Copyright © 2022 China Insights Consultancy. All rights reserved. 1 行业顾问战略咨询募投研究专家网络 2022年12月China Insights Consultancy CIC灼识咨询 病原体检测行业蓝皮书 本文件提供的任何内容均系灼识咨询公司独有的高度机密性资料。 未经灼识咨询公司事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、传播、出版、引用、改编本文件内容。每日免费获取报告 1、每日微信群内分享7+最新重磅报告； 2、每日分享当日华尔街日报、金融时报； 3、每周分享经济学人 4、行研报告均为公开版，权利归原作者 所有，起点财经仅分发做内部学习。 扫一扫二维码 关注公号 回复：研究报告 加入“起点财经”微信群。。 Copyright © 2022 China Insights Consultancy. All rights reserved. 2 目录 目录 一．病原体检测行业概述 二．微生物学病原体检测 三．分子生物学病原体检测 四．免疫学病原体检测 五．物理学病原体检测 六．光学技术病原体检测 七．公司案例分析Copyright © 2022 China Insights Consultancy. All rights reserved. 3 病原体检测行业概览 物理学检测 光学检测 公司案例 免疫学检测 分子生物学检测 微生物学检测 资料来源：灼识咨询 病原体媒介 感染病原体 感染患者传染患者 疾病进展 疾病进展 •病原体检测指对于可直接或间接导致人体疾病的病原体或 感染病相关生物标志物的检测，按照检测物与检测手段， 可大致归为以下几类（次序按照微观至宏观进行排列） •DNA/RNA： 检测方法主要为分子生物学检测，直 接检测病原体微生物的遗传物质存在，可直接判定 感染 •蛋白抗体：检测方法主要为免疫学检测，有一定检 测窗口时间滞后，可间接判定感染 •感染相关生物标志物：检测方法包括生化检测、免 疫学检测、分子生物学检测、细胞生物学检测，可 辅助判定感染 •微生物种属与表型：检测方法包括微生物学检测、 物理学检测，可直接判定感染 •细胞/微生物形态学：检测方法主要为物理学与细 胞生物学检测，可直接判定感染 •传染与感染病原体检测在常见发病情景、常见病原体类型、 主要样本类型、检测流程安全性等多方面均有差异。因此， 病原体检测也可大致分为传染病原体检测与感染病原体 检测。 传染病检测靶标 感染检测靶标 病 原 体 检 测 病原体进入人体内后 症状显现时间不一， 无症状则较难诊断病原体感染加速，血 液内出现少量病原微 生物遗传物质人体免疫系统对致病 微生物进行反击，派 生出多种生物标志物病原体可来自 人体内定植微 生物或体外 病原体检测指对于可直接或间接导致人体疾病的病原体 或提示可能存在病原体感染的人体生物标志物进行检测 Copyright © 2022 China Insights Consultancy. All rights reserved. 4 病原体检测行业概览 物理学检测 光学检测 公司案例 免疫学检测 分子生物学检测 微生物学检测 资料来源：灼识咨询按照病原类型，病原体检测可划分为病毒、细菌及真菌、寄生虫检测 按照检测目的，病原体检测可进一步划分为种属检测及毒力/药敏检测 种属检测（ID） •细菌/真菌感染是临床最常见的感染类型 •检测手段包括： 1.细菌/真菌培养——检测病毒核酸片段 2.MALDI-TOF等物理方法——根据质谱判断病原体种 类 3.化学发光/ ELISA酶免——免疫学检测人体产生的细 菌抗体 4.NGS病原体检测——检测细菌/真菌基因序列 •寄生虫感染 •检测手段包括： 1.荧光定量PCR——检测体内寄生虫死亡后释放的核酸 片段 2.化学发光/ELISA酶免——免疫学检测人体对寄生虫反 应产生的抗体 3.NGS病原体检测——对DNA/RNA片段进行测序 •病毒是临床最常见的传染病、感染病原体之一， •检测手段包括： 1.荧光定量PCR——检测病毒核酸片段 2.ELISA酶免——免疫学检测人体产生的病毒抗体 3.NGS病原体检测——直接检测患者体内病毒DNA/RNA 毒力（Virulence） / 药敏检测（AST） 毒力用于表示病原体致病性的强弱程度，毒力越强， 引起疾病的可能性越大，引起的疾病也越严重，其 与宿主的免疫力和本身基因有关。临床上病原体毒 力特征检测常规采用核酸扩增或质谱检测等方法， 目前mNGS检测细菌、真菌毒力存在较高的假阳性 和假阴性，毒力基因的解释有一定难度*。 药物敏感检测是指在体外测定药物抑制或杀死病原 体能力的试验，通常用于精准治疗和耐药菌株流行 病学调查。目前的药敏检测通常采用纸片扩散法、 Etest和采用荧光定量PCR、质谱技术的全自动药敏 分析系统，以检测其获得性耐药性。运用mNGS技 术检测耐药基因以指导临床用药还须进一步考察。一般来说，临床反馈 的病原体检测鉴定反 馈只能帮助医生确认 感染病原体的类型， 而临床治疗方案的选 择需要精确定位真正 的致病微生物、有针 对性地寻求对于致病 微生物有治疗效果的 药物、以及治疗感染 所需的最小抑制剂量。 •由于病原体种类繁多，病原微生物感染鉴别诊断在临床时间诊 治中具有巨大的需求。快速、准确地对感染病原体地种属做出 判断对于感染、传染病的临床治疗至关重要。 •目前，病原体感染种属检测方法主要包括微生物学检测、分子 生物学检测、免疫学检测、物理学检测和光学技术检测方法。 •由于许多不同亚型病原体的基因序列不同，其治病率完全不同， 同种病原体发生变异也会引起其生物学性质发生巨大变化。所 以病原体的种属检测后的基因分型和突变检测对精准治疗也发 挥着重要作用。 Copyright © 2022 China Insights Consultancy. All rights reserved. 5 病原体检测行业概览 物理学检测 光学检测 公司案例 免疫学检测 分子生物学检测 微生物学检测 资料来源：灼识咨询细菌耐药机制和耐药检测方法 耐 药 遗 传 机 制细菌耐药机制 •耐药性产生原因主要分为细菌遗传因素、HGT •细菌耐药性可根据遗传机制或生化机制进行分类 •细菌耐药性检测又称细菌药物敏感性检测，简称药敏检测，主要运用纸片扩散法、稀释法、 Etest和采用荧光定量PCR、质谱技术的全自动药敏分析系统 细菌耐药性 •又称抗药性，是指当细菌对某抗菌药物（抗生素、消毒剂）的相对抵抗性。通常某菌株能被某种抗菌药物抑制或杀灭，则该菌株对该抗菌药物敏感，反之则为耐药。 •根据流行病学研究，临床细菌耐药性普遍存在，并且呈现耐药性形成快、耐药谱广、传播速度快、耐药强度高的特点。细菌耐药性减弱了医药治疗能力，加大了细菌 感染的防控难度。 细菌耐药检测方法 钝化酶产生：细菌产生具有破坏、灭活 抗菌药物酶使抗菌药物作用于细菌之前 即被酶破坏而失活。 药物作用靶位改变：细菌改变了抗生素 作用靶位蛋白，降低与抗生素的亲和力， 使抗生素不能与其结合。 细菌外膜通透性改变：细菌可以通过改 变通道蛋白来降低细菌的膜通透性而进 行耐药屏蔽。 主动外排机制：某些细菌外膜上具有特 殊的药物主动外排系统，使菌体内的药 物浓度不足，无法发挥药物的抗菌作用。 细菌生物被膜（BF）形成：BF是细菌 为适应环境主动形成的，可保护细菌逃 逸抗菌药物。BF存在时耐药性明显增强。多重耐药性：细菌同时对多 种作用机制不同或结构完全 各异的抗菌药物具有耐药性。固有耐药性：细菌对某些抗 菌药物的天然不敏感。细菌 固有耐药性来源于细菌本身 染色体上的耐药基因，具有 典型的种属特异性。 获得耐药性：细菌DNA的改 变导致其获得了耐药性表型。 耐药性细菌通过接合、转导 或转化进行基因突变或获得 新基因获得耐药基因. 耐 药 生 化 机 制 将含有定量抗菌药物的纸片吸收接种测试菌的琼脂平板中的水分溶 解扩散，形成递减的浓度，抑菌浓度范围内测试菌的生长被抑制， 形成抑菌圈。抑菌圈的大小反映药敏程度。 将菌株接种到含有稀释浓度药物的肉汤或琼脂培养基中，观察菌株 的生长状况，能够获得菌株最小抑菌浓度MIC值。 Etest结合扩散法和稀释法的原理，对各种耐药表型如中低度耐药株， 延迟表达耐药的菌株均可获得良好的效果。 PCR是一种选择性体外扩增DNA或RNA片段的方法。PCR及其衍生 技术如RT-PCR、多重PCR等，是现今国内外细菌耐药检测领域使用 最多的非培养型耐药检测方法。 根据对比药物敏感菌株和耐药菌株之间的图谱峰、特征性蛋白以及 检测耐药 菌株和抗生素共培养后的分解产物进行检测。 mNGS在细菌耐药基因的确定和表型预测中得到了广泛的应用。在 发现新的耐药基因/机制上具有非常大的优势，但对耐药基因数据库 有非常严格的要求，且价格贵、通量低、耗时长。纸片扩散法 琼脂/肉汤稀释法 Etest 质谱技术PCR技术 mNGS Copyright © 2022 China Insights Consultancy. All rights reserved. 6 病原体检测行业概览 物理学检测 光学检测 公司案例 免疫学检测 分子生物学检测 微生物学检测 资料来源：灼识咨询传染病检测强调快速、准确地对病原体进行判断，我国传染病检测 数量巨大，检测手段以基于分子生物学的核酸检测及免疫学检测为主 相 对 较 弱 相 对 较 强 按照检测模式，传染病原体检测可分为两大类此类传染病主要在院内检测检测人群 时效性 通量 疾病 主要检测手段