二代反义寡核苷酸药物—Tegsedi^®

Inotersen (品牌名：Tegsedi^®)是一种用于皮下注射的反义寡核苷酸 (antisense oligonucleotide，ASO)，通过与TTR mRNA结合而导致突变型和野生型TTR mRNA降解，从而导致组织中血清TTR蛋白和TTR蛋白沉积的减少。于2018年在美国、欧盟和加拿大获得批准用于治疗由遗传性TTR淀粉样变性引起的多发性神经病的成年患者。

由甲状腺素转运蛋白 (transthyretin，TTR)基因中的遗传突变导致的TTR淀粉样变性称为hATTR (hereditary TTR amyloidosis)。hATTR有两种主要表现：多发性神经病和心肌病，全世界估计有5万名hATTR患者。

hATTR患者的TTR基因突变，导致TTR蛋白片段异常积累形成淀粉样蛋白沉积，主要发生在周围神经系统、心脏和胃肠道系统、眼睛、肾脏和甲状腺等组织和器官中，从而干扰TTR的正常功能并发生组织损伤。

hATTR引起的多发性神经病和心肌病分别是由错误折叠的突变TTR蛋白在周围神经中和心肌中积累引起的。

Ionis设计了Tegsedi^®来减少TTR蛋白的产生，TTR蛋白是甲状腺素转运蛋白淀粉样变性或ATTR的根本原因。

2018年3月，Ionis将Tegsedi^®的全球开发权利许可给了Akcea (Ionis旗下公司，于2014年成立)。

Tegsedi^®使用RNase H介导mRNA降解

ASO调控RNA功能的机制主要有：使用RNase H介导的mRNA降解、空间阻滞机制或剪接调节的作用。RNase H是一种内源性核酸酶，RNase H识别RNA/DNA异源双链体并催化裂解RNA，从而减少突变蛋白的表达。RNase H还可以防止RNA附着在核糖体上从而阻止蛋白质转录。

Inotersen通过RNaseH依赖机制阻止TTR蛋白的产生。

Tegsedi^®的化学修饰和gapmer设计

ASO的开发始于1970年代后期，但早期的未经修饰的ASO易被细胞内或血清核酸酶降解。

通过化学修饰的方式能够克服这些挑战，寡核苷酸的硫代磷酸酯取代 (phosphorothioate，PS)可以改善ASO的药代动力学；另外，其呋喃核糖基环上的2’-氧-2-甲氧乙基 (2’-O-2-methyoxymethyl group，2’-MOE)取代通过结合血清蛋白可以进一步改善药代动力学，这些修饰使得反义寡核苷酸不易被分解，延长了在体内的半衰期并提高了体内稳定性和安全性。

Inotersen包括20个PS修饰的DNA，是一种gapmer设计 (5-10-5 gapmer)：在寡核苷酸的5’端和3’端有5个2’-MOE修饰的核苷酸，中间有10个DNA核苷酸，以支持RNase H作用。

针对2’-MOE修饰技术，Ionis获得了美国专利US7101993B1 (1992年递交，有效期预计到2023年)，这一技术也应用在了Ionis的另一款反义RNA药物Spinraza中。

此外，针对gapmer设计，Ionis拥有涵盖第二代MOE gapmer反义药物的美国专利US7015315B1 (预计将于2023年到期)。

US7015315B1的权利要求1保护一种可与单链DNA或RNA特异性杂交的寡核苷酸，其包含核苷酸单元序列，这些序列分为具有2’-O-烷基取代的核苷酸单元的第一区域和具有2’-脱氧糖部分的核苷酸单元组成，且限定至少一个的所述核苷酸单元通过硫代磷酸酯键连接。

除了涉及化学修饰和结构设计的宽泛专利申请之外，Ionis递交了涉及Tegsedi^®具体产品的专利申请，为竞争对手设立障碍。

针对Tegsedi^®产品技术方案的专利保护

涉及核苷序列的专利家族

US8101743B2的权利要求1涉及寡核苷酸的核苷序列，包含20个连接核苷组成的修饰寡核苷酸，限定了核苷序列本身和互补核苷酸序列等，也限定了寡核苷酸的gapmer结构和包含修饰的糖链 (未限定糖链的具体结构)，范围相对宽泛。

这里Ionis一开始应该是想要获得一个更大的范围，US8101743B2实际上有多个同族US专利申请，这些申请的权利要求中大都请求保护多个核苷序列，不过目前来看除了US20180273949A1之外基本都放弃了，US20180273949A1在审的权利要求中涵盖多个不同序列的反义化合物，看来Ionis试图通过这个家族将更多的竞争对手阻挡在门外。

US8101743B2预计将于2025年到期，为了延长产品的生命周期，Ionis递交了另一个重要的家族，这两个家族的到期日间隔了长达六年之久。

涉及产品核心技术方案的PCT/US2011/034661家族

PCT/US2011/034661家族涵盖的技术方案种类比较多样，包括：涉及寡核苷酸结构、水溶液组合物、盐类组合物或治疗用途等。

Ionis以US61/329,538和US61/405,163为优先权，同时递交了美国申请US13/098,303和PCT/US2011/034661。

US13/098,303后来放弃了，不过衍生出来至少4篇US专利申请已经获得授权，至少1篇US专利仍处于在审状态。

比如：US9816092B2涉及寡核苷酸结构，限定了核苷序列、2’-MOE修饰以及修饰寡核苷酸上的胞嘧啶是5-甲基胞嘧啶，从inotersen来看，其胞嘧啶都是5-甲基胞嘧啶，涵盖inotersen结构。

US8697860B1涉及包含inotersen的水溶液组合物；US9399774B2涵盖使用inotersen治疗甲状腺素转运蛋白淀粉样变性的方法。

US9061044B2涵盖inotersen的钠盐组合物，FDA批准的说明书中Tegsedi^®的制剂为包含Inotersen钠盐作为活性成分。权利要求1中仅限定是一种单链修饰寡核苷酸盐的组合物。

“1.A compound consisting of a pharmaceutically acceptable salt of a single-stranded modified oligonucleotide consisting of 20 linked nucleosides having a nucleobase sequence consisting of SEQ ID NO: 80, wherein the modified oligonucleotide comprises: a gap segment consisting of ten linked deoxynucleosides; a 5’ wing segment consisting of five linked nucleosides; and a 3’ wing segment consisting of five linked nucleosides; wherein the gap segment is positioned between the 5’ wing segment and the 3’ wing segment, wherein each nucleoside of each wing segment comprises a 2’-O-methoxyethyl sugar, wherein each internucleoside linkage is a phosphorothioate linkage, and wherein each cytosine of the modified oligonucleotide is a 5-methylcytosine.“

PCT/US2011/034661进入中国的授权专利CN103038345B中限定了寡核苷酸的核苷序列、结构组成和化学修饰。

Ionis的专利申请策略：宽泛+精准双管齐下

Ionis最初对与具体产品无关的化学修饰和结构组成进行了保护。

而对于具体产品Tegsedi^®，Ionis试图构建一个宽泛的化合物家族，涵盖多种不同的序列，虽然这些专利申请不一定获得授权，但这些技术方案的公开使得其它申请人也没办法针对这些方案进行保护，也就增加了竞争对手仿制的难度。

时隔六年之后Ionis又针对产品的核心技术方案递交了巨大的专利家族，涵盖多个上市批准的技术方案，以实现对于产品的“精准保护”，这些专利申请大部分都获得了授权，从侵权角度来说增加了竞争对手判断侵权的难度。

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