抗腫瘤名藥津優力的前世今生「IP創新贏」

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小贏說：

在上一屆中國專利獎金獎專利中，有一件抗腫瘤名藥“津優力”的相關專利頗為引人關注，今天小贏就帶你解讀這款藥的前世今生。

今天的主角就是他：聚乙二醇重組人粒細胞刺激因子注射液，商品名：津優力。

津優力藥物，又被稱作長效升白針。在非髓性惡性腫瘤患者接受抗腫瘤藥治療時，在可能發生有臨床意義發熱性中性粒細胞減少性骨髓抑制時，可以降低發熱性中性粒細胞減少引起的感染髮生率。通俗地講，就是能夠升高白細胞含量的藥物。

藥物機制

聚乙二醇（簡稱PEG）是一種惰性、兩親、不帶電荷的柔性長鏈高分子聚合物，已經被FDA批准作為多種藥物的安全載體。PEG透過共價鍵與蛋白質連線，可與蛋白質分子中的α-氨基（位於氮末段）、ε氨基（位於賴氨酸殘基）反應對蛋白質分子進行修飾，透過對蛋白表面氨基進行修飾以有效地改變多肽、蛋白類藥物在體內的分佈和藥物學特性。

rhG-CSF分子量較低，約為19kDa，在代謝過程中易由腎小球濾過，在透過腎小管時多肽因子又被其中的蛋白酶部分降解並從尿中排出，因而半衰期過短。靜脈注射rhG-CSF的清除半衰期為1～2小時，皮下注射則為2～3小時，為維持一定的療效需要多次應用，不僅增加了病人的痛苦，而且易引發一系列副反應。

粒細胞刺激因子與造血細胞的表面受體結合從而刺激增生和阻止功能活化細胞增生，受體結合機制及中性粒細胞功能的研究表明：PEG-rhG-CSF和rhG-CSF具有相同的作用機制。與rhG-CSF相比，PEG-rhG-CSF能降低血漿清除率，延長半衰期。也就是說，透過聚乙二醇（PEG）的修飾後，PEG-rhG-CSF能夠發揮效果的時間變長，患者不用經常打針來補充了。

津優力的研發和成績

津優力開始研發至今，經過了二十載。1997年，科研人員廣泛徵求權威專家意見，參考了大量國際臨床試驗研究資料，並結合對中國患者使用rhG-CSF的臨床經驗，啟動了長效rhG-CSF相關研究課題。由石藥集團有限公司研發的我國第一個長效重組人粒細胞集落刺激因子注射液（商品名：津優力）獲得國家食品藥品監督管理局批准正式上市。

津優力的專利佈局之路

在石藥集團市值突破千億的背後，是來自於津優力等創新藥的支撐。根據該公司2017年的年報顯示，在公司的總營收中，津優力等創新藥的營業收入接近1/3。

對於這些創新藥石藥集團當然非常重視專利保護，其首件利用聚乙二醇修飾rhG-CSF的專利申請的申請日是2005年3月25日（ZL200510042587。3），一種聚乙二醇修飾蛋白質α－氨基的方法，其保護了用於製備聚乙二醇化重組人粒細胞集落刺激因子（mPEG-rhG-CSF），mPEG20000-rhG-CSF，其分子量39kD，半衰期45。7小時，體外活性5×107U/mg；轉化率為90～95％。

而後，石藥集團百克（山東）生物製藥有限公司於提交了兩件發明專利申請，分別是一種聚乙二醇修飾的rhG-CSF藥物組合物及其製備方法（ZL201310022078。9）和一種聚乙二醇修飾的rhG-CSF注射液及其製備方法（ZL201310022113。7）。而前者憑藉其在聚乙二醇修飾的rhG-CSF的純化方面的貢獻，獲得了第十九屆中國專利獎金獎。

然而，金獎並不是終點。石藥集團於2015年再次提交了一件發明專利申請，一種聚乙二醇修飾的rhG-CSF活性藥物組合物（專利號為ZL201510033535。3）。該專利申請保護N-末端mono-mPEG-rhG-CSF，95。0%≤其純度＜98。0%。

綜上所述，石藥集團在津優力上的專利佈局，其層次可以透過下圖反應。

專利金獎中的純化方案

利用金獎專利中記載的純化方法，純化後的藥物活性組合物中N-末端mono-mPEG-rhG-CSF的純度≥95。0％。簡單來說，具體的純化方法為：先離子交換色譜法層析，將離子交換層析富含N-末端mono-mPEG-rhG-CSF的收集峰再進行分子篩層析，並且上樣和沖洗步驟所用緩衝液相同。其中，採用Macro Cap SP進行離子交換層析，採用Superdex75柱進行分子篩層析。更重要的是該方法到高純度的同時，對於本領域人員來說很容易實現。

對於非本領域技術人員，離子交換色譜法層析和分子篩層析這兩個詞比較難懂？

離子交換色譜層析就是利用以離子交換劑為固定相，依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別而進行分離的一種層析方法。離子交換層析中，基質是由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。帶有正電荷的稱之陰離子交換樹脂；而帶有負電荷的稱之陽離子樹脂。離子交換層析同樣可以用於蛋白質的分離純化。由於蛋白質也有等電點，當蛋白質處於不同的pH條件下，其帶電狀況也不同。陰離子交換基質結合帶有負電荷的蛋白質，所以這類蛋白質被留在柱子上，然後透過提高洗脫液中的鹽濃度等措施，將吸附在柱子上的蛋白質洗脫下來。結合較弱的蛋白質首先被洗脫下來。反之陽離子交換基質結合帶有正電荷的蛋白質，結合的蛋白可以透過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提高洗脫液的pH值洗脫下來。

說這麼多，不如來一張圖直觀：

通常的離子交換層析的操作順序是：預處理和裝柱、加樣、洗脫和收集。加樣實際上就是基質吸附溶液中各類蛋白的過程，洗脫是採用不同的濃度的緩衝液將吸附在基質上的蛋白分別洗脫下來，並分別進行收集。

分子篩層析又稱為凝膠過濾層析或體積排阻層析。分子篩層析是利用有一定孔徑範圍的多孔凝膠作為固定相，對混合物中各組分按分子大小進行分離的層析技術。

凝膠是一種多孔性的不帶表面電荷的物質，當帶有多種成分的樣品溶液在凝膠內運動時，由於它們的分子量不同而表現出速度的快慢，在緩衝液洗脫時，分子量大的物質不能進入凝膠孔內，而在凝膠間幾乎是垂直的向下運動，而分子量小的物質則進入凝膠孔內進行“繞道”執行，這樣就可以按分子量的大小，先後流出凝膠柱，達到分離的目的。

透過兩次篩選，將產品的純度提升到純度提高到95。0％以上。高純度的藥物質量均一，藥效、安全性等方面更加優異。

對於聚乙二醇修飾的rhG-CSF藥物的製備和純化，目前全球的專利申請的數量不足三位數，究其具體原因可能是研發成本和技術壁壘較高。

若問石藥集團最有力的競爭對手是哪家世界巨頭？

從專利申請和佈局上看，是另一家中國企業：杭州九源基因工程有限公司。該公司在聚乙二醇修飾的rhG-CSF藥物的製備方面，透過點突變技術，將重組人粒細胞集落刺激因子的氨基酸進行突變，再透過噬菌體展示技術表達N端突變的重組人粒細胞集落刺激因子（CN101352573B）；在分離純化方面，透過兩次透過MacroCap SP陽離子交換柱也達到了目標峰的純度在95％以上的效果（CN102234310B）。

從上面的事實中可以看到，在醫藥研發的很多細分領域，中國的藥企已經走在了世界的前列。小贏希望，在未來，這樣的細分龍頭在我國越來越多的出現。

本文作者： 審協北京中心醫藥部 鄒妍 張偉洋

本文為作者授權原創首發，文中觀點僅代表作者個人觀點，未註明圖片均來自網路搜尋引擎。文中ZL……為中國專利號 CN……為中國專利申請公開/公告號，

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