DE2946275A1 - Antiviral and antitumour human interferon prodn. - by suspension culture of akuba, RN-2, JHTC 33, P3HR-1 or NC-37 cells treated with stimulator substances and viral inducers - Google Patents
Antiviral and antitumour human interferon prodn. - by suspension culture of akuba, RN-2, JHTC 33, P3HR-1 or NC-37 cells treated with stimulator substances and viral inducersInfo
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Abstract
Description
Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Humaninter- Improved process for making human inter-
feron aus lymphoblastoiden Zellen Die Herstellung von I!umaninterferon aus Zellen menschlichen Ursprungs hat aufgrund der medizinischen Bedeutung der Interferone bei der Behandlung akuter und chronischer Virusinfektionen, sowie bei der Krebstherapie weltweite Beachtung gefunden. Die hierfür benötigten Mengen von Interferon können jedoch durch die bisher bekannten Herstellungsverfahren nicht zur Verfügung gestellt werden, da nur niedrige Konzentrationen von Ilumaninterferon erreicht werden. feron from lymphoblastoid cells The production of umaninterferon from cells of human origin has due to the medical importance of interferons in the treatment of acute and chronic viral infections, as well as in cancer therapy received worldwide attention. The quantities of interferon required for this can be used however, not made available by the previously known manufacturing processes because only low concentrations of iluman interferon can be achieved.
Die Herstellung der Interferone erfolgt bei den bisher bekannten Verfahren durch Behandlung der Zellen mit einem Interferoninduktor (z.B. Virus oder Nukleinsäure) und anschließende Inkubation der behandelten Zellen in Zellkulturmedium. Die Interferonausbeute kann hierbei gesteigert werden, wenn Zellen vor der Induktion mit kleinen engen Interferon, dem sogenannten Priming (siehe Stewart et al. in J. Virol. 7, 792 (1971)), behandelt werden.The production of the interferons takes place in the previously known processes by treating the cells with an interferon inducer (e.g. virus or nucleic acid) and subsequent incubation of the treated cells in cell culture medium. The interferon yield can be increased here if cells are tight before induction with small Interferon, the so-called priming (see Stewart et al. In J. Virol. 7, 792 (1971)), be treated.
Da Interferone speziesspezifisch wirksam sind, können zur Herstellung von am Menschen wirksamen Interferonen nur Humanzellen verwendet werden. Dafür kommen sowohl Zellen des Fibroblastentyps in Frage, welche auf Oberflächen kultiviert werden, als auch Zellen hämatopoetischen Ursprungs, welche in Suspension kultiviert werden können. Zur letzt genannten Gruppe zählen humane lymphoblastoide Zellen, welche den Vorteil besitzen, unbeschränkte Zeit in Suspensionskultur mit einem Minimum an technischer Manipulation propagiert werden zu können. Besonders geeignet erwies sich die Zellinie Namalwa (Strander l!., Mogensen, K.E. and Cantell, K.: Production of human lymphoblastoid Interferon in Journal of Clinical Microbiology 1, 116 (1975)). Diese Zellen produzieren nach Induktion mit Sendai Virus oder Newcastle Disease Virus 102 - 104 Internationale Einheiten (IE) Inferferon/ml.Since interferons are species-specific, they can be used to produce human interferons only use human cells. Come for it both cells of the fibroblast type, which are cultivated on surfaces, as well as cells of hematopoietic origin which are cultured in suspension can. The latter group includes human lymphoblastoid cells, which have the advantage of indefinite time in suspension culture with a minimum to be propagated in technical manipulation. Proved particularly suitable the cell line Namalwa (Strander l!., Mogensen, K.E. and Cantell, K .: Production of human lymphoblastoid interferon in Journal of Clinical Microbiology 1, 116 (1975)). These cells produce after induction with Sendai Virus or Newcastle Disease Virus 102-104 international units (IU) inferon / ml.
Desweiteren ist bekannt (siehe EU-OS 0.000.520), daß durch Vorbehandlung von Namalwa Zellen mit kurzkettigen Fettsäuren vor Priming und Virusinduktion sich die Produktion von Interferon steigern läßt und Werte bis zu 6 x 104 IE/ml erreicht.It is also known (see EU-OS 0.000.520) that by pretreatment of Namalwa cells with short chain fatty acids prior to priming and virus induction themselves increases the production of interferon and reaches values of up to 6 x 104 IU / ml.
Uberraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch Zugabe einer oder mehreren Stimulatorsubstanzen, wie einer kurzkettigen Fettsäure, zu ganz bestimmten humanen lymphoblastoiden Zellen, nämlich zu Akuba-, RN-2-, JHTC33-, P3HR-1- und NC-37-Zellen, die Interferonproduktion wesentlich stärker gesteigert werden kann als bei Namalwa Zellen und daß Interferonmengen von 10 IE/ml produziert werden können, wobei die Reinheit einer derartigen Präparation in bezug auf Gesamtprotein der Erntelösung bei 106 IE/mg Protein ohne Verwendung weiterer Reinigungssschritte liegt.Surprisingly, it has now been found that by adding one or several stimulator substances, such as a short-chain fatty acid, to very specific ones human lymphoblastoid cells, namely to Akuba-, RN-2-, JHTC33-, P3HR-1- and NC-37 cells, interferon production can be increased significantly more than with Namalwa cells and that interferon levels of 10 IU / ml can be produced, being the purity of such a preparation with respect to total protein of the harvest solution is 106 IU / mg protein without the use of further purification steps.
Als Stimulatorsubstanz hat sich insbesondere eine gesättigte, aliphatische Carbonsäuren, z.B. eine Alkansäure mit 3-6 Kohlenstoffatomen, wie die Propionsäure, n-Buttersäure, Isobuttersäure, Valeriansäure, Capronsäure und deren Salze mit anorganischen oder organischen Basen, insbesondere jedoch deren Alkalisalze, und als lymphoblastische Zellinie insbesondere die Linie NC-37 bewährt, welche von Durr, F.E., Monroe, J.H., Schmitter, K., Traul, K.A., und Hirsaut (Y. International Journal of Cancer 6, 436 (1970)) aus peripheren Blutzellen eines Fpstein-Barr Virus (EBV) seroaktiven, gesunden Donors, isoliert wurde und durch Associated Biomedical Systems Inc., Buffalo (USA), erhältlich ist. Desweiteren ist die Akuba-, RN-2-, JHTC33- und P3HR-1-Zellinie literaturbekannt.In particular, a saturated, aliphatic substance has proven to be the stimulator substance Carboxylic acids, e.g. an alkanoic acid with 3-6 carbon atoms, such as propionic acid, n-Butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid and their salts with inorganic ones or organic bases, but especially their alkali salts, and as lymphoblastic bases Cell line in particular the line NC-37 proven, which by Durr, F.E., Monroe, J.H., Schmitter, K., Traul, K.A., and Hirsaut (Y. International Journal of Cancer 6, 436 (1970)) from peripheral blood cells of an Fpstein-Barr virus (EBV) seroactive, healthy donor, has been isolated and used by Associated Biomedical Systems Inc., Buffalo (USA). Furthermore, the Akuba-, RN-2-, JHTC33- and P3HR-1 cell line known from the literature.
NC-37 Zellen werden in einem Wachstumsmedium, vorzugsweise dem Medium RPMI 1640 (Fa. Gibco, USA oder Fa. Flow, Großbritannien) kultiviert, welches als Zusätze 1-10 Vol %, vorzugsweise jedoch 2-6 Vol % vorgereinigtes Humanserum enthält. Hierbei können alternativ oder zusätzlich zu Humanserum auch Serum oder Serumfraktionen anderer Spezies verwendet werden, z.B. fötales Rinderserum in einer Konzentration von 2-15 Vol %. Als weitere Zusätze können Lactalbuminhydrolysat - und Antibiotica - dem Wachstumsmedium zugesetzt werden.NC-37 cells are grown in a growth medium, preferably the medium RPMI 1640 (from Gibco, USA or from Flow, Great Britain) cultivated, which as Contains additives 1-10% by volume, but preferably 2-6% by volume of pre-purified human serum. As an alternative or in addition to human serum, serum or serum fractions can also be used here other species can be used, e.g., fetal bovine serum at one concentration from 2-15% by volume. Lactalbumin hydrolyzate and antibiotics can be used as additional additives - be added to the growth medium.
Die derart kultivierten Zellen werden in Suspension bei einer Dichte von 0.2 - 5 x 106 Zellen/ml, vorzugsweise aber bei einer Dichte von 0.4 - 1 x 106 Zellen/ml mit einer Stimulatorverbindung, z.B. einem Alkalisalz der n-Buttersäure, in einer Endkonzentration von zweckmäßigerweise 1 mMol/l versetzt und zweckmäsigerweise bei einer Temperatur von 33 - 390C inkubiert. Nach einem Zeitraum von 6-72 Stunden, vorzugsweise jedoch von 24-48 Stunden, werden die Zellen durch Zentrifugation gewonnen und zweck£näßigerweise bei einer Dichte von 1 - 5 x 107 Zellen/ml in Medium, mit oder ohne Stimulatorsubstanz suspendiert. Diese Suspension kann nun wahlweise einem "Priming" mit Interferon unterworfen werden: Dazu wird die Zellsuspension mit 1-1000 IE/ ml Humaninterferon, vorzugsweise jedoch 100-500 IE/ml Humaninterferon, versetzt und bei 37 0C inkubiert. Die Zugabe des Interferons 5 Minuten vor Zugabe des Interferoninduktors hat sich dabei als ausreichend erwiesen. Die Zellsuspension, mit oder ohne zPrlmingZ wird beispielsweise mit Sendaivirus bei einer Konzentration von 29 - 213 Hämagglutinierende Einheiten HAU/ml, bevorzugt jedoch mit 210 - 211 HAU/ml, als Interferoninduktor infiziert und bei 33-39°C inkubiert. Nach ungefähr 1-3 Stunden werden die infizierten Zellen durch Zentrifugation gesammelt und bei einer Dichte von 1 - 5 x 106 Zellen/ml in einem serumfreien Zellkulturmedium, z.B. in wMinlmum Essential Medium Eagle" (Fa. Gibco, USA oder Fa. Flow, Großbritannien), für einen Zeitraum von 10-24 Stunden, vorzugsweise aber 18-20 Stunden, bei 33-39°C und einem pH Wert des Gewebekulturms von 6,7 - 8,0, vorzugsweise jedoch von 7,3, inkubiert. Die erhaltene Lösung des lymphoblastoiden Rohinterferons wird durch Zentrifugation von den NC-37-Zellen abgetrennt und zur Inaktivierung restlicher Induktorviren durch Zugabe von Mineralsäure, beispielsweise von Salzsäure auf einen pH-Wert von vorzugsweise 2,0 eingestellt und mehrere Tage z.B. 1-5 Tage bei 0-40C inkubiert.The cells thus cultured are in suspension at a density from 0.2 - 5 x 106 cells / ml, but preferably at a density of 0.4 - 1 x 106 Cells / ml with a stimulator compound, e.g. an alkali salt of n-butyric acid, added in a final concentration of expediently 1 mmol / l and expediently incubated at a temperature of 33-390C. After a period of 6-72 hours, but preferably from 24-48 hours, the cells are collected by centrifugation and expediently at a density of 1-5 × 10 7 cells / ml in medium with or suspended without stimulator substance. This suspension can now optionally be a "Priming" with interferon are subjected: For this purpose, the cell suspension with 1-1000 IU / ml human interferon, but preferably 100-500 IU / ml human interferon, added and incubated at 37 ° C. The addition of the interferon 5 minutes before the addition of the interferon inductor has proven to be sufficient. The cell suspension, with or without zPrlmingZ becomes hemagglutinating, for example, with Sendai virus at a concentration of 29-213 Units HAU / ml, preferred but with 210-211 HAU / ml, as an interferon inducer infected and incubated at 33-39 ° C. After about 1-3 hours they become infected Cells collected by centrifugation and placed at a density of 1-5 x 106 cells / ml in a serum-free cell culture medium, e.g. in wMinlmum Essential Medium Eagle " (Gibco, USA or Flow, Great Britain), for a period of 10-24 hours, but preferably 18-20 hours, at 33-39 ° C and a pH value of the tissue culture from 6.7 to 8.0, but preferably from 7.3, incubated. The obtained solution of the Crude lymphoblastoid interferon is separated from the NC-37 cells by centrifugation and for inactivating residual inducer viruses by adding mineral acid, for example adjusted by hydrochloric acid to a pH value of preferably 2.0 and several days e.g. incubated for 1-5 days at 0-40C.
Zur weiteren Reinigung kann die so gewonnene Lösung von lymphoblastoidem Rohinterferon nach Belieben literaturbekannten Reinigungsschritten unterzogen werden.The lymphoblastoid solution obtained in this way can be used for further purification Raw interferon can be subjected to purification steps known from the literature at will.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, jedoch nicht den Umfang der Erfindung einschränken: Vorbemerkung: NC-37 - Zellen werden in Suspensionskultur in Schüttelkulturen, Rollkulturen oder in einem Fermentor vermehrt. Hierbei wird als Wachstumsmedium das Medium RPMI 1640 verwendet, dem 0,1 Vol % Lactalbuminhydrolysat, 2-4 Vol % vorgereinigtes Humanserum und zusätzlich oder alternativ 2-5 % fötales Rinderserum zugegeben ist. Weiters enthält das Wachstumsmedium Antibiotica; entweder Penicillin-Streptomycin oder Gentamycin. Das vorgereinigte Humanserum wird durch Fällung eines Teiles der Serumproteine mit 6 % Polyäthylenglykol 6000 hergestellt (Inglot et al. Acta Virol.19, 250 (1975)). Alternativ wird als Wachstumsmedium das Minimum Essential Medium Eagle" mit 5-10 % fötalem Rinderserum und Antibiotikazusatz verwendet. Das Sendai Virus wird in embryonierten Hühnereiern vermehrt, die Reinigung erfolgt durch Hochgeschwindigkeitszentrifugation und anschließende Suspension in Wachstumsmedium mittels Ultraschall-Behandlung. Das Sendai Virus wird bei -70°C aufbewahrt.The following examples are intended to explain the invention in more detail. but not to limit the scope of the invention: Preliminary remark: NC-37 cells are in suspension culture in shake cultures, roll cultures or in a fermentor increased. Here, the medium RPMI 1640 is used as the growth medium, the 0.1 Vol% lactalbumin hydrolyzate, 2-4 vol% pre-purified human serum and additionally or alternatively 2-5% fetal bovine serum is added. The growth medium also contains Antibiotics; either penicillin-streptomycin or gentamicin. The pre-cleaned Human serum is made by precipitating some of the serum proteins with 6% polyethylene glycol 6000 (Inglot et al. Acta Virol. 19, 250 (1975)). Alternatively, as Growth medium the minimum Essential Medium Eagle "with 5-10% fetal Bovine serum and added antibiotics are used. The Sendai virus is embryonated Chicken eggs propagated, cleaning is carried out by high-speed centrifugation and subsequent suspension in growth medium by means of ultrasound treatment. The Sendai virus is stored at -70 ° C.
Beispiel 1 NC-37-Zellen in exponentiellem Wachstumsstadium wurden in Rollflaschenkulturen bei einer Dichte von 4 x 105 Zellen/ml in 2000 ml RPMI 1640 Wachstumsmedium 24 Stunden bei 370C kultiviert, und anschließend in Gegenwart von 1 mMol/l Natrium-n-butyrat im Wachstumsmedium weitere 40 Stunden bei 370C inkubiert. Die Zellen wurden durch Zentrifugation (700 x g, 15 Minuten) gesammelt und bei einer Dichte von 20 x 106 Zellen/ml in 66 ml Wachstumsmedium bei 37°C mit 2 ml Sendai Virus (HAU = 214 /ml) zwei Stunden bei 370C geschüttelt. Die auf diese Weise induzierten Zellen wurden durch Zentrifugation gesammelt und bei einer Dichte von 2.0 x 106 Zellen/ml in 660 ml serumfreiem Eagle's-Minimum Essential Medium (mit Earle Salzen) bei 370C 20 Stunden lang bei pH 7,3 in Rollerflaschen inkubiert. Die Rollgeschwindigkeit betrug 0,5 Umdrehungen/Minute. Die Rohlösung (=Zellüberstand) wurde nach Abzentrifugieren der Zellen (200 x g, 15 Minuten) bei einer Temperatur von maximal 10 °C mit 5n Salzsäure auf pH 2 eingestellt und 4 Tage bei 40C zur Inaktivierung des Sendai Virus gelagert.Example 1 NC-37 cells at an exponential growth stage in roller bottle cultures at a density of 4 x 105 cells / ml in 2000 ml RPMI 1640 Growth medium cultured for 24 hours at 370C, and then in the presence of 1 mmol / l sodium n-butyrate was incubated in the growth medium for a further 40 hours at 370C. The cells were collected by centrifugation (700 x g, 15 minutes) and at a Density of 20 x 106 cells / ml in 66 ml growth medium at 37 ° C with 2 ml Sendai Virus (HAU = 214 / ml) shaken at 370C for two hours. The induced in this way Cells were collected by centrifugation and at a density of 2.0 x 106 Cells / ml in 660 ml serum-free Eagle's-Minimum Essential Medium (with Earle salts) incubated at 370C for 20 hours at pH 7.3 in roller bottles. The roll speed was 0.5 revolutions / minute. The crude solution (= cell supernatant) was centrifuged off of the cells (200 x g, 15 minutes) at a maximum temperature of 10 ° C with 5N hydrochloric acid adjusted to pH 2 and stored for 4 days at 40C to inactivate the Sendai virus.
Ein gleicher Versuchsansatz, jedoch ohne Zusatz von Natrium-n butyrat, diente zur Bestimmung der Interferonproduktionssteigerung durch Stimulatorsubstanzen in NC-37 Zellen.The same experimental approach, but without the addition of sodium n butyrate, was used to determine the increase in interferon production by stimulator substances in NC-37 cells.
Die nachfolgende Tabelle enthält die gefundene Ausbeutesteigerung
an Interferon in NC-37 Zellen nach Zugabe von 1 mMol/l Natrium-n-butyrat.
Pas Ergebnis von Beispiel 2 ist in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt
und zeigt im direkten Vergleich die Uberlegenheit von NC-37 Zellen gegenüber Namalwa
Zellen für die Produktion von lymphoblastoidem Humaninterferon: Sowohl die Steigerung
der Interferonproduktion durch Natrium-n-butyratbehandlung als auch die absolute
Ausbeute an Interferon liegt in NC-37 Zellen höher als in Namalwa-Zellen.
Zu jedem der Aliquote wurden 0,35 ml Sendai Virus Suspension (214 HAU/ml) zugesetzt und 2 Stunden bei 370C unter Schütteln inkubiert. Die derart induzierten Zellen wurden durch Zentrifugation gesammelt und bei einer Dichte von 2.0 x 106 Zellen/ml in serumfreiem Minimum Essential Medium Eagle bei 370C 18 Stunden bei pH = 7.3 inkubiert. Die Fohlösungen (nach Abzentrifugieren der Zellen bei 2000 x g, 15 Minuten) wurden wie in Beispiel 1 behandelt.0.35 ml Sendai Virus Suspension (214 HAU / ml) was added and incubated for 2 hours at 370C with shaking. The induced in this way Cells were collected by centrifugation and at a density of 2.0 x 106 Cells / ml in serum-free Minimum Essential Medium Eagle at 370C for 18 hours at pH = 7.3 incubated. The foal solutions (after centrifuging the cells at 2000 x g, 15 minutes) were treated as in Example 1.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt und
zeigen, daß durch "Priming" mit Interferon in NC-37 Zellen eine Steigerung der Interferonproduktion
auf 105 IE/ml Rohlösung erreicht werden konnte: Effekt des "Primings" mit Numaninterferon
auf die Interferonausb.ute in NC-37 Zellen:
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |