甲型肝炎疫苗專利技術綜述

吳 穎，李 捷

(國家知識產權局專利局專利審查協作四川中心，四川 成都 610213)

甲型肝炎(甲肝)是一種常見的急性病毒性肝炎，其是由甲肝病毒(hepatitis A virus，HAV)引起的以肝臟損害為主的腸道傳染性疾病，主要發生在亞洲和非洲等地，我國是甲肝的高發流行區[1-2]。接種甲肝疫苗是預防HAV感染的最有效的途徑。至2007年，包括中國和美國在內的27個國家已經將甲肝疫苗納入國家免疫規劃[3]。隨著甲肝疫苗的應用，我國甲肝的感染率和發病率呈逐年下降的良好趨勢[2]。

1 甲肝疫苗使用現狀

1.1 傳統疫苗

傳統甲肝疫苗主要分為甲肝減毒活疫苗和甲肝滅活疫苗。其中，減毒活疫苗主要在中國和印度等國家使用，滅活疫苗則在全球范圍內廣泛使用。

甲肝減毒活疫苗主要在中國研制和使用。我國使用的甲肝減毒活疫苗的減毒株為L-A-1株和H2株[1-2,4]。L-A-1和H2減毒株活疫苗的平均保護率均高于97%，具有良好的免疫效果。H2株甲肝減毒活疫苗除了在中國銷售，還出口印度、泰國、菲律賓、危地馬拉和孟加拉共和國等國家[5]。

目前，廣泛使用的甲肝滅活疫苗包括史克必成(被葛蘭素史克公司收購)的賀福立適(Havrix)、默沙東公司的Vaqta和賽諾菲巴斯德有限公司生產的巴維信(AVAMIX)[1-2]。 國內使用較廣泛的國產甲肝滅活疫苗主要為北京科興生物制品有限公司以TZ84毒株制備獲得的孩爾來福和中國醫學科院醫學生物學研究所(昆明所)以鋁8株制備獲得的維塞瑞安。

甲肝減毒活疫苗和甲肝滅活疫苗在接種后都能取得較好的免疫保護效果。減毒活疫苗可在宿主體內短時間復制，具有較長的免疫時間；滅活疫苗一般由強毒株制備獲得，可較好的引起免疫反應，且由于病毒被滅活，也有著較好的安全性。目前，減毒活疫苗和滅活疫苗一般都為兩次接種，部分減毒活疫苗只進行一次接種就能取得較好的免疫效果[6]。

1.2 新型疫苗

聯合疫苗能簡化免疫接種程序，減少接種次數，降低接種費用。甲、乙型肝炎聯合疫苗已成功上市，使用較多的甲、乙型肝炎聯合疫苗為Twinrix、Twinrix Pediatric和Ambirix，聯合疫苗誘生的抗體持久性長于單一疫苗[1,6-7]。正在研發的可與甲肝疫苗聯合的疫苗還有甲肝-腮腺炎聯合疫苗、甲肝-水痘聯合疫苗及甲肝-麻疹-水痘聯合疫苗等。

基因工程疫苗是使用DNA重組生物技術，把天然或人工合成的遺傳物質定向插入宿主中，使之充分表達，經純化后而制得的疫苗。其中基于病毒樣顆粒的基因工程疫苗是最理想的制備疫苗的方式。

2 甲肝疫苗的專利技術現狀

2.1 申請量趨勢

在全球范圍內，甲肝疫苗相關專利申請在1975年首次提出。在1996年以前，申請量相對較少，每年不足10件，這段時間內，各公司的明星產品陸續進入市場，屬于甲肝疫苗領域的起步階段。1996～2016年專利申請量顯著增加后趨于平穩，期間，各申請人針對自身的明星產品從抗原本身、抗原制備、佐劑優化、聯合疫苗研制和基因工程疫苗等方面進行創新。2016年以后申請量呈下降趨勢，引起下降的可能原因有：甲肝疫苗相關領域技術趨于成熟，創新成果獲取較難；部分專利申請還未公開。

2.2 申請國分布

一般而言，專利的首次申請國通常為申請人所在的國家。因此，對首次申請國的分析能在很大程度上反應不同國家的專利發展水平。在全球范圍內，排名前5的首次申請國分別為美國、英國、中國、澳大利亞和歐洲，五者之和占了全球總申請量的83%。在面向中國的申請中，排名前5的首次申請國分別為美國、英國、中國、歐洲和韓國，五者之和占了總申請量的87%。可以看出，在全球范圍內與在中國范圍內，主要的首次申請國存在很大程度上的一致性，且美國都位居第一。可見，美國在甲肝疫苗領域的專利申請中占據絕對優勢，這與其較強的研發能力和較好的專利保護意識相關。

2.3 主要申請人

全球申請量排名前十的申請人依次為：葛蘭素史克、諾華、美國衛生和人類服務部、默克、中國醫學科學院醫學生物學研究所、賽諾菲巴斯德、長春華普生物技術有限公司、惠氏和密西根大學。在這些重點申請人當中，葛蘭素史克公司的甲肝滅活疫苗Harvix、默克公司的甲肝滅活疫苗Vaqta、賽諾菲巴斯德公司的甲肝滅活疫苗Avaxim、中國醫學科學院醫學生物學研究所的甲肝滅活疫苗維塞瑞安以及長春華普生物技術有限公司的甲肝減毒活疫苗L-A-1都是市場上廣泛使用的甲肝疫苗產品。全球申請量位于前十位的申請人中，中國申請人有兩個，這反應出中國企業在甲肝疫苗領域自主創新和知識產權保護意識在逐漸增強，但是總體上還存在一定的差距。

3 甲肝疫苗重要申請人專利技術路線

葛蘭素史克公司、美國衛生和人類服務部、中國醫學科學院醫學生物學研究所和長春華普生物技術有限公司分別是全球和國內申請量最大的公司和研究所，四者在甲肝疫苗領域的申請有不同的側重點，且其技術路線都在一定程度上反映了甲肝疫苗領域的發展方向。下面對四個申請人的主要技術路線進行簡要分析。

3.1 葛蘭素史克公司

葛蘭素史克公司在獲得美國衛生和人類服務部分離的HAV毒株HM-175以后，于1991年成功研制了甲肝滅活疫苗Harvix，并在歐洲上市。Harvix現在仍在全球得到廣泛應用。葛蘭素史克公司對甲肝疫苗的研究主要集中在佐劑的改良方面，除此以外，還涉及新甲肝疫苗領域，例如：減毒活疫苗、聯合疫苗和基因工程疫苗等。

疫苗佐劑是能夠非特異性地改變或增強機體對抗原的特異性免疫應答、發揮輔助作用的一類物質。根據化學成分的不同可以分為鋁鹽佐劑、蛋白類佐劑、核酸類佐劑、含脂類佐劑和混合佐劑等幾類。葛蘭素史克公司關于甲肝疫苗佐劑的改良幾乎包含了上述所有的佐劑類型。

(1)混合佐劑組分和用量優化。 WO9400153A1通過調整兩種佐劑QS21和3D-MPL的比值協同誘導CTL介導的免疫。 WO2008043774A1通過降低佐劑用量在保持抗原免疫原性的同時降低宿主受體內的反應原性。

(2)新型佐劑。WO9911241 A1和WO9912565 A1將皂苷、鯊烯、固醇和3D-MPL組成一種典型的混合佐劑。WO0023105A2在混合佐劑中加入寡核苷酸CpG，CpG作為一種常用的核酸類佐劑沿用至今。WO2005039634A1和WO2005039630A在皂苷佐劑中加入白介素18多肽。WO2013131985A1公開了一種可提高細胞免疫的新的免疫增強劑：TLR7激動劑的精氨酸鹽。

(3)非注射型佐劑。WO0121207A2通過Tween 80和Triton X-100幫助疫苗在粘膜上接觸吸收。WO0213858A1則涉及一種口服固體劑型疫苗。

3.2 美國衛生和人類服務部

美國衛生和人類服務部在分離得到HAV毒株HM-175以后一直致力于甲肝疫苗的研究，其對甲肝疫苗的研究主要集中在新甲肝疫苗領域。新甲肝疫苗的研究主要包括新毒株的獲取、多肽疫苗、DNA疫苗和重組疫苗的制備、疫苗載體的優化等多個領域，美國衛生和人類服務部關于甲肝疫苗的一系列研究幾乎覆蓋了上述所有領域。

(1)已有毒株優化： US4894228A、US2002176869A1和US2002176869A1等將HM-175傳代后獲得核苷酸序列發生突變的減毒株。WO9406446A1和US6113912A將HM-175傳代后獲得的可用MRC-5細胞培養的減毒株。

(2)新毒株篩選。US5430135A在獼猴中篩選得到CY-145和CY-55/JM55株并獲取其cDNA用于制備疫苗。US5476658A在類人猿中篩選到AGM-27株。

(3)多肽疫苗、DNA疫苗和重組疫苗。WO9740147A1涉及來自HAV P2A至P3C的非結構性免疫多肽疫苗。US5478746A涉及DNA疫苗的制備。US5849562A將野生型HAV基因組序列與適于細胞培養的HAV的P2組成重組疫苗。US6146643A將人減毒活疫苗5'非編碼區序列或者2A、2B或2C非結構區域替換為類人猿HAV AGM-27的相應區域以制備重組疫苗。WO9740166A2用類人猿AGM-27 HAV的2C基因替代人減毒HAV的2C基因以制備重組疫苗。

(4)疫苗載體優化。US7015024B1用痘病毒作為載體表達HAV抗原。WO2006091511A2用T-親淋巴病毒作為載體表達HAV抗原。WO0195919A2和WO2004003153A2用重組載體共同表達抗原和可幫助抗原引起細胞免疫的基因。

3.3 中國醫學科學院醫學生物學研究所

中國醫學科學院醫學生物學研究所的甲肝滅活疫苗維塞瑞安是國內廣泛應用的國產甲肝滅活疫苗之一。中國醫學科學院醫學生物學研究所對甲肝疫苗的研究主要集中在佐劑的改良和凍干疫苗的制備，除此以外，還涉及滅活疫苗、聯合疫苗和基因工程疫苗等。其甲肝疫苗佐劑改良的技術路線如下。

(1)鋁佐劑的替代。由于氫氧化鋁佐劑容易引起疲勞、疼痛和注射部位腫塊等不良反應，尋找鋁佐劑替代物是疫苗佐劑研究的重要方向。CN101444623A用氫氧化鋅替代鋁佐劑，其致敏性和安全性優于鋁佐劑。CN104056266A用新喋呤替代鋁佐劑，其毒副作用小，安全可靠，成本較低，效果近于鋁佐劑。CN104491859A用硫酸軟骨素B替代鋁佐劑，其毒副作用小，能夠有效誘導抗原特異性的體液免疫應答。CN105056230A將β-拉帕坤與氫氧化鋁聯合使用，其所誘導的體液免疫應答效果優于單一的鋁佐劑和單一的β-拉帕醌佐劑。CN107261136A用多聚磷酸鈉替代鋁佐劑，安全、穩定、毒副作用小，能夠有效誘導抗原特異性的體液免疫應答。

(2)其它佐劑類型。CN102580103A涉及一種疫苗的熱保護劑，含有熱保護劑的甲肝減毒活疫苗，經37℃熱加速實驗證實，疫苗感染性滴度能保持2周。CN107184973A涉及一種復合疫苗佐劑。

3.4 長春華普生物技術有限公司

長春華普生物技術有限公司的甲肝減毒活疫苗L-A-1是國內廣泛應用的甲肝減毒活疫苗之一。長春華普生物技術有限公司對甲肝疫苗的研究主要集中在聯合疫苗和凍干疫苗的制備，除此以外，還涉及滅活疫苗和基因工程疫苗等。聯合疫苗可經一次免疫同時獲得對兩種或多種疾病的免疫力而成為疫苗領域的研究熱點。CN1217212A涉及一種凍干甲肝-麻疹二聯疫苗，兩種疫苗均為減毒活疫苗，有較好的穩定性、安全性和免疫原性。CN1332015A涉及一種凍干甲肝-腮腺炎二聯疫苗，兩種疫苗均為減毒活疫苗，將其制成凍干疫苗后達到一針預防兩種傳染病的免疫效果。CN1513555A涉及一種甲乙肝炎聯合疫苗及其凍干制劑，L-A-1與乙型肝炎病毒表面抗原HBsAg聯合，有較好的免疫原性和安全性，可有效誘導免疫反應。CN101259269A涉及一種凍干甲型肝炎-水痘減毒聯合疫苗，L-A-1和水痘病毒原液制備而成，有較好的安全性和免疫原性，可有效預防甲型肝炎和水痘。

4 結語

甲肝疫苗領域經過了幾十年的技術演進，專利申請量呈現出先增長后趨近于平穩的趨勢，且主要研發團隊集中在美國、歐洲和中國三個地區。通過對國內外重點申請人主要技術路線的研究可知，各個申請主體的主要技術路線存在一定的差異，例如葛蘭素史克公司注重佐劑的優化(主要涉及已有佐劑的改良和新的佐劑組合)，美國衛生和人類服務部偏向于新甲肝疫苗的開發，中國醫學科學院醫學生物學研究所著力于佐劑的優化(主要涉及鋁佐劑替代劑)，長春華普生物技術有限公司則致力于聯合疫苗的研制。不同申請主體從不同角度推動了甲肝疫苗領域的發展，也展現了甲肝疫苗領域現今研究的熱點，即新甲肝疫苗的開發、佐劑的優化和凍干疫苗的改良。相信，隨著技術的發展，會有更多更好的甲肝疫苗產品出現。