奚 靜

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100160

基因療法，顧名思義就是改變?nèi)梭w原有的致病基因，從而消除疾病。對(duì)單基因遺傳疾病而言，基因療法具有不可比擬的治療優(yōu)勢(shì)，它能從根本上補(bǔ)充或修復(fù)基因缺陷，恢復(fù)基因正常的生物學(xué)功能。

如何將治療基因轉(zhuǎn)入機(jī)體細(xì)胞是一個(gè)重要問(wèn)題。治療基因是一段核苷酸序列，它不能自行進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，需要搭乘“轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)”方能進(jìn)入，這個(gè)“轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)”就是本文介紹的重點(diǎn)——腺相關(guān)病毒（AAV），以該病毒為載體將治療基因?qū)霗C(jī)體細(xì)胞，AAV 是基因療法的首選載體。

具體來(lái)說(shuō)，AAV 是一種單鏈DNA 病毒，目前尚未發(fā)現(xiàn)其對(duì)人體有致病性。AAV 由蛋白衣殼和單鏈DNA 基因組構(gòu)成，未經(jīng)改造的AAV 稱為野生型AAV?？茖W(xué)家將野生型AAV 衣殼內(nèi)基因組中編碼病毒蛋白的部分完全刪除，并使用治療型基因取而代之，即重組腺相關(guān)病毒（rAAV）。重組腺相關(guān)病毒通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，并通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核，從衣殼中釋放出來(lái)的單鏈DNA 形成雙鏈DNA 后再進(jìn)行重組，最后基因組能夠在不再進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞中持續(xù)進(jìn)行基因表達(dá)[1]。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，rAAV 載體攜帶的治療基因在進(jìn)入細(xì)胞后，將轉(zhuǎn)錄翻譯為功能蛋白，可以達(dá)到治療疾病的目的。

1 基因療法在治療眼疾方面有顯著優(yōu)勢(shì)

視網(wǎng)膜位于眼睛后部，視網(wǎng)膜細(xì)胞不會(huì)再分裂，可允許進(jìn)行持續(xù)的基因表達(dá)且不會(huì)整合進(jìn)入基因組，而且眼睛的免疫排斥反應(yīng)較低，遺傳性視網(wǎng)膜變性疾病更適合進(jìn)行基因治療。

眼睛的解剖結(jié)構(gòu)明確、物理空間封閉有限，為局部給藥提供了優(yōu)勢(shì)。此外，最關(guān)鍵的是，一系列眼部疾病的潛在遺傳因素已被鑒定出來(lái)，明確了基因療法所使用的治療基因，相信隨著AAV 載體技術(shù)的不斷成熟，越來(lái)越多針對(duì)不同眼部疾病基因的基因療法將取得臨床和商業(yè)領(lǐng)域的成功。

2 AAV 載體基因療法治療眼疾的應(yīng)用現(xiàn)狀

萊伯氏先天性黑蒙癥是一種遺傳性視網(wǎng)膜變性疾病，患者會(huì)在早青中年時(shí)期經(jīng)歷不可逆轉(zhuǎn)的視力喪失過(guò)程。2017 年12 月，美國(guó)生物技術(shù)公司Spark Therapeutics（星火治療有限公司）利用腺相關(guān)病毒（AAV）技術(shù)成功將該眼疾的基因療法商業(yè)化。

該公司的Luxturna 是首個(gè)獲批上市的、用于治療眼部罕見(jiàn)病的基因治療產(chǎn)品，正是利用AAV 這一“轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)”，可以將RPE65 基因的正常拷貝轉(zhuǎn)導(dǎo)入視網(wǎng)膜色素細(xì)胞，治療萊伯氏先天性黑蒙癥（LCA2）[2]。

近幾年，眼部基因療法的臨床試驗(yàn)正在迅速增加，這些試驗(yàn)主要針對(duì)多種罕見(jiàn)遺傳性視網(wǎng)膜疾病和基因突變角膜疾病，如無(wú)脈絡(luò)膜血癥、Leber 遺傳性視神經(jīng)病變、Stargardt 病、X 連鎖視網(wǎng)膜劈裂和X連鎖視網(wǎng)膜色素變性等。

值得一提的是，2021 年6 月，武漢紐福斯生物科技有限公司宣布，我國(guó)首個(gè)臨床階段眼科體內(nèi)腺相關(guān)病毒（AAV）基因治療藥物NR082 可用于由ND4 線粒體基因突變引起的一種遺傳性視神經(jīng)病變，I、II、III 期第一階段臨床試驗(yàn)在中國(guó)完成首例患者入組及給藥。

然而，并非所有眼部基因療法臨床試驗(yàn)都一帆風(fēng)順。2021 年7 月，美國(guó)基因療法公司Adverum 暫停了其AAV 基因治療藥物ADVM-022 用于治療糖尿病性視網(wǎng)膜病變黃斑水腫（DME）的II 期臨床試驗(yàn)，原因是一例受試者在接受單次高劑量治療30 周后，出現(xiàn)了眼壓過(guò)低、炎癥及失明等嚴(yán)重不良反應(yīng)。

3 AAV 眼部基因治療的技術(shù)瓶頸

作為一種新的治療方式，AAV 載體基因治療仍處于初級(jí)階段。AAV 產(chǎn)品是一種由病毒基因組和多種結(jié)構(gòu)蛋白組成的復(fù)雜生物制劑，其上游開(kāi)發(fā)及下游生產(chǎn)過(guò)程都面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)，例如，如何提高載體的靶向性和特定細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)導(dǎo)能力、如何保質(zhì)保量地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)、如何克服預(yù)存免疫力[3]等。

前文提及的擁有全球第一個(gè)眼部罕見(jiàn)疾病的基因治療產(chǎn)品的美國(guó)星火治療有限公司（以下簡(jiǎn)稱美國(guó)星火）在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域均申請(qǐng)了專利，如AAV 衣殼優(yōu)化、大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量AAV 產(chǎn)品的方法專利、克服預(yù)存免疫力的技術(shù)等。

除此之外，該公司還申請(qǐng)了涉及增強(qiáng)基因療法的治療效果專利（WO2020041773A1）以及將AAV載體基因治療與基因編輯技術(shù)相結(jié)合的專利（WO2016179038A1）。

可見(jiàn)美國(guó)星火的專利申請(qǐng)大部分涉及AAV 治療載體的平臺(tái)性技術(shù)，如培養(yǎng)、純化、生產(chǎn)方法、生產(chǎn)細(xì)胞系等，存在一定的領(lǐng)域通用性。如果美國(guó)星火掌握授權(quán)，這些專利將成為其他公司進(jìn)入該領(lǐng)域較大的壁壘，還需進(jìn)一步關(guān)注并分析其授權(quán)范圍。目前，美國(guó)星火通過(guò)PCT 途徑進(jìn)入我國(guó)的案件至少有5 件正處于審查過(guò)程中，其主題均涉及該領(lǐng)域的平臺(tái)技術(shù)。

可見(jiàn)，作為基因療法的先鋒，美國(guó)星火治療有限公司已經(jīng)在AAV 治療眼科疾病方面全面展開(kāi)了專利布局，后續(xù)進(jìn)軍該領(lǐng)域的創(chuàng)新主體需深入分析該公司的專利布局并跟進(jìn)其專利授權(quán)情況。

相比之下，武漢紐福斯開(kāi)發(fā)的治療萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病變（LHON）的相關(guān)申請(qǐng)有2 件，均涉及具體疾病和靶點(diǎn)的 AAV 載體。 其中，WO2020001657A1 的同族專利ZL 201980003485.0已在我國(guó)通過(guò)了加快審查程序，并于2021 年7 月獲得了授權(quán)，權(quán)利要求的保護(hù)范圍涉及具體序列的限定載體。

另外，武漢紐福斯其他大多數(shù)申請(qǐng)，如ZL 202011015907.7、ZL 202010743905.3 等也都集中于具體蛋白編碼基因的優(yōu)化。這些專利能夠作為核心專利，很好地保護(hù)具體產(chǎn)品，但是在AAV 眼部基因治療的技術(shù)平臺(tái)上，國(guó)內(nèi)公司還缺乏專利布局。

4 AAV 眼部基因治療的展望

前文提到的萊伯氏先天性黑蒙癥（LCA）是最嚴(yán)重的遺傳性致盲疾病之一，已知LCA 是由至少22個(gè)不同基因的任一突變引起的。美國(guó)星火開(kāi)發(fā)的Luxturna 是針對(duì)由RPE65 突變LCA2 引起的LCA。目前，針對(duì)其他的突變基因也有多項(xiàng)專利申請(qǐng)，如下表所示。

基因LCA1公開(kāi)號(hào)和申請(qǐng)人WO2011133933A2美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)LCA8 LCA13 WO2015020522A1荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心WO2018009814A1美國(guó)賓夕法尼亞州大學(xué)LCA5發(fā)明名稱用于治療萊伯氏先天性黑尾癥-1（LCA1）的rAAV-鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶組合物和方法用于治療LCA8 和進(jìn)行性RP的重組AAV-CRUMB 同源物組合物和方法用于治療涉及RDH12 的病癥和疾病的方法和組合物用于眼部病癥的基因療法LCA10 WO2018160849A1美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)US2019201550A1美國(guó)EDITAS MEDICINE INC.用于治療CEP290 相關(guān)疾病的組合物和方法

其中，從2011 年開(kāi)始就有針對(duì)LCA1 進(jìn)行基因治療的專利申請(qǐng)了，但直至2017 年，針對(duì)LCA2 的基因治療產(chǎn)品才獲批，LCA1 項(xiàng)目未見(jiàn)進(jìn)一步進(jìn)展?？梢?jiàn)，多項(xiàng)在研項(xiàng)目在臨床或臨床前折戟的概率較大，轉(zhuǎn)化為臨床上市療法還有待進(jìn)行進(jìn)一步的研究和試驗(yàn)。

5 國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新主體專利布局存在差距

星火公司的WO2017173283A1 公開(kāi)了一種純化重組腺相關(guān)（rAAV）載體顆粒的方法，提供了具有模塊化純化rAAV 載體的平臺(tái)工藝，可以用于純化不同的AAV 載體血清型/衣殼變體，包括去除工藝中的雜質(zhì)和與生產(chǎn)相關(guān)的雜質(zhì)。該申請(qǐng)的同族專利EP3436051B1 于2021 年7 月28 日在歐洲獲得專利授權(quán)。另外，星火公司的WO2017096039A1 涉及在適用于臨床應(yīng)用的無(wú)血清懸浮細(xì)胞培養(yǎng)體系中，產(chǎn)生rAAV 載體的方法。該申請(qǐng)?zhí)峁┝思?xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)或病毒（例如AAV）載體的生產(chǎn)平臺(tái)，可用于產(chǎn)生不同AAV 血清型/衣殼變體的模塊化平臺(tái)?？梢?jiàn)，星火公司不囿于具體的疾病和靶點(diǎn)，其針對(duì)AAV 的通用平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行專利保護(hù)，該公司的專利布局在該領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。

反觀其他申請(qǐng)人，其保護(hù)范圍多著眼于具體產(chǎn)品，如荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心附屬萊頓教學(xué)醫(yī)院的WO2015020522A1 涉及重組AAV-CRUMB 同源物組合物，用于治療或預(yù)防歸因于Crumbs 同源物-1（CRB1）基因突變的視網(wǎng)膜病癥，例如先天性利伯氏黑蒙8（LCA8）或色素性視網(wǎng)膜炎12（RP12）。WO2015020522A1 的同族專利US11246947B2 于2022 年2 月15 日在美國(guó)獲得授權(quán)。我國(guó)武漢紐福斯生物科技有限公司的WO2020001657A1 涉及包含特定核酸序列的rAAV，用于治療線粒體DNA（mtDNA）特定點(diǎn)突變導(dǎo)致的遺傳性視神經(jīng)病變（LHON）。其同族專利CN110876269B 于2021 年7月30 日在我國(guó)獲得專利授權(quán)，同族專利US11034954B2 于2021 年6 月15 日在美國(guó)獲得專利授權(quán)。相對(duì)于星火公司的平臺(tái)技術(shù)，包括我國(guó)在內(nèi)的創(chuàng)新主體的專利布局主要聚焦于具體產(chǎn)品，在專利保護(hù)上也相對(duì)受限，這些獨(dú)立產(chǎn)品的專利權(quán)可以被認(rèn)為是分散的點(diǎn)，無(wú)法形成通用有效的專利保護(hù)網(wǎng)，容易被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手繞開(kāi)專利或進(jìn)行反向跟蹤，且對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手開(kāi)發(fā)類似產(chǎn)品的牽制作用較小。

總體而言，AAV 載體基因療法的研發(fā)仍處于發(fā)展初期，在專利布局和臨床產(chǎn)品上還未形成完善的規(guī)模。國(guó)內(nèi)生物技術(shù)公司若具有AAV 載體技術(shù)的研發(fā)基礎(chǔ)，則可在該領(lǐng)域繼續(xù)挖掘，眼科疾病也是該類載體應(yīng)用較為成熟的領(lǐng)域。同時(shí)，在研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)該關(guān)注如星火公司之類的技術(shù)先驅(qū)者的專利布局，尤其要注意其通用平臺(tái)技術(shù)的專利布局情況，做好專利預(yù)警分析。同時(shí)，進(jìn)一步挖掘自身技術(shù)，以星火公司的專利為對(duì)標(biāo)，形成自己的平臺(tái)技術(shù)，提高專利技術(shù)的行業(yè)價(jià)值。這樣才能做到有備無(wú)患，未雨綢繆，充分發(fā)揮專利的作用，更好地維護(hù)產(chǎn)品市場(chǎng)和公司技術(shù)的先進(jìn)性。

我們相信隨著基礎(chǔ)科學(xué)研究的不斷深入，會(huì)有更多潛在遺傳因素被鑒定出來(lái)，為相關(guān)基因進(jìn)一步用于基因療法提供基礎(chǔ)，并且隨著AAV 產(chǎn)品平臺(tái)技術(shù)的不斷發(fā)展，專注于眼部疾病基因治療的公司也會(huì)越來(lái)越多，期待更多基因治療產(chǎn)品可以上市，惠及更多眼部疾病患者。