被盛譽為「上帝的手術刀」的CRISPR/Cas9基因編輯技術,使科學家可以精準地對目標基因進行編輯,為許多無藥可醫的疾病帶來全新的可能性。劃時代的技術,通常伴隨著讓人津津樂道的故事,尤其技術蘊含著巨大的市場潛力,CRISPR當然毫不例外;分別來自美國東西岸的兩個頂尖團隊,圍繞在其學術、基因和產業從2012年展開史詩級的漫長爭奪,最新篇章落在2022年2月的裁決。本文從CRISPR專利在美爭訟的源頭開始講起,循序解說歷次專利判決,和因應本次最新裁決結果之未來可能的競合趨勢。
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CRISPR/Cas9基因編輯技術(下稱CRISPR),從動植物之育種到遺傳性疾病的治療,可資運用的領域浩瀚無際、潛力無窮,被盛譽為「上帝的手術刀」。舉例來說,生化與細胞生物學家現在可以輕易地研究不同基因的功能,以及它們在疾病進展的可能角色;在動植物育種中,研究人員可以賦予其特定性質,例如在溫暖的氣候下具有抗旱能力,以對抗氣候變遷;在醫學上,CRISPR技術正在為癌症提供新的療法,甚至是過往望之興嘆遺傳性疾病也可能除根[1] 。
上帝的手術刀現身
自美國加州大學系統的Jennifer Doudna和瑞典Umeå大學的Emmanuelle Charpentier兩位學者所帶領的跨國研究團隊(下稱CVC[2] ),在2012年6月將史上第一次用CRISPR在試管切割DNA序列上的特定基因片段的成果發表《科學》期刊後[3] ,多個研究小組展示CRISPR除可在試管環境中剪輯無核生物(例如細菌)的基因,更進一步將技術拓展至將CRISPR傳送至細胞環境內修飾斑馬魚、小鼠甚至是人類細胞中的基因體,驅使以CRISPR為主的基因編輯技術呈現爆炸性的發展,精準醫療的構想藍圖躍然紙上。
其中,由美國哈佛大學與MIT共同創立的Broad研究所的Feng Zhang團隊(下稱Broad),於前述CVC成果刊登後不久,即在2012年10月投稿,並在2013年1月將CRISPR應用於哺乳類動物細胞的突破性成果發表《科學》期刊[4] ,躍昇為技術領頭羊之一,並持續致力於建構相關技術平台。Broad逐漸嶄露頭角、成為後起之秀,促使美國東西雙雄在CRISPR技術領域相互爭霸的態勢日益明朗化(恰巧加州大學系統位於美西沿海,Broad則坐落於美國東北海岸)。
若說CVC的兩位女科學家解析CRISPR的工作原理,掀開了基因編輯新世紀的帷幕;Broad團隊則是將其應用到了哺乳動物身上,徹底推開了大門,讓世人見識到CRISPR無窮的威力。由於諾貝爾化學獎旨在表彰科學領域的基礎研究,而非技術的優化,2020年諾貝爾化學獎的桂冠頒給了CVC的Doudna與Charpentier,也是諾貝爾科學獎首度頒給一個全為女性的科學家組合。
學術榮譽之外,莫忘專利
基因編輯技術潛藏無窮商機,因此,兩強除在學術上相互激盪、爭取學術桂冠外,更未忘積極申請專利、布局市場。2013年3月15日,CVC以2012年5月25日的臨時申請案(provisional application,PA)[5] 為優先權日,正式提出了其對CRISPR的第一個專利申請案:美國第13/842,859號專利申請案(859號申請案)[6] 。由於先行者的優勢,該專利申請案的內容特點就是未限制CRISPR所適用的環境(without restriction to the environment)[7] ,一旦獲准,專利權範圍將無遠弗屆。但是,由多個中心聯合組成的跨國團隊讓CVC專利申請權和發明人頭銜的歸屬產生混亂;另因專利權範圍申請的太過廣泛可能招致其他團隊的忌憚,審查中不時有第三人提供審查官號稱能據以核駁申請的資料,導致CVC需要不斷以延續案的方式刪除又新增新的專利請求項,使審查進度持續延宕[8] 。CVC種種團隊組成的先天缺陷和申請專利時策略的失誤,讓Broad搶占專利地盤先機。
在此,讓我們將目光轉向Broad團隊。2013年10月15日,Broad以2012年12月12日為優先權日另提出了針對CRISPR在哺乳類動物等真核細胞(eukaryotic cell)環境中編輯基因的專利申請案:美國第14/054,414號專利申請案[9] ;在Broad要求適用加速審查(Accelerated Examination,AE)下,其順利地在2014年4月15日後發先至,比CVC還早要正式獲USPTO核准CRISPR領域的發明專利。
首役勢均力敵、不分勝敗
由上述可知,CVC和Broad幾近同時搶著以臨時案申請CRISPR專利,且申請範圍互有重疊(前者涵蓋所有類型細胞和非細胞環境,後者則聚焦在真核細胞)。戲劇化地更是,率先遞出申請的CVC在審查過程並不順遂,時程一直被耽擱;輸在起跑點的Broad卻以加速審查彎道超車,順利在真核細胞環境的CRISPR應用搶下了制高點。想當然爾,CVC絕對不甘示弱,雙雄戰火未燃、煙硝已起。
由於雙方申請之專利,不適用2013年3月16日正式生效的美國發明法案(the Leahy-Smith America Invents Act,AIA),因此應循AIA前專利法針對先發明原則(first-to-invent)下,二件以上由不同的發明人所提出的申請案,或是未屆期的專利案具相同或是實質上相同的發明範圍有所爭議時,所設計的「衝突程序」( interference proceeding ) ,判斷發明的先後順序以確認真正發明人。申言之,美國專利及商標局(USPTO)須依構想(conception)、付諸實施(reduction to practice)及合理努力(reasonable diligence)等要件的時間先後判定真正發明人[10] 。
因此,2016 年CVC向USPTO下的專利訴訟及上訴委員會(PTAB)提起衝突程序 ,主張「CRISPR技術於真核細胞的應用」技術的真正發明人係CVC,並據以撤銷前述Broad已在2014年獲准之美國8,697,359號專利(359號專利)[11] ,兩軍正式對壘。然而Broad的法律團隊並非省油的燈,2017年2月15日PTAB即依Broad抗辯,基於系爭兩專利間「事實上並不衝突」(no interference in fact),駁回CVC的主張[12] 。CVC不服PTAB對此衝突程序的決定,上訴美國聯邦上訴巡迴法院(CAFC)。2018年9月10日,CAFC認同Broad所擁有的真核基因體 CRISPR專利不會干擾CVC提交的專利申請,維持PTAB決定,判決CVC和Broad兩團隊仍然享有各自的專利(申請)權[13] 。
2019年4月,經過多番申請程序的努力,CVC終於以859號申請案獲USPTO核發美國10,266,850號專利(850號專利)[14] 。可嘆的是,由於衝突程序 一役後Broad所擁有的359號真核細胞 CRISPR基因編輯專利仍完好如初,以專利法權利範圍的概念,即使CVC終於取得以CRISPR編輯或調節所有類型細胞和非細胞環境的專利權範圍,卻好似自己好不容易爭取的廣大領土中最關鍵的地域有Broad合法蓋的城堡;一旦CVC自己或第三人欲實施CRISPR修飾任何哺乳類動物細胞的基因,都須取得Broad的同意或授權。
關鍵專利權範圍,雙方再戰
為減少前述衝擊,CVC自2018年4月起,積極利用其第一件提出的專利申請案(即最後獲核850號專利的859號申請案)仍在審查時的機會之窗,趕緊將其作為母案提出延續案(continuation application,CA)申請,其共提出了包含美國第15/947,680號專利申請案等14個延續案。申請延續案的主要目的,就是要申請與859號申請案請求項範圍不同,且係針對CRISPR在真核生物細胞環境中編輯基因的請求項範圍[15] 。可以想見,CVC和Broad因此再次於「以CRISPR在真核生物細胞環境中編輯基因」的專利權範圍對野,兩方難免再戰、尋求「衝突程序」確認該關鍵權利範圍究竟為誰所屬。
2022年2月28日,PTAB再次於衝突程序 ,將「以CRISPR在真核生物細胞環境中編輯基因」的專利權範圍判給了Broad[16] 。理由主要為:
(1) CVC無法提出有力證明說服行政專利法官(administrative patent judges,APJ)其較Broad更早「形成將運用CRISPR在真核生物細胞環境中編輯基因的具體構想」,並「將該構想以合理努力付諸實施」;例如對編輯斑馬魚體內細胞的特定基因片段的實驗計畫,或獲得成功實驗結果的紙本紀錄。
具體來說,幾份經證據開示後,呈現在PTAB前的實驗紀錄簿和email溝通內容均顯示,CVC團隊在2012年10月時對哺乳類動物細胞的CRISPR實驗結果仍幾乎都是失敗的。APJ因此很難從CVC當時的實驗成果能合理期待其即將可以把「以CRISPR在真核生物細胞環境中編輯基因」的構想付諸實施。
(2) 相反地,2012年10月,Broad已經針對將CRISPR應用於哺乳類動物細胞的實驗數據整理成初稿,並投稿至《科學》期刊。很明顯地能證明Broad在當時已經具有相當且具體的研究成果。
CVC失守街亭後,雙方是交互授權還是尋求專利集管?
經過2022年CVC和Broad於衝突程序再度正面交鋒後,CVC不幸再度落敗,猶如失守街亭這個重要的戰略地理位置。
從專利法的角度觀之,Broad再次堅守其透過359號專利圍起的專利權範圍;CVC雖然仍保有其可將CRISPR應用於所有細胞和非細胞環境的權利,但對「真核生物細胞環境」這片領域仍需要與Broad共享權限。進一步來說,即使第三人獲得CVC授權850號專利及其專利家族的實施權,只要該第三人是要將CRISPR應用在真核生物細胞環境中編輯基因,仍會侵害Broad的359號專利;反之亦然。換言之,從今往後,想要使用CRISPR的企業必須向雙方都取得授權才能進行。因此,CVC和Broad兩大巨擘的下一步將影響著整個技術應用和產業的發展。若雙方執意繼續將戰場延續,將大大提高企業同時須向兩陣營均尋求授權的成本。
但從好的方向來想,由於雙方在2022年裁決後專利權重合的情形仍然膠著,這次戰役說不定是促成雙方協商的契機,不論是交互授權還是尋求專利集管(patent pool,或有稱「專利聯盟」、「專利池」)的統一授權都是潛在的解決方案。在Broad於PTAB裁決後主動發聲明向CVC遞出橄欖枝後[17] ,CRISPR應用的技術進程是快是慢、基因編輯產業是否能繼續蓬勃發展,就看CVC如何沉著接招了!
備註:
蔡蘊明,【2020諾貝爾化學獎】基因剪刀:一個改寫生命密碼的工具,諾貝爾化學獎專題系列,https://teaching.ch.ntu.edu.tw/nobel/2020 (最後瀏覽日:2022年3月14日)。
CVC係指申請人包含加州大學董事會、維也納大學和Emmanuelle Charpentier。
Emmanuelle Charpentier, et al., A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity , 6096 Science 816 (2012).
Feng Zhang, et al., Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems , 6121 Science 819 (2013).
U.S. Provisional Patent Application Nos. 61/652,086 (filed May 25, 2012).
U.S. Patent No. 10,266,850 (issued Apr. 23, 2019).
意即該專利涵蓋所有類型細胞和非細胞環境的標靶和編輯或調節基因用途 ,以及透過任何方法遞送CRISPR。
Jacob S. Sherkow, The CRISPR Patent Interference Showdown Is On: How Did We Get Here and What Comes Next ?, SLS Blogs, https://law.stanford.edu/2015/12/29/the-crispr-patent-interference-showdown-is-on-how-did-we-get-here-and-what-comes-next/ (Dec. 29, 2015, last visited Mar. 14, 2022)
U.S. Patent No. 8,697,359 (issued Apr. 15, 2014).
吳俊逸,分析各國對於衝突申請案之處理原則,智慧財產權月刊,第195期,頁46,2015年3月。
Supra note 9.
Broad Institute Inc. et al. v. The Regents of the University of California, Interference No. 106,048 (PTAB Feb. 15, 2017) (Paper No. 893).
詳細訴訟過程和判決內容可參閱李秉燊,從2018年CAFC的CRISPR專利判決看生技領域中專利進步性「成功的合理預期」判斷,北美智權報,第221期,http://www.naipo.com/Portals/1/web_tw/Knowledge_Center/Biotechnology/IPNC_181003_1101.htm (2018年10月03日刊登,最後瀏覽日:2022年3月14日)。
Supra note 6.
U.S. Patent Application No. 15/947,680, Publication No. 20180230495 (published Aug. 16, 2018) (Emmanuelle Charpentier, et. al., applicant).
The Regents of the University of California, et al. v. Broad Institute Inc., et al., Interference No. 106,115 (PTAB Feb. 28, 2022).
For Journalists: Statements and Background on The Crispr Patent Process, Broad Communications, https://www.broadinstitute.org/crispr/journalists-statement-and-background-crispr-patent-process (updated Feb. 28, 2022, last visited Mar. 14, 2022)
【本文僅反映專家作者意見,不代表本報立場。】
作者:
李秉燊
現任:
北美智權報 專欄作家
學歷:
國立陽明交通大學科技法律研究所博士候選人
美國杜克大學法學院碩士
國立陽明大學醫學生物技術暨檢驗學系學士、碩士
美國Winston & Strawn律師事務所華盛頓特區分所
美國杜克大學法學院訪問學者
《杜克比較法和國際法學報》編輯
專業資格:
107年度中華民國專利師考試及格
103年度中華民國醫事檢驗師考試及格
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