浅谈CAR-T专利申请

一、CAR-T背景介绍
1989年，以色列科学家Zelig Eshhar首次提出“嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor，CAR）”的概念，同年在《PNAS》上发表了关于CAR-T治疗的研究成果^[1]，并且Zelig Eshhar构建了第一代CAR-T细胞。随后，大量的资金和科研人员开始投入这一领域，不断完善CAR-T细胞治疗技术。直至2017年，FDA批准了人类历史上首个CAR-T细胞产品，即诞生于临床科学家Carl H. June之手的针对于CD-19靶点的Kymriah。

嵌合抗原受体（CAR）是一种利用分子生物学技术构建的融合蛋白，其从结构上主要包含：特异性识别肿瘤相关抗原的抗体单链可变区（single-chain variable fragment，ScFv）、用于分隔ScFv和T细胞的Spacer结构域、用于连接CAR的胞内结构和胞外结构的跨膜结构域及用于激活CAR-T细胞活性的胞内信号转导序列^[2-3]。

信号转导序列的差异是区分不同代CAR-T的依据。为了克服第一代CAR-T细胞不能有效的维持T细胞的增殖和活化的缺陷，第二代在第一代CAR-T细胞的基础上增加了一个共刺激体^[4]，这使得第二代CAR-T细胞的活化能力远远强于第一代，是许多临床期CAR-T产品的模板。第三代产品在第二代基础上增加了第二个共刺激体^[5-6]。第四代和第五代CAR-T细胞都是通过直接或间接增加对于下游基因的表达激活以增强治疗效果^[7]。

图1 CAR-T结构及技术迭代^[8]

标准的CAR-T疗法主要包括如下几个步骤：

（1）从肿瘤病人血液中分离出T细胞并纯化；
（2）把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞，即把T细胞改造成CAR-T细胞；
（3）在体外培养以大量扩增CAR-T细胞；
（4）CAR-T细胞回输入人体，开始进行肿瘤细胞免疫治疗；
（5）严密监护病人身体反应，监测是否发生剧烈不良反应。

目前，CAR-T细胞已经被广泛的应用于各种肿瘤的细胞免疫治疗中，已有部分CAR-T产品上市生产，例如Kite公司研发的适用于大B细胞淋巴瘤的Yescarta和适用于复发难治性套细胞淋巴瘤的Tecartus，以及Novartis公司研发的适用于B细胞淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤的Kymriah。近日，传奇生物自主研发的用于治疗复发或难治性多发性骨髓瘤的西达基奥仑赛（CARVYKTI，简称Cilta-cel）获得了FDA的批准上市，实现了国产CAR-T疗法的首次出海。

二、CAR-T技术专利申请概况

1、申请数量及主要申请人

CAR-T专利最早可追溯至2005年，美国首次公布专利WO2005044996，随后，法国于2008年公布专利WO2008043777，直至2013-2015年，伴随CAR-T技术的不断突破，有关专利申请数量开始呈现爆发性增长，并与该领域科研文章的公开发表旗鼓相当。

图2 CAR-T相关专利公布趋势^[9]

目前，CAR-T有关专利申请人主要集中在美国和中国，其总数占有关专利申请人总数三分之二以上，其次是英国、德国、日本和法国^[10]。虽然瑞士申请数目较少，但其Novartis公司不可否认为公司申请人中的佼佼者。除了商业公司，也有很多研究中心、大学、医院申请过CAR-T相关专利，例如美国宾夕法尼亚大学就是CAR-T研究中无可争议的领导者，其与上述Novartis公司具有密切的合作关系，二者拥有多项共同提交的专利。相比之下，中国虽然是有关专利申请数量第二大的国家，但由于我国医药企业多、规模小且存在恶性竞争等问题，导致中国各专利受让人之间及其与国际伙伴之间合作关系匮乏^[9]。

图3 CAR-T专利全球合作网络^[9]

2、有关技术主题

CAR-T相关专利具有丰富的主题类型，具体有例如T细胞富集（CN113272018A）、病毒转导（CN109563507A）、细胞扩增（CN113677353 A）、嵌合抗原受体CAR（CN113968912A）、嵌合抗原受体T细胞（CN109415687A）、质量控制（CN109971836A）、药物组合物及其用途（CN110022906A）或者同时包含上述多个主题的专利如CN110157683A等。

在申请技术领域方面，CAR-T有关专利在如下IPC分类中占据比较大的申请比例：A61P35/00（抗肿瘤药）、C12N5/10（经引入外来遗传物质而修饰的细胞）、C12N15/867（逆转录病毒载体）、A61K35/17（淋巴细胞；B细胞；T细胞；自然杀伤细胞；干扰素激活或细胞因子激活的淋巴细胞）、C07K19/00（杂合肽）、C12N15/62（编码融合肽的DNA序列）、A61K39/00（含有抗原或抗体的医药配置品）、A61P35/02（对白血病有特异性的）、C07K16/28（抗受体，细胞表面抗原或细胞表面决定因子）、C12N5/0783（T细胞；NK细胞；T细胞或NK细胞的前体）等。

3、专利纠纷

CAR-T技术研发公司专利申请不断，其之间的专利纠纷也不在少数，例如Juno公司起诉Kite公司专利侵权就是其中最著名的案件之一。

涉案专利为CAR-T细胞治疗专利US 7,446,190，其涉及用于编码具有嵌合抗原受体（CARs）、共刺激结构域和使其能够靶向CD19的其他成分的T细胞的方法。

2013年，Juno公司获得了涉案专利的独家授权许可，而其认为Kite公司通过美国国家癌症研究所（NCI）从涉案专利发明人处获得了该专利所涵盖的技术内容。2017年，Juno公司对Kite公司（被吉利德收购）提起诉讼，指控Kite公司抄袭涉案专利技术并使产品Yescarta获批上市。2019年，Juno公司（被百时美施贵宝收购）对Kite公司的指控在加利福尼亚联邦法院的陪审团审判中得到支持，并最初获得了7.52亿美元的赔偿。吉利德对此发起上诉，然而在2020年法院驳回了吉利德要求重新审理该案的主张，并将赔偿金额增加到12亿美元。2021年，此案发生逆转，美国联邦上诉法院裁定撤销吉利德12亿美元的罚款，法官小组成员认为，百时美施贵宝的专利中没有包含足够的细节信息以认定吉利德侵犯其专利权，就此结果，百时美施贵宝计划采取进一步的措施^[11-13]。

三、小结

CAR-T细胞治疗技术作为新型的前沿治疗手段，也已发展了三十余年，期间也取得了很多不错的研究成果，CAR-T临床试验数量也在不断攀升，但由于CAR-T疗法对医疗技术和医疗设备的要求极为严苛，目前也大多集中在医疗资源发达的国家和地区。可以说，CAR-T疗法还很年轻，可以开发和拓展的方向还有很多，例如肿瘤新靶点的寻找、CAR分子的设计、转导方法的开发、研究信号机制、拓宽适应症范围等等。

对于企业而言，研发CAR-T相关产品是一件挑战与机遇并存的事情。Juno诉讼案中，高昂的赔偿金额已经体现了CAR-T技术与专利的价值。这意味着CAR-T开发公司不仅需要在技术研发上付出努力，同时积极主动的制定、建立和实施相关的专利布局和组合战略也至关重要。

参考文献：
[1] Gross G , Waks T , Eshhar Z . Expression of immunoglobulin-T-cell receptor chimeric molecules as functional receptors with antibody-type specificity[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 1989, 86(24):10024-10028.
[2]杨侃, 胡文滕, 韩彪. CAR-T在治疗恶性胸膜间皮瘤中的研究进展[J]. 新医学, 2021, 52(12):903-906.
[3] Zhang C, Liu J, Zhong JF, Zhang X. Engineering CAR-T cells[J]. Biomark Res, 2017, 5:22.
[4] Maher J , Brentjens R J , Gunset G , et al. Human T-lymphocyte cytotoxicity and proliferation directed by a single chimeric TCRzeta /CD28 receptor[J]. Nature Biotechnology, 2002, 20(1):70-75.
[5] Morgan RA, Dudley ME, Rosenberg SA. Adoptive cell therapy: genetic modification to redirect effector cell specificity[J]. Cancer J, 2010, 16(4):336-341.
[6] Ramello MC, Benzaïd I, Kuenzi BM, Lienlaf-Moreno M, Kandell WM, Santiago DN, Pabón-Saldaña M, Darville L, Fang B, Rix U, Yoder S, Berglund A, Koomen JM, Haura EB, Abate-Daga D. An immunoproteomic approach to characterize the CAR interactome and signalosome[J]. Sci Signal, 2019, 12(568):eaap9777.
[7] Kagoya Y, Tanaka S, Guo T, Anczurowski M, Wang CH, Saso K, Butler MO, Minden MD, Hirano N. A novel chimeric antigen receptor containing a JAK-STAT signaling domain mediates superior antitumor effects[J]. Nat Med, 2018, 24(3):352-359.
[8] Abreu TR, Fonseca NA, Gonçalves N, Moreira JN. Current challenges and emerging opportunities of CAR-T cell therapies[J]. J Control Release, 2020, 319:246-261.
[9] Lyu L, Feng Y, Chen X, Hu Y. The global chimeric antigen receptor T (CAR-T) cell therapy patent landscape[J]. Nat Biotechnol, 2020, 38(12):1387-1394.
[10] Jürgens B, Clarke NS. Evolution of CAR T-cell immunotherapy in terms of patenting activity[J]. Nat Biotechnol, 2019, 37(4):370-375.
[11]https://www.fiercepharma.com/pharma/calling-gilead-s-car-t-infringement-willful-judge-enhances-bms-award-to-1-2b
[12]https://www.fiercepharma.com/pharma/gilead-reverses-1-2b-fine-car-t-patent-fight-against-bristol-myers
[13]https://www.biopharmadive.com/news/gilead-bristol-myers-car-t-patent-reversal-appeal/605644/

（2022年）