化合物在制备治疗肿瘤的药物中的用途

本复审请求审查决定涉及申请号为201810289481.0，名称为“化合物在制备治疗肿瘤的药物中的用途”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为山东第二医科大学（由“潍坊医学院”变更而来），申请日为2018年03月30日，公开日为2019年10月11日。 经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2022年07月27日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是： 权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的审查文本为：申请日2018年03月30日提交的摘要附图、说明书摘要、说明书第1-22、24-77段、说明书附图第1-5页（即图1-图7）；2018年06月13日提交的说明书第23段；2022年07月11日提交的权利要求第1-3项。驳回决定所针对的权利要求书如下： “1.化合物在制备治疗肿瘤的药物中的用途，其特征在于，所述化合物为式a1-式a3中的任意一者： 2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述肿瘤为造血系统恶性肿瘤。 3.根据权利要求2所述的用途，其中，所述肿瘤为白血病、骨髓增殖性肿瘤、骨髓增生异常综合征、多发性骨髓瘤或淋巴瘤。”驳回决定认为：对比文件 2（“In-silico screening of new potential Bcl-2/Bcl-xl inhibitors as apoptosismodulators”，Anna Maria Almerico等，《J Mol Model》，第349-355页，公开日为2008年12月06日）公开了Bcl-2家族中的蛋白质主要控制程序性细胞死亡以及抑制凋亡，Bcl-xl和Bcl-2在许多肿瘤细胞中过表达并导致癌症发生、发展和治疗抵抗。抑制抗凋亡Bcl-2蛋白很可能作为癌症治疗的一种提高疗效或克服耐药性的手段。分析三种化合物棉酚、GX015-070和ABT-737的结构，进行虚拟筛选新的蛋白Bcl2/Bcl-xl抑制剂。 从含2229个化合物的分子库中选取相对棉酚、GX015-070和ABT-737具有更高停靠得分的17种磺胺类衍生物，这些化合物可能具有高抑制活性，具体公开了化合物（如下）（参见摘要，第349页左栏第1段，第355页左栏第1段，图3）： 。 权利要求1与对比文件2相比，区别特征为：权利要求1对应的R 、R 结构与对比文件2不同，权利要1 2求1用以抗肿瘤，对比文件2公开了化合物可能为蛋白Bcl2/Bcl-xl抑制剂。针对上述区别特征确定权利要求1实际解决的技术问题是：提供类似结构化合物的新用途。对此，首先，基于公开的Bcl-xl 和Bcl-2在许多肿瘤细胞中过表达，抑制抗凋亡Bcl-2蛋白很可能作为癌症治疗的一种提高疗效或克服耐药性的手段，本领域技术人员可以合理预期化合物能够治疗肿瘤。同时，本领域已知，Bcl-2是细胞程序死亡（凋亡）的重要调节因子，在很多癌症中都过度表达，帮助肿瘤生长，并增强其对治疗措施的抵抗力。棉酚是第一个被发现具有抑制 Bcl-2、Bcl-xl 和 Mcl-1 作用的天然药物，能引起多种肿瘤细胞株（乳腺癌 T47D、前列腺癌DU-145、宫颈癌Hela和胰腺癌RwP22）的凋亡。ABT-737可模拟Bcl-2 BH3结构域，负调节Bcl-2家族成员（Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w）的抗凋亡功能。ABT-737本身就能杀死某些癌细胞，包括来自白血病、淋巴瘤和小细胞肺癌的细胞。GX15-070是首个被报道进入临床研究的小分子Bcl-2抑制剂。目前处于Ⅰ期临床试验，用于白血病和某些实体瘤研究（参见公知常识性证据：《肿瘤的细胞和分子生物学》，郑杰 著，军事医学科学出版社，第1版，第398-399页，公开日为2014年04月30日，下称证据1）。基于公开的抑制Bcl-2/Bcl-xl与抗肿瘤的关系，本领域技术人员可以合理预期化合物15具有抗肿瘤、例如治疗白血病的作用。对比文件2的化合物15对应的R2位置为嘧啶-噻吩，而诸如苯、呋喃与噻吩为电子等排体，有许多性质的类似性。为扩大化合物种类，本领域技术人员可根据需要替换。选择对应R2位置的嘧啶基连接其他结构（如权利要求1化合物a1-a3分别限定的叔丁基，含有被氟取代/未取代的苯基），属于本领域的普通选取，具有类似的效果是可以合理预期的。说明书也并未证明请求保护的技术方案获得了难以预期的技术效果。对于R1限定的结构，对比文件2公开了萘，选择限定的酰胺取代的苯基基团，属于本领域的普通替换，可以合理预期具有类似的效果。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。基于公知常识的教导，本领域技术人员有动机将化合物用于治疗白血病（属于造血系统肿瘤）、淋巴瘤，可以合理预期针对限定的诸如骨髓增生异常综合征、多发性骨髓瘤等具体肿瘤同样获得治疗作用。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。 申请人山东第二医科大学（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2022年11月10日向国家知识产权局提出复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页（共1页1项），与驳回决定针对的权利要求书相比，其修改在于：依据原权利要求3限定的“所述肿瘤为白血病”，将原权利要求1中的“肿瘤”修改为“白血病”，删除原权利要求1中的化合物式a2-a3，限定所述化合物为式a1，形成修改后的权利要求1，删除原权利要求2-3。复审请求时新修改的权利要求书如下： “1.化合物在制备治疗白血病的药物中的用途，其特征在于，所述化合物为式a1： ”复审请求人认为：（1）本申请与对比文件2的出发点完全不同，本申请的化合物针对JMJD1C靶基因， 能够特异性抑制JMJD1C依赖的白血病；对比文件2的目的在于提供一种用于抑制Bcl-xl复合蛋白的化合物， 能够抑制Bcl家族基因的化合物并非对所有肿瘤细胞相关的靶蛋白都能够实现有效抑制，基于对比文件2无法获知针对JMJD1C的小分子抑制剂能实现白血病的靶向治疗。（2）本申请化合物a1中R 位置为酰胺取代1的苯环结构，R 位置为叔丁基取代的嘧啶结构，而对比文件2中公开的化合物15中，相应的R 位置为萘基， 2 1R 位置为嘧啶-噻吩，二者的R 和R 位置基团结构完全不同。本领域技术人员知晓，母核结构与取代基部2 1 2分会相互作用、相互影响，不同取代基与母核之间的相互作用是无法预料的，例如本申请化合物a3和a2仅在R 位置取代基部分有一个氟原子的差别，其对于白血病细胞抑制活性上仍有区别。因而改变对比文件2中2所述化合物R 和R 位置的取代基得到的化合物，其是否也能够用于抑制JMJD1C依赖的肿瘤细胞、用于抑1 2制多种白血病细胞的活性，存在不可预期性。（3）本申请的化合物a1及其在抑制白血病中的应用效果取得了预料不到的技术效果。本申请实施例测定结果表明，化合物a1对白血病细胞抑制活性最好（参见图2），化合物a1能够诱导各种白血病细胞系HL-60，Jurkat，K562，Kasumi-1，KG-1，MOLM-13，MV4-11，SEM， THP-1的凋亡（参见图3）。实施例5中将化合物a1注射至含有MV4-11细胞的小鼠腹腔，结果表明a1具有较高的白血病细胞抑制活性（参见表7）。综上所述，本申请提供的化合物a1能够抑制JMJD1C重组蛋白的去甲基化酶活性，进而对于急性白血病具备选择性抑制作用，对于MLL异位等分子遗传学异常的白血病，以及其它恶性肿瘤的靶向治疗具有重要意义。综上，本申请权利要求具备创造性。 经形式审查合格，国家知识产权局于2022年11月16日依法受理该复审请求，并对其进行前置审查。 前置审查意见认为，首先，本申请权利要求请求保护化合物在制备治疗白血病的药物中的用途，并不涉及机理限定，记载的“白血病”也并非JMJD1C依赖的白血病。基于对比文件2公开的化合物作用机理，能够预期该化合物可治疗白血病在内的肿瘤。且BcL-2抑制剂能够治疗白血病，属于本领域公知常识（参见 《与瘤共存 中西医肿瘤治疗》，程井军 等主编，世界图书出版公司，第1版，第220页，公开日为2018年01月31日，下称证据2）。其次，化合物结构的改变，必然影响其药效活性，对于化合物结构的差异，对比文件2公开的化合物与本申请化合物具有基本一致的结构，基于对比文件2公开的R 位置为萘，选择酰胺取代1的苯基基团，基于对比文件2公开的R 位置为嘧啶-噻吩，选择叔丁基取代的嘧啶，是参考电子等排体等普2通技术知识所进行的普通调整，可以合理预期得到的新化合物具有类似的效果。说明书验证的化合物能够抑制JMJD1C重组蛋白的去甲基化酶活性以及具有良好的白细胞抑制活性，并不足以证明本申请取得了预料不到的技术效果。因此，本申请的权利要求不具备创造性，坚持驳回决定。 随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。 在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。

1、审查文本的认定在复审程序中，复审请求人于2022年11月10日提出复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页（共1页1项），具体修改内容参见案由部分。经核实，上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第66条的规定。 因此，本复审请求审查决定所针对的文本为申请日2018年03月30日提交的摘要附图、说明书摘要、说明书第1-22、24-77段、说明书附图第1-5页（即图1-图7），2018年06月13日提交的说明书第23段，以及2022年11月10日提交的权利要求第1项。 2、关于专利法第22条第3款专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。 对于要求保护化合物制药用途的技术方案，在判断现有技术是否给出了引入区别特征对最接近的现有技术化合物进行药效团结构改造的技术启示时，应判断所述结构改造是否属于类似基团的常规替换、是否涉及药效团，以及现有技术整体上是否给出了药效团结构改造与用途和/或效果的技术指引。如果现有技术整体上对于所述结构改造未给出解决所述技术问题的教导和指引，并且经结构改造后获得的化合物的技术效果也无法合理的成功预期，则要求保护的所述化合物制药用途的权利要求具备创造性。 本案中，权利要求1请求保护化合物在制备治疗白血病的药物中的用途（详见案由）。 对比文件2公开了Bcl-2家族中的蛋白质主要控制程序性细胞死亡以及抑制凋亡，Bcl-xl和Bcl-2在许多肿瘤细胞中过表达并导致癌症发生、发展和治疗抵抗，抑制抗凋亡Bcl-2蛋白有望成为癌症治疗中提高疗效和克服耐药性的一种手段。对Bcl-xl复合蛋白和促凋亡肽Bak的结构研究发现，Bcl-xl蛋白上存在一个疏水裂隙，其作为促凋亡肽的结合位点，与该疏水裂隙结合的分子可以克服Bcl-xl对肿瘤细胞的保护作用。据此发现了许多能够与 Bcl-xl 或 Bcl-2 蛋白的疏水裂隙结合的小分子。迄今为止，三种化合物棉酚、 ABT-737、GX015-070已被证明与这些抗凋亡蛋白有更好的相互作用，能模拟促凋亡蛋白，并已进入临床试验阶段。本研究目的是从这3种化合物的结构特征出发，对新的潜在Bcl-xl或Bcl-2抑制剂进行虚拟筛选， 从含2229个化合物的分子库中筛选得到对接得分优于棉酚、GX015-070和ABT-737的17种磺胺类衍生物， 可以预期这些化合物具有较高的抑制活性，此外所选化合物也显示出与Bcl-xl结合口袋相匹配的药效团特征。 具体公开了化合物15 （参见摘要，第349页左栏第1段、右栏第1-2段，第350页左栏第1段，第354-355页“总结”，图1和图3）。可见，对比文件2公开了预期成为Bcl-xl/Bcl-2抑制剂的化合物15，本申请权利要求1的化合物a1与对比文件2的化合物15均具有 共同结构。 权利要求1与对比文件2相比，区别特征在于：化合物两端的基团结构不同：权利要求1化合物a1的一端（R 位置）为酰胺取代的苯基，另一端（R 位置）与嘧啶相连的是叔丁基，而对比文件2化合物15中， 1 2相应的R 位置为萘基，R 位置中与嘧啶相连的是噻吩；且权利要求1限定治疗白血病，对比文件2公开了1 2化合物预期成为Bcl-xl/Bcl-2抑制剂。 根据本申请说明书的记载，组蛋白H3赖氨酸9位(H3K9)去甲基化酶JMJD1C是包括MLLr AML白血病在内的多种造血系统恶性异常的一个很好的药靶。具有1）肿瘤靶向特异性：JMJD1C的敲除特异性杀死肿瘤细胞而不是正常细胞；和 2）肿瘤靶向广谱性：多种含有不同细胞遗传学改变的造血系统恶性异常对JMJD1C敲除敏感。本申请提供了组蛋白去甲基化酶抑制剂JI-4及其结构类似物在抑制造血系统恶性肿瘤中的药物应用（参见说明书第4、8-9段）。为此，本申请通过虚拟筛选得到潜在JMJD1C小分子抑制剂的前10位小分子化合物式t1-式t10，进行选择性抑制白血病细胞实验，结果显示小分子化合物#4（式a3）和#8（式a2）特异性抑制JMJD1C依赖的白血病细胞，通过相似物搜索的方式得到了更多的结构类似物#11-#22，即式a1、 式a4-式a14。图2显示，化合物a1-a14对白血病细胞系MV4-11、SEM均具有抑制活性，其中式a1具有最好的白血病细胞抑制活性。图3显示，a1-a3对各种白血病细胞系的IC50值，表明化合物a1能诱导MV4-11等各种白血病细胞系的凋亡（参见实施例1）。实施例5将化合物a1注射至含有MV4-11细胞的小鼠腹腔， 结果表明a1具有较高的白血病细胞抑制活性（35天生存率约75%）（参见图7）。可见，本申请通过体外细胞增殖实验和动物实验证实了化合物a1表现出抑制白血病的活性。而对比文件2只公开了包括化合物15在内的17种化合物预期具有较高的Bcl-xl或Bcl-2抑制活性。因此，基于所述区别特征在本申请所达到的技术效果，确定权利要求1实际解决的技术问题是：提供一种不同结构的化合物的新用途。 判断权利要求1相对于对比文件2是否具备创造性，关键在于本领域技术人员基于现有技术的教导是否有动机对化合物的R 、R 位置进行结构改造以解决上述技术问题，并能预期其可以治疗白血病。 1 2驳回决定和前置意见认为，首先，对比文件2公开了Bcl-xl 和Bcl-2在许多肿瘤细胞中过表达，抑制抗凋亡Bcl-2蛋白很可能作为癌症治疗的一种提高疗效或克服耐药性的手段，本领域技术人员可以合理预期化合物能够治疗肿瘤。对比文件2公开的3种Bcl-xl/Bcl-2抑制剂能引起多种肿瘤细胞凋亡，例如公知常识性证据中记载，棉酚能引起多种肿瘤细胞株（乳腺癌 T47D、前列腺癌 DU-145、宫颈癌 Hela 和胰腺癌RwP22）的凋亡，ABT-737可以杀死白血病等癌细胞，GX15-070可用于白血病等肿瘤研究（参见证据1， 第398-399页）。并且本领域公知BcL-2抑制剂能够治疗白血病（参见证据2，第220页）。据此，本领域技术人员可以合理预期对比文件2的化合物15具有抗肿瘤例如治疗白血病的作用。其次，对于化合物结构的差异，对比文件2公开的化合物与本申请化合物具有基本一致的结构，对比文件2的化合物15对应的R2位置为嘧啶-噻吩，而诸如苯、呋喃与噻吩为电子等排体，有许多性质的类似性，为扩大化合物种类，本领域技术人员可根据需要替换。选择对应R 位置的嘧啶基连接其他结构（如权利要求1化合物a1-a3分别限定的叔丁2基，含有被氟取代/未取代的苯基），属于本领域的普通选取，具有类似的效果是可以合理预期的。说明书也并未证明请求保护的技术方案获得了难以预期的技术效果。对于R 限定的结构，对比文件2公开了萘，选择1限定的酰胺取代的苯基基团，属于本领域的普通替换，可以合理预期具有类似的效果。 对此，合议组认为： 对于化合物制药用途而言，药效团是指药物分子中负责与生物靶点（如受体、酶或蛋白质）发生相互作用从而产生药理活性的部分，在判断现有技术是否给出对化合物的药效团进行具体基团改造的技术启示时， 应充分考虑药效团特征的种类、数量等，判断所述结构改造是否属于本领域技术人员在现有技术基础上仅仅通过合乎逻辑地分析、推理或者有限的实验就可以进行的，以及现有技术是否给出了药效团结构改造与用途和/或效果的技术指引。 首先，对于本领域技术人员基于对比文件2的教导是否有动机对化合物的R 、R 位置进行结构改造，复1 2审请求人提出复审请求时修改了权利要求书，只保留了原权利要求1中的式a1化合物而删除了化合物式a2（R 为嘧啶-苯基）、a3（R 为嘧啶-氟取代的苯基），可见，上述修改已经删除了驳回决定中指出的“基于2 2苯、呋喃与噻吩为电子等排体而选择R 位置的嘧啶连接被氟取代/未取代的苯基”的情形。而将对比文件22化合物15中的萘基变为酰胺取代的苯基、以及将与嘧啶相连的噻吩变为叔丁基，上述改变的基团之间具有不同的电子排布和空间构型，并不属于本领域已知的可相互替代的电子等排体，不属于本领域的常规替换。 其次，如前所述，对比文件2中对新的Bcl-xl/ Bcl-2抑制剂的筛选思路是：发现与Bcl-xl/ Bcl-2蛋白的疏水裂隙结合的小分子可以克服Bcl-xl对肿瘤细胞的保护作用，图2示出Bak（Bcl-2家族中的促凋亡成员）和化合物ABT-737的药效团特征，黄色表示疏水区域，红色表示负离子化区域，蓝色表示正离子化区域（参见第352页图2及释义）；然后对棉酚、ABT-737、GX015-070这三种已知Bcl-xl/Bcl-2抑制剂的结构特征进行分析，并以此作为筛选标准对新的潜在Bcl-xl或Bcl-2抑制剂进行虚拟筛选，药效团分析包括氢键相互作用、疏水区域、脂肪族和芳香族的π堆积作用等，筛选得到评分在前17位的磺胺类化合物显示出与Bcl-xl结合口袋相匹配的药效团特征：包括较多的疏水区域，一个氢键受体区域，某些情况下还存在通过π-堆积作用与芳香氨基酸相互作用的芳族区域。其中，大部分化合物的疏水区域数量在3-5之间，一般不高于7个， 化合物17的结合口袋的亲脂区域被噻吩环所占据，17个化合物中有10个建立了氢键，仅1例化合物ID12为氢键供体（HBD），但所涉及的氨基酸仍为Tyr101，三种衍生物（ID3、ID8、ID9）由于苯基的π堆积相互作用而表现出疏水性特征球，三个衍生物（ID3、ID8、ID9）表现出疏水特征球（参见第352页左栏第3段， 右栏倒数第2段至第354页左栏第1段），图4a-q为所述17种抑制剂的药效团特征，图4o表示化合物15的药效团特征，其含有3个疏水区域。 由此可见，对比文件2的所述17种化合物是从包含大量结构的数据库中基于已知的Bcl-xl/Bcl-2抑制剂中的药效团特征通过虚拟筛选和设计而得到，根据图4o显示的化合物15的药效团特征，其含有3个疏水区域，两端的萘基、噻吩是其药效团。同时，所述17种化合物均不具有结构相同/相近的基本核心部分，且其与棉酚、ABT-737、GX015-070的结构也各不相同，对比文件2仅局限于对17种不同化合物的药效团如疏水区域的数量、氢键受体区域的数量及药的种类等共性特征进行简单描述和总结，并没有给出更为明确、具体的药效团可选基团结构的启示。因此，根据对比文件2的整体教导，从中不能得出化合物结构中对于药效团具体可选的基团或取代基可选自酰胺取代的苯基、嘧啶连接叔丁基的启示。同时，根据本领域已知的药效团特征的常规分类（例如氢键供体、氢键受体、芳香基团、疏水基团等），将萘基替换为酰胺取代的苯基、噻吩替换为叔丁基也不属于相同类型的药效团的常规替换。 因此，本领域技术人员在对比文件2和本领域公知常识的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理，并没有动机将化合物15中的药效基团萘基、嘧啶-噻吩分别改造为酰胺取代的苯基、嘧啶-叔丁基。 再次，对于技术效果的可预期性，驳回决定及前置意见中认为，对于本申请式a1化合物用于治疗白血病， 基于对比文件2公开的化合物作用机理结合本领域公知常识（参见证据1和2）的教导，本领域技术人员可以合理预期对比文件2的化合物15具有抗肿瘤例如治疗白血病的作用，进而可以预期对化合物15对应的R 、R 位置进行所述常规替换后得到的化合物a1也具有类似的效果；并且根据本申请验证的能够抑制JMJD1C1 2重组蛋白的去甲基化酶活性以及具有良好的白细胞抑制活性，并不足以证明本申请取得了预料不到的技术效果。 对此，合议组认为，对比文件2公开了虚拟筛选得到的包括化合物15在内的17种化合物的对接得分优于棉酚、GX015-070和ABT-737，因而预期成为Bcl-xl或Bcl-2抑制剂，以及Bcl-xl和Bcl-2在许多肿瘤细胞中过表达并导致癌症发生、发展和治疗抵抗，抑制抗凋亡Bcl-2蛋白有望成为癌症治疗中提高疗效和克服耐药性的一种手段。可见，对比文件2对于虚拟筛选得到的化合物的药效研究仅停留在预测的分子对接得分，进而得出上述化合物预期具有较好的Bcl-xl或Bcl-2抑制活性，但是其并未公开或教导所述17种化合物可以治疗白血病，也未考察和验证所述17种化合物对具体疾病如癌症、白血病等的治疗作用。尽管根据证据1和2的教导，ABT-737、GX15-070可用于治疗白血病（参见证据1，第398-399页）；Bcl-2抑制剂可介导ALL细胞株及来自患者的白血病细胞凋亡（参见证据2，第220页），但是化合物15与ABT-737、GX15-070在化学结构上差异较大，没有相同或相近的基本核心结构。因此，根据对比文件2和本领域公知常识的教导， 本领域技术人员不能通过合乎逻辑的推理得到化合物15也具有治疗白血病的结论。综上所述，由于对比文件2中虚拟得到的17种化合物结构中对于药效团具体可选的基团或取代基结构用于白血病缺少明确的教导和指引，因而基于对比文件2和包括证据1-2在内的公知常识而得到化合物式a1并将其用于治疗白血病也缺少合理的成功预期。 再者，参见前述对本申请实施例的效果分析，本申请通过虚拟筛选得到的JMJD1C小分子抑制剂，并对其结构类似物式a1化合物进行选择性抑制白血病细胞实验和动物实验，证实了化合物a1表现出抑制白血病的作用，即取得了有益的技术效果。 因此，基于目前的对比文件2以及公知常识（例如证据1、2），对于本领域技术人员而言，获得权利要求1要求保护的技术方案不是显而易见的，权利要求1请求保护的技术方案具有突出的实质性特点，并且获得了有益技术效果，符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。 基于上述分析，驳回决定和前置意见中指出的本申请不符合专利法第22条第3款有关创造性规定的缺陷已被克服。 基于上述事实和理由，合议组作出如下审查决定。

撤销国家知识产权局于2022年07月27日对上述专利申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以本复审决定所依据的文本为基础对上述专利申请继续进行审查。 如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。 合议组组长：沈小春主审员：白雪 专利局复审和无效审理部参审员：杨琳琳