基于專利分析的PD-1抗體的研究進(jìn)展

【摘 ?要】目的：?程序性死亡受體 1（ PD-1）抗體是近年來(lái)研發(fā)熱度很高的一類抗腫瘤藥物。方法：本文擬從抗體產(chǎn)品、衍生產(chǎn)品、純化工藝、藥物制劑以及聯(lián)合用藥五個(gè)方面對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi) PD-1抗體專利技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)果及結(jié)論：旨在為 PD-1抗體技術(shù)的研發(fā)趨勢(shì)和專利布局提供參考。

【關(guān)鍵詞】程序性死亡受體;抗體;專利分析;腫瘤

【中圖分類號(hào)】R392.11 ?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A??????【文章編號(hào)】1004-7484（2019）07-0289-01

引言：

隨著人口老齡化的發(fā)展，患腫瘤疾病的人口會(huì)越來(lái)越多，據(jù)WHO的專家預(yù)測(cè)，腫瘤將成為威脅人類生存的頭號(hào)殺手。治療性抗體因其靶向特異性高、治療效率高、副作用小，在臨床上治療腫瘤具有廣闊的前景。

腫瘤細(xì)胞通過(guò)利用免疫檢查點(diǎn)的抑制性信號(hào)通路，由此抑制了T淋巴細(xì)胞活性，使得T淋巴細(xì)胞不能有效發(fā)揮對(duì)腫瘤的殺傷效應(yīng)，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃避體內(nèi)免疫系統(tǒng)^[1]。程序性死亡蛋白-1（PD-1）是重要的免疫檢查點(diǎn)蛋白之一，也是目前腫瘤免疫治療的研發(fā)熱點(diǎn)。PD-1是一種55kDa I跨膜受體，其廣泛表達(dá)于被激活的NK 細(xì)胞、T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞以及單核細(xì)胞上，能夠與其程序性死亡因子配體 1（PD-L1）和PD-L2相互作用，抑制 T 細(xì)胞的增殖^[2]。研究發(fā)現(xiàn)PD-L1在肺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、多種骨髓瘤和其他惡性腫瘤細(xì)胞表面上高表達(dá)。

對(duì)PD-1抗體的藥物研發(fā)和專利布局備受全球的醫(yī)藥企業(yè)和科研人員關(guān)注，自從2014年開(kāi)始，默沙東的Pembrolizumab /Keytruda ，百時(shí)美施貴寶的Nivolumab /Opdivo等5款抗體藥物就已經(jīng)成為了該領(lǐng)域的明星產(chǎn)品，可見(jiàn)這些行業(yè)巨頭在本領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中處于絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)地位^[3，4]。2018年中國(guó)首個(gè)自主研發(fā)的PD-1抗體特瑞普利單抗上市，隨后另外兩個(gè)國(guó)產(chǎn)原研PD-1抗體信迪利單抗注射液和卡瑞利珠單抗陸續(xù)上市。本文從近年來(lái)國(guó)內(nèi)的專利申請(qǐng)情況對(duì)PD-1抗體的研究進(jìn)展展開(kāi)解讀，以期能夠?yàn)镻D-1抗體的研究提供幫助。

1 國(guó)內(nèi)PD-1抗體專利技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 PD-1抗體產(chǎn)品

針對(duì)PD-1靶點(diǎn)的藥物專利主要集中在抗體藥物本身，是申請(qǐng)人的核心專利，并且國(guó)內(nèi)的重要申請(qǐng)人均通過(guò)PCT申請(qǐng)進(jìn)行海外布局。例如百濟(jì)神州的專利申請(qǐng)CN105531288 A公開(kāi)的4個(gè)人源化抗PD-1單抗以劑量依賴型方式增強(qiáng)針對(duì)靶肺癌細(xì)胞SK-MES-1/PD-L1的NK92MI/PD-1細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性，在小鼠異種移植物癌癥模型中體內(nèi)激活人PBMCs及抑制腫瘤生長(zhǎng)。上海君實(shí)的專利申請(qǐng)CN104250302A公開(kāi)了的人源化的抗PD-1抗體能夠在體外刺激T細(xì)胞;信達(dá)生物制藥的專利申請(qǐng)CN108779177 A公開(kāi)了特異性結(jié)合人類PD-1的抗體在小鼠模型中能夠抑制結(jié)腸癌的增殖。

單域抗體（也稱為納米抗體）作為一種新型的小分子抗體片段，分子量?jī)H有12-15KD，是常規(guī)單克隆抗體的十分之一，尺寸只有2-4nM。該抗體片段不僅擁有完整的抗原結(jié)合位點(diǎn)，還能夠克服天然抗體分子量大的缺陷，組織穿透性好，特異性高，水溶性好，在抗體治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，專利申請(qǐng)CN?110144010 A，CN?108299561A公開(kāi)了PD-L1單域抗體，能阻斷PD-L1與PD-1結(jié)合從而保持T細(xì)胞活性，并且分子量小、特異性強(qiáng)、親和力高、熱穩(wěn)定性高。

1.2 ?PD-1抗體的衍生產(chǎn)品

針對(duì)抗體進(jìn)行改造優(yōu)化是改善抗體功能并獲得新產(chǎn)品的一大途徑。通過(guò)專利分析發(fā)現(xiàn)，通過(guò)突變IgG抗體H2L2的Fc端（如專利申請(qǐng)CN 108299560 A）能夠提高其血清半衰期以及對(duì)FcRn的結(jié)合親和力。專利申請(qǐng)CN108727504 A構(gòu)建了IFN-anti-PD-L1融合蛋白，不僅增加靶向效應(yīng)，降低毒性，而且增強(qiáng)對(duì)IFN治療的應(yīng)答，從而使抗腫瘤作用最大化。

圍繞PD-1抗體開(kāi)發(fā)研究衍生產(chǎn)品如CAR-T細(xì)胞、多特異性抗體的專利申請(qǐng)也迅速增長(zhǎng)。如專利申請(qǐng)CN109971712A公開(kāi)了一種特異性靶向CD19抗原且高水平穩(wěn)定表達(dá)PD-1抗體的CAR-T細(xì)胞，通過(guò)CAR-T細(xì)胞的腫瘤趨向特性，在腫瘤局部高水平表達(dá)PD-1抗體，發(fā)揮兩者的協(xié)同作用而提高療效，并降低治療成本。專利申請(qǐng)CN 109897111 A公開(kāi)了一種抗PD-1/CD47的雙特異性抗體，能顯著增加兩者刺激免疫系統(tǒng)的能力，比單靶抗體表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗腫瘤效果。

1.3 PD-1抗體的純化工藝

抗體藥物在臨床和商業(yè)上的成功必然導(dǎo)致對(duì)高質(zhì)高效的抗體大規(guī)模生產(chǎn)工藝的需求。除了研發(fā)新抗體之外，針對(duì)PD-1抗體優(yōu)化設(shè)計(jì)出合適的純化工藝，提高抗體收率和蛋白穩(wěn)定性，降低成本進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)也是各大公司的競(jìng)相關(guān)注的焦點(diǎn)。專利申請(qǐng)CN 110272491 A公開(kāi)了一種通過(guò)使用親和層析、病毒滅活、陰離子膜層析和陽(yáng)離子交換層析對(duì)PD-1抗體進(jìn)行純化的工藝，專利申請(qǐng)CN 110128537 A公開(kāi)了一種可有效減少聚體產(chǎn)生的無(wú)糖基化抗PD-1單抗的純化方法。

1.4 PD-1抗體的制劑

根據(jù)研究?jī)?nèi)容與專利申請(qǐng)量分析發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于PD-1抗體制劑的專利申請(qǐng)量相對(duì)有限。如專利申請(qǐng)CN109562173A公開(kāi)了一種穩(wěn)定的抗PD-1抗體的藥物制劑，專利申請(qǐng)CN107325180A公開(kāi)了一種適于皮下注射的抗人PD-1的單克隆抗體制劑。可見(jiàn)，我國(guó)尚未進(jìn)行藥品研發(fā)后期的制劑等下游研究方向。

1.5 PD-1抗體的聯(lián)合用藥

隨著新抗體的出現(xiàn)和上市，及時(shí)對(duì)核心抗體的用途進(jìn)行再研發(fā)是必不可少的，也能有效避免專利到期帶來(lái)的壓力。例如江蘇恒瑞的專利申請(qǐng)CN108601831A公開(kāi)一種抗PD-1抗體和VEGFR抑制劑聯(lián)合用于治療癌癥，能夠降低PD-1抗體治療帶來(lái)的不良反應(yīng)，提高患者生存質(zhì)量。該公司的另外一篇專利申請(qǐng)CN108778332 A公開(kāi)了PD-1抗體與IDO抑制劑聯(lián)合使用對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞的抑制效果明顯優(yōu)于單一組分。

2 結(jié)語(yǔ)

從以上專利分析可以看出，我國(guó)對(duì)于抗PD-1抗體的研究主要集中在篩選新抗體方面，專利申請(qǐng)正處于高速發(fā)展期，但是研發(fā)實(shí)力與跨國(guó)醫(yī)藥巨頭存在明顯的差距，潛伏著諸多風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)研究者要密切關(guān)注全球最新研發(fā)動(dòng)態(tài)，加強(qiáng)與高校和研究院所的合作，在關(guān)鍵性技術(shù)方面尋求突破，對(duì)獲得的核心產(chǎn)品盡早申請(qǐng)專利，合理進(jìn)行專利布局，以提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]Advances in targeting cell surface signaling molecules for immune modulation，Yao S， et al.， Nat Rev Drug Discov，第12卷第2期，第130-146頁(yè)，2013年

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[3]全球PD-1 /PD-L1 單克隆抗體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局，毛開(kāi)云等，中國(guó)生物工程雜志，第38卷第 11期，第103-115頁(yè)，2018 年11月

[4]PD-1 /PD-L1 抗體的專利分析，從俊杰等，藥學(xué)進(jìn)展，第27卷第6期，第6-10頁(yè)，2017年6月。

作者簡(jiǎn)介：

高赟，專利審查員，碩士，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，