源起基金重點關注領域——質譜行業（三）
質譜(MS)是一種用來鑒定樣品中化學成分的分析技術，主要通過電離化合物生成帶電分子或分子碎片,并測量其質荷比和豐度來完成鑒定。
分析樣品進入質譜儀后，在離子源的作用下被轉換為氣態的陽離子（帶正電）或陰離子（帶負電），隨后氣態離子在質量分析器里磁場與電場的共同作用下，會產生不同的運動軌跡打在檢測器上，進而由檢測器將其轉換為不同的電信號，再由計算機將信號轉換為質譜圖，質譜圖為離子信號與質荷比的函數曲線圖。
在質譜圖中，分子離子和碎片的質量數可用于確定化合物的元素組成或同位素特征。元素可通過其質量數進行唯一鑒別。
隨著新技術的突破，各種體外診斷新理論、新技術的出現，臨床質譜檢驗近年來發展迅猛。其憑借高特異性、高靈敏度、多指標聯檢，成為了體外診斷領域最富生命力的新技術之一，逐漸展露出成為精準醫療領域下一個黃金賽道的潛力，源起基金團隊對于該行業及上下游也保持著高度的關注。
臨床質譜市場
基于行業驅動因素對2021年中國臨床質譜主要細分市場的規模進行了計算，得出質譜技術在新生兒遺傳代謝病篩查市場的規模為17.20億人民幣，在微生物檢測市場規模為20.5億人民幣，在藥物濃度監測市場的規模為38.55億人民幣，在維生素檢測市場的規模為17.54億人民幣。
結合質譜在類固醇、甲狀腺激素、蛋白質、核酸檢測、微量元素檢測等領域也有應用，2021年中國臨床質譜整體市場規模超百億人民幣，潛在空間值得持續期待。
圖 | 2021年中國臨床質譜代表項目市場規模，源起基金整理
中國臨床質譜市場規模將快速增長。中國臨床質譜行業處于發展早期，隨著臨床質譜常規應用滲透率提高，以及內分泌激素、兒茶酚胺、兒童用藥、微量元素、藥物基因組、毒物分析等更多新興項目、技術平臺投入臨床，中國臨床質譜市場將快速增長。特別是阿爾茨海默癥、心血管病和腫瘤的檢測將成為未來重要的臨床質譜增量市場，中國阿爾茨海默癥患者約1000萬，心血管患者人數達到3.3億人，龐大的臨床檢測潛在群體為行業構筑了市場藍海。
2019年美國臨床質譜檢測市場總量大約在90億美元，主要應用領域中，約40%用于藥物濃度檢測，約36%用于小分子標志物檢測。2019年我國臨床質譜市場大概為20億，其中約50%用于新生兒篩查，30%用于維生素的檢測,10%為微生物檢測。
美國臨床質譜占檢驗比重15%，中國潛在市場300億。全球市場質譜產品臨床應用有望實現20%以上增速，其中美國臨床質譜市場占醫學檢測市場15%，且占比仍在持續擴大，中國臨床質譜僅占醫學檢測市場不到1%，按15%占比預測，國內臨床質譜中期潛在空間300億元，長期市場有望繼續擴容。
質譜儀市場
圖 | 2018-2026全球質譜儀市場規模及測算（單位：億美元），禾信儀器招股說明書
全球質譜儀市場高速增長，2015年全球質譜儀市場規模為49億美元，根據Zion Market Research預計，2021年全球質譜儀市場規模將達77.26億美元，2015年-2026年年均復合增長率達7.9%，從2018年的62億美元增長至2026年預測的112億美元，市場規模接近翻倍。在下游應用領域需求拉動下，全球質譜儀市場將保持穩健增長態勢。
中國是質譜儀發展增速最快的區域，進口產品占有率近90%。預計2025年國內質譜儀市場規模有望突破200億元。2020年，國內質譜儀市場規模達151億元，占全球市場30%左右，2015年-2020年年均復合增長率約9.5%；根據海關總署數據，2014-2020年我國進口質譜儀由44.7億元提升至105.2億元(CAGR=15.3%)，進口依賴度由2014年的94.7%降至2020年的74.0%，呈現改善趨勢。從進口設備國家來看，美國、德國、新加坡、日本是我國進口質譜儀數量靠前的幾個國家。
根據SDI統計，國產質譜儀在環境領域已經初露鋒芒，目前醫學食品領域也涌現一批優質企業，國產替代序幕拉開。
圖 | 2018-2026年我國質譜儀市場規模預測(單位：億元)，Zion Market Research
2019年國內用于臨床檢測的質譜儀銷量約300臺，相比十年前只有約10臺臨床質譜的銷售已不可同日而語；特別是2018年被認為是我國質譜元年，技術經驗的積累，資本的介入，使得臨床質譜經有了較大拓展。
圖 | 2019年中國質譜儀各類終端銷售額(單位：億元)，源起基金整理
2019年質譜儀采購總金額為17.41億元，中標臺數865臺(數據來源于采購網，不包括非招標形式采購以及未公開采購項目)；各類型機構采購金額中，監管機構采購金額最多，達到7.48億，高校采購次之為4.79億，科研院所為3.22億，醫院采購量達到1.92億元。
根據中國海關統計數據顯示，2018年我國質譜儀進口數量為12,426臺，主要從美國、德國、新加坡、日本等國家進口，其中從美國進口數量為4,853臺，占我國質譜儀進口數量39.06%。我國質譜儀進口金額整體呈現逐年增加趨勢，自2014年的44.68億元增加至2018年的95.77億元，年均復合增長率達21.00%。
圖 | 2018年我國質譜儀進口比例，中國海關
目前國產質譜與進口品牌仍存較大差距，特別是國際主流質譜生產企業離子源與質量分析器的核心專利，短期仍是制約國產質譜設備發展關鍵因素。我國在質譜儀領域的產業化創新及應用水平均落后于西方發達國家，國內高端質譜儀市場被國際行業巨頭壟斷。
國內掌握質譜儀所涉及原理、模擬、計算、設計、工程化、工藝化、生產、應用開發及維護等各環節專業技術的公司較少。LC-MS及GC-MS國產化率均不到2%。預計在核心專利到期或國產器械有較大技術突破前，國內質譜市場仍將以進口品牌為主。
隨著質譜儀市場的迅速增長，高等院校、科研院所、留學歸國人才加速推動國產質譜儀的研發，近年來在質譜核心技術及質量分析器等核心零部件上取得突破。
2006年，東西分析推出國產首臺商用四極桿氣質聯用儀GC-MS3100，標志著國產質譜儀器開始進入市場。
臨床質譜儀國產替代是大趨勢。由于醫院對進口產品的天然信任感，以及進口和國產儀器獲得NMPA批準的時間差，早期國內醫院采購的質譜儀以進口為主。國產替代背景下，國內品牌在儀器端的獨特優勢正在形成，未來醫院會更傾向于選擇國內品牌。從引進質譜儀，到貼牌報證，再到儀器高度國產化，最終在臨床端實現普遍國產替代，這是我國檢驗設備的普遍發展路徑。
質譜商業化路徑
在商業模式迭代上，我國臨床質譜行業經歷了醫院自建方法學、LDT模式為主流、IVD模式快速興起的過程，未來，將是IVD為主，LDT為輔，LDT模式與IVD模式長期并存。
第一階段：醫院自建方法學。2018年以前，由于國內臨床質譜產業剛起步，配套不成熟，進口廠家不具備開發試劑盒能力，國內有開展質譜分析需求的醫院只能選擇采購進口質譜儀，自建方法學，存在品種少、難以大規模復制推廣、穩定性存疑等缺陷。
第二階段：LDT模式為主流，IVD模式萌芽。國內臨床質譜行業正式起步后，業內企業積極通過區域收樣盈利的LDT模式，跑馬圈地。
第三階段：IVD模式快速興起。小部分企業率先倡導IVD模式，目前IVD模式已經受到行業普遍認可，進展迅速。合規是行業標準化、規范發展的第一步。國內醫院有強大的檢驗團隊，外送樣本需求并不強烈，IVD模式可保證質譜項目質量可控、結果穩定準確，更受醫院信賴。
第四階段：IVD為主，LDT為輔。這是臨床質譜行業實現良性發展的最終階段，成熟項目使用IVD模式，LDT模式在早期IVD產品未獲批的情況下快速開展服務，特別適合創新類應用，兩種模式并行，壯大臨床質譜行業。
圖 | 臨床質譜商業模式迭代，源起基金整理
CFDA近年就質譜在臨床檢測方面的應用已有所放開，衛生部對新生兒疾病篩查規范推動MS-MS的應用；國家質檢總局與國標局對Maldi-TOF MS通則的制定則在一定程度上推動了其在微生物檢測領域的發展。
目前質譜各臨床應用領域的標準和監管辦法仍不完善，同時考慮到國外質譜早期臨床項目先以LDT形式在臨床醫學實驗室使用，國內相關機構已在積極制定LDT管理辦法，相關政策陸續完善出臺，將推動臨床質譜行業快速發展。質譜臨床應用空間的進一步打開，仍需持續關注LDT制度的放開與物價部門的態度。
長期以來，我國缺乏LDT相關的明確規定。2021年3月18日，國家藥監局發布修訂后的《醫療器械監督管理條例》，其中第53條明確指出，“對國內尚無同品種產品上市的體外診斷試劑，符合條件的醫療機構根據本單位的臨床需要，可以自行研制，在執業醫師指導下在本單位內使用。”該條內容被行業內普遍解讀為政府從法律法規層面對LDT予以認可，LDT模式的合法化將為臨床質譜檢測行業帶來發展機遇。
一方面，LDT模式將大大促進第三方獨立醫學檢驗行業的發展，使更多質譜檢測產品通過第三方檢驗服務快速落地，為企業創造一定現金流，并在此過程中積累相關數據，不斷完善產品；另一方面，LDT合法化使質譜檢測企業的發展潛力更為明確，有利于該領域初創企業的順利融資，進而推動整個行業創新發展。
尤其是在多組學結合發展的臨床檢驗新時代，利用基因組學、蛋白組學和代謝組學等組學工具搭配而成的臨床檢驗新路徑，需要“IVD+LDT”的新模式才能快速實現臨床轉化。
結語：精準醫療的前提是精準診斷，精準診斷的實現形式就是基因測序和質譜。質譜與基因測序一樣，由科研逐漸走向臨床，作為一種新興技術，臨床質譜與基因測序有許多共同點，現在的臨床質譜檢測類似于早期的基因測序，這也就意味著臨床質譜不僅可以復制基因測序的發展鏈路，還可以規避諸多發展瓶頸，迅速進入高速發展期。
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