前言

在过去的二十年间，随着基因编辑技术、测序技术、计算机科学、自动化技术的飞速发展，传统的发酵工艺和酶法工艺得以融合诸多学科而发展成合成生物学产业，实现了对微生物进行有目标的设计、改造，对产物进行可控定量合成，以满足市场快速变化和多样化需求。蛋白质作为合成生物学公司选品中重要的一类物质，我们有必要了解其知识产权保护中的特殊性，如何获得更大的保护范围以及侵权判定的标准，为企业的发展制定相应的知识产权策略。

本系列文章前两篇分别介绍了合成生物学领域的知识产权保护的概述和微生物领域的知识产权保护，本篇介绍蛋白质领域的知识产权保护。

合成生物学企业所生产的产品中，蛋白质是其中重要的一类，主要有用在化妆品、食品以及工业催化酶等几大应用领域。在化妆品领域中的多肽或者蛋白原料往往具有很高的价值，例如采用微生物发酵技术生产的重组胶原蛋白；相比传统的提取方式获得这类产品，合成生物学技术能有效降低生产成本。在食品及营养领域应用的一大方向为替代蛋白，采用微生物生产蛋白将改变和替代以传统种植和养殖获取蛋白的生产方式，目前用微生物生产乳清蛋白、酪蛋白等产品，以及工业化培养动物细胞生产人造肉等技术发展迅速。蛋白质领域另一大重要产品就是酶制剂，酶作为生物催化剂已广泛运用于纺织、皮革、洗涤剂工业、烘焙工业、以及酒精、糖类和脂类物质的生产过程，在有效降低反应能耗、提高生产效率的同时也减少环境污染，这对传统产业的升级起到重要的推动作用。

合成生物学企业非常关心氨基酸序列相关产品的专利保护，如何才能获得更大的保护范围？随着Alphafold技术的发展，对蛋白质结构预测更加精准，技术的发展是否会使得蛋白质专利获得更大授权变得容易？以及如何进行侵权认定？本期文章试图来探讨这些问题。

一、氨基酸序列相关的蛋白质发明如何进行专利保护

产业界的朋友经常会问，如果发现了一个新的蛋白序列，申请专利是不是只能保护这个特定序列？关于蛋白质的专利保护，《专利审查指南》第二部分第十章给出了详细的介绍。

可以采用如下的多肽/蛋白质的撰写方式：

【例】一种具有酶 A 活性的蛋白质，其氨基酸如下（a）或（b）所示，

（a）由 SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质，

（b）在（a）中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有酶 A 活性的由（a）衍生的蛋白质。

允许用上述方式表示的条件是：

I. 说明书例如实施例中例举了（b）所述的衍生的蛋白质；

II. 说明书中记载了制备（b）所述衍生的蛋白质以及证明其功能的技术手段（否则认为说明书公开不充分）。

也就是说，当我们筛选到一个新的蛋白质序列，希望专利能保护该特定序列外，如果还希望保护在该序列上具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或添加的突变体蛋白，那么需要在专利说明中提供若干个蛋白变体的实施例，包括制备实施例以及测试蛋白变体的效果。

中国专利局能否接受“与XX序列具有一定数值% 同一性(Identity)”例如90%、95%同一性的权利要求保护方式？这在美国、欧洲、日本授权专利的权利要求中是非常普遍的撰写方式，例如：“一种具有酶 A 活性的蛋白质，其氨基酸包含SEQ ID NO：2的全长序列，或是与之具有至少90％同一性具有酶A活性的蛋白质”。在十几年前授权的蛋白序列相关的中国专利中，有不少专利获得了类似“与XX序列具有一定数值% 同一性”的授权范围，如90%、85%同一性，甚至80%同一性范围的专利。但是，在过去的十年间，这类保护范围的专利授权的数量就越来越少，面临缺乏创造性（专利法22条3款）以及保护范围得不到说明书支持（专利法26条4款）被驳回。分析过去5年间中国的授权专利，还是有个别专利申请获得了类似的授权范围，这类专利申请的说明书中都列举了大量的蛋白变体的实施例，我们明显看到，中国专利局对于“与XX序列具有一定数值% 同一性”撰写方式的专利申请的审查标准非常高。

二、从无效案例分析蛋白序列专利的保护范围

那些十年前获得授权的，采用“与XX序列具有80% 、85%同一性”的蛋白质序列专利，在后续的维权过程中，当专利被竞争对手提起无效请求的挑战时会有什么结果，是产业界认识非常关心的问题。在无效程序中，这类大范围的蛋白序列授权专利，的确有不少专利被迫修改权利要求，缩小到特定序列蛋白质的范围或者是缩小权利要求至“与XX序列具有99%同一性”这类范围。合成生物学企业在维权之前，评估授权专利的稳定性时需要格外注意。

在2021年中国专利局做出的一个无效决定，发明名称为“α-淀粉酶变体以及编码它们的多核苷酸”的专利，该案件是蛋白序列领域比较少见的权利要求未做修改而被维持有效的案件。权利要求1如下：

权利要求1：一种 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。

无效请求人认为，权利要求1保护范围过大，得不到说明书的支持。权利要求1包含除K176和E185之外的其他任意数个位置上有不同氨基酸的插入、取代和/或缺失，这样的变体数量非常多，在说明书实施例仅验证了十余种变体，且未教导哪些位点的改变可能会导致效果丧失的情况下，本领域技术人员无法预期所包含的哪些变体能够具有α-淀粉酶活性。

合议组采纳了专利人的观点，认为权利要求能得到说明书支持，原因在于：说明书记载的涉及十余个变体的实验数据能够预期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，得到的变体也具备相应的改善性能；多年以来，对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，本领域技术人员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，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。由此，专利局维持了该专利有效。

该无效案件给我们的启示：该案后续行政诉讼的判决未公布。笔者认为，本案虽然有其特殊性，但是值得我们在类案中借鉴。SEQ ID NO:14长度为481个氨基酸，在权利要求“至少98％同一性”的限定下，可变化的氨基酸残基在9个以内，实施例给出了验证了十余种变体的数据，可以认为数据充分。另外最关键的是，α-淀粉酶的结构是一类被研究得比较充分的酶家族，在递交相关文献证据的情况下，合议组相对容易接受在说明书已经给出一定数量变体蛋白数据的情况下，本领域技术人员能够合理选择其他突变位点，权利要求1中变体蛋白的技术效果的可预测性高。

三、Alphafold技术对今后蛋白质专利保护范围的影响

随着Alphafold技术的发展，对蛋白质结构预测的准确性已经在不断接近实验解析的水平，尤其是Alphafold技术获得2024年诺贝尔化学奖，该技术在学术界和产业界获得了广泛的认可。技术的发展是否会使得蛋白质专利获得更大授权变得容易些？类似于上面 α-淀粉酶变体这个案件，越来越多的酶的结构以及底物结合结构域、催化活性结构域通过Alphafold技术做出准确预测是完全可能的，而无需对蛋白质结构进行实际的解析，本领域技术人员就可以选择对酶活性不会造成重大影响的位点进行突变。专利局是否会接受申请人的这类陈述理由？

从过往的实践来看，专利局的审查都是趋向于保守的，目前还无法单纯靠软件预测结构的方式让审查员认同预测的蛋白结构的可靠性。但是随着技术的发展，尤其是当一项技术成为了本领域的常规技术手段时，也会使得审查员很难否定技术一项技术的可靠性。至于什么时候我们的审查员能够接受预测的蛋白结构在专利保护范围中的作用，这需要创新主体们的共同努力，在专利申请阶段以及专利无效案件去向审查员普及技术的发展，争取在个案中实现突破。

四、与蛋白序列专利相关的侵权认定

在蛋白序列专利的侵权诉讼中，如果专利是采用“与XX氨基酸序列具有多少%同一性”限定，或者采用“包含XX氨基酸序列”的开放式权利要求限定，在侵权认定中不会有太多争议。如果专利保护的是采用“为XX氨基酸序列”或者“由XX氨基酸序列组成”的封闭式限定的蛋白质，而被诉侵权产品与专利序列仅有一两个氨基酸的变化，或者仅仅是在专利中的氨基酸序列的N端或者C端添加了几个氨基酸的情况下，是否构成等同侵权？相关的判决在国内外都非常少。我们基于中国司法实践下的对等同侵权判定中的基本原则（基本相同的方式，得到基本相同的功能，产生基本相同的效果，而无需创造性劳动）来初步判断，是有可能被认定为等同侵权的。

在(2020)沪知民初12号一审判决，关于专利发明名称为“一种突变的免疫球蛋白-结合蛋白”的侵权诉讼中，独立权利要求2是采用“由 ... 组成”来限定的封闭式权利要求。被诉侵权产品与权利要求2的区别在于N端和C端各有几个氨基酸的添加。法院在判决中认定侵权成立：原因在于序列末端添加氨基酸，是本领域技术人员根据表达应用的不同需要，选择合适的表达载体以及相应的纯化策略制备目标蛋白的常规方式，被诉产品在突变体蛋白的表达基因的构建、克隆、表达、纯化和偶联均是基因工程领域的常规技术手段。

本案中有不少问题值得业内同行们进一步探讨。例如权利要求2在审查过程中，专利权人为了获得授权，将公开文本中蛋白质主题的独立权利要求2由开放式撰写方式“含有 ...”修改为封闭式权利要求“由 ... 组成”的方式，但是该案件没有优先适用禁止反悔原则而限制等同原则的适用。判决中仅仅提及生物产品有特殊性，而没有过多解释为什么没有适用禁止反悔原则。鉴于蛋白序列相关的等同侵权判定的情况非常少，目前也没有最高人民法院的典型案例；未来在类似案件的判决中可能会出现不确定性。因此合成生物学企业在产品开发、规避设计和FTO分析中，需要评估这类不确定性带来的经营风险。

总结

蛋白序列专利在中国目前授权的范围还是比较窄的，随着技术的发展，例如alphafold技术对于蛋白质结构预测的准确性不断接近实验解析的水平，是否会影响目前的审查标准，使得创新主体能获得各大一点的专利保护？这需要产业界的不断努力。另外，蛋白序列的等同侵权判定存在很大的不确定性，目前也没有相关的典型案例，合成生物学企业在产品上市的FTO分析中需要额外注意。

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