基于基因测序分析的肿瘤筛查专利现状.pdf

-51-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024中国科技信息 2024 年第 4 期专利分析肠癌等。但对于肿瘤的精确诊断来说，同种肿瘤疾病具体亚型的分型或癌症严重度的分期确定，不同抗癌药物施用效果以及个体耐药性程度对于肿瘤患者的治疗来说尤为重要，因此，通过疾病易感性突变基因位点的检测实现肿瘤基因筛查是当前研究的热点方向。而疾病的基因治疗应用（即基因疗法），则是通过针对遗传原因导致的基因突变进行修正，从而改变疾病进程。基因疗法的工作原理通过添加受损基因的新片段，或用该基因的健康基因片段替换患者细胞中的突变或缺失基因。因此，现阶段主要在遗传性疾病：如血友病和镰状细胞病，获得性疾病：如白血病中，通过基因疗法取得稳定较好的治疗疗效。而对于如癌症、糖尿病、心脏病、血友病这些疾病来说，如果上述疾病的产生是由基因突变带来蛋白缺失或缺陷，则基因治疗原理上就有可能恢复该蛋白质的正常功能。但上述基因编辑疗法应用于肿瘤治疗仍然处于研究开发的阶段。中国作为基因测序大国，近年来的市场增速达到 20%30%以上，位于全球增速最快的国家之列。目前全球肿瘤基因测序的主要技术来源国和专利受理国均为美国、中国和韩日多国，技术地域较为集中。本文对利用基因测序技术进行的肿瘤样本筛查进行了具体的专利分析并形成专利分析报告。如图 1 所示，关于蛋白质和 DNA 测序或检测的方法及相关设备，药物联用的发明专利是目前研发最热门和集中的申请领域。从专利全球申请来看，涉及肿瘤筛查的基因测序相关技术的专利申请，主要分布在 C 部、G 部和 A 部，国外基因测序公司在中国的专利布局已经展开，美国申请人在中国布局的专利申请数量最多，其次为日本韩国申请人。而从外国专利的申请量来看，肿瘤基因测序专利中，申请量最大的申请人为美国基因泰克公司（GENENTECH INC），加州大学摄政委员会位列第二。与欧美、日韩等发达国家相比，中国进入肿瘤疾病的基因测序的专利领域的研究较晚，浙江大学、济南大学在基因测序进行肿瘤筛查领域的专利申请量较高，郑州大学附属第一医院、中国医学科学院肿瘤医院的专利申请量位列第三、第四。当前，国内申请人进行肿瘤筛查基因测序领域的专利申请主要对象仍然是科研院校以及相关研究所为主，国内基因检测公司在上述领域中的占比较低。肿瘤筛查基因测序相关专利的全球申请趋势为了统筹了解肿瘤筛查的基因测序领域的全球发展脉络，更好地了解该技术分枝的专利申请情况。首先统计了来自中、行业曲线开放度创新度生态度检索量持续度可替代度影响力行业关联度基于基因测序分析的肿瘤筛查专利现状蔡 放 韩福平蔡 放 韩福平（等同第一作者）国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心通信作者：蔡放（1986），女，湖北黄石，硕士，审查员，助理研究员，主要从事生物医药领域专利实质审查。韩福平（1989），湖北襄阳，硕士，审查员，助理研究员，主要从事生物医药领域专利实质审查。现代精准医疗主要包括治疗和诊断两个大方向，“精准”检测的核心是以基因测序作为基础工具，从人体样本的特定基因检测出发，实现疾病的个性化准确诊疗。基因测序是指使用测序设备对检测样本中 DNA 的碱基排序进行测定，将个体携带的基因数据与基因大数据进行比对，并结合大数据的存储和运算功能进行疾病相关性的比较确认，最终实现疾病的“精准”诊断和治疗。基因疾病诊断的目前应用，主要通过测序分析检测体内遗传病基因变异，从而预测出百种以上遗传性疾病的潜在风险。目前临床以应用于诊断的疾病主要包括：心血管系统疾病、糖尿病、肥胖、孤独症、苯丙酮尿症、强直性脊柱炎、阿尔茨海默氏症等；过敏性疾病，如过敏、痤疮、湿疹；代谢性甲状腺疾病、醛固酮内分泌异常、血脂异常、胰岛素不足等；乳腺癌、食管癌、肝癌、食管癌、卵巢癌、膀胱癌、中国科技信息 2024 年第 4 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-52-专利分析美、欧、日、韩等多个国家或地区的近十年以测序进行肿瘤筛查为相关技术主题的专利申请量，结果如图 2 所示。自 2013年以来，肿瘤筛查基因测序相关专利技术发展迅猛，专利申请量呈逐年上升趋势，且持续维持在较高位的申请量水平。从2013 年的 1 666 件/年申请量至 2020 年最高达 2 348 件/年申请量，因此，可知上述技术领域发展前景较好，目前仍然属于技术研发的热点期，技术发展竞争较为激烈。需要说明的是，由于国内发专利有 18 个月的公开期，而国际专利可能多达 30 个月以上的进入国家阶段时间，因而 20212022 年的部分数据未能尽全统计，仅供参考。肿瘤筛查基因测序相关专利的全球分布考虑覆盖上述技术领域研究较为领先的国家或地区的范围，以中国、美国、韩日、欧洲、加拿大、印度、澳大利亚、新加坡、俄罗斯等国家地区为样本，研究其各自拥有肿瘤筛查基因测序相关专利的分布情况，结果如图 3 所示。在肿瘤筛查的测序分析相关技术领域中国专利申请量占有了绝对的优势，其申请量是申请量第二名的美国的两倍多，其次是韩国和日本，其中通过 WIPO 或 EPO 申请的比例较高。说明中国、美国、日本、韩国四国在上述技术领域中的研究较为集中，上述技术领域门槛较高，中国基因测序领域应用于肿瘤筛查的发展处于世界的领先水平。肿瘤筛查基因测序相关专利全球申请人排名为了进一步明确在该技术领域中的重点申请人，在研发初期明确竞争对手、进行有针对性的专利分析。以下我们对肿瘤筛查的测序分析相关专利的全球前十位申请人分布进行分析，其分布情况如图 4 所示。排名第一的 GENENTECH INC 公司是美国知名的测序公司，在行业内一直处于领先地位，专注于开发生物技术以及生物标志物在疾病诊断治疗。排名第二的是加州大学摄政委员会，第三名是霍夫曼-拉罗奇公司。该领域前十名的基因研究公司以及高校申请人均为世界上顶尖的基因测序技术公司以及肿瘤研究的高校、研究科研院，且均为国外申请人。也就是说，虽然中国在该领域中的整体申请量大，但并未有具有明确技术优势的龙头申请人，各申请人进行专利申请相比于世界顶尖基因测序技术公司来说较为分散，并未形成强有力的产业集群。肿瘤筛查基因测序的国内专利概况中国专利的申请趋势为了进一步明确在中国国内肿瘤筛查基因测序领域的技术发展趋势，对上述技术领域的中国专利进行分析，结果如图 5 所示。国内肿瘤筛查基因测序相关专利技术领域国内起步较晚，大概起始于 2000 年。上述技术发展大致可以划分为三个阶段，2004 年以前年均专利申请量不足50 件，上述阶段技术萌芽初现，属于技术起步阶段；自2008 年开始，上述技术领域在国内开始技术普及并为研究者关注、获得了快速增长，到 2016 年后，上述技术领域的年均专利申请量超过 500 件，此阶段相关专利技术得到了快速发展、成为研发热点，相关领域的专利技术日臻成熟，专利申请量开始逐渐超越美国、韩国、日本等基因测序技术强国，属于技术发展阶段；2016 年至今，肿瘤筛查基因测序相关专利技术在此阶段也得到了高速的发展，呈现出爆发式增长，20202022 连续三年国内的肿瘤筛查基因测序相关专利申请量接近 1 000 件，且涌现出一大批重大申请人，属于技术爆发期。图 1 全球肿瘤筛查测序分析相关专利的领域占比图 2 近十年肿瘤筛查基因测序相关技术的全球专利申请量图 3 近十年肿瘤筛查基因测序相关技术的全球专利申请量图 4 肿瘤筛查基因测序相关专利的全球主要申请人分布-53-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024中国科技信息 2024 年第 4 期专利分析 中国专利的申请人排名为了明确在中国国内肿瘤筛查基因测序领域的重点申请人，进一步发掘上述技术领域的研发动向以及热点趋势，对肿瘤筛查基因测序相关专利的国内申请人排名进行分析，结果显示如图 6 所示。其中，济南大学以 92 件专利位居第一，其次是浙江大学 84 件、郑州大学第一附属医院 82 件、中山大学肿瘤防治中心 52 件。申请人主要来自大专院校、医疗科研机构。上述研究机构具有较高的科研水平以及研究团队、具有丰富的临床样本资源，因此在进行上述肿瘤筛查基因测序技术开发时，具有较强的竞争力，研究结果也更具有说服力。但上述高校以及科研机构的专利申请仍然存在技术转化上的发展瓶颈，值得注意。中国专利的申请人省市分布此外，还对国内申请人进行了地域分布分析，以期发掘上述技术具有产业优势的地区，以供研发人员进行参考。结果如图 7 所示，从国内申请人省市分布来看，北京在肿瘤筛查基因测序技术领域的专利技术数量最多占比约30%左右，广东省第二1 500件，占比约20%左右，其次是上海、江苏、浙江等地区。上述结果说明，北京、广东、上海等经济发达地区，相应的肿瘤筛查基因测序技术的发展也较好，在国内处于领先地位。中国专利的法律状态专利法律状态对于专利而言至关重要，直接影响了专利的价值，处于有效状态的专利是专利运营和维持的基础，也是专利转化、许可等实现其市场价值的基本要求。注重专利的法律状态不仅可以衡量创新主体对专利的重视程度，更可以反馈创新主体在专利管理和监控方面的工作情况。通过分析可知，如图 8 所示，国内肿瘤筛查基因测序相关技术专利中，在审专利 2 155 件，占比约 29%；有效专利 3 181 件，占比约 43%，失效专利 2 088 件，占比约 28%。中国专利中大概有三分之一的专利在授权后，并未得到有效的专利保护或实现专利成果转化，肿瘤筛查基因测序技术领域的专利应用水平不高，专利保护仍然存在较大的提高空间。如上分析，我国在该技术领域起步较晚，大多获权专利理论上尚未到失效期限，因而对于获权专利而言大多失效的获权专利应是没有能够在市场中得到有效的转化，也就不能带来可观的经济回报，权利人还需承担获权后续几年的专利维持费用。而对于未获权或被无效的专利可能是该部分失效专利的专利技术含金量不高或市场技术需求不足，未能获权而被驳回或放弃。对于该领域失效专利的大量出现，体现了政府和创新主体在专利管理和监控方面的工作尚有不足，如缺乏有效的专利运营手段，市场需求与技术创新的信息不对称，没有建立有效的专利运营或技术交易平台等，因此对于创新主体而言这也是未来专利管理及与政府协商共建专利转化、运营方面的重点。结语基因测序分析的肿瘤筛查是进行现代化精准医疗的必然趋势，上述技术领域在全球中的发展迅猛，且大国之间的技术交叠更新较快，技术的应用价值高。因此，上述技术领域仍然是医药领域产业发展创新的研究热点，必然也会成为其专利申请的必争之地。专利申请人如果想在上述领域中享有技术优势或保护自主知识产权不受侵害，则需在研究之初进行必要的专利检索分析以及专利分析布局，避免由于技术路线的雷同或专利技术公开导致研究资源的浪费。图 5 近 20 年国内肿瘤筛查基因测序专利申请量趋势图 6 国内专利的申请人排名图 7 国内申请人省市分布图 8 中国专利的法律状态