chǎn)品形態(tài)迭代，而更多的數(shù)字PCR廠商則在反復(fù)嘗試失敗后淡出市場(chǎng)。
即便伯樂公司終于推出的QX ONE，也只是基于內(nèi)部集成機(jī)械手的形式來實(shí)現(xiàn)一體化的產(chǎn)品形態(tài)。然而，數(shù)字PCR運(yùn)行中會(huì)涉及大量模塊和部件，從工藝上確保集成體系的穩(wěn)定性和可維護(hù)性難度大，成本也比較高。在國(guó)內(nèi)，雖然有許多數(shù)字PCR研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷嘗試，卻尚無微流控方案的數(shù)字PCR一體機(jī)上市。
數(shù)字PCR產(chǎn)品形態(tài)長(zhǎng)期止步不前，嚴(yán)重限制了技術(shù)的想象空間，由此造成了產(chǎn)品長(zhǎng)期以來無法踏入IVD領(lǐng)域的尷尬局面。
有從業(yè)者向動(dòng)脈網(wǎng)透露，由于產(chǎn)品端不夠成熟，數(shù)字PCR直到2020年才開始陸續(xù)開發(fā)臨床市場(chǎng)，此前主要應(yīng)用在科研和公共衛(wèi)生領(lǐng)域，全國(guó)的設(shè)備保有量不到1000臺(tái)。
“現(xiàn)階段有能力落地的主要是國(guó)外品牌，其中伯樂公司在全國(guó)布局了500~600臺(tái)設(shè)備，每年新增100~150臺(tái)，其次是在累計(jì)已經(jīng)布局60~80臺(tái)設(shè)備的Stilla，他們每年新增的裝機(jī)量在20~30臺(tái)左右，而凱杰生物的戰(zhàn)略重心聚焦在數(shù)字PCR后，一年來也逐漸占有了一席之地。”這位從業(yè)者指出，“國(guó)內(nèi)方面則以投放測(cè)試為主，裝機(jī)量增長(zhǎng)比較快，但真正活躍的保有量并不夠，整體來看，市場(chǎng)滲透還在早期階段，以qPCR的裝機(jī)量來看，未來還有巨大潛力。”
因此，對(duì)于數(shù)字PCR廠商而言，技術(shù)優(yōu)化和產(chǎn)品迭代仍然是當(dāng)務(wù)之急。只有解決了產(chǎn)品形態(tài)的問題，讓數(shù)字PCR逐漸下沉到應(yīng)用場(chǎng)景中去，其高靈敏度、準(zhǔn)確定量的優(yōu)勢(shì)才能體現(xiàn)出來，進(jìn)而逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)qPCR技術(shù)的替代。
從科研到臨床的破局
從某種意義上講，2020年是數(shù)字PCR“一體化時(shí)代”的開端，也是其臨床落地的元年。
2020年初，伯樂公司將前述全球首款數(shù)字PCR一體機(jī)QX ONE推向市場(chǎng)。對(duì)于數(shù)字PCR產(chǎn)業(yè)化而言，這是一個(gè)重要里程碑，標(biāo)志著數(shù)字PCR產(chǎn)品進(jìn)入一體化階段，其產(chǎn)品成熟度基本達(dá)到了qPCR程度，為這項(xiàng)技術(shù)從科研、公共衛(wèi)生向臨床診斷延展打開了突破口。數(shù)月后，凱杰生物的數(shù)字PCR一體機(jī)QIAcuity系列也高調(diào)亮相。
動(dòng)脈網(wǎng)注意到，就在伯樂公司和凱杰生物兩大巨頭爭(zhēng)相推出一體化數(shù)字PCR儀的同時(shí)，國(guó)內(nèi)數(shù)字PCR企業(yè)思納福醫(yī)療也推出了其數(shù)字PCR一體機(jī)DQ-24。
據(jù)了解，DQ-24由思納福醫(yī)療自主研發(fā)，使用體驗(yàn)方面已經(jīng)十分接近ABI的經(jīng)典qPCR儀7500。這是首款國(guó)產(chǎn)一體化數(shù)字PCR儀，也是全球已經(jīng)上市的第三款。DQ-24的上市標(biāo)志著我國(guó)數(shù)字PCR技術(shù)達(dá)到國(guó)際頂尖水平，在產(chǎn)品成熟度上展現(xiàn)了和國(guó)際頂尖玩家“齊頭并進(jìn)”的局面。
據(jù)思納福醫(yī)療創(chuàng)始人盛廣濟(jì)介紹，思納福數(shù)字PCR技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品性能的趕超，在技術(shù)路線上也完全跳出了過去 “進(jìn)口仿制，國(guó)產(chǎn)替代”的老路子。思納福醫(yī)療從底層技術(shù)創(chuàng)新做起，開辟了全新的“振動(dòng)注射”技術(shù)路徑，構(gòu)建了自己的技術(shù)體系，并進(jìn)行了全面的國(guó)際化專利布局。DQ-24基于 “振動(dòng)注射”技術(shù)，將液滴生成、擴(kuò)增、檢測(cè)等環(huán)節(jié)集成到同一個(gè)位置，從而避免涉及復(fù)雜的液滴轉(zhuǎn)移問題，并且液滴還可根據(jù)試驗(yàn)需求調(diào)節(jié)體積及數(shù)量。
“DQ-24是目前同類產(chǎn)品中自動(dòng)化水平最高的，”盛廣濟(jì)指出，“使用中需要用戶執(zhí)行的手工步驟很少，只需八連管上機(jī)即可，操作體驗(yàn)和qPCR幾乎完全一致，用戶的學(xué)習(xí)成本基本為零。”
此外，液滴生成油相使用的是礦物油，具有低成本、無揮發(fā)、環(huán)保的特性，同時(shí)也是目前市面上唯一能夠?qū)崿F(xiàn)無縫兼容現(xiàn)有qPCR試劑體系的數(shù)字PCR平臺(tái)，用戶可以直接使用在qPCR平臺(tái)上已經(jīng)優(yōu)化好的實(shí)驗(yàn)體系，無需重復(fù)研發(fā)，大大降低了用戶平臺(tái)升級(jí)所帶來的工作量。另外由于DQ-24無需微流控耗材，單次檢測(cè)成本相較于同類產(chǎn)品下降了一個(gè)數(shù)量級(jí)，有望推動(dòng)數(shù)字PCR技術(shù)在臨床應(yīng)用場(chǎng)景的大規(guī)模推廣落地。
目前，DQ-24已投入市場(chǎng)，并快速放量。“現(xiàn)在可以說是一體化數(shù)字PCR儀商業(yè)化最好的時(shí)代。先有數(shù)字PCR概念在應(yīng)用場(chǎng)景下多年的緩慢滲透，后有國(guó)際巨頭持續(xù)迭代產(chǎn)品，大大降低了推動(dòng)用戶端使用數(shù)字PCR儀的市場(chǎng)教育成本，”盛廣濟(jì)表示，“而國(guó)產(chǎn)設(shè)備更低的裝機(jī)成本、更及時(shí)的技術(shù)支持相應(yīng)也成為迅速攻占市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。不到一年的時(shí)間我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)累計(jì)裝機(jī)近100臺(tái)，一體化數(shù)字PCR的市場(chǎng)普及速度遠(yuǎn)超過去，也充分展現(xiàn)了用戶對(duì)一體式數(shù)字PCR技術(shù)的歡迎”
所以當(dāng)數(shù)字PCR這項(xiàng)性能更優(yōu)的分子診斷技術(shù)找到了合適成熟的產(chǎn)品形態(tài)，打開臨床檢驗(yàn)市場(chǎng)的大門，似乎只是時(shí)間問題。試想，同樣的使用成本和更優(yōu)的操作體驗(yàn)下，有什么理由拒絕更高靈敏度，更高精度的核酸檢測(cè)技術(shù)呢？
眼下的熱潮是數(shù)字PCR在回歸，也是數(shù)字PCR在超越。
