人乳头瘤病毒疫苗的发明专利分析

陶然 李秋彤

摘要：人乳头瘤病毒（HPV）可诱发宫颈癌等上皮相关的恶性肿瘤疾病，严重威胁人类健康，研制疫苗能够有效预防和治疗其感染。本文分析了HPV疫苗相关专利的主要申请人及其核心专利，以期为我国HPV疫苗的开发方向和专利申请提供參考。

关键词：人乳头瘤病毒;HPV;疫苗;专利

中图分类号：G306;R737.33 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）27-0106-03

1 序言

人乳头瘤病毒（HPV）是一种属于乳多空病毒科乳头瘤空泡病毒A属的无包膜闭环双链DNA病毒[1]。目前，其已知基因型多达200种，根据对宿主细胞的转化能力和致癌能力可分为高危型和低危型。高危型HPV的持续反复感染可导致多种恶性肿瘤疾病如宫颈癌等的发生。近年来，通过研制疫苗预防和治疗由HPV感染导致的疾病成为临床研究热点。

HPV疫苗根据功能可分为预防性和治疗性。HPV衣壳蛋白L1高度保守，是其型特异性抗原，而衣壳蛋白L2变异度较高，与其抗原多态性相关[2]。L1/L2蛋白体外表达形成的重组病毒样颗粒（VLP）不具有感染能力，但保留免疫原性，可诱导机体产生特异性抗体中和病毒，预防HPV感染。早期蛋白E6和E7是HPV主要致癌蛋白 [3]，为治疗性疫苗的重要靶点。

2006年，Gardasil 4（Merck，HPV6/11/16/18）成为全球首个上市的HPV预防性疫苗。2009年，Cervarix（GSK，HPV16/18）获批在美上市。2014年，推出新一代疫苗Gardasil 9（Merck，HPV6/11/16/18/31/33/45/52/58），拓宽了预防范围。我国首个国产HPV预防性疫苗Cecolin（万泰生物，隶属养生堂有限公司，HPV16/18）于2020年5月获批。而HPV治疗性疫苗仍然处于临床试验的早期阶段。

自HPV疫苗上市以来，受到了女性群体的广泛关注，九价疫苗更是一针难求、依赖国外产品，因此，亟需加快国产疫苗的研究。本文从专利角度对HPV疫苗相关技术进行总结，以期为我国HPV疫苗的开发和专利申请提供参考。

2 主要申请人分析

使用DWPI检索HPV疫苗专利，获得初步结果后进行人工去噪，数据截止2020年7月。

图1显示了全球HPV疫苗专利申请量排名。其中，英国葛兰素史克公司、德国默克集团、厦门大学和养生堂集团的专利申请量占有绝对优势，且三者均拥有上市疫苗产品。本文对上述申请人的核心专利进行了梳理。

3 重点申请人核心专利分析

3.1 葛兰素史克

葛兰素史克首个HPV疫苗专利申请始于1998年，EP1007551B1公开了一种包含融合蛋白的疫苗组合物，在E6/E7蛋白中引入突变以消除其潜在的转化能力作为抗原，然后连接至流感嗜血菌B的蛋白D，该疫苗激活与CD4+ T细胞有关的抗肿瘤免疫应答，治疗HPV诱导的肿瘤病变。之后，葛兰素史克专注于预防性疫苗的专利布局，技术分支包括VLP制备、多价疫苗、多联疫苗。

对于VLP制备，WO03078455A2采用昆虫细胞作为生产系统;US20120087937A1在HPV18L1多肽中插入L2表位肽制备嵌合VLP。

对于多价疫苗，CN1325117C公开了包含HPV16/18的L1 VLPs、氢氧化铝和3D-MPL的疫苗，其为Cervarix的核心专利;CN100528226C公开了包含HPV16/18/31/45的L1蛋白的疫苗组合物;CN1976718B公开了包含HPV16/18和至少一种选自HPV31/45/52的VLP的免疫原性组合物，其中HPV31/45/52的剂量少于HPV16/18，其特点在于HPV16/18的VLP可提供对HPV31/45/52的交叉保护。

对于多联疫苗，包括HPV、HBV、HSV、HIV等的联合疫苗组合物（EP1064025B1、CN1522153A、CN1171637C）。

3.2 默克

CA2022394A1是默克首个HPV疫苗专利申请，始于1990年，公开了一种多肽，能有效阻断HPV E7蛋白与视网膜母细胞瘤基因编码的蛋白的结合，用于治疗生殖器疣和宫颈癌。此后，还于1992年和1998年再次提交了治疗性疫苗专利申请，但主要申请方向也转向了预防性疫苗领域，技术分支包括L1/L2蛋白制备、多价疫苗、蛋白和疫苗的稳定。

对于L1/L2蛋白制备，CN1152935A、CN1100876C、CN1154732C、US5821087A、US5888516A采用酵母细胞作为生产系统，涉及HPV6a/6b/11/16/18/31/33/35/41/45/58;EP1212358B1、CN100506999C、CN1859923B、CN1942

583B、CN1934131B优化L1蛋白编码基因的密码子或去除酵母识别的内部转录终止信号，提高酵母细胞中L1蛋白的表达;EP1105466B1公开了纯化VLP的方法，将细胞裂解物通过羟基磷灰石层析柱，然后用含磷酸根阴离子的溶液洗脱VLP，纯度至少为75%。

对于多价疫苗，US6689366B1公开了一种包含重组HPV6 L1蛋白的疫苗，所述蛋白还包含HPV11的构象表位，可产生针对两种病毒表位的中和抗体;US7709010B2公开了一种HPV疫苗制剂，包含至少一种HPV型别的重组L1/L2蛋白和铝佐剂、ISCOMATRIX佐剂，其为Gardasil 9的核心专利。

对于蛋白和疫苗的稳定，CN1259051A在HPV抗原制剂中添加50mM～500mM的氯化钠以及至少0.2%w/v的多乙氧基醚80，在2℃～8℃稳定至少1个月;US6251678B1添加盐、非离子表面活性剂和缓冲剂使HPV疫苗长期稳定;US6436402B1通过谷胱甘肽促进硫醇氧化和30-40℃高温孵育和/或暴露于可溶性金属表面使纯化的L1/L2蛋白成熟，所得VLP具有增加的保质期和更高效力;WO2012177970A1添加甘露醇和蔗糖增加冻干HPV抗原制剂稳定性。