基于專利分析的PD-1抗體的研究進展

【摘 ?要】目的：?程序性死亡受體 1（ PD-1）抗體是近年來研發熱度很高的一類抗腫瘤藥物。方法：本文擬從抗體產品、衍生產品、純化工藝、藥物制劑以及聯合用藥五個方面對近年來國內 PD-1抗體專利技術研究現狀進行分析，結果及結論：旨在為 PD-1抗體技術的研發趨勢和專利布局提供參考。

【關鍵詞】程序性死亡受體;抗體;專利分析;腫瘤

【中圖分類號】R392.11 ?????【文獻標識碼】A??????【文章編號】1004-7484（2019）07-0289-01

引言：

隨著人口老齡化的發展，患腫瘤疾病的人口會越來越多，據WHO的專家預測，腫瘤將成為威脅人類生存的頭號殺手。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。

腫瘤細胞通過利用免疫檢查點的抑制性信號通路，由此抑制了T淋巴細胞活性，使得T淋巴細胞不能有效發揮對腫瘤的殺傷效應，從而導致腫瘤細胞逃避體內免疫系統^[1]。程序性死亡蛋白-1（PD-1）是重要的免疫檢查點蛋白之一，也是目前腫瘤免疫治療的研發熱點。PD-1是一種55kDa I跨膜受體，其廣泛表達于被激活的NK 細胞、T 細胞、B 細胞、樹突細胞以及單核細胞上，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 細胞的增殖^[2]。研究發現PD-L1在肺癌、卵巢癌、結腸癌、多種骨髓瘤和其他惡性腫瘤細胞表面上高表達。

對PD-1抗體的藥物研發和專利布局備受全球的醫藥企業和科研人員關注，自從2014年開始，默沙東的Pembrolizumab /Keytruda ，百時美施貴寶的Nivolumab /Opdivo等5款抗體藥物就已經成為了該領域的明星產品，可見這些行業巨頭在本領域的競爭中處于絕對的優勢地位^[3，4]。2018年中國首個自主研發的PD-1抗體特瑞普利單抗上市，隨后另外兩個國產原研PD-1抗體信迪利單抗注射液和卡瑞利珠單抗陸續上市。本文從近年來國內的專利申請情況對PD-1抗體的研究進展展開解讀，以期能夠為PD-1抗體的研究提供幫助。

1 國內PD-1抗體專利技術現狀

1.1 PD-1抗體產品

針對PD-1靶點的藥物專利主要集中在抗體藥物本身，是申請人的核心專利，并且國內的重要申請人均通過PCT申請進行海外布局。例如百濟神州的專利申請CN105531288 A公開的4個人源化抗PD-1單抗以劑量依賴型方式增強針對靶肺癌細胞SK-MES-1/PD-L1的NK92MI/PD-1細胞介導的細胞毒性，在小鼠異種移植物癌癥模型中體內激活人PBMCs及抑制腫瘤生長。上海君實的專利申請CN104250302A公開了的人源化的抗PD-1抗體能夠在體外刺激T細胞;信達生物制藥的專利申請CN108779177 A公開了特異性結合人類PD-1的抗體在小鼠模型中能夠抑制結腸癌的增殖。

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，分子量僅有12-15KD，是常規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合位點，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用前景。例如，專利申請CN?110144010 A，CN?108299561A公開了PD-L1單域抗體，能阻斷PD-L1與PD-1結合從而保持T細胞活性，并且分子量小、特異性強、親和力高、熱穩定性高。

1.2 ?PD-1抗體的衍生產品

針對抗體進行改造優化是改善抗體功能并獲得新產品的一大途徑。通過專利分析發現，通過突變IgG抗體H2L2的Fc端（如專利申請CN 108299560 A）能夠提高其血清半衰期以及對FcRn的結合親和力。專利申請CN108727504 A構建了IFN-anti-PD-L1融合蛋白，不僅增加靶向效應，降低毒性，而且增強對IFN治療的應答，從而使抗腫瘤作用最大化。

圍繞PD-1抗體開發研究衍生產品如CAR-T細胞、多特異性抗體的專利申請也迅速增長。如專利申請CN109971712A公開了一種特異性靶向CD19抗原且高水平穩定表達PD-1抗體的CAR-T細胞，通過CAR-T細胞的腫瘤趨向特性，在腫瘤局部高水平表達PD-1抗體，發揮兩者的協同作用而提高療效，并降低治療成本。專利申請CN 109897111 A公開了一種抗PD-1/CD47的雙特異性抗體，能顯著增加兩者刺激免疫系統的能力，比單靶抗體表現出更強的抗腫瘤效果。

1.3 PD-1抗體的純化工藝

抗體藥物在臨床和商業上的成功必然導致對高質高效的抗體大規模生產工藝的需求。除了研發新抗體之外，針對PD-1抗體優化設計出合適的純化工藝，提高抗體收率和蛋白穩定性，降低成本進行規模化生產也是各大公司的競相關注的焦點。專利申請CN 110272491 A公開了一種通過使用親和層析、病毒滅活、陰離子膜層析和陽離子交換層析對PD-1抗體進行純化的工藝，專利申請CN 110128537 A公開了一種可有效減少聚體產生的無糖基化抗PD-1單抗的純化方法。

1.4 PD-1抗體的制劑

根據研究內容與專利申請量分析發現，目前國內關于PD-1抗體制劑的專利申請量相對有限。如專利申請CN109562173A公開了一種穩定的抗PD-1抗體的藥物制劑，專利申請CN107325180A公開了一種適于皮下注射的抗人PD-1的單克隆抗體制劑。可見，我國尚未進行藥品研發后期的制劑等下游研究方向。

1.5 PD-1抗體的聯合用藥

隨著新抗體的出現和上市，及時對核心抗體的用途進行再研發是必不可少的，也能有效避免專利到期帶來的壓力。例如江蘇恒瑞的專利申請CN108601831A公開一種抗PD-1抗體和VEGFR抑制劑聯合用于治療癌癥，能夠降低PD-1抗體治療帶來的不良反應，提高患者生存質量。該公司的另外一篇專利申請CN108778332 A公開了PD-1抗體與IDO抑制劑聯合使用對結腸癌細胞的抑制效果明顯優于單一組分。

2 結語

從以上專利分析可以看出，我國對于抗PD-1抗體的研究主要集中在篩選新抗體方面，專利申請正處于高速發展期，但是研發實力與跨國醫藥巨頭存在明顯的差距，潛伏著諸多風險。國內研究者要密切關注全球最新研發動態，加強與高校和研究院所的合作，在關鍵性技術方面尋求突破，對獲得的核心產品盡早申請專利，合理進行專利布局，以提高行業競爭力。

參考文獻

[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，2013年

[2]Upregulation of PD-1 Expression on Circulating and Intrahepatic Hepatitis C Virus-Specific CD8+?T Cells Associated with Reversible Immune Dysfunction，Golden-Mason L， et al. J Virol， 81（17）： 第9249-9258頁， 2007年

[3]全球PD-1 /PD-L1 單克隆抗體市場競爭格局，毛開云等，中國生物工程雜志，第38卷第 11期，第103-115頁，2018 年11月

[4]PD-1 /PD-L1 抗體的專利分析，從俊杰等，藥學進展，第27卷第6期，第6-10頁，2017年6月。

作者簡介：

高赟，專利審查員，碩士，國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，