编者按，本文作者袁元，知识产权及法务高级总监，辉大生物科技有限公司，动脉网获权转载。
2020年诺贝尔化学奖被授予Jennifer A. Doudna女士和Emmanuelle Charpentier女士，表彰她们对利用CRISPR-Cas9系统的基因组编辑方法做出的贡献。她们的开创性文章发表于2012年8月17日，题为“A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity”，开发了高度精简的Cas9系统，含有single guide RNA组分与Cas9蛋白组分，随后又于2013年1月29日发表论文，题为“RNA-programmed genome editing in human cells”，证明了CRISPR-Cas9系统在真核细胞中的使用。相关中国专利的最早优先权日为2012年5月25日，专利权人为加州大学、维也纳大学和Emmanuelle Charpentier，简称“加州大学团队”。
另一方面，张锋团队于2013年1月3日发表论文证明了Cas9系统在真核细胞中的使用，题为“Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems”。相关中国专利的最早优先权日为2012年12月12日，专利权人为布罗德研究所、麻省理工学院和哈佛大学，简称“布罗德团队”。
加州大学团队与布罗德团队的上述Cas9系统专利均要求保护具有高度商业价值的、Cas9系统在真核细胞中的使用，均是试图进行相关商业化行为的使用人需要高度关注的底层专利。此外，Cas9系统商业化使用人还应根据自身业务开展情况关注基因工具股份有限公司的中国专利CN110592089B以及西格玛奥尔德利希公司的中国专利CN105142669B。
在美国和欧洲，加州大学团队与布罗德团队已经在这两个团队之间，以及在与第三方之间，就Cas9系统专利进行了旷日持久的对抗，特别是Cas9系统在真核细胞中的使用。如今，他们的中国专利也分别受到了挑战。
2023年2月15日，韩国公司株式会社图尔金针对布罗德团队的中国专利CN105121648B提出的无效宣告请求在国家知识产权局复审和无效审理部进行了口头审理。2023年6月20日，自然人王晓阳针对加州大学团队的中国专利CN104854241B 提出的无效宣告请求在国家知识产权局复审和无效审理部进行了口头审理。无效宣告程序是在专利授权后对专利发起挑战的专利局行政程序，一旦专利被宣告无效，则该专利的专利权被视为自始不存在。
根据口审获得的信息，在这两个无效案中体现的无效请求思路有一定的相似性，均试图通过论述相关专利所享有的最早优先权不成立，相关专利的最早优先权日应为第二或更晚优先权申请的优先权日，使得公布日期原本晚于最早优先权日的相关专利对应的自家论文或相近论文暴露成为现有技术，进而破坏相关专利的新颖性和/或创造性。两案区别在于，布罗德团队的CN105121648B无效案中，请求人主要是试图基于优先权转让手续的程序问题来争辩最早优先权不成立，而加州大学团队的CN104854241B无效案中，请求人主要是试图基于优先权申请中对技术效果的记载的实体问题来争辩最早优先权不成立。截至发稿日，两案尚未审理完结。
如前所述，Cas9系统在真核细胞中的使用在中国被多达三方或甚至更多方各自拥有的多个授权专利所覆盖，仅仅针对其中个别专利提出无效宣告，即使成功全部宣告无效，也不能完全解决Cas9系统商业化使用人所关注的问题。基于Cas9系统的基因疗法，包括离体和在体编辑，近些年来在临床前和临床研究上突飞猛进。首个基于Cas9系统的基因编辑疗法Exa-cel治疗严重镰状细胞病和输血依赖性β-地中海贫血的生物制品许可申请已经在今年4月得到美国FDA受理并优先审批，如无延误则预计将在23年底公布审评结果。Cas9基因疗法的商业化突破正在眼前，然而前述各方拥有的Cas9底层专利的有效期大致要到2033年才结束。
除了直接利用Cas9的DNA核酸酶特性进行的DNA切割应用以外，DavidLIU等早期开发者开发的进一步DNA编辑技术，包括碱基编辑和先导编辑技术，利用Cas9的DNA结合特性，连同附带的功能结构域如脱氨酶或逆转录酶，实现了更精准的DNA核苷酸编辑。该等进一步DNA编辑技术也存在对应的底层专利，是潜在商业化使用人除前述Cas9底层专利以外也需要特别关注的。例如，哈佛大学拥有的美国授权专利US10167457B2和US11214780B2，发明人包括David LIU，分别涵盖了使用Cas9或Cas12a/Cpf1与任意胞嘧啶脱氨酶的C-to-T碱基编辑系统；布罗德研究所与哈佛大学共同拥有的美国授权专利US11643652B2和US11447770B1，发明人包括DavidLIU，涵盖了使用Cas9、Cas12a/Cpf1或Cas12b1与任意逆转录酶的先导编辑系统。对于该等技术的潜在商业化使用人而言，即使等到Cas9底层专利在2033年左右到期，也仍然需要面对该等碱基编辑和先导编辑底层专利。
通常在面对潜在专利侵权风险时，特别是在融资、IPO环节，建议商业化使用人尽可能事先消除该类风险。常规的消除策略包括利用无效宣告程序和后续法院程序将相关专利权自始消灭；采用合理技术规避手段，绕过相关专利而又达到同类技术效果；和从相关专利的专利权人处获得商业化使用许可。
CRISPR-Cas12系统是在进化和分类学上都不同于Cas9系统的一大类CRISPR-Cas系统，目前的研究发现，其也能够实现类似乃至在一些情况下优于Cas9系统的DNA编辑功能，而其并不落入前述Cas9底层专利保护范围内，避开了这些层层叠叠的专利障碍。
据公开信息，辉大生物科技有限公司科学家团队于2022年11月15日发表了题为“An engineered xCas12i with high activity, high specificity and broad PAM range”的研究论文。在这项工作中，辉大基因科学家们从宏基因组数据库中识别多种新型Cas12i蛋白，通过荧光报告系统筛选到xCas12i在哺乳动物细胞内具有相当高的真核基因编辑效率，甚至强于SpCas9和LbCas12a，进一步利用辉大进化平台HG-PRECISE?工程化改造获得的、具有高效靶向编辑活性但极低脱靶编辑活性的高保真xCas12i变体与Arbor发表论文的工程化Cas12i变体ABR-001在中靶编辑和脱靶编辑方面效果相当。
2023年5月，该新型DNA编辑系统CRISPR-Cas12i的美国发明专利US11,649,444B1，通过专利快速审查通道，在9个月内正式获得美国专利商标局授权，保护了包含该等新型Cas12i蛋白以及使用该系统来修饰靶DNA的方法等，实现了中国首个CRISPR-Cas12i系统底层专利的海外布局突破，解决中国基因编辑领域知识产权“卡脖子”问题。
综上可见，对于商业化使用Cas9系统及其各类改进技术而言，外国专利权人构建的层层叠叠的专利障碍和许可困难仍然是在未来十年乃至更长时间内都需要面对的严肃问题。考虑到国内日趋快速的新药开发和上市发展现状，建议尽早使用更有商业化许可可能性的中国自主知识产权Cas工具，为药物开发奠定专利基础。
