人乳頭瘤病毒疫苗的發明專利分析

陶然 李秋彤

摘要：人乳頭瘤病毒（HPV）可誘發宮頸癌等上皮相關的惡性腫瘤疾病，嚴重威脅人類健康，研制疫苗能夠有效預防和治療其感染。本文分析了HPV疫苗相關專利的主要申請人及其核心專利，以期為我國HPV疫苗的開發方向和專利申請提供參考。

關鍵詞：人乳頭瘤病毒;HPV;疫苗;專利

中圖分類號：G306;R737.33 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）27-0106-03

1 序言

人乳頭瘤病毒（HPV）是一種屬于乳多空病毒科乳頭瘤空泡病毒A屬的無包膜閉環雙鏈DNA病毒[1]。目前，其已知基因型多達200種，根據對宿主細胞的轉化能力和致癌能力可分為高危型和低危型。高危型HPV的持續反復感染可導致多種惡性腫瘤疾病如宮頸癌等的發生。近年來，通過研制疫苗預防和治療由HPV感染導致的疾病成為臨床研究熱點。

HPV疫苗根據功能可分為預防性和治療性。HPV衣殼蛋白L1高度保守，是其型特異性抗原，而衣殼蛋白L2變異度較高，與其抗原多態性相關[2]。L1/L2蛋白體外表達形成的重組病毒樣顆粒（VLP）不具有感染能力，但保留免疫原性，可誘導機體產生特異性抗體中和病毒，預防HPV感染。早期蛋白E6和E7是HPV主要致癌蛋白 [3]，為治療性疫苗的重要靶點。

2006年，Gardasil 4（Merck，HPV6/11/16/18）成為全球首個上市的HPV預防性疫苗。2009年，Cervarix（GSK，HPV16/18）獲批在美上市。2014年，推出新一代疫苗Gardasil 9（Merck，HPV6/11/16/18/31/33/45/52/58），拓寬了預防范圍。我國首個國產HPV預防性疫苗Cecolin（萬泰生物，隸屬養生堂有限公司，HPV16/18）于2020年5月獲批。而HPV治療性疫苗仍然處于臨床試驗的早期階段。

自HPV疫苗上市以來，受到了女性群體的廣泛關注，九價疫苗更是一針難求、依賴國外產品，因此，亟需加快國產疫苗的研究。本文從專利角度對HPV疫苗相關技術進行總結，以期為我國HPV疫苗的開發和專利申請提供參考。

2 主要申請人分析

使用DWPI檢索HPV疫苗專利，獲得初步結果后進行人工去噪，數據截止2020年7月。

圖1顯示了全球HPV疫苗專利申請量排名。其中，英國葛蘭素史克公司、德國默克集團、廈門大學和養生堂集團的專利申請量占有絕對優勢，且三者均擁有上市疫苗產品。本文對上述申請人的核心專利進行了梳理。

3 重點申請人核心專利分析

3.1 葛蘭素史克

葛蘭素史克首個HPV疫苗專利申請始于1998年，EP1007551B1公開了一種包含融合蛋白的疫苗組合物，在E6/E7蛋白中引入突變以消除其潛在的轉化能力作為抗原，然后連接至流感嗜血菌B的蛋白D，該疫苗激活與CD4+ T細胞有關的抗腫瘤免疫應答，治療HPV誘導的腫瘤病變。之后，葛蘭素史克專注于預防性疫苗的專利布局，技術分支包括VLP制備、多價疫苗、多聯疫苗。

對于VLP制備，WO03078455A2采用昆蟲細胞作為生產系統;US20120087937A1在HPV18L1多肽中插入L2表位肽制備嵌合VLP。

對于多價疫苗，CN1325117C公開了包含HPV16/18的L1 VLPs、氫氧化鋁和3D-MPL的疫苗，其為Cervarix的核心專利;CN100528226C公開了包含HPV16/18/31/45的L1蛋白的疫苗組合物;CN1976718B公開了包含HPV16/18和至少一種選自HPV31/45/52的VLP的免疫原性組合物，其中HPV31/45/52的劑量少于HPV16/18，其特點在于HPV16/18的VLP可提供對HPV31/45/52的交叉保護。

對于多聯疫苗，包括HPV、HBV、HSV、HIV等的聯合疫苗組合物（EP1064025B1、CN1522153A、CN1171637C）。

3.2 默克

CA2022394A1是默克首個HPV疫苗專利申請，始于1990年，公開了一種多肽，能有效阻斷HPV E7蛋白與視網膜母細胞瘤基因編碼的蛋白的結合，用于治療生殖器疣和宮頸癌。此后，還于1992年和1998年再次提交了治療性疫苗專利申請，但主要申請方向也轉向了預防性疫苗領域，技術分支包括L1/L2蛋白制備、多價疫苗、蛋白和疫苗的穩定。

對于L1/L2蛋白制備，CN1152935A、CN1100876C、CN1154732C、US5821087A、US5888516A采用酵母細胞作為生產系統，涉及HPV6a/6b/11/16/18/31/33/35/41/45/58;EP1212358B1、CN100506999C、CN1859923B、CN1942

583B、CN1934131B優化L1蛋白編碼基因的密碼子或去除酵母識別的內部轉錄終止信號，提高酵母細胞中L1蛋白的表達;EP1105466B1公開了純化VLP的方法，將細胞裂解物通過羥基磷灰石層析柱，然后用含磷酸根陰離子的溶液洗脫VLP，純度至少為75%。

對于多價疫苗，US6689366B1公開了一種包含重組HPV6 L1蛋白的疫苗，所述蛋白還包含HPV11的構象表位，可產生針對兩種病毒表位的中和抗體;US7709010B2公開了一種HPV疫苗制劑，包含至少一種HPV型別的重組L1/L2蛋白和鋁佐劑、ISCOMATRIX佐劑，其為Gardasil 9的核心專利。

對于蛋白和疫苗的穩定，CN1259051A在HPV抗原制劑中添加50mM～500mM的氯化鈉以及至少0.2%w/v的多乙氧基醚80，在2℃～8℃穩定至少1個月;US6251678B1添加鹽、非離子表面活性劑和緩沖劑使HPV疫苗長期穩定;US6436402B1通過谷胱甘肽促進硫醇氧化和30-40℃高溫孵育和/或暴露于可溶性金屬表面使純化的L1/L2蛋白成熟，所得VLP具有增加的保質期和更高效力;WO2012177970A1添加甘露醇和蔗糖增加凍干HPV抗原制劑穩定性。