美罗华后继者:Gazyva-Obinutuzumab
TiPLab 木桃
2017-10-27

Obinutuzumab (商品名Gazyva)是罗氏的重磅炸弹—利妥昔单抗(Rituximab,美罗华)的后继者。与利妥昔单抗一样,Gazyva也是罗氏通过收购而获得的,Gazyva最初源自于一家成立不久的初创企业,这家企业是如何开发这一产品并成功被罗氏收购的呢?

继利妥昔单抗后罗氏使出的又一“杀手锏”

面对来势汹汹的生物仿制药公司们,罗氏为了预防利妥昔单抗专利到期后的市场风险,又使出另一杀手锏—通过“biobetter”来建立新的游戏规则,使仿制药公司们措手不及。

Gazyva®是继利妥昔单抗之后诞生的新一代单抗 (biobetter),一款经过糖基工程化的人源化抗体,同样靶向B细胞表面的CD20,通过ADCC和直接介导细胞死亡来杀伤细胞。Obinutuzumab与利妥昔单抗的识别位点不同,可以介导更强程度的ADCC,临床研究结果显示其疗效优于利妥昔单抗。2013年,Obinutuzumab首次获得FDA批准 (利妥昔单抗的核心专利于2015年到期),用于治疗慢性淋巴细胞性白血病 (Chronic Lymphocytic Leukemia,CLL)。Gazyva®是第一个以突破性疗法身份获得FDA批准的药物,也是第一个获批的糖基工程化抗体。

Gazyva®
Gazyva®

其实Obinutuzumab的诞生并没有想象中的那么简单。最初糖基化的技术也不是罗氏首先发展的,而是源于一家刚成立不久的小公司GlycArt (当时利妥昔单抗都已经上市了),罗氏通过收购GlycArt获得了Obinutuzumab。那这个小公司是如何从众多的初创企业中脱颖而出,并成功获得罗氏青睐的呢?

GlycArt成长史

来自博士论文的一个想法

20世纪末,在克服了鼠源抗体的免疫原性问题后,第一代单抗在临床应用中取得了振奋人心的治疗效果,并相继获得了FDA的批准。不过,第一代抗体还普遍存在的问题就是对于肿瘤细胞的杀伤效果不够强。当时的一种解决方案是使用细胞因子的辅助疗法,细胞因子可以通过增加循环淋巴细胞的活性和数量以刺激ADCC。所谓ADCC,是指抗体的Fc区能够结合具有FcγR受体的杀伤细胞并触发其对靶细胞的杀伤活性。

后来人们发现直接改变Fc区的糖基化模式也可以增加抗体的生物活性,而抗体Fc区等分的N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)有助于提高抗体的ADCC活性。这一想法最初出自苏黎世联邦理工学院一位博士生Pablo Umaña的毕业论文中,但当时并未得到验证。而凭借课题组在哺乳动物细胞重组蛋白表达方面的专业技术,他们很快证实了先前的想法,并且还发现β(1,4)-N-乙酰葡糖胺转移酶III (GnTIII)作为一种糖基转移酶能够促进等分寡糖GlcNAc的形成,之后的研究结果也证实了在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中过量表达GnTIII,能够显著增加经改造的CHO细胞产生的抗体的体外ADCC活性。在发现了这一激动人心的研究成果后,他们将这一结果投稿至Nature Biotechnology上。并在论文投稿前,在美国递交了临时专利申请 (申请号US60/082581)。

就在论文正式发表后的几个月,他们以先前递交的美国临时申请为优先权,于优先权日的最后一天同时递交了两份专利申请,一份PCT国际申请 (PCT/US99/08711)和一份美国专利申请 (US09/294584)。与此同时,他们还发现这一技术在嵌合抗CD20抗体中能够发挥作用,这也为日后他们与罗氏之间的合作播下了种子。

成立GlycArt公司

2000年,他们着手对糖基化技术进行商业化,并于9月份成立了GlycArt公司。他们将这种提高抗体ADCC效应的平台技术称为GlycoMAb,即通过糖基化修饰的方法来提高抗体的ADCC毒性。公司成立后,GlycArt开始积极尝试与研发抗体的生物技术公司合作,证实这一技术平台及由该平台产生的抗体在临床上应用的可行性。

2003年,第一份美国专利申请 (US09/294584)获得了授权 (US6602684),权利要求1保护在宿主细胞中生产具有增强ADCC效应的多肽的方法,分为两个步骤, (a)对宿主细胞进行改造,从而表达至少一个编码具有GnTIII的多核苷酸,通过培养这种宿主细胞来产生具有经寡糖修饰的Fc区的多肽,其中GnTIII的表达量足以使得宿主细胞产生具有增强ADCC作用的多肽,多肽包括具有Fc区的全长抗体、抗体片段和融合蛋白;和(b)分离上述具有增加ADCC活性的多肽。也就是说US6602684保护的是一种平台技术,任何人若使用GnTIII来改造具有Fc区的任何多肽都会落入该权利要求的保护范围内。但如果使用一种不同于GnTIII的方法来对抗体进行糖基化改造则不落入此保护范围。

US6602684的权利要求1
US6602684的权利要求1

与罗氏合作,完成蜕变

GlycArt继续探索了糖基化技术在嵌合抗CD20抗体中的应用,他们构建了糖基工程化的人源化B-Ly1抗体 (即后来的Obinutuzumab),证实了糖基工程化的抗体并不会影响抗体的亲和力,并证实了经修饰的人源化B-Ly1抗体相对于利妥昔单抗可以对B细胞产生更强的杀伤作用。基于这些实验结果,GlycArt于2003年11月又递交了一份美国临时申请 (US60/517096),并在一年后的同一天以该临时申请为优先权递交了一份PCT申请 (PCT/IB2004/003896)和美国专利申请 (US10/981738)。

接下来,GlycArt便与罗氏展开了合作,启动了人源化B-Ly1抗体的临床前研发项目,并生产了一批经糖基化修饰的CD20二代抗体。在这期间,他们基于先前的专利申请US10/981738递交了分案并获得了授权 (US8883980)。有趣的是,该分案的权利要求1仅限定了一种结合人CD20的抗体,并限定了抗体的重链和轻链可变区序列,而在从属权利要求中对Fc区的糖基化修饰进行了限定。可见,任何与权利要求1中的抗体重链和轻链可变区序列相同的抗体都会落入US8883980的保护范围,而不管其Fc区是否进行过糖基化修饰。因此,US8883980可以阻碍那些可变区相同的生物类似药的上市。但是,如若抗体仅仅是CDR区与之相同而FR区与之不同,则并不会落入其保护范围内,因此竞争对手可以通过对FR区进行修饰来绕过这个专利。在抗体的专利保护中,如果只对抗体的CDR区作限定则会得到更大的保护范围,同时给竞争对手带来更大的障碍。

US8883980的权利要求1
US8883980的权利要求1

在获得了一些利好结果后,罗氏果断出手收购了这家拥有糖基化平台技术的GlycArt公司,Obinutuzumab后期的开发及商业化由GlycArt、罗氏和基因泰克共同完成。

GlycArt的发展历程
GlycArt的发展历程

你若盛开,清风自来

GlycArt在发现了一项平台技术后,首先申请了专利保护,然后开始与不同的制药公司求合作,在这期间,他们应用这一技术对现有重磅药的基础上进行改造以引起大公司的兴趣,最终与大公司成功实现合作也就顺利成章了。此外,GlycArt对其技术进行了强有力的专利保护,增加了日后被收购的砝码。大公司在收购技术驱动型公司时往往会考虑公司有没有对其核心技术做专利保护,如果已经做了充分的保护,那么以后将这些技术应用于产品中可以筑起壁垒增加竞争优势,这也是GlycArt能够获得罗氏青睐的原因之一。

从1996年博士论文中的一个想法至2005年被制药巨头罗氏收购,GlycArt仅仅用了不到十年的时间。GlycArt的历程很好地诠释了从实验室的一项技术实现商业化的过程,值得我们借鉴。

* 以上文字仅为促进讨论与交流,不构成法律意见或咨询建议。