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全球及中国感染分子诊断行业市场规模、诊断方式、细分技术竞争、应用与发展分析

1.感染分子诊断行业概况

感染是指细菌、病毒、真菌等病原体侵入人体所引起的局部组织和全身性炎症反应;感染性疾病指能通过呼吸、接触、输血等方式,把病原体传染给健康人的疾病。在感染领域,按照病原体体内含有的遗传物质构成,可以将病原体分为两类,一类是以DNA为遗传物质,其体内DNA和RNA同时存在,包括细菌、真菌、支原体、衣原体和DNA病毒等;另一类是以RNA为遗传物质,其体内仅含有RNA的病原体,称为RNA病毒。

感染领域的病原体类型

类别 检测病原体类型 体内遗传物质 分子诊断可选检测靶标 代表病原体或疾病类型
1 细菌、真菌 DNA DNA和RNA 淋病奈瑟菌、结核分枝杆菌、白色念珠菌、B族链球菌、A组链球菌嗜肺军团菌、沙门氏菌、幽门螺旋杆菌、热带假丝酵母菌、百日咳杆菌、I群肠道沙门氏菌等
衣原体 沙眼衣原体、肺炎衣原体等
支原体 解脲脲原体、生殖支原体、肺炎支原体、人型支原体等
DNA病毒 乙型肝炎病毒、人乳头瘤病毒、疱疹病毒、人巨细胞病毒、人博卡病毒、EB病毒、BK病毒等
2 RNA病毒 RNA RNA 艾滋病病毒,丙型肝炎病毒,乙型脑炎病毒,全部流感病毒,鼻病毒脊髓灰质炎病毒,柯萨奇病毒,登革热病毒,轮状病毒,烟草花叶病毒,SARS病毒,MERS病毒,埃博拉病毒,新型冠状病毒(COVID-19)、寨卡病毒、戊型肝炎病毒、麻疹病毒等

数据来源:观研天下整理

2.感染分子诊断行业治疗途径

根据观研报告网发布的《2021年中国感染分子诊断行业分析报告-产业规模现状与未来规划分析》显示,

目前,感染领域的病原学诊断从病原体观察水平发展到分子诊断、基因水平,如PCR技术、基因芯片技术、RNA恒温扩增技术等新技术具有准确度和灵敏度高的特点,从而可以实现对病原体做出更及时和精准的诊断和鉴定。

感染领域病原体检测的技术方法发展路径

感染领域病原体检测的技术方法发展路径

数据来源:观研天下整理

对于同一个病原体内DNA和RNA同时存在的情况(如细菌、真菌、支原体、衣原体、DNA病毒),如果在临床上用RT-PCR检测RNA靶标,需要先去除基因组DNA的干扰,而去除DNA的同时会带来RNA的降解,而且延长了检测时间,临床应用难度较高。截至目前,针对同一个病原体内DNA和RNA同时存在的情况,尚无获批国产产品使用RT-PCR法检测RNA靶标,国内厂商主要采用常规PCR技术检测DNA靶标,并占据该市场主流,产品数量占比达93.1%。

3.感染领域诊断市场概况

目前,我国感染领域的诊断市场总体规模不断扩大,从2015年的109.4亿元增长至2019年的194亿元,年均复合增长率达15.4%,预计未来五年年均增速约维持在15%。

2015-2024年我国感染分子诊断行业市场规模及预测情况

2015-2024年我国感染分子诊断行业市场规模及预测情况

数据来源:观研天下整理

其中,免疫诊断是感染市场占比最高的方式,其市场规模从2015年的73.5亿元增加至2019年的111.0亿元,年复合增长率达10.8%;分子诊断为感染领域市场规模增速最快的方式,市场规模从2015年的20.6亿元增长到2019年的51.1亿元,年均增速为25.5%,而RNA分子诊断(恒温扩增法)到2019年增长至2.9亿元。

2015-2024年RNA分子诊断(恒温扩增法)、RT-PCR法市场规模及预测情况

2015-2024年RNA分子诊断(恒温扩增法)、RT-PCR法市场规模及预测情况

数据来源:观研天下整理

2015-2024年DNA分子诊断、微生物培养市场规模及预测情况

2015-2024年DNA分子诊断、微生物培养市场规模及预测情况

数据来源:观研天下整理

2015-2024年免疫学检测市场规模及预测情况

2015-2024年免疫学检测市场规模及预测情况

数据来源:观研天下整理

同时,分子诊断领域占中国整体感染诊断市场的比例也不断提高,从2015年的18.8%到2019年的26.4%,预计到2024年将增长至36.59%,其中RNA分子诊断(恒温扩增法)占比从2015年的0.1%上升至2019年的1.5%,预计到2024年将增长至5.1%,整体呈现病原学诊断从病原体观察、免疫检测逐渐发展到分子诊断的市场态势。

2015-2024年我国感染诊断市场结构(按照诊断技术的拆分)

2015-2024年我国感染诊断市场结构(按照诊断技术的拆分)

数据来源:观研天下整理

4.中国、美国感染领域的分子诊断按照细分技术对比情况

目前,感染分子诊断行业技术主要有RT-PCR技术、RNA恒温扩增技术两大类。因此,在DNA和RNA同时存在的情况下,RT-PCR技术检测临床应用难度较高,目前该领域的RNA分子诊断主要为RNA恒温扩增技术;对于RNA病毒类型,由于基于PCR技术的RT-PCR技术发展较早,市场认可度较高,目前主要为RT-PCR技术。

RT-PCR技术、RNA恒温扩增技术简介

技术名称 简介
RT-PCR技术 RT-PCR即逆转录PCR,也称为反转录PCR,是将RNA的逆转录(RT)和cDNA(complementaryDNA,体外经过逆转录后与RNA互补的DNA链)的聚合酶链式扩增反应(PCR)相结合的技术。首先经反转录酶的作用,从RNA合成cDNA,再以cDNA为模板,进行PCR反应。当RT-PCR反应运用于分子诊断时,其检测靶标为RNA,扩增产物为DNA,可以实现对RNA的检测目的
RNA恒温扩增技术 RNA恒温扩增技术是一种用于放大扩增特定的RNA片段的分子生物学技术,其主要技术原理是同一温度下,首先通过反转录酶产生靶标核酸(RNA)的一个双链DNA拷贝,然后利用RNA多聚酶从该DNA拷贝上产生多个RNA拷贝;有时,每一个新产生的RNA拷贝还可以从反转录开始进入下一个循环;达到指数扩增RNA的目的。该技术相关产品最早于1995年在美国推出(transcriptionmediatedamplification,TMA,转录介导的恒温扩增技术)。

数据来源:观研天下整理

RT-PCR技术、RNA恒温扩增技术对比

类别

检测病原体类型

病原体内的遗传物质成分(分子诊断可选靶标)

代表病毒或疾病类型

理论上RNA恒温扩增技术和RT-PCR是否可以检测

RNA恒温扩增技术和RT-PCR的差异情况

目前国内市场技术的应用情况

NMPA注册产品数量及占比

市场份额占比

1

衣原体

DNA和RNA

沙眼衣原体等

二者均可以

实验室环境下,RNA恒温扩增技术和RT-PCR都可以用于病原体RNA的检测。但RT-PCR去除DNA的干扰的过程会带来RNA的降解,因此目前临床上未采用RT-PCR检测RNA,国内厂家主要采用常规PCR直接检测DNA。这类病原体内DNA的拷贝数比RNA少,因此RNA恒温扩增技术检测的灵敏度比PCR更高,而且RNA恒温扩增技术检测RNA比PCR检测DNA还具有检测活菌的优势。

RNA恒温扩增技术:9项,占比为2.7%;RT-PCR技术:0项,占比为0%(剩余主要为常规PCR技术占比93.1%)

RNA恒温扩增技术占比为5.4%;RT-PCR技术占比为0%(剩余为由常规PCR技术代表的DNA分子诊断占据该领域的94.6%市场份额)

支原体

解脲脲原体、生殖支原体肺炎支原体等

细菌、真菌

淋病奈瑟菌、结核分枝杆菌等

DNA病毒

HPV的DNA和E6E7mRNA、HBV的DNA和RNA等

2

RNA病毒

RNA

新型冠状病毒2019-nCoV、流感病毒、艾滋病毒、柯萨奇病毒等

RNA恒温扩增技术和RT-PCR无明显差异虽然RNA恒温扩增技术比RT-PCR具有反应条件简单、检测时间短的优势,但是RT-PCR技术更为成熟、市场接受度较高,是目前该领域的主流技术。

RNA恒温扩增技术:10项,占比为6.2%;RT-PCR技术:145项,占比为90.1%

RNA恒温扩增技术占比为6.2%;RT-PCR技术占比为93.8%

数据来源:观研天下整理

因此,从感染领域的分子诊断按照细分技术分类来看,以美国为例,2019年,感染领域RNA分子诊断(恒温扩增法)占整个感染领域分子诊断市场的25%,DNA分子诊断(主要为常规PCR法)和RT-PCR法合计占比为75%。

美国感染领域(全口径)分子诊断细分技术市场占比情况

美国感染领域(全口径)分子诊断细分技术市场占比情况

数据来源:观研天下整理

美国感染领域(按病原体类别拆分)分子诊断细分技术市场占比情况

美国感染领域(按病原体类别拆分)分子诊断细分技术市场占比情况

数据来源:观研天下整理

而在国内市场,我国感染领域RNA分子诊断(恒温扩增法)仅占整个感染领域分子诊断市场的6%,DNA分子诊断(主要为常规PCR法)和RT-PCR法合计占比为94%。

中国感染领域(全口径)分子诊断细分技术市场占比情况

中国感染领域(全口径)分子诊断细分技术市场占比情况

数据来源:观研天下整理

中国感染领域(按病原体类别拆分)分子诊断细分技术市场占比情况

中国感染领域(按病原体类别拆分)分子诊断细分技术市场占比情况

数据来源:观研天下整理

同时,在RNA病毒领域,目前国内外市场均主要采用RT-PCR法进行检测,并成为主流市场,是RNA恒温扩增法在该领域的主要竞争技术。对于同一个病原体内DNA和RNA同时存在的情况(如细菌、真菌、支原体、衣原体、DNA病毒),2019年,美国市场的RNA恒温扩增法在该领域市场占比为42.8%,以常规PCR为代表的DNA分子诊断占比为57.2%,而在中国市场,RNA恒温扩增法的市场占比为5.4%,未来增长潜力较大。

美国细菌/真菌/支原体/衣原体/DNA病毒市场占比情况

美国细菌/真菌/支原体/衣原体/DNA病毒市场占比情况

数据来源:观研天下整理

中国细菌/真菌/支原体/衣原体/DNA病毒市场占比情况

中国细菌/真菌/支原体/衣原体/DNA病毒市场占比情况

数据来源:观研天下整理(WYD)

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