创新药如何规避马库什专利？本文简单介绍了EGFR、三代EGFR抑制剂和侵权判断理论，并以阿美替尼和拉泽替尼是否侵犯奥希替尼化合物专利为例，详细说明了如何进行药品化合物专利规避。
01
EGFR结构、与肿瘤关系
肿瘤和表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）参与的信号传导密切相关。
EGFR过表达或突变会使下游信号通路过度活化，导致细胞异常增殖，形成肿瘤。
EGFR结构
EGFR是一类单链跨膜糖蛋白，属于受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK）。
该家族蛋白存在于哺乳动物的上皮细胞、胶质细胞和角质细胞等细胞表面。
图 EGFR结构
EGFR由胞外区域、疏水跨膜区域和胞内区域三部分组成。
胞外区域用于结合配体。其中，胞外区域的I 区和 III 区用于结合配体，II区和 IV区含有半胱氨酸残基，主要用于形成二聚体的分子二硫键。该Ⅲ区是EGFR单抗的结合部位。
疏水跨膜区域参与两个受体之间二聚化。
胞内区域包括近膜区、酪氨酸激酶区域和自磷酸化位点。其中，酪氨酸激酶区域含有ATP口袋，该ATP口袋是EGFR抑制剂的结合部位。
EGFR信号传导与肿瘤关系
EGFR信号通路激活步骤包括配体与激活态的EGFR单体结合，蛋白质构象发生改变，EGFR单体二聚化形成二聚体，ATP与酪氨酸激酶区域的ATP口袋结合，激活酪氨酸激酶区域，C尾端酪氨酸残基自磷酸化，下游信号通路激活，细胞增殖分化，肿瘤细胞形成。
正常情况下，当配体未与EGFR结合，EGFR有非激活态和激活态两种构象。其中，非激活态稳定，占95%，激活态不稳定，占5%。非激活态和激活态达到平衡，两者都以单体形式存在，显示出较低的激酶活性。
异常情况下，当配体与EGFR结合后，会激活下游信号通路，导致细胞异常增殖和转移，形成肿瘤。
EGFR抑制剂通过与 EGFR 酪氨酸激酶活性区域的ATP口袋竞争性结合，抑制其磷酸化，阻断EGFR信号通路，抑制肿瘤细胞增殖，促进肿瘤细胞调亡，最终抑制肿瘤生长。
EGFR基因突变
图 人EGFR基因组成及常见突变位点
注：L858R突变表示第858号亮氨酸(L)突变为精氨酸(R)
野生型EGFR指基因未发生突变的EGFR，突变型EGFR指基因发生突变的EGFR。
人EGFR 基因位于 7 号染色体区，28 个外显子组成，其中18 ~ 24 号外显子编码 EGFR 酪氨酸激酶区域。
人EGFR 基因常见突变区域包括外显子 18、19、20和21 突变。
外显子19突变占44%，主要表现为 E746 ~ A750 框内缺失（ Del E746 ~ A750）。
外显子21 突变占41%，表现为L858R突变。
外显子19突变和外显子 21 突变占85%，是人EGFR经典突变。
图 EGFR突变与肿瘤、耐药关系
EGFR基因突变后，其编码的氨基酸也发生改变，导致酪氨酸激酶区域的ATP口袋构象改变。
当ATP口袋构象改变，导致ATP口袋与ATP的结合能力增强，从而肿瘤细胞异常增殖、分化。
当ATP口袋构象改变，导致ATP口袋与EGFR抑制剂结合能力减弱，导致耐药。
02
已上市的三代EGFR抑制剂
红色为7个葫芦娃（阿美替尼、拉泽替尼、伏美替尼、莫博赛替尼、贝福替尼、瑞齐替尼、瑞厄替尼）与奥希替尼结构区别。
奥希替尼化合物专利在2013.01.13公开，2014年完成一期临床，FDA授予突破性疗法。
2014年，各路豪杰看到了奥希替尼的巨大临床优势和其化合物专利的漏洞，争相下场对三代EGFR进行研发（7个葫芦娃，只有瑞厄替尼是2015年提交专利优先权，其余都是2014年提交专利优先权）。
2017-2023年，奥希替尼中国医院累计销售超200亿元。2023年，全球销售额超58亿美元。2024年，中国销售额预计70亿元。
2021-2023年，阿美替尼中国销售额74亿元，2024年，预计42亿元。
2021-2023年，伏美替尼中国销售额超30亿元，2024年，预计30亿元。
由此可知，2024年，三代EGFR抑制剂的中国销售额，预计将超140亿元。
03
侵权判定法律依据
《最高人民法院关于审理侵犯专利权纠纷案件应用法律若干问题的解释》第七条：
人民法院判定被诉侵权技术方案是否落入专利权的保护范围，应当审查权利人主张的权利要求所记载的全部技术特征。
被诉侵权技术方案包含与权利要求记载的全部技术特征相同或者等同的技术特征的，人民法院应当认定其落入专利权的保护范围。
被诉侵权技术方案的技术特征与权利要求记载的全部技术特征相比，缺少权利要求记载的一个以上的技术特征，或者有一个以上技术特征不相同也不等同的，人民法院应当认定其没有落入专利权的保护范围。
《最高人民法院关于审理专利纠纷案件适用法律问题的若干规定》第十七条：
专利法第五十九条第一款所称的“发明或者实用新型专利权的保护范围以其权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容”，是指专利权的保护范围应当以权利要求记载的全部技术特征所确定的范围为准，也包括与该技术特征相等同的特征所确定的范围。
等同特征，是指与权利要求所记载的技术特征以基本相同的手段，实现基本相同的功能，达到基本相同的效果，并且本领域普通技术人员在被诉侵权行为发生时无需经过创造性劳动就能够联想到的特征。
简而言之，等同特征判断从基本相同的手段、基本相同的功能、基本相同的效果和是否需要经过创造性劳动能够联想到的特征（显而易见性）进行判断，即判断“三个基本相同”和显而易见性是否同时成立，只要有一个不成立，即不属于等同特征，等同侵权不成立。
当“三个基本相同”条件都成立时，“显而易见性”也必然成立。
当“三个基本相同”不满足条件，由于等同特征判定，需要“三个基本相同”和“显而易见性”同时成立，才能认定等同特征成立，故无论“显而易见性”是否成立，均不构成等同。
在审判实践中，“显而易见性”要件一般不会对等同判定发挥独立的否定作用，更多的是在“三个基本相同”要件成立的基础上起到强化说理作用。
等同特征判定中的“显而易见性”和专利法中的“显而易见性”都是判断是否实质相同，区别在于，等同特征判定中的“显而易见性”指的是权利要求中的技术特征和被诉侵权物的技术特征的对比，专利法的“显而易见性”指的是权利要求中的技术特征和现有技术的技术特征对比。
需要注意的是，等同特征的判断是比较权利要求所记载的技术特征和被诉侵权物的技术特征，而不是比较权利要求整体技术方案和被诉侵权物技术方案整体。
当然，等同侵权还需考虑禁止反悔和捐献原则等，在此不一一详述。
04
化合物侵权判断
判断化合物是否侵权，首先判断是否属于相同侵权，不属于相同侵权的前提下，再判断是否属于等同侵权。
等同侵权从基本相同的手段（结构）、基本相同的功能（与靶点的相互作用）、基本相同的效果（技术效果）和是否需要经过创造性劳动能够联想到的特征（显而易见性），判断是否属于等同侵权。
首创新药(First in class)的马库什专利从公开日到Me too/Me Better/Best in class对应的药品侵权行为发生日，一般需要3-10年。
在此期间，大概率有大量关于原研药的化合物进行修饰的相关专利或论文公开，则对原研药进行母核或取代基修饰的区别特征，大概率属于不需要经过创造性劳动能够联想到的技术特征。
但根据本文前面的分析可知，“显而易见性”要件一般不会对等同判定发挥独立的否定作用，更多的是在“三个基本相同”要件成立的基础上起到强化说理作用。
化合物侵权判定流程
如果化合物在马库什通式范围内，则落入马库什专利的权利要求保护范围内，属于相同侵权，化合物侵权成立。
如果化合物不在马库什通式范围内，则不属于相同侵权，需进一步判断等同侵权是否成立。
当母核结构相差较大时，不属于基本相同的手段，无需进一步判断是否属于基本相同功能、基本相同的效果和显而易见性，无论技术效果更劣、近似或更优，都不属于等同侵权，化合物不侵权。
当母核基本相同且取代基类似时，由于母核基本相同，则功能基本相同，如果效果有显著差异，则不属于等同侵权，化合物不侵权。
当母核基本相同且取代基差别较大时，由于母核基本相同，则功能基本相同，如果不属于基本相同的手段或效果有显著差异，则不属于等同侵权，化合物不侵权。
05
阿美替尼侵权判断
WO2013014448A1独立权利要求1（奥希替尼化合物专利）记载如下：
化学式(Ⅰ)的化合物或者其药学上可接受的盐：
（Ⅰ）
G选自4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡啶-3-基、1H-吲哚-3-基、1-甲基-1H-吲哚-3-基、和吡唑并[1,5-a]吡啶-3-基；
R1选自氢、氟、氯、甲基和氰基；
R2选自甲氧基和甲基；和
R3选自(3R)-3-(二甲氨基)吡咯烷-1-基、(3S)-3-(二甲基-氨基)吡咯烷-1-基、3-(二甲氨基)氮杂环丁烷-1-基、[2-(二甲氨基)乙基]-(甲基)氨基、[2-(甲氨基)乙基](甲基)氨基、5-甲基-2,5-二氮杂螺环[3.4]辛-2-基、(3aR,6aR)-5-甲基六氢-吡咯并[3,4-b]吡咯-1(2H)-基、1-甲基-1,2,3,6-四氢吡啶-4-基、4-甲基哌嗪-1-基、4-[2-(二甲氨基)-2-氧代乙基]哌嗪-1-基、甲基[2-(4-甲基哌嗪-1-基)乙基]氨基、甲基[2-(吗啉-4-基)乙基]氨基、1-氨基-1,2,3,6-四氢吡啶-4-基、4-[(2S)-2-氨基丙酰基]哌嗪-1-基。
注：加粗部分指奥希替尼相应部位基团
图 阿美替尼结构
我们假设WO2013014448A1的独立权利要求1为实际授权的范围进行侵权比对。
一般情况下，授权的专利保护范围可能会比申请时的保护范围小。
WO2013014448A1不会有专利权，需根据进入每个国家的专利进行比对，此处为了方便，以WO2013014448A1权利要求论述，不影响结论。
独立权利要求1中，G基团有4种选择，R1基团有5种选择，R2基团有2种选择，R3有14种选择，由此可知，独立权利要求1保护了4*5*2*14=560种化合物或其盐。
根据化合物侵权分析可知，当母核相差较大时，化合物不侵权。同时专利说明书也不可能记载所有组合的化合物的技术效果，因此无需也无法将目标化合物（阿美替尼）与独立权利要求1的540种化合物一一比对，只要将母核和阿美替尼相类似的进行比对即可。
独立权利要求1中，与阿美替尼母核相类似的组合包括：
G选自1H-吲哚-3-基、1-甲基-1H-吲哚-3-基；
R1选自氢、甲基；
R2选自甲氧基、甲基；和
R3选自[2-(二甲氨基)乙基]-(甲基)氨基、[2-(甲氨基)乙基](甲基)氨基的组合。
本文我们选取G选自1-甲基-1H-吲哚-3-基，且R1选自氢和R2是选自甲氧基。即独权1的化合物是奥希替尼，与阿美替尼进行比对。其余组合按此方法进行比对，可得出类似结论。
首先，先判断是否属于相同侵权，从独立权利要求1的G基团可以看出，环丙基吲哚不在独立权利要求1的G基团通式的范围内，所以不属于相同侵权。
然后，判断是否属于等同侵权。
是否属于基本相同手段判断
阿美替尼的吲哚N上为环丙基，独立权利要求1的G基团的吲哚N上为甲基，环丙基比甲基更稳定，脂溶性更高，更容易通过血脑屏障，因此，环丙基和甲基不属于基本相同的手段。
是否属于基本相同功能判断
图 奥希替尼与EGFG的相互作用
第三代EGFR抑制剂，以奥希替尼为代表，其具有1-甲基-2H-吲哚、丙烯酰胺、苯胺嘧啶和含N碱基侧链结构。
1) P1：1-甲基-2H-吲哚的部分，通过范德华力与 EGFR T790M/L858R 激酶的 Met790残基相互作用，实现对 EGFR T790M/L858R 激酶而非野生型EGFR 激酶的选择性抑制。
2) P2：丙烯酰胺末端位点不可逆地与 Cys797 残基的巯基结合并产生强亲和力。
3) P3：嘧啶环 1 号位置的氮原子与铰链区域的 Met793 残基上的氢原子形成氢键、苯胺氮上的氢原子与铰链区域的 Met793 残基的氧原子形成氢键。
4) P4：含 N 碱性侧链的部分，处于溶剂暴露区域，它可以占据激酶活性口袋的底部，并与酸生成盐，以改善药代动力学特性。
图 阿美替尼与EGFR相互作用
P1：1-环丙基-1H-吲哚部分，通过范德华力与 EGFR T790M/L858R 激酶的 Met790残基相互作用，实现对 EGFR T790M/L858R 激酶而非野生型EGFR 激酶的选择性抑制。
P2/P3/P4和奥希替尼作用一样。
通过奥希替尼、阿美替尼与EGFR的作用机制可知，环丙基和甲基都是通过与 EGFR T790M/L858R 激酶的 Met790残基相互作用，实现对 EGFR T790M/L858R 激酶而非野生型EGFR 激酶的选择性抑制。因此，环丙基和甲基作用机制基本相同，属于基本相同的功能。
是否属于基本相同效果判断
根据WO2013014448A1说明书实施例28化合物奥希替尼的活性测试数据，IC50值如下：
NCI-H1975细胞（L858R/T790M突变的EGFR）,11.44nmlol/L；
野生型EGFR细胞,493.8nmlol/L；
野生型EGFR细胞IC50/NCI-H1975细胞IC50=43.2。
阿美替尼的IC50如下：
NCI-H1975细胞抑制， 2.44nmlol/L；
A431细胞（野生型EGFR）抑制，508.8nmlol/L；
A431细胞 IC50/H1975细胞 IC50=508.8/2.44=208.7。
由此可知，阿美替尼对野生型EGFR的选择性远高于专利奥希替尼的选择性。因此，环丙基和甲基不属于基本相同的效果。
根据本文对“显而易见性”要件论述可知，显而易见性起到加强说理作用，不会对结论产生影响，因此不论述“显而易见性”是否成立。
由此可知，环丙基和甲基不属于基本相同的手段，属于基本相同的功能，不属于基本相同的效果，因此两者不属于等同特征，等同侵权不成立，所以阿美替尼相对于独权1不侵权。
独立权利要求13和16是权利要求1-10化合物的制备药物的用途、独立权利要求15是权利要求1-10化合物的治疗癌症的方法，由于阿美替尼相对于独立权利要求1不侵权，因此，阿美替尼相对于独立权利要求13、15、16也不侵权。
同理，独立权利要求1、13的从权也不侵权。
综上，阿美替尼不侵权。
06
拉泽替尼侵权判断
WO2013014448A1独立权利要求1（奥希替尼化合物专利）记载如下：
化学式(Ⅰ)的化合物或者其药学上可接受的盐：
（Ⅰ）
G选自4,5,6,7-四氢吡唑并[1,5-a]吡啶-3-基、1H-吲哚-3-基、1-甲基-1H-吲哚-3-基、和吡唑并[1,5-a]吡啶-3-基；
R1选自氢、氟、氯、甲基和氰基；
R2选自甲氧基和甲基；和
R3选自(3R)-3-(二甲氨基)吡咯烷-1-基、(3S)-3-(二甲基-氨基)吡咯烷-1-基、3-(二甲氨基)氮杂环丁烷-1-基、[2-(二甲氨基)乙基]-(甲基)氨基、[2-(甲氨基)乙基](甲基)氨基、5-甲基-2,5-二氮杂螺环[3.4]辛-2-基、(3aR,6aR)-5-甲基六氢-吡咯并[3,4-b]吡咯-1(2H)-基、1-甲基-1,2,3,6-四氢吡啶-4-基、4-甲基哌嗪-1-基、4-[2-(二甲氨基)-2-氧代乙基]哌嗪-1-基、甲基[2-(4-甲基哌嗪-1-基)乙基]氨基、甲基[2-(吗啉-4-基)乙基]氨基、1-氨基-1,2,3,6-四氢吡啶-4-基、4-[(2S)-2-氨基丙酰基]哌嗪-1-基。
注：加粗部分为奥希替尼相应基团
图 拉泽替尼结构
我们假设WO2013014448A1的独立权利要求1为实际授权的范围进行侵权比对。
首先，拉泽替尼的G基团选自5-(4-(4-((二甲基氨基)甲基)-3苯基-1H-吡唑，R3基团选自吗啉，均未落入独立权利要求1的G基团和R3基团的范围内，不属于相同侵权。
然后，判断是否属于等同侵权。
拉泽替尼的G基团5-(4-(4-((二甲基氨基)甲基)-3苯基-1H吡唑和拉泽替尼的R3基团吗啉与独立权利要求1的式（Ⅰ）种的G基团、R3基团相差较大，即母核相差大，因此不属于基本相同的手段，无需进一步判断是否属于基本相同功能和基本相同的效果，两者不属于等同特征，等同侵权不成立。
独立权利要求13和16是权利要求1-10化合物的制备药物的用途、独立权利要求15是权利要求1-10化合物的治疗癌症的方法，由于拉泽替尼相对于独立权利要求1不侵权，拉泽替尼相对于独立权利要求13、独立权利要求15-16也不侵权。
同理，独立权利要求1、独立权利要求13的从权也不侵权。综上，拉泽替尼不侵权。
另外，我们以独立权利要求1的化合物是奥希替尼时，进行侵权判断演示。
是否属于基本相同手段判断
拉泽替尼的5-(4-(4-((二甲基氨基)甲基)-3-苯基-1H-吡唑和奥希替尼的1-甲基吲哚相比，5-(4-(4-((二甲基氨基)甲基)-3-苯基-1H-吡唑更易通过血脑屏障，两者结构相差巨大，拉泽替尼的R3基团吗啉与奥希替尼的R3基团[2-(二甲氨基)乙基]-(甲基)氨基两者结构相差巨大，不属于基本相同的手段。
是否属于基本相同功能判断
图 拉泽替尼与EGFR相互作用
P1:带有苯基部分的吡唑环，通过范德华力与 Met790 残基相互作用，这使得其对 EGFR T790M突变体有较好的选择性；
P4:苯环上的吗啉基团处于溶剂暴露区域，它可以占据激酶活性口袋的底部，并与酸生成盐，以改善其药代动力学特性。
P2/P3和奥希替尼作用一样。
通过奥希替尼和拉泽替尼与EGFR作用机制可知，5-(4-(4-((二甲基氨基)甲基)-3-苯基-1H-吡唑和1-甲基吲哚都是与通过范德华力与 Met790 残基相互作用，吗啉和[2-(二甲氨基)乙基]-(甲基)氨基都处于溶剂暴露区域，占据激酶活性口袋的底部，并与酸生成盐，以改善其药代动力学特性，所以属于基本相同的功能。
是否属于基本相同效果判断
据WO2013014448A1说明书实施例28化合物奥希替尼的活性测试数据，IC50值如下，NCI-H1975细胞(L858R/T790M的EGFR）,11.44nmlol/L；
野生型EGFR细胞,493.8nmlol/L；
野生型EGFR细胞IC50/H1975细胞IC50=43.2。
拉泽替尼的IC50如下：NCI-H1975细胞（L858R/T790M的EGFR）,5.7nmlol/L；
野生型EGFR细胞,722.7nmlol/L；
野生型EGFR细胞IC50/H1975细胞IC50=126.8；
由此可知，拉泽替尼对野生型EGFR的选择性远高于奥希替尼的选择性，两者不属于基本相同的效果。
所以，两者不属于基本相同的手段，属于基本相同的功能，不属于基本相同的效果，不属于等同特征，相对于独立权利要求1，拉泽替尼等同侵权不成立。
独立权利要求13和16是权利要求1-10化合物的制备药物的用途、独立权利要求15是权利要求1-10化合物的治疗癌症的方法，由于拉泽替尼相对于独立权利要求1不侵权，拉泽替尼相对于独立权利要求13、15-16也不侵权。同理，独立权利要求1、13的从权也不侵权。
综上，拉泽替尼不侵权。
07
小 结
1、对于马库什形式的专利，从侵权判定理论出发，在不相同侵权的前提下，化合物规避方法如下：
图 马库什专利规避方法
2、研发和知识产权人员密切关注竞争对手（first in class）的一期临床结果，当研发有跟进的想法时，知识产权人员立即找到化合物专利，找出漏洞，和研发一起进行规避设计。
3、从立项开始至药品整个产品生命周期都要进行专利侵权分析（FTO），定期更新FTO报告，对风险专利及时处理。化药的FTO一般从化合物、晶型、中间体、代谢物、剂型和制备工艺进行。