文丨張楠

在基因測序行業，Illumina盤桓地球霸主地位已多年，至今無法撼動。在10月24日其2017年第三季度財報公佈前夕，先來回顧下大佬一路走來的輝煌歷程，也是醫療產業巨頭盤點系列的首篇之作。

Illumina於1998年4月在加利福尼亞州組成，2000年7月在特拉華州完成重組，至今已成立近20年，擁有5500名員工。它既是全球最大的基因檢測設備開發商、提供商，也是最大的基因檢測耗材的提供商。面向的客戶有基因組研究中心、學術機構、實驗室、臨牀機構、藥企、生命技術公司、農產品基因組鑑定研發公司和用戶基因組鑑定服務公司等。

2017年福布斯公佈了全球最具創新力公司榜單，Illumina榮列第18位；2014年曾被美國麻省理工《科技創業》雜誌評選爲2014全球最聰明的50家公司之一。如今，其市值高達300億美元。

三足鼎立的業務線

Illumina

公司的產品線主要分爲三大類，高通量生物芯片檢測儀，高通量測序儀及定量PCR儀。

Illumina是以基因芯片業務起家的，所以高通量生物芯片技術也是其成長髮展的重要里程碑。據悉，基因芯片技術是通過微陣列（Microarrray）技術將高密度DNA片段陣列通過高速機器人或原位合成方式以一定的順序或排列方式使其附着在玻璃片等固相表面，以熒光標記的DNA探針，進行大量基因表達及監測等研究。

2005年推出第一款芯片後，Illumina持續創新開發了基於Beadlab System的靶向單核苷酸多態性（SNP）分型和全基因組關聯分析（GWAS）、檢測細胞遺傳學改變和拷貝數變異（CNV）檢測、DNA甲基化芯片和mRNA表達譜芯片等一系列生物芯片服務解決方案。用戶可根據不同需求選購現成芯片、定製或半定製不同芯片產品。

據瞭解，Beadlab平臺作爲其開發的頂級高通量SNP基因分型系統，每天可完成超過44萬個基因分型，後續一系列表達譜檢測技術都在它的基礎上應運而生。

代表產品爲Infinium® Global Screening Array (GSA) 聯盟芯片，該款高通量芯片於2016年發佈，覆蓋多個種族的基因組，包括與臨牀研究相關的變異，適用於藥物基因組學、新生兒篩查研究、風險分析以及潛在臨牀關聯確認的標記。功能上，採用24個樣品的Infinium形式，包含66萬個標記，最多允許添加5萬個定製標記。

據悉，2017年9月底Illumina還推出全球首款針對東亞人羣優化的高通量芯片產品ASA（Asian Screening Array），不同地是，它包含了多至75萬個標記，是迄今爲止對東亞地區的低頻突變體（MAF爲1-5%）覆蓋度最佳的芯片，極大促進了對東亞人羣的低成本大規模基因分型。

在高通量測序儀方面，Illumina顯然是全球巨無霸級別的最大贏家。今年的大動作無疑是Illumina於1月份重磅推出NovaSeq系列測序儀，開啓了人類百元基因組時代，也是llumina有史以來推出的最強大測序儀。

Illumina大中華區市場總監倪濤曾表示，就通量而言，原來市場上通量最高的HiSeq X 10，單機一個run能夠產出1.8T的數據；但NovaSeq系列S4，一個Run就可以產出6T的數據。

2014年Illumina推出HiSeq X 10系列，將基因組測序成本降到激動人心的1000美元，已經對整個行業起到巨大推動作用，而今又推出百元測序儀NovaSeq系列，稱得上是對基因產業作出的最大貢獻，所以在測序儀方面其壟斷地位短期無望被顛覆。

2017年Q2財報顯示，Illumina第二季度營業收入爲1.43億美元（同比下降11.65％），淨利潤1.28億美元（同比上漲6.3%），其中產品收入從2016年第二季度的5.1億美元增長了近7%，達5.43億美元，服務和其他收入從去年同期的0.9億美元增長了32%，達到1.11億美元。對充滿期待的NovaSeq，Illumina公司首席執行官Francis deSouza曾激動說道：“我們對Q2強勁的業績表示滿意，NovaSeq平臺的需求超出了公司本季度預期。”

實際上， Illumina作爲全球二代測序儀生產領先企業，自2006年進軍市場以來，在NovaSeq系列之前還陸續發佈了HiSeq，MiSeq，NextSeq等一系列測序儀器。

HiSeq適合大規模生產，家族成員有HiSeq 2000，HiSeq 2500，HiSeq 3000，HiSeq 4000。據基因谷報道，HiSeq系列測序儀問世以來，以通量高、產量大，生產規模著稱。在大型全基因組測序，全轉錄組，全外顯子組測序，靶向基因測序方面優勢明顯。HiSeq 3000/4000系統則基於成熟的HiSeq 2500系統，3.5天內可完成12個基因組、100個轉錄組或180個外顯子組測序，爲生產級測序能力設立了一個全新的標準。

在HiSeq基礎上出了加強X版，有HiSeq X Five和HiSeq X Ten。HiSeq X Ten系統是由一套共10臺超高通量的HiSeq X儀器組成，每年能帶來超過18,000個人類基因組，而每個基因組的價格約爲1000美元，讓癌症和複雜疾病的研究達到新的水平，預示千元基因組時代降臨。

MiSeq系列是桌面式高通量測序儀，以高效便捷、快速簡約的風格爲特徵。適合靶向和小型基因組測序的一類儀器。MiSeq測序儀單次運行測序讀長高達2×300 bp，在微生物多樣性分析、宏基因組測序、轉錄組de novo測序、微生物基因組測序、小RNA測序、ChIP-Seq以及外顯子測序等方面是業內最準確且最易用的臺式測序儀。此外，MiSeq Dx系統是首個經過FDA批准的體外診斷（IVD）測試平臺；MiSeq FGx 是專爲法醫基因組分析應用而設計，供研究、法醫和親子鑑定使用。

還有NextSeq系列，有NextSeq 500和NextSeq 550。而NextSeq 550在NextSeq 500基礎上，對光學成像模塊及試劑版本進行升級，使檢測精度及儀器穩定性大幅提升；在數據分析上，可實現與互聯網無物理連接。2015年安諾優達於就與Illumina聯合開發用於生育健康的NextSeq 550AR測序儀。

另一個細小分支是定量PCR儀器，Illumina 公司於2010年7月推出了第一款實時熒光定量PCR儀--Eco，這是收購一家定量PCR儀廠後而擴增的產品線。

回顧Illumina發展史上重要的幾個關鍵節點，1998年4月1日公司成立。最初只有25人迷你團隊，以銷售微陣列芯片爲主；2000年7月1日，Illumina首次公開發行股票，招募1億餘美元；2007年Illumina迎來歷史性時刻，以6億美元收購基因測序公司Solexa，標誌其正式進軍基因測序市場，這被稱爲公司史上最重要的收購，隨後2008年公司重組，確定基因芯片分型與基因測序並舉的戰略路線。2014年發佈千美元的高端基因測序儀，2017年再接再厲推出百美元測序的儀器。

拓展全產業鏈

實際上，除了上游基因測序儀器和試劑開發和銷售，爲貫穿打通整個產業鏈，Illumina還奮力向中下游延伸，拓展產品線，反哺上游利潤。拓寬產業鏈的捷徑就是大舉併購、收購，豪買小企業以及戰略合。

天風證券顯示，據BCC Research 預計，全球基因測序市場未來幾年將保持超過20%的增速， 至 2018 年將達到約 117 億美元。當前基因測序行業熱點有無創產前檢測(NIPT)、腫瘤治療，以及直接面向消費者(DTC)的應用等早期開發領域，Illumina也在上述領域不斷滲透，全面佈局以打造成熟生態圈。

在上游，Illumina 穩固佔據測序儀器市場 70%份額；

在中游，2016年成立腫瘤液態活檢子公司Grail，建立泛癌症篩查試驗，佈局腫瘤檢測。同時與Bio-Rad 獨家合作，推出支持數千個單細胞高通量測序的端到端商業解決方案，提高效率，降低成本。

2012年收購英國的遺傳變異測序服務公司Blue Gnome，2013年收購無創產前診斷公司Verinata Health，而且2014年，Verinata Health向FDA提交基於HiSeq2500的 Verifi無創產前檢測，以獲得體外診斷的許可。

2014年7月，Illumina繼續收購專注於伴隨診斷及其他IVD的諮詢公司Myraqa；同年，Illumina聯合多個癌症研究中心，宣佈成立AGC（規範基因組聯盟）聯合機構，指導下一代測序技術在腫瘤臨牀診斷中的應用。

至此，Illumina憑藉測序技術的優勢快速進入基因測序的臨牀應用領域。不難理解，如果整個基因行業就像一個水庫，在掌握上游的開關水閥後，水池養魚的決定權自然也在Illumina手中，不插手養魚贏利簡直沒道理。

在高技術門檻的基因測序行業，Illumina還收購了技術領先的小而美企業，比如Advanced Liquid Logic（數字微流控技術）、Genologics（生命科學軟件公司）、NextBio（軟件技術公司）、Epicentre（基因試劑盒），自2005年以來，Illumina在併購領域的投資已超過12億美元。

在下游，Illumina 努力打造開放生態圈平臺，吸引包括 Royal Philips、 IBM Watson 健康等合作伙伴利用公司平臺開發試劑，提供完整的解決方案。其實不僅是臨牀應用，消費級基因檢測領域也有Illumina龐大身影。

Illumina成立了基因組學公司 Helix，致力開發基因測序的商業化之路，今年7月，雙方打造DNA界的App Store（DNA應用商店），這被MIT Review評爲“2016年十大突破技術”。而且Illumina還推出雲端信息學架構 BaseSpace Informatics Suite，與梅奧診所聯手打造最完整的基因組學工具和解決方案，向精準醫學更進一步。

面對中國巨大的海外待開發市場，Illumina當然不會放棄，先後與貝瑞和康、安諾優達合作開發適用於中國無創產前檢測市場需求的高通量基因測序儀 NextSeq CN500 和 NextSeq 550AR，並獲得 CFDA 批准，實現測序設備國產化。對於其Q3財報數據，就讓我們拭目以待吧!