哮喘靶向重磅药Xolair:奥马珠单抗Omalizumab
TiPLab 木桃
2018-01-19

奥马珠单抗 (Omalizumab,商品名Xolair)是一款治疗哮喘的重磅生物药,其研发过程历经曲折,这也为了解该药的专利保护情况增加了复杂性。

首个哮喘靶向药物—奥马珠单抗

奥马珠单抗是一种结合免疫球蛋白E (IgE)的人源化IgG1κ单抗,其可阻断IgE介导的过敏级联反应,减少炎症因子释放,从而有效控制哮喘的症状和发作。

2003年,FDA首次批准奥马珠单抗,用于治疗中重度持续性哮喘和慢性特发性荨麻疹。奥马珠单抗于2017年8月进军中国市场,也是在中国上市的首款治疗哮喘的单抗药物。2016年,Xolair®的全球销售额达到了23.56亿美元,是一款当之无愧的重磅生物药

奥马珠单抗的可变区是由人源框架区 (FR区)和鼠源互补决定区 (CDR区)组成,并将人源框架区的某些氨基酸残基突变为鼠源氨基酸残基,以提高抗体对抗原的亲和力,其轻链和重链的序列信息如下:

奥马珠单抗的轻链序列
奥马珠单抗的轻链序列
奥马珠单抗的重链序列
奥马珠单抗的重链序列

此外,奥马珠单抗还包含一个位于重链恒定区 (Asn-301)的N-糖基化位点,由CHO细胞株生产得到。

奥马珠单抗的研发过程可谓一波三折,这也为我们了解其专利保护情况增加了复杂性。

历经曲折的奥马珠单抗

开发靶向IgE抗体的主意最初是由一个位于休斯顿的小型生物制药公司Tanox提出的。Tanox为其申请了相关专利,随后还对该抗体进行了人源化 (TNX-901),但这时他们却没有了足够的资金进行接下来的研发。为了推进TNX-901项目,Tanox公司的两位创始人找到了Genentech公司并希望与他们达成合作。Tanox的科学家向Genentech描述了他们已经取得的一些成果,但谈判进行得并不顺利,二者最终没能达成合作。不过,Ciba-Geigy (后来与Sandoz合并为Novartis)认为这一项目十分有前景,于是Tanox最终与Ciba-Geigy携手共同开发抗IgE抗体

然而,在与Tanox接洽后不久,Genentech就启动了一个类似的治疗哮喘的抗IgE抗体的项目,并开发了一款与Tanox的IgE抗体结合性质类似的抗体,而且也进行了人源化 (即为后来的奥马珠单抗)。这使Tanox陷入了担忧,他们认为Genentech侵犯了其商业秘密。在与Genentech协商无果后,Tanox对Genentech提起了诉讼。这时候,Tanox递交的专利申请也陆续在美国获得了授权。在长达三年的纠纷之后,Genentech和Tanox达成了庭外和解。约定对各自拥有的专利进行交叉许可,并由Genentech、Novartis和Tanox三方共同对Genentech现有的抗IgE单抗进行开发、制造和商业化,上市后的奥马珠单抗由Novartis进行生产。

试想,如果Tanox在与Genentech进行协商之前,没有对自己的发明进行良好的专利保护,后续仅凭借“商业秘密”作为唯一的武器与Genentech周旋,将会处于非常被动的地位。所以,武装到牙齿不是为了拒人于千里之外,而是为了将来在谈判桌上以更加自信的姿态出现。因此,对于技术驱动型的公司 (特别是小公司),若有意与其他公司进行合作,需要主动对自身的知识产权和技术信息进行保护,以防合作没谈成,又泄露了自身的技术信息。

另一方面,药物研发的过程往往长达数年、甚至十几年,其中牵涉的企业也常常不止一家。所以,当我们想了解保护一款药物的专利保护情况时,不仅需要关注原研厂家,还需要回溯药物的开发历史以了解其它可能的申请人。奥马珠单抗来自于Genentech开发的抗IgE抗体,保护抗体活性成分的专利由Genentech申请。但是,制备抗IgE抗体的想法来自于Tanox,因此,Tanox也拥有能够涵盖奥马珠单抗的相关专利。下面,我们就来看看有哪些重要专利保护了奥马珠单抗。

保护奥马珠单抗的美国专利

保护抗体分子的专利

保护奥马珠单抗的抗体分子的专利由Genentech于1995年申请,2001年获得授权 (US6329509B1)。US6329509B1的权利要求1特别长,并通过序列和氨基酸取代对抗体进行了限定,遇到这种权利要求尤其需要逐字理解权利要求的涵义,才能判断专利的保护范围,废话不多说,我们来看一下权利要求1到底长什么样子:

US6329509B1的权利要求1
US6329509B1的权利要求1

简单来说,US6329509B1的权利要求1保护一种人源化抗体,包含(a)、(b)、(c)三组不同序列限定的抗体。

通过序列比对可知,奥马珠单抗落入了(b)组限定的抗体范围,这个结论是怎么获得的呢?

权利要求1的(b)组将该人源化抗体限定为:

“包含VH结构域和VL结构域,其中:

(i)VH结构域包含SEQ ID NO:8的VH结构域,其中SEQ ID NO:8的61位处的丙氨酸残基被天冬酰胺残基取代,SEQ ID NO:8的62位处的天冬氨酸残基被脯氨酸残基取代,SEQ ID NO:8的68位处的苯丙氨酸残基被异亮氨酸残基取代,其中所述位置分别对应于Kabat编号60、61和67,

(ii)VL结构域包含SEQ ID NO:9的VL结构域。”

根据该专利说明书的描述可知,SEQ ID NO:8和SEQ ID NO:9分别是HuMae11V1的重链和轻链全长序列,而权利要求中只限定抗体的重链可变区结构域包含SEQ ID NO:8的重链可变区结构域,并且在61、62和68位置处发生了氨基酸取代,抗体的轻链可变结构域包含SEQ ID NO:9的轻链可变区结构域,而没有对抗体的恒定区序列进行限定。也就是说,抗体的恒定区序列可以与SEQ ID NO:8和SEQ ID NO:9中的恒定区部分不同

明确了权利要求的保护范围,再结合上文中我们提到的奥马珠单抗的序列,就可以对HuMae11V1和奥马珠单抗的重链可变区序列进行比对。

比对后发现两者的区别在于:在奥马珠单抗中,将HuMae11V1的61位处的丙氨酸残基 (A)取代为天冬酰胺残基 (N)、62位处的天冬氨酸残基 (D)取代为脯氨酸残基 (P)、68位处的苯丙氨酸残基 (F)取代为异亮氨酸残基 (I)。这正好对应权利要求中限定的抗体重链可变区中的三个氨基酸突变。此外,HuMae11V1和奥马珠单抗的轻链可变区序列相同 (即对应SEQ ID NO:9全长序列中的轻链可变区序列,在此不做具体比对)。因此,奥马珠单抗落入了(b)组抗体的保护范围。按照授权后17年计算,US6329509B1的专利保护期一直到2018年12月。

HuMae11V1和Omalizumab (奥马珠单抗)的重链可变区序列比对
HuMae11V1和Omalizumab (奥马珠单抗)的重链可变区序列比对

保护抗体制剂的专利

Genentech于2003年递交了一个保护抗体制剂的专利,于2006年获得授权 (US7060268B2),权利要求1保护一种稳定的重构制剂,包含浓度为80 mg/mL至400 mg/mL的抗IgE抗体和稀释剂,重构制剂是由相应的冻干混合物制备得到,该冻干混合物中包含抗IgE抗体、蔗糖、组氨酸缓冲剂和表面活性剂,其中重构后抗IgE抗体的浓度比冻干前溶液中抗体的浓度高2-40倍。

US7060268B2的权利要求1
US7060268B2的权利要求1

FDA批准的奥马珠单抗为一种冻干粉末,每瓶冻干粉末中包含奥马珠单抗 (150 mg)、L-组氨酸 (1.8 mg)、L-组氨酸盐酸盐一水合物 (2.8 mg)、聚山梨醇酯20 (0.5 mg)和蔗糖 (145.5 mg)。用注射用水稀释后可得到120 mg/mL的奥马珠单抗溶液,这正好位于专利中保护的重构制剂中抗体的浓度范围内。可见,US7060268B2保护的正是药品说明书中对应的抗体制剂。不过,US7060268B2已经于2016年6月到期。

保护治疗用途的专利

Tanox于1993年递交了针对治疗用途的专利申请,并于1996年获得了授权 (US5543144A)。US5543144A的权利要求1保护一种减少哺乳动物体内循环IgE的方法,包括向哺乳动物施用有效减少循环IgE的量的、具有人IgG1或IgG3恒定区单克隆抗体,所述单克隆抗体结合分泌的IgE以及表达IgE的B细胞上膜结合的IgE,但不结合与嗜碱性粒细胞结合的IgE。US5543144A已于2013年8月到期。

US5543144A的权利要求1
US5543144A的权利要求1

回溯药品发展史分析药品专利保护

当对一款药品的专利保护情况进行分析时,首先是找到相关专利,除了原研药公司申请的专利外,还要结合药品的发展历史,查看是否有其他申请人参与到早期的药物研发进程中;找到可能的相关专利后,加之对专利保护范围的准确判断,才能对保护原研药的相关专利或可能会面临的侵权风险进行评估。

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