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知元案例简析丨α‑淀粉酶变体专利无效案
发布时间:2021-04-07 21:12:37   点击量:0
文|陈玉平

本文约3786字,阅读大约需要9分钟

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前 言

 

生物是一门实验学科,很多问题需要通过进行实验验证才能得出结论。就专利而言,通常认为化学和生物技术领域与其他领域相比,技术效果的可预期性较低,因此,为了支持某一种技术效果,往往需要提供很多实验数据来支持。但专利出于保护发明创造的目的,也并不要求对所有可能的方案都进行实验验证,而是允许申请人/专利权人在一定实验的基础上,进行适当的概括,即《专利法》第26条第4款。该款规定,“权利要求书应当以说明书为依据,清楚、简要地限定要求专利保护的范围。”权利要求书应当以说明书为依据,是指权利要求应当得到说明书的支持。权利要求书中的每一项权利要求所要求保护的技术方案应当是所属技术领域的技术人员能够从说明书充分公开的内容中得到或概括得出的技术方案,并且不得超出说明书公开的范围。

 

对于生物领域的专利申请人和专利代理师而言,如何基于已有的有限的实验结果,概括并获得一个合理的、稳定的专利保护范围,是一项重大挑战。笔者从近期的一份针对α-淀粉酶变体专利的无效决定,第48078号无效决定,探寻更多的保护策略。

 

壹、涉案专利概述

 

专利ZL201280050716.1(以下简称为“本专利”)涉及α-淀粉酶变体以及编码它们的多核苷酸,专利权人为诺维信公司。本专利的优先权日为2011年10月17日,申请日为2012年10月17日,授权公告日为2018年03月20日。本专利授权公告时的权利要求1如下:“一种α-淀粉酶变体,该变体包括在对应于SEQ ID NO:1的位置176和位置185的位置处的下述取代:K176L+E185P,其中该变体与以下各项具有至少98%并且小于100%的序列一致性:(i)SEQ ID NO:14的成熟多肽,或(ii)SEQ ID NO:14的氨基酸1至481,并且其中该变体具有α-淀粉酶活性。”从属权利要求2进一步限定序列一致性至少为99%,从属权利要求3-6进一步限定权利要求1或2的所述α-淀粉酶变体的热稳定性以及在高温、低pH值和低钙浓度下的残余活性半衰期。

 

权利要求7如下:“一种α-淀粉酶变体,该变体与:(i)SEQ ID NO:14的成熟多肽,或(ii)SEQ ID NO:14的氨基酸1至481,相比,其氨基酸改变选自下组:K176L+E185P+F201Y+H205Y+K213T+Q360S+D416V+R437W、K176L+E185P、T116G+K176L+E185P、K176L+E185P+L241D、K176L+E185P+R375V、K176L+E185P+R375G、I49T+K176L+E185P、I49H+K176L+E185P、I49G+K176L+E185P,以及I49L+S50T+K176L+E185P。”

 

根据本专利说明书的记载,所述α-淀粉酶变体在低pH下和/或在高温下,尤其在低钙浓度下具有增加的稳定性。

 

针对本专利,无效请求人提出了无效请求。针对权利要求1的无效理由之一是,其得不到说明书的支持,不符合专利法第26条第4款的规定。请求人认为,权利要求1以突变位置加同源性并结合功能限定的方式限定所请求保护的α-淀粉酶变体,所涵盖的变体数量非常多。本领域技术人员已知蛋白质的一级结构是其空间结构的物质基础,而蛋白质的空间结构是其功能的结构基础,蛋白质氨基酸序列中的一些甚至一个关键作用的氨基酸缺失,都会导致蛋白质空间结构与生物学活性或功能的巨大变化(参见证据5),本专利实施例部分仅记载了十余种变体的实验数据,且没有教导哪些位点的改变可能会导致效果丧失,本领域技术人员难以预期众多的变体中哪些变体具有α-淀粉酶活性。

 

请求人并没有针对权利要求7提出无效宣告请求,应当是认为其能够得到说明书的支持,因为说明书中具体记载权利要求7中所保护的突变组合在低pH、高温和低钙条件下的半衰期数据(参见本专利说明书表1至表4),表明这些突变组合的半衰期更长,具有更高的稳定性。

 

贰、无效决定要点

 

无效决定中指出,权利要求书中的每一项权利要求所要求保护的技术方案应当是所属技术领域的技术人员能够从说明书充分公开的内容中得到或概括得出的技术方案,并且不得超出说明书公开的范围。判断权利要求能否得到说明书支持这一过程需要综合考虑多种因素,包括但不局限于申请文件记载的信息、发明的改进之处、现有技术的整体状况、发明所属领域的可预测性、所属领域技术人员的知识和能力等。说明书公开的范围是所属领域技术人员基于说明书记载的技术内容及其所提供的教导,结合所属领域的整体技术水平能够合理概括得到的能够解决发明技术问题的内容,不仅限于申请文件记载的内容。

 

针对请求人提出的权利要求1得不到说明书支持的理由,无效决定中认为:

 

(1)本专利说明书表1至表4中证实了以SEQ ID NO:14为基础并包含K176L+E185P、T116G+K176L+E185P、K176L+E185P+L241D、K176L+E185P+F201Y+H205Y+K213T+Q360S+D416V+R437W、K176L+E185P、K176L+E185P+R375V、K176L+E185P+R375G、I49T+K176L+E185P、I49H+K176L+E185P、I49G+K176L+E185P,以及I49L+S50T+K176L+E185P(即权利要求7中保护的具体突变组合)的数十个α-淀粉酶变体在低pH值、低钙浓度和高温下具有改善的热稳定性,这些变体中,与K176L+E185P突变进一步组合的其他突变涉及多个不同位点的多种不同突变形式及其组合,由此也间接说明可进一步与K176L+E185P突变组合的突变并不限于某个特定位点的特定方式。基于上述数据,所属领域技术人员能够合理预期K176L+E185P突变与酶性能的改善之间具有紧密相关性,K176L+E185P突变对于最终获得的变体的活性具有相对重要的影响,是使最终得到的α-淀粉酶变体在低pH值、低钙浓度和高温下具有改善的热稳定性的相对关键和重要的因素。在此基础上,基于说明书中记载的涉及上述多个变体的实验数据能够在一定程度上预期K176L+E185P突变与其他对酶活性不产生重要影响的位点进行组合后的得到的变体也具备相应的改善性能。

 

(2)本专利说明书的第0161-0209段列举了包括K176L+E185P的可能的变体形式,即包含其他位置的可能变化形式;说明书第0212-0213段进一步记载,这些变体可以进一步包括一个或多个额外变化。这些额外氨基酸变化可以具有一些轻微性质,即不显著影响蛋白的折叠和/或活性的保守氨基酸取代或者插入。说明书第0214段给出了保守取代的实例,并指出通常不改变比活性的氨基酸取代在本领域中是已知的。即本专利说明书给出了在包含K176L+E185P突变的基础上增加其他取代或插入等变体的教导或启示。

 

(3)虽然证据5表明氨基酸的一级结构决定了蛋白质的功能,但不代表任何位置都不能发生改变、发生改变必然导致活性变化。事实上,多年以来,α-淀粉酶家族的研究比较多,其底物结合结构域、催化活性结构域等都是已知的,如反证1就指出整个α-淀粉酶家族中不变地、完全地保守的氨基酸残基的数量仅为4(参见反证1的摘要),即α-淀粉酶的基本结构域都是已知的。虽然本领域对于哪些位点的突变会赋予相应的酶变体在低pH值、低钙浓度和高温下具有改善的热稳定性的研究还不是非常充分,但在已经确定α-淀粉酶基本结构域的基础上,本领域技术人员基于基本结构域的分析和常见的氨基酸保守替代对蛋白质活性的影响能够进一步选择和确定对酶活性不会造成重大影响的位点和相应位点的具体突变方式,且本领域公知α-淀粉酶中许多不同的修饰已经被证明不会导致α-淀粉酶活性的丧失。

 

综上,本领域技术人员由此可以在权利要求1限定的至少98%序列一致性所包含的变化形式中适当选择不会导致活性明显改变的变化形式来与K176L+E185P突变进行组合,而且,在权利要求1已经明确限定酶变体包含赋予其在低pH值、低钙浓度和高温下具有改善的热稳定性的相对关键的突变组合K176L+E185P的基础上,本领域技术人员也能够进一步合理预期所得到的酶变体将具备相应的改善性能。因此,请求人认为权利要求1得不到说明书支持的理由不成立。

 

权利要求1被该无效决定维持有效。

 

叁、案例点评

 

通常认为生物领域的可预期性较低,具有一定序列同一性的序列也常常由于可预期性差而难以获得授权;蛋白或酶的突变则更加难以预期,因为突变位置、突变的数目以及突变为何种氨基酸,都可能会影响蛋白或酶的空间结构以及功能。然而,为何本专利的权利要求1采用开放的方式,只限定了两个位点的具体突变以及与亲本酶具有一定的序列一致性,却可以获得授权并被维持有效呢?

 

笔者认为,判断权利要求是否能够得到说明书的支持,应当站在所属技术领域的技术人员的角度。生物领域的可预期性较低仅仅是相对于其他技术领域而言的,具体到细分的生物领域,还要充分考虑细分领域的现有技术状况。对于研究比较深入的细分领域,由于现有技术中对于相关技术问题研究的很深入,则该技术领域的可预期性会相应提高;而对于研究很少、甚至空白的技术领域,则可预期性会较低。

 

具体到本专利的α-淀粉酶领域,从现有技术的状况来看,其属于研究比较深入的领域,α-淀粉酶家族的底物结合结构域、催化活性结构域等都是已知的,如反证1公开了整个α-淀粉酶家族中不变地、完全地保守的氨基酸残基的数量仅为4,即α-淀粉酶的基本结构域都是已知的。并且本领域还已知α-淀粉酶中许多不同的修饰已经被证明不会导致α-淀粉酶活性的丧失。在这些现有认知的基础之上,站在本领域技术人员的角度,他们能够基于基本结构域的分析和常见的氨基酸保守替代对蛋白质活性的影响,进一步选择和确定对酶活性不会造成重大影响的位点和相应位点的具体突变方式。因此,本专利的权利要求1被认为能够得到说明书的支持。

 

基于该案例,我们获得的启发是对于生物领域的新申请的撰写,申请人或者专利代理师应当在全面理解现有技术状况的基础上,对申请文件进行合理概括。例如,对于研究比较深入的技术领域或研究较少的技术领域采用不同的撰写策略,从而争取更合适的保护范围。此外,在授权和确权过程中,也应当充分利用现有技术的状况,适时提供不影响创造性的现有技术文献,来证明权利要求中概括的技术方案能够得到说明书的支持。

 


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