蔣超 周奮進 賀小麗
摘要:B細胞刺激因子作為腫瘤壞死因子超家族的成員,在B細胞發(fā)育、功能調節(jié)和自身免疫性疾病的發(fā)病中發(fā)揮重要作用,其缺陷或過量表達均可引起機體免疫失衡,從而誘發(fā)多種疾病。與B細胞刺激因子相關的蛋白主要包括靶向B細胞刺激因子或其受體的抗體和多肽,其中抗體可以用于治療與B細胞刺激因子有關的自身免疫疾病如系統(tǒng)性紅斑狼、干燥綜合征和類風濕性關節(jié)炎等。本文基于DWPI和CNABS數據,對其中檢索得到的靶向B細胞刺激因子的抗體的專利樣本數據進行了統(tǒng)計,分析了該了領域申請量隨時間變化的趨勢、技術來源國、主要申請人,并對重點申請人的技術發(fā)展脈絡作梳理,以期了解該領域技術發(fā)展趨勢,提高該領域審查效率和質量。
關鍵詞:B細胞刺激因子;BLys;抗體;自身免疫疾病
中圖分類號:R730.5;G306文獻標識碼:A 文章編號:1003-5168(2020)12-0105-04
1999年Moore[1] 首次發(fā)現了B細胞刺激因子。與此對應,與B細胞刺激因子相關的蛋白制劑如抗體的研究也始于20世紀90年代末,由于B細胞刺激因子在B細胞發(fā)育、功能調節(jié)和自身免疫性疾病的發(fā)病中發(fā)揮重要作用,因此,B細胞刺激因子的缺陷或過量表達均可引起機體免疫失衡,從而誘發(fā)多種自身免疫性疾病。由于自身免疫性疾病嚴重危害人類健康,因此,對于B細胞刺激因子與自身免疫性疾病關系的相關研究各國一直都在開展。本文利用國家知識產權局的S系統(tǒng),選擇 CNABS 為中文專利數據庫,SIPOABS/DWPI 為外文專利數據庫,使用關鍵詞進行檢索,包括:B細胞刺激因子、抗體、blys、baff、B lymphocyte stimulator、Neutrokine-α、TALL-1、BR3、B淋巴細胞刺激因子、TACI、BCMA等,通過人工閱讀去噪、合并同族最終得到專利數據樣本248項。并以此為專利數據樣本,對與B細胞刺激因子相關蛋白的專利申請量趨勢、涉及技術領域、申請國、申請人進行了分析,以及梳理了重點申請人的技術發(fā)展路線。
1 全球專利申請量變化趨勢
B細胞刺激因子是1999年由Moore首次發(fā)現的新的促炎細胞因子。因此,相關的全球專利申請也是從1999年開始呈現大致上升的趨勢,從2000年至今的申請項數基本保持在10件以上,說明對與B細胞刺激因子相關抗體的的專利技術的研究一直在不斷發(fā)展變化。就全球申請項數而言,2002年以后是整個技術領域的指數上升時期,相關技術專利的申請項數迅速直線上升。2010年以后,雖然相關技術仍在進步,但專利申請件數有所下降并在此后緩慢的下降。尤其是在葛蘭素史克旗下的人類基因組科學有限公司研制的抗B細胞刺激因子的單抗貝利木單抗(商品名為Benlysta)在2011年被FDA獲批上市后,整個技術相關領域的申請量有一個明顯的下降趨勢。
與B細胞刺激因子相關蛋白制劑的專利在中國大陸的申請量一直未突破10項/年。總體而言,大部分國內的申請人只在中國大陸進行專利申請。但是,在2011年單抗貝利木單抗(商品名為Benlysta)被FDA獲批上市后,國內申請人在相關領域的專利申請量反而有所提高,可能是該新藥的獲批上市引起了國內申請人對該領域的關注。
2 專利技術領域分析
為了進一步的了解與B細胞刺激因子相關抗體涉及的技術領域并指導相關專利的檢索,本文對專利樣本所包含的標準IPC分類號進行了頻次統(tǒng)計。與樣本檢索時的關鍵詞相呼應,由于與B細胞刺激因子相關蛋白中最主要研究的還是針對該因子的抗體,因此出現頻次最高的分類號是A61K 39/395(抗體;免疫球蛋白),其次是描述產品用途的A61P 35/00(抗腫瘤藥,由于B細胞刺激因子也可以調節(jié)B細胞的功能)、A61P 37/02(治療免疫或過敏性疾病的免疫調節(jié)劑)以及A61P 29/00(非中樞性止痛劑,退熱藥或抗炎劑,例如抗風濕藥;非甾體抗炎藥)。此外,A61P 37/00(治療免疫或過敏性疾病的藥物)在表中還包含兩個下位的分類號A61P 37/02(治療免疫或過敏性疾病的免疫調節(jié)劑)以及A61P 37/06(治療免疫或過敏性疾病的免疫抑制劑),可見,治療免疫或過敏性疾病是與B細胞刺激因子相關抗體的主要用途。最后,從分類號頻次的信息可以看出,與B細胞刺激因子相關抗體主要被用于制備治療免疫、過敏性疾病的藥物。
3 技術原研國分析
對技術原研國的分析通??梢苑从吃谠擃I域各個國家的技術發(fā)展水平,根據去噪后的24篇專利的本申請來確定技術原研國,提取分析后得到的主要技術原研國分布,排名前4的分別為美國、中國、英國、瑞士,四個國家的申請量占了總申請量的81%左右,其中美國以42%的優(yōu)勢絕對領先,這也彰顯了美國作為全球知識產權強國的地位,充分說明其具有較強的研發(fā)能力和專利布局意識。而中國排名第2,也表明中國研發(fā)實力和知識產權保護意識有了很大的進步。英國雖然排在第3,但是英國葛蘭素史克旗下的人類基因組科學有限公司(之前為美國公司)目前擁有本領域唯一一個被FDA獲批上市的針對B細胞刺激因子的單抗貝利木單抗(商品名為Benlysta)??梢?,英國在該領域也有著不俗的實例。
4 全球重點申請人排名
提取DWPI數據庫樣本的申請人CPY數據并統(tǒng)計其排名,列出了申請人出現頻次最高的10個申請人。在與B細胞刺激因子相關蛋白制劑領域的行業(yè)巨頭為葛蘭素史克公司,其旗下的人類基因組科學有限公司目前擁有唯一一個被FDA獲批上市的針對B細胞刺激因子的單抗貝利木單抗(商品名為Benlysta),該藥成為56年來首個用于治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡的新藥??梢?,在該領域,葛蘭素史克公司目前一強獨大。最后,就中國申請人而言,天津大學是唯一排在前10位的中國申請人,但是其專利申請主要在中國國內并沒有通過PCT進入其他國家。
5 重點申請人專利技術分析
5.1 葛蘭素史克公司
葛蘭素史克(GSK),以研發(fā)為基礎的藥品和保健品公司,產品遍及全球市場。葛蘭素史克由葛蘭素威康和史克必成合并而成,于2000年12月成立。兩家公司的歷史均可追溯至19世紀中葉,各自在一個多世紀的不斷創(chuàng)新和數次合并中,在醫(yī)藥領域都確立了世界級的領先地位。葛蘭素史克公司在抗感染、中樞神經系統(tǒng)、呼吸和胃腸道/代謝四大醫(yī)療領域代表當今世界的最高水平,在疫苗領域和抗腫瘤藥物方面也雄居行業(yè)榜首。此外,公司在消費保健領域也居世界領先地位,主要產品包括非處方藥、口腔護理品和營養(yǎng)保健飲料。在與B細胞刺激因子相關抗體領域,葛蘭素史克在2012年收購了人類基因組科學有限公司(HGS)并獲得了其對針對B細胞刺激因子的單抗貝利木單抗的所有權。本文所述的葛蘭素史克公司也包括人類基因組科學有限公司(HGS)。
英國葛蘭素史克公司相關專利申請總數為22項。在這22項中,進入中國的專利申請為6項,主要是保護抗B細胞刺激因子的單鏈及其相關應用的專利并對其篩選得到的重點抗體貝利木單抗進行了保護。雖然,從1990年至今每年專利的申請項數不多,但是該公司的申請比較穩(wěn)定,基本上每年新的都有相關的專利申請。英國葛蘭素史克公司在相關領域的技術研發(fā)持續(xù)穩(wěn)定,且目前仍在相關領域進行研究并申請專利進行保護。
5.2 技術發(fā)展路線
與B細胞刺激因子相關的蛋白制劑主要包括靶向B細胞刺激因子或其受體的抗體和多肽。其中抗體可以通過阻斷B細胞刺激因子與其受體的結合從而用于治療與B細胞刺激因子有關的自身免疫疾病如系統(tǒng)性紅斑狼(systemic lupus erythematosus,SLE)、干燥綜合征( sjogren's syndrome,SS)和類風濕性關節(jié)炎( rheumatoid arthritis,RA)等。
5.2.1 靶向B細胞刺激因子或其受體的抗體。2001年6月,葛蘭素史克旗下的人類基因組科學有限公司(HGS)與劍橋抗體技術有限公司共同首次向美國專利局提交了關于特異性結合BLyS的抗體的專利申請文獻1(US2001019110,申請日20010615)。在文獻1中公開了通過噬菌體展示技術篩選得到的上千種能特異性識別人和小鼠BLyS的單鏈抗體(scFv)以及對單鏈抗體進行了人源化的改造。在其中文同族專利文獻2(CN1492878,申請日20010615)最后授權的權利要求中只保護了與SEQ ID NO:327的1-123(即重鏈可變區(qū)序列)和139-249(即輕鏈可變區(qū)序列)具有至少95%相同性的抗體,并限定了BLyS蛋白的氨基酸序列以及其形式為三聚體以及保護了上述抗體在制備治療自身免疫疾病如類風濕性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡以及干燥性綜合征的藥物的用途。
2003年,人類基因組科學有限公司(HGS)從篩選的抗體庫(即在文獻1中公開的上千種抗體)中,確認了一種候選抗體lymphoStat -B,也就是后來的貝利木單抗。HGS首先選取了6個親和力高的scFv,將其轉為IgG形式,顯示hBLySmAb-1、hBLySmAb-2有最強的抑制效果。由此確定了2個候選scFv,接下來HGS對這2個scFv進行親和力成熟改造:對這2個scFv的VH CDR3末端6個氨基酸進行隨機突變,篩選出對應的親和力更強的scFv。HGS由此確定了2個候選scFv:hBLySsc-1.and hBLySsc-2,接下來HGS對這2個scFv進行親和力成熟改造:對這2個scFv的VH CDR3末端6個氨基酸進行隨機突變,篩選出對應的親和力更強的scFv,即hBLySsc- 1.1(IC50為0.7nM,比hBLySsc-1高10倍)和 hBLySsc-2.1(IC50為0.2nM,比hBLySsc-1高20倍)。HGS將親和力改造的scFv庫中選取親和力最高的30幾個scFv都轉為IgG形式,再次測定親和力。hBLySsc-1.1轉為IgG后的hBLySmAb-1.1具有最強的活性,成為候選藥物,命名為LymphoStat-B(即貝利木單抗)。同時,人類基因組科學有限公司在專利文獻3(EP1933873,申請日20061005)對上述抗體重鏈和輕鏈的CDR區(qū)進行了保護并將B細胞刺激因子重新命名為Neutrokine-α。此外,在該專利的實施例中還對中和Neutrokine-α(即B細胞刺激因子)蛋白的抗體(Belimumab(貝利木單抗))治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡以及類風濕性關節(jié)炎的臨床試驗結果進行了總結:HGS對貝利木單抗進行了一系列體內體外試驗,發(fā)現貝利木單抗對BLyS有高親和力,如能導致食蟹猴脾臟和淋巴結的B細胞衰竭。證實LymphoStat-B具有治療自身免疫病的潛力。之后HGS便加緊推進LymphoStat-B的系統(tǒng)性紅斑狼瘡以及類風濕性關節(jié)炎適應癥的臨床研究,其中類風濕性關節(jié)炎適應癥在II期失敗,系統(tǒng)性紅斑狼瘡則繼續(xù)前行。
葛蘭素史克旗下的人類基因組科學有限公司在2005年申請的專利文獻4(US20050255532,申請日20050210)中公開了一種施用BLyS抑制劑以及免疫抑制藥物用于降低哺乳動物中免疫球蛋白水平的方法,其中是BLyS抑制劑可以是抗BLyS的抗體。專利文獻5(US20070086979,申請日20061005)中公開了公開了一種Neutrokine-α的抑制劑,其可以是抗Neutrokine-α的抗體(即貝利木單抗)。該抗體可以用于治療體內抗核抗體的濃度高于30IU/mL的患者。此外,文獻5也記載了一種處方,該處方包括作為緩沖劑的組氨酸、表明活性劑聚山梨酯醇、NaCl以及貝利木單抗,pH為6.0。同時,還公開了該處方可以用于治療自身免疫疾病如類風濕關節(jié)炎、干燥綜合征等。
之后,在文獻6(US20090081213,申請日20080805)公開了使用貝利木單抗治療自身免疫缺陷相關疾病如干燥綜合征的方法并對貝利木單抗施用的時間以及劑量進行了限定。此外,在實施例中對貝利木單抗治療自身免疫疾病中的干燥綜合征的臨床試驗結果進行了總結。在文獻7(US20110014190,申請日20100212)中公開了一種病人提高移植器官后的耐受度的方法,包括施用給病人有效劑量的B細胞刺激因子抑制劑從而延緩或抑制病人體內移植器官的免疫排斥。上述B細胞刺激因子抑制劑可以是貝利木單抗。之后,HGS公司在2010年申請的專利文獻8(US20110117093,申請日20101028)公開了一種臨床治療或診斷患有自身免疫疾病的個人的方法,包括分析從診斷患有自身免疫疾病的個人提取的生物樣本,檢測B細胞中是否存在BCMA蛋白的大量表達,其中BCMA蛋白的表達水平與自身免疫疾病相關,之后根據該結果選擇對其最有效的治療方案;其中該方案包括施用BLyS抑制劑。該抑制劑選自BAFF-R-Ig、TACI-Ig或BCMA-Ig??梢?,在靶向BLyS的單鏈抗體研制成功之后,HGS公司進而將研發(fā)方向選擇在了與B細胞刺激因子結合的受體BAFF-R、TACI和BCMA與免疫球蛋白進行融合構建重組免疫球蛋白上。
之后在2011年申請的專利文獻9(US20110311548,申請日20110617)中公開了一種治療、預防或改善患者哮喘的方法,包括給患者施用有效劑量的抗B細胞刺激因子的抗體從而治療、預防或改善患者的哮喘病。其中抗B細胞刺激因子的抗體為貝利木單抗??梢?,HGS公司直到2011年仍然在為抗B細胞刺激因子的抗體貝利木單抗在治療其它適應癥的專利進行布局。
如前所述,葛蘭素史克在2012年收購了人類基因組科學有限公司。之后葛蘭素史克公司繼續(xù)對貝利木單抗的用途進行拓展并在專利上進行布局并在專利文獻10(WO2017050833,申請日20160921)公開了一種將結合B細胞刺激因子的抗體貝利木單抗與結合CD20的抗體聯合使用治療自身免疫疾病的方法,并在權利要求中對治療周期以及施用量進行了詳細的限定??梢姡鹛m素史克公司(包括HGS公司)在布局抗體(即貝利木單抗)專利同時,也積極地拓展保護其在治療不同疾病以及聯合治療中的應用。
6 結語
本文根據專利數據庫(CNABS、DWPI)針對與B細胞刺激因子相關抗體的專利申請進行了全面檢索,分析了相關專利的全球以及中國申請量趨勢,重點申請人的在華以及全球的申請量趨勢,技術領域分布,主要技術原研國,主要原研國歷年申請量趨勢,主要申請目標國,并重點介紹了主要創(chuàng)新主體葛蘭素史克公司的相關產品的技術演進路線,希望對該領域的突破和新技術的創(chuàng)造提供思路。
參考文獻:
[1] Paul A. Moore, Ornella Belvedere, Amy Orr等,BLyS:member of the tumor necrosis factor family and Blymphocy testimulator[J] .Science, 1999,285(5425):260-263.
[2] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Antibodies that immunospecifically bind to blys: WO2002002641 [P],20010615.
[3]人類基因科學公司.免疫特異性結合BLyS的抗體:CN1492878[P],20010615.
[4] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Methods and compositions for use in treatment of patients with autoantibody positive diseases:EP1933873[P],20061005.
[5] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Antibodies that immunospecifically bind to B lymphocyte stimulator:US20050255532 [P],20050210.
[6] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Methods and compositions for use in treatment of patients with autoantibody positive disease:US20070086979[P],20050210.
[7] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Methods and compositions for use in treatment of patients with autoantibody positive disease:US20090081213[P],20080805.
[8] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Use of b lymphocyte stimulator protein antagonists to promote transplantation tolerance:US20110014190[P],20100212.
[9] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Antibodies that immunospecifically bind to b lymphocyte stimulator protein:US20110117093[P],20101028.
[10] HUMAN GENOME SCIENCES INC. Use of b lymphocyte stimulator protein antagonists to treat asthma and other allergic and inflammatory conditions of the respiratory system:US20110311548[P],20110617.
[11]GLAXOSMITHKLINE INTELLECTUAL PROPERTY MANAGEMENT LIMITED.? Dosing regimen of combination of Anti-cd20 and Anti-blys antibodies:WO2017050833[P],20160921.