JP2003504345A - 安定第viii因子組成物 - Google Patents

安定第viii因子組成物

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Abstract

(57)【要約】 第VIII因子およ2価金属イオンZn2+とCu2+を、所望によりCa2+イオンおよび/またはMn2+イオンの存在下で含み、該第VIII因子はアルブミンの添加なしでも安定である、医薬組成物に関する。本発明はまた組換え第VIII因子を、そのための遺伝子を担持する哺乳類細胞から産生する方法であり、血清由来タンパク質がなく、Cu2+およびZn2+を含む2価金属イオンを添加された培地で、所望によりCa2+およびMn2+イオンの存在下で該哺乳類細胞を培養することを含む方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明は、血液凝固第VIII因子を含む医薬組成物に関し、該組成物はアルブミ
ンの添加なしに、2価金属イオン、特にZn2+により安定化されている。本発
明はまた、血漿由来タンパク質を含まず、2価金属イオン、特にZn2+を添加
された培地で哺乳類細胞を培養することを含む、組換え第VIII因子の製造法に関
する。
【0002】 背景技術 古典的血友病または血友病Aは、最も一般的な遺伝性の出血性疾患である。そ
れは血液凝固第VIII因子の染色体X関連欠損に由来し、10,000人当り1人
または2人の発生率で、殆ど排他的に雄に影響する。X染色体欠損は、血友病で
はない雌キャリアーにより伝達される。血友病Aの臨床症状は、異常出血傾向で
あり、第VIII因子濃縮物での処置が導入される前、重症血友病の人の寿命は20
年より短かった。
【0003】 血漿由来の第VIII因子の濃縮物の使用は、血友病患者の情況をかなり改善して
いる。平均寿命は非常に延び、彼等の殆どは、おおよそ通常の寿命まで生存する
可能性がある。しかし、血漿由来濃縮物およびその使用に関するある問題があり
、その最も重要なものはウイルスの伝播である。種々のウイルス不活性化法が開
発されているが、血漿由来第VIII因子でウイルス伝播の危険性を完全に無くすこ
とは不可能であるように思える。
【0004】 組換え第VIII因子製品の開発が、血漿由来第VIII因子に対して、感染病因の伝
播のより低い危険性に明らかに関与する。ヒト第VIII因子をコードするDNAの
分子クローニングが、Genentech Inc. (Gitschier, J. et al. (1984) Nature 3
12, 326-330; Wood, W. I. et al. (1984) Nature 312, 330-337; Vehar, G. A.
et al. (1984) Nature 312, 337-342)におよびGenetics Institute Inc. (Tool
e, J.J. et al. (1984) Nature 312, 342-347)に独立して記載されている。第VI
II因子mRNAは、19アミノ酸シグナルペプチドを含む2351アミノ酸の前
駆体タンパク質をコードする;したがって、製造された第VIII因子タンパク質は
2332アミノ酸長である。アミノ酸配列は、A1:A2:B:A3:C1:C
2で配置された3つのAドメイン、唯1つのBドメインおよび2つのCドメイン
からなるドメイン構造と予測される。凝血中、Bドメインは分子トロンビン活性
化により除去され、その機能は未知である。
【0005】 組換えヒト第VIII因子の特徴付試験(Eaton, D.L. et al. (1987) J. Biol. Ch
em. 262, 3285-3290)は、血漿由来第VIII因子と構造的および機能的に非常に類
似することを示している。プロテアーゼ阻害剤の存在下で調製された血漿におい
て、第VIII因子は90−200kDa(ドメインA1およびA2、種々の長さの
Bドメインを伴う)の間の一つの重鎖が、80kDa軽鎖(ドメインA3:C1:
C2)との組み合わさった複合体のように見える。鎖はEDTAにより解離され
、それらが金属イオンにより保持されることを示す。
【0006】 組換え第VIII因子製品においてさえ、感染性病因の伝達の、小さいが、しかし
確かな化膿性がまだ存在する。ヒトアルブミンは、現在の組換え第VIII因子製品
Kogenate(登録商標)およびRecombinate(登録商標)(レビューのために、Roddie,
P. H. & Ludlam, C. A. (1997) Blood Reviews 11, 169-177参照)を安定化する
ために使用されているため、感染源の可能性がある。組換え、アルブミン含有第
VIII因子製品におけるヒトパルボウイルスB19 DNAの存在が報告されてい
るEis-Huebinger, A. M. et al. (1996) Thrombosis and Haemostasis 76, p. 1
120)。
【0007】 Bドメインを欠く組換え第VIII因子(r-VIII SQ)がPharmacia & Upjohnにより
製造されている(レビューのために、Berntorp, E. (1997) Thrombosis and Haem
ostasis 78, 256-260参照;またEP-A-0506757参照)。リンカーペプチドにより接
続された90kDa重鎖(ドメインA1:A2)および80kDa軽鎖(ドメイン
A3:C1:C2)から成るr-VIII SQタンパク質は、無血清であるが、ヒト血清
アルブミンを含む培地中で培養されたCHO細胞中において産生される。アルブ
ミンは最終製品を安定化する必要はなく、代わりに、表面吸着によりもたらされ
る活性の損失をもたらすことが示されている非イオン界面活性剤であるPolysorb
ate 80を含む(WO94/07510参照)。
【0008】 2価金属イオンは、第VIII因子の構造完全性およびコファクター機能に必須で
ある。しかし、どのように金属イオンがこのような役割を満たすかに関して、利
用可能な情報はほとんどない。第VIII因子サブユニットの金属依存性結合に関す
る種々のモデルが提案されている。第VIII因子は、カルシウム結合タンパク質複
合体として正常血清中に循環すると示唆されている(Mikaelsson, M. et al. (19
83) Blood 62, 1006-1015)。第VIII因子活性は、Ca(II)またはMn(II)の存在
下、サブユニットの組換えにより再構築されている(Fay, P. J. (1988) Arch. B
iochem. Biophys. 262, 525-531)。他の著者らは、銅原子がA1とA3度メイン
の間に位置し、重および軽鎖の間の結合の維持の必要条件であると提案している
(Bihereau, N. et al. (1994) Eur. J. Biochem. 222, 41-84; Pan, Y. et al.
(1995) Nature Structural Biology 2, 740-744; Pemberton, S. et al. (1997) Blood 89, 2413-2421)。
【0009】 US5,804,420(Chan et al./Bayer Corporatoin)は、血清由来タンパ
ク質がなく、ポリオールおよび銅イオンを添加された培地における宿主細胞の培
養を含む、組換え第VIII因子の製造法を記載する。
【0010】 溶液としてr-VIII SQを製造するためのCa2+イオンの添加およびイオン強
度の増加により、数ヶ月、7℃での貯蔵安定性を到達することが可能である(Fat
ourus, A. et al. (1997) Int. Pharm. 155, 121-131)。更なる改善が、大量の
源の添加により達成されている(Fatourus, A. et al. (1997) Pharm. Res. 14(1
2), 1679-1684)。しかし、理論的に上昇させたオスモル濃度の製剤で許容される
長時間貯蔵安定性を有するものはない。
【0011】 第VIII因子の静脈内注射による代償療法は、通常患者の家庭で、患者の親また
は患者自身が行っている。投与前に、凍結乾燥された第VIII因子濃縮物を、不便
で時間がかかる無菌条件下で再構築しなければならない。結果として、しばしば
出血症状の発症と処置の間の実質的な遅延がある。この遅延は、慢性進行性関節
損傷の危険性を増加し得る。
【0012】 安定な、すぐに使用できる(ready-to-use)溶液が患者に非常な利点であろう。
簡便な投与形は、治療コンプライアンス、すなわち、より時宜を得た処置を促進
すること予測され、それにより関節破壊の発症の徴候を減少させる。患者に対す
る明白な利点の他に、凍結乾燥段階の排除は製造工程を単純にし、製造および設
備投資の両方の費用を減少させる。現在まで、入手可能な第VIII因子のすぐに使
用できる溶液はない。溶液中の第VIII因子の安定性は非常に乏しい;Bドメイン
欠失第VIII因子でも同じことが当てはまる。結果として、治療コンプライアンス
を促進するため、および製造工程を単純にするための、第VIII因子の安定な、す
ぐに使用できる組成物の必要性がある。
【0013】 さらに、血漿由来第VIII因子に関して、クエン酸抗凝血剤の現在の使用は、血
漿源における遊離2価イオンのレベルを減少させる。組換え第VIII因子に関して
細胞培養法における収率は、細胞培養培地中の2価金属イオンの最適濃度に依存
し得る。したがって、また組換え第VIII因子の製造における細胞培養段階を含む
、第VIII因子の精製の方法の改善が必要である。
【0014】 図面の簡単な説明 図1:組換え第VIII因子(r-VIII SQ)のゲル濾過後の金属含量(A)および第VIII
因子活性(B)の測定。 図2:血漿由来第VIII因子のゲル濾過後の金属含量(A)および第VIII因子活性(
B)の測定。 図3:種々の量のZn2+を添加した細胞培養における組換え第VIII因子(r-VII
I SQ)活性(IU/ml)。 図4:種々の量のCu2+を添加した細胞培養における組換え第VIII因子(r-VII
I SQ)活性(IU/ml)。 図5:種々の量のZn2+およびCu2+を添加した細胞培養における組換え第
VIII因子(r-VIII SQ)活性(IU/ml)。 図6:EDTA処理純粋組換え第VIII因子(r-VIII SQ)の、Zn2+、Cu2+
およびCa2+の組み合わせの使用による、活性の再構成(実施例4)。 図7:そのままのr-VIII SQ、単離80kDaサブユニットおよび単離90kD
aサブユニットの溶出パターンを示す、実施例4の再構成実験からのサンプルの
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)。 図8:遊離80および90kDaサブユニットとCa2+またはCu2+と組み
合わせたCa2+またはZn2+と組み合わせたCu2+またはCa2+、Cu 2+ およびZn2+の組み合わせと混合した後の溶出パターンを示す、実施例4
の再構成実験からのサンプルのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)。
【0015】 本発明の記載 驚くべきことに、第VIII因子は3つの異なる金属イオン、すなわち、Ca2+ 、Cu2+およびZn2+を、各々第VIII因子のモル当たり1モル含んでいるこ
とが判明した。特に、第VIII因子における亜鉛イオンの存在は、先に報告または
示唆もされていない。この発見は、血漿由来および組換え第VIII因子の両方の製
造中の安定性および収率における改善を可能にする。
【0016】 血漿由来および組換え第VIII因子の両方に関して、所望により最適な濃度でC
2+および/またはM2+と組み合わさったZn2+およびCu2+の存在は
、精製および最終製剤の両方の間の第VIII因子の安定性および収率における有利
な影響を有する。最終的に、特に水性溶液における第VIII因子の長期貯蔵安定性
は、適当な量でのZn2+およびCu2+、および所望によりCa2+および/
またはMn2+の組み合わせの添加により改善される。
【0017】 結果として、第1の態様において、本発明は第VIII因子および2価金属イオン
を含む医薬組成物を提供し、該2価金属イオンはZn2+イオンおよびCu2+ イオン、および所望によりCa2+および/またはMn2+との組み合わせを含
み、該第VIII因子はアルブミンの添加なしで安定である。
【0018】 該2価金属イオンは、少なくとも6ヶ月、アルブミンなしで貯蔵中に第VIII因
子活性の保存に充分な量で存在する。好ましくは、該Ca2+イオンはグルコン
酸カルシウム、または好ましくは演歌カルシウムのようなカルシウム塩を含み、
少なくとも0.1mM、例えば少なくとも約0.5mMの濃度で存在する。Mn が本発明の組成物に包含される場合、その濃度は少なくとも0.1mM、例え
ば、少なくとも約0.5mMであり得る。必要なZn2+およびCu2+イオン
の量は、塩化物またはあるいは他の塩として添加した場合、賦形剤、特に緩衝性
物質の選択に依存する。ヒスチジン、ホスフェートおよび通常タンパク質製剤に
使用される他の緩衝剤は金属イオンキレート化剤である欠点を有する。したがっ
て、Zn2+およびCu2+イオンは、溶液中の遊離金属イオンの存在をもたら
すのに充分高い量で添加すべきである。したがって、必要な亜鉛および銅塩の総
濃度は0.1μMから1mMの間で変化し得る。
【0019】 本発明の組成物は、すぐに使用できる、または、それと異なって乾燥され、使
用前に再構築される水性溶液である。本発明の組成物において、第VIII因子は5
0から50,000IU/mlの濃度で存在する。第VIII因子はヒト血漿に由来し
得、または第VIII因子の完全長または欠失誘導体、特にr-VIII SQとして同定さ
れる欠失誘導体であり得る。
【0020】 ヒト血漿由来の第VIII因子の精製は、当分野で既知の、例えば、Andersson, L
. O. et al. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 2979-2983に記載のよ
うな方法により行うことができる。組換え第VIII因子の産生は、当分野で既知の
方法により行うことができる、例えば、Wood, W. I. et al. (1984) Nature 312
, 330-337;またはToole, J. J. et al. (1984) Nature 312, 342-347参照。有
効な転写ユニットに組み込まれている第VIII因子cDNAは、第VIII因子タンパ
ク質の発現のため適当な宿主生物に挿入できる。好ましくは、この生物は、正確
な転写後修飾を確実にするために、脊椎動物の動物細胞系であるべきである。使
用できる細胞系の好ましい例は、チャイニーズ・ハムスター卵巣(CHO)細胞で
ある。培養細胞の培地に蓄積した組換え第VIII因子タンパク質は、条件培地中の
組換え第VIII因子と他の物質の間のサイズ、電荷、溶解性、疎水性、特異的親和
性の差異を利用した方法を含む、種々の生化学的方法により濃縮および精製でき
る。本発明は、最適濃度の2価金属イオンを使用する、血漿由来または組換えの
第VIII因子の精製の改善した方法を含む。
【0021】 “組換え第VIII因子の欠失誘導体”なる用語は、完全長第VIII因子ポリペプチ
ドから、1個以上のアミノ酸の欠失により由来する、第VIII因子活性を有する1
個以上のポリペプチド鎖として定義される。好ましくは、該欠失誘導体はほとん
どのBドメインを欠くが、一次翻訳産物から2つのポリペプチド鎖へのインビボ
タンパク質分解的処理に必須であるBドメインのアミノ末端およびカルボキシ末
端配列の部分を保持する。“r-VIII SQ”として同定される、このような第VIII
因子誘導体の生産物がWO91/09122に記載されている、“r-VIII SQ”
は、完全長第VIII因子に由来し、アミノ酸743から1636を欠くポリペプチ
ド鎖として同定される。
【0022】 組換えまたは血漿由来の第VIII因子タンパク質は、当分野で既知の方法により
本発明の医薬組成物に製剤できる、例えば、WO94/07510参照。第VIII
因子タンパク質は、所望により薬学的アジュバントおよび/または担体を添加し
得る生理学的に適合性の慣用の水性干渉溶液に溶解し得る。
【0023】 本発明の組成物は、好ましくは非イオン性界面活性剤を含み得る。第VIII因子
および安定化剤としての非イオン性界面活性剤を含む組成物は、WO94/07
510に記載されている。非イオン性界面活性剤は、好ましくは、ポロキサマー
またはポリオキシエチレン(20)脂肪酸エステル、例えばポリソルベート20ま
たはポリソルベート80のようなブロックコポリマーから選択する。非イオン性
界面活性剤は、臨界ミセル濃度(CMC)より上の量で存在すべきである(Wan & L
ee (1974) J. Pharm. Sci. 63, 136参照)。本発明の組成物は、さらに0.1Mを
超える濃度の塩化ナトリウムまたはカリウムを含み得る。本組成物はまたさらに
少なくとも1mMの濃度でアミノ酸、例えばL−ヒスチジンを含み得る。
【0024】 本発明の好ましい形において、組成物は以下の成分を含む: (i)50から50,000IU/mlの組換え第VIII因子; (ii)少なくとも0.1mM、好ましくは少なくとも約0.5mMのカルシウム塩;
例えば塩化カルシウム; (iii)少なくとも1mMのL−ヒスチジン; (iv)少なくとも0.1Mの塩化ナトリウム; (v)少なくとも0.01mg/mlのポリオキシエチレン(20)脂肪酸エステル; (vi)総量0.1μMから1mMの、所望により塩化銅のような銅イオンと組み合
わせた、塩化亜鉛のような亜鉛塩。
【0025】 本発明の水性組成物は、減少した濃度の酸素を有するおよび/または抗酸化剤
を含む組成物を含む。適当な抗酸化剤の例は、グルタチオン、アセチルシステイ
ンおよびメチオニンからなる群から選択されるものである。第VIII因子の酸素減
少水性溶液の調製は、WO94/26286から既知である。本発明の組成物に
、好ましくは100mg/mlを超える濃度のモノまたはジサッカライドまたは糖ア
ルコール、好ましくはスクロースを、添加できる。減少した濃度の酸素を有する
および/または抗酸化剤を含む水性第VIII因子溶液であり、更に少なくとも35
0mg/mlの濃度の炭水化物を含む溶液が、WO96/30041に記載されてい
る。
【0026】 他の重要な態様において、本発明は(i)血漿由来タンパク質がない基礎培地お
よび(ii)Cu2+およびZn2+イオンを含む2価金属イオンを含む、組換え第
VIII因子の産生のための細胞培養培地を提供する。所望により、該2価金属イオ
ンは更にCa2+イオンおよび/またはMn2+イオンを含む。好ましくは、C
2+および/またはMn2+イオンの濃度は少なくとも約0.1mMである。
該基礎培地は血漿由来タンパク質を含み得、または血漿由来タンパク質がない。
【0027】 該細胞培養培地におけるZn2+の量は、好ましくは少なくとも約0.2μM
である。本発明はまたZn2+イオンの量が少なくとも約0.5μMから1μM
である細胞培養培地を含む。Zn2+イオンの濃度範囲は好ましくは約0.2か
ら約10μMである。本発明はまたZn2+イオンが約0.2から5μM;0.5
から10μM;0.5から5μM;1から10μM;および1から5μMである
細胞培養培地も含む。
【0028】 該細胞培養培地におけるCu2+イオンの濃度範囲は、好ましくは約0.05
から約5μMである。本発明はまたCu2+イオンの量が0.05から2μM;
0.1から5μM;および0.1から2μMである細胞培養培地を含む。
【0029】 更なる態様において、本発明は、組換え第VIII因子を、そのための遺伝子を担
持する哺乳類細胞から産生する方法であり、上記で定義の本発明の細胞培養培地
で該哺乳類細胞を培養することを含む方法を含む。
【0030】 実施例 本発明をここで更に、いかなる意味でも本発明を限定するものと解釈してはな
らない以下の実施例により記載する。
【0031】 実施例1 第VIII因子における金属イオン含量の測定 r-VIII SQ含有調製物(HIC−溶出液)を、Smeds A-L. et al. (1995) Thromb
osis and Haemostasis 73, 1015により記載の精製法におけるブチル−セファロ
ース段階から得た。血漿由来第VIII因子(pd-FVIII)調製物を本質的にAndersson,
L. O. et al. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 2979-2983に記載の
ように精製し、計算平均質量値220kDaの185から280kDaの第VIII
因子分子を含んだ。両方の調製物を−70℃で貯蔵した。調製中のサンプルの金
属イオン汚染を最小限にするために特に用心をした。痕跡量の金属イオンのみの
特別純粋な試薬を使用した。プラスチックで作られた容器、試験管、チップ等を
使用し、10% HNOおよび水で使用前に洗浄した。
【0032】 第VIII因子サンプルの緩衝液を、室温で行ったゲル濾過により20mMトリス
(pH7.4)、0.3M NaClに変えた。Sephadex G-25(登録商標)、中等品(
PD-10、Amersam Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden)のプレパックカラムを使
用した。カラムを25mlの0.1M HCl、続いて50mlの蒸留水で洗浄し、
その後25mlの緩衝液で平衡化した。その後、1mlの第VIII因子サンプルをカラ
ムに適用し、フラクションを溶出中に集めた。r-VIII SQ(図1)、またはpd――V
III(図2)のゲル濾過から集めたフラクションを金属イオン(パネルA)および第V
III因子活性(パネルB)に関して分析した。
【0033】 第VIII因子活性は、本質的にRosen (1984) J. Haematol. Vol. 33, Suppl. 40
, 139-145;およびCarlebjoerk et al. (1987) Thrombosis Research Vol. 47, 5
-14により記載のような、色素生産性基質を使用した2段階法により測定した。
第VIII因子サンプルの金属分析は、Svensk Grundaemnesanalys AB (SGAB)により
行った。使用した方法は、高分解能誘導結合プラズマ質量分析法(HR−ICP
−MS)および誘導結合プラズマ原子発光分光分析法(ICP−AES)であった
。緩衝剤中の金属含量は、第VIII因子の金属含量を計算するときに引いた。
【0034】 最高第VIII因子活性および金属含量を示すフラクション由来のサンプルを、タ
ンパク質濃度の測定に関するアミノ酸分析により分析した。r-VIII SQに関して
165,305Daおよびおよびpd-FVIIIに関して220,000Daの分子質量
をモル濃度の計算に使用した。金属イオン対第VIII因子の分子比率を計算した。
表Iに示す結果は、r-VIII SQおよびpd-FVIIIの両方とも、第VIII因子1モル当
たり1モルの銅、カルシウムおよび亜鉛を含むことを示す。カルシウムの比率は
、緩衝剤中の高いバックグラウンド濃度のために過大評価されているであろう。
【0035】 金属分析に使用した方法はまたマグネシウム、マンガン、ニッケル、鉄、コバ
ルト、ストロンチウム等の定量を可能にするが、これらの金属イオンは第VIII因
子調製物中に検出されなかった。
【0036】
【表1】
【0037】 実施例2 2価金属イオンの存在下での第VIII因子組成物の安定性 本発明の第VIII因子組成物の安定性を、種々の量の2価金属イオンCa2+
Zn2+およびCu2+を有する組成物を調製することにより試験する。適当な
期間の貯蔵後、第VIII因子を、例えば、Rosen (1984) J. Haematl. Vol. 33, Su
ppl. 40, 139-145;およびCarlebjoark et al. (1987) Thrombosis Research Vo
l. 47, 5-14により記載のような、当分野で既知の方法により測定する。結果は
、最適な2価濃度を含む本発明の第VIII因子生産物が長期安定性に関して有利な
特性を有することを示す。
【0038】 実施例3 細胞系発現組換え第VIII因子の培養中の2価金属イオンの効果 3.1. 材料および方法 rFVIIIを発現するように操作したチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHOTf667:
16SQ)のクローン化変異株(clonal variant)(Lind, P. et al. (1995) Eur. J. B
iochem. 232, 19-27)を全実験に使用した。細胞を専有の、組換えインシュリン(
Nucellin-Zn(登録商標)またはNucellin-Na(登録商標), Eli Lilly)を含む無血清
培地を使用してスピナーフラスコで懸濁培養として培養した。(コントロールを
含む)全実験を通して、培養培地中のZn2+の濃度は0.3−0.9μMであり
、Ca2+の濃度は0.3mMであることは注目すべきである。
【0039】 小スケール試験法を、培地成分添加剤のスクリーニングのために確立した。5
0ml Falcon試験管を装着したシェーカーテーブルAgCell(BeLach Bioteknik AB)
を懸濁中に細胞を保持するために使用した。試験管の培養容量は5mlであり、細
胞密度は1.5×10細胞/mlであった。培地を3日後に950rom(182×
g)で5分の遠心により変えた。
【0040】 培養物をシェーカーテーブル上で、130−140振盪/分の速度でインキュ
ベートし、5日間追跡した。細胞密度、生存能およびr-VIII SQ濃度を3、4お
よび5日目に測定した。細胞密度は典型的に1×10細胞/mlの付近であり、
生存能は試験の最後で90%より高かった。第VIII因子濃度を色素生産性アッセ
イ、Coatest(登録商標)(Chromogenix)により定量した。参照:Rosen (1984) J.
Haematol. Vol. 33, Suppl. 40, 139-145;およびCarlebjoark et al. (1987) T
hrombosis Research Vol. 47, 5-14。
【0041】 3.2. 結果 コントロール ポジティブコントロールは30mg/L Nucellin-Znを投与された。ポジティ
ブコントロールの平均蓄積収率は5生産日後で56IU/ml r-VIII SQであった
(表II)。インシュリンをすべて除くことは、乏しい生存および生存能をともにも
たらし、結果として乏しい生産性であった。Nucellin-Znなしの蓄積値は8.5I
U/mlに到達した。Nucellin-Zn(1、5、10、20および30mg/L最終濃度
)で力価測定実験で試験したすべての濃度は、細胞の良好な生存をもたらした。
試験した最低濃度(1mg/L)は明らかにまた良好な生産性を支持するには十分で
なかった。力価測定は用量依存性相関を示す;Nucellin-Znが高いほど、産生さ
れる総蓄積が高い。最高濃度(30mg/L)は、1mg/Lと比較して、62%増加
をした。
【0042】 培養培地への金属添加物の比較を可能にするために、亜鉛の変わりにナトリウ
ムを含むインシュリンアナログ(Nucellin-Na, Eli Lilly)を使用した。Nucellin
-Naの増加した濃度はNucellin-Znで見られた明らかな用量依存的効果をもたらさ
なかった。最低(1mg/L)および最高(30mg/L)濃度の間の蓄積生産物の差異
は22%であった。
【0043】 Zn2+の増加した量 Nucellin-Na(1、5および20mg/L)の増加した量を、生産性におけるZn
2+の評価のために増加したレベルのZnCl(0.15、0.75、1.5、3
.0および4.5μM)と組み合わせた。
【0044】 試験した全Nucellin-Na量において、ZnClの添加は良好な生産物収率と
なった。5(図3参照)または20mg/L Nucellin-NaをZnClと組み合わ
せて使用して、57−58IU/mlの蓄積生産物収率をもたらした。これらの結
果はポジティブコントロール(30mg/LのNucellin-Zn)で達成された収率と一
致する。ZnClがないが、5mg/LのNucellin-Naのみを投与されたコント
ロールと比較して、57IU/mlの総蓄積量は14%の増加に対応した(表II参
照)。5mg/L Nucellin-Naを超える増加が高い生産物力価を導かないため、こ
の濃度を更なる実験に選択した。
【0045】 Cu2+の増加した量 培地への増加した量のCuCl(0.02、0.1、0.5、2および5μM)
の添加は、61IU/mlの蓄積生産物収率をもたらした(図4および表II)。これ
は内部コントロールと比較して22%の増加であった。
【0046】 Zn2+とCu2+の組み合わせ ZnCl(0.75、1.5、3.0および4.5μM)およびCuCl(0.1
または0.5μM)の組み合わせで、生産物の総蓄積レベルは内部コントロールと
比較して28%(64IU/ml)の増加であった(表II)。結果として、Zn2+
よびCu2+の相乗効果が観察された。図5は0.5μM CuClで得た結
果を示す。
【0047】
【表2】
【0048】 実施例4 カルシウム、銅および亜鉛の、分離した金属イオン枯渇サブユニットの再会合(r
e-association)およびFVIII活性の再構築における影響 材料および方法 (i)FVIIIのサブユニットの分離 r-VIII SQ調製物は、実施例1に記載のような精製におけるブチル−セファロ
ース段階由来の物質であった。r-VIII SQの重および軽鎖をr-VIII SQとキレート
化剤EDTAのインキュベーションにより分離させた。第VIII因子活性は平衡し
て消失した。等量のr-VIII SQおよび0.5M EDTA、10mMトリス、pH
7.4を混合し、室温に6時間放置した。EDTA−金属イオン錯体をセファロ
ースG-25カラムで20mMトリス、0.3M NaCl、0.01% Tween 20、
pH7.5で除去した。
【0049】 (ii)FVIIIの分離サブユニットの精製 r-VIII SQ調製物は実施例1に記載のような精製におけるブチル−セファロー
ス段階由来の物質であった。等量のr-VIIIおよび0.5M EDTA、100m
Mトリス、pH8.0を混合し、一晩5℃で放置した。次いで混合物をFVIIIの8
0kDa鎖に向かうモノクローナル抗体を有する親和性カラムに適用した。遊離
80kDa鎖ならびに170kDa鎖がカラムに結合した。遊離90kDa鎖を
含むフロースルー貫流を回収した。カラムを次いで20mMトリス、50mM
CaCl、50%エチレングリコール、0.02% Tween 80、pH6.8で溶
出した。タンパク質含有フラクションを回収し、エチレングリコールがない同じ
緩衝液で1:5に希釈し、90kDa鎖に配向するモノクローナル抗体を有する
別の親和性カラムに適用した。170kDa鎖がカラムに結合した。80kDa
鎖を含む貫流を回収した。貫流物質の一部を限外濾過(PallFiltronフィルター、
30kカットオフ)により濃縮した。タンパク質濃度をアミノ酸分析またはLowry
法(SIGMAのキット)により、標準としてBSAを使用して測定した。
【0050】 (iii)FVIIIサブユニットの再会合および活性の再構築 FVIIIサブユニットを再会合させ、FVIII活性を金属イオンの添加により再構築
した。全実験において、塩化カルシウム(約5mM)を最初に添加した。次いで、
一晩室温でインキュベーション後、塩化銅(II)および/または塩化亜鉛を添加し
た。Cu2+またはZn2+/r-VIII SQの最終モル比は50−67であった。
混合物を更に1−5日間インキュベートした。第VIII因子凝血活性を実施例1に
記載のような色素生産性基質法により測定した。
【0051】 結果 a)r-VIII SQとEDTAのインキュベーション後のFVIII活性の再構築 r-VIII SQを材料および方法の記載(i)にしたがって処理した。0日目に、r-V
III SQとEDTAの6時間インキュベーションおよびEDTA−金属イオン錯体
の除去後、塩化カルシウム(5mM)をr-VIII SQの解離サブユニットに添加した
。22℃で1日のインキュベーション後、混合物を4つに分け、等しく緩衝剤ま
たは塩化銅(II)および/または塩化亜鉛の溶液で希釈した。最終タンパク質濃度
は88μg/mlであった。Cu2+およびZn2+/r-VIII SQのモル比は50で
あった。FVIII凝血活性(VIII:C)を次いで1週間の間1日1回測定した。完全な
第VIII因子活性をこれらの実験で達成することが可能であった。図6に示すよう
に、最高FVIII活性をカルシウム、銅および亜鉛の組み合わせで得た。
【0052】 b)分離および単離サブユニット由来のr-VIII SQのFVIII活性80+90kDa
複合体の再構築 材料および方法の記載(ii)にしたがって調製したr-VIII SQの分離したおよび
90および80kDa鎖を5mM塩化カルシウム(10mMヒスチジン、10m
Mトリス、0.3M NaCl、5mM CaCl、0.02% Tween 80、p
H7.2)を含む緩衝液中(各々32μg)で混合した。5時間、22℃でインキュ
ベーション後、混合物を4部に分け、それらを等しく緩衝液または塩化銅(II)お
よび/または塩化亜鉛の溶液で希釈した。最終タンパク質濃度は197μg/ml
であった。Cu2+およびZn2+/r-VIII SQのモル比は60であった。19
時間、22℃でインキュベーション後、各サンプルのFVIII凝血活性(VIII:C)を
測定した。以下の表IIIは本実験で得られた結果を示す。
【0053】
【表3】 *再構築活性はそのままのr−VIII SQ(14.3IU/μg)の特異的活性のパー
セントとして示す。
【0054】 上記表IIIに記載の再構築実験からのサンプルも、Superdex-200カラムのSE
C(サイズ排除クロマトグラフィー)により分析した。結果を図7に示し、その中
で: (A)r-VIII SQは、(80+90)kDa形の参照を示す; (B)単離80kDa鎖を示す;そして (C)単離90kDa鎖を示す。
【0055】 両方のサブユニットの調製物はほとんどモノマーの鎖を含むが、またいくぶん
か凝集体を含む。保持指間は図に示す。
【0056】 上記表IIIに記載の再構築実験からのサンプルも、Superdex-200カラムのSE
C(サイズ排除クロマトグラフィー)により分析した。結果を図8に示し、その中
で: (A)Ca2+含有サンプルを示す; (B)Ca2+およびCu2+含有サンプルを示す; (C)Ca2+およびZn2+含有サンプルを示す;そして (D)Ca2+、Cu2+およびZn2+含有サンプルを示す。
【0057】 重鎖、軽鎖ならびにこれらの凝集体の位置が(A)で示される。(80+90)k
Daダイマーの位置は(D)で示される。点線は異なるクロマトグラムの比較を容
易にするために追加する。
【0058】 実施例5 組換え第VIII因子を発現する細胞系の培養由来の無細胞上清における2価金属イ
オンの効果 rFVIIIを発現するように操作したチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHOTf667:
16SQ)のクローン化変異株(Lind, P. et al. (1995) Eur. J. Biochem. 232, 19-
27参照)をこれらの実験に使用した。この培養の細胞ブロスは、生理学的に活性
な第VIII因子、軽80k鎖および重90k鎖の複合体、および遊離軽80k鎖お
よび遊離重90k鎖を含んだ。細胞を、5mg/l組換えインシュリンNucellin-Z
n(登録商標)(Nucellin-Zn(登録商標), Eli Lilly、0.3から1.08%の亜鉛を
含む)に包含された0.2から0.8μM亜鉛、0.07μMZnSO・7H
、0.3mM CaClおよび0.2%ヒト血清アルブミンを含む通常の無血清
細胞培養培地を使用してバイオリアクター中で懸濁培養として培養した。
【0059】 無細胞上清を懸濁培養からの細胞ブロスを950rpm(182×g)で5分遠心
することにより得た。MnClおよびCuClの異なる組み合わせを、試験
管中の25ml量として分配された無細胞上清に添加した。0または2.5mM
MnClを上清に添加し、撹拌した。1時間後、0.53、1.58または9.
5μM CuClを上清に添加し、撹拌した。次いで、0、1、2.5、5ま
たは23時間後、第VIII因子濃縮物を、金属色素生産性アッセイ、Coatest(登録
商標)(Chromogenix)により定量した。参照:Rosen (1984) J. Haematol. Vol. 3
3, Suppl. 40, 139-145;およびCarlebjoerk et al. (1987) Thrombosis Researc
h Vol. 47, 5-14。
【0060】 コントロール コントロールは、金属添加上清アリコートと同じ撹拌および待ち時間操作であ
るが、金属添加がない無細胞上清であった。
【0061】 生物学的に活性なFVIII、FVIII力価の45%までの増加が、MnClおよび
CuClの無細胞上清への添加により得られた。より高いFVIII力価は、Cu
Clのみの添加と比較して、MnClおよびCuClの組み合わせの添加
により得られた。金属イオン添加の効果は、5時間後に得られた十分な効果とと
もに迅速に観察された、下記表IV参照。(コントロールを含む)全実験を通して、
培養培地中のZn2+の濃度は0.3−0.9μMであり、Ca2+の濃度は0.
3mMであることは注目すべきである。
【0062】
【表4】 *FVIIIは色素生産性アッセイ、Coatest(登録商標)(Chromogenix)により定量し
た第VIII因子濃度である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 組換え第VIII因子(r-VIII SQ)のゲル濾過後の金属含量(A)およ
び第VIII因子活性(B)の測定。
【図2】 血漿由来第VIII因子のゲル濾過後の金属含量(A)および第VIII因
子活性(B)の測定。
【図3】 種々の量のZn2+を添加した細胞培養における組換え第VIII因
子(r-VIII SQ)活性(IU/ml)。
【図4】 種々の量のCu2+を添加した細胞培養における組換え第VIII因
子(r-VIII SQ)活性(IU/ml)。
【図5】 種々の量のZn2+およびCu2+を添加した細胞培養における
組換え第VIII因子(r-VIII SQ)活性(IU/ml)。
【図6】 EDTA処理純粋組換え第VIII因子(r-VIII SQ)の、Zn2+
Cu2+およびCa2+の組み合わせの使用による、活性の再構成(実施例4)。
【図7】 そのままのr-VIII SQ、単離80kDaサブユニットおよび単離
90kDaサブユニットの溶出パターンを示す、実施例4の再構成実験からのサ
ンプルのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)。
【図8】 遊離80および90kDaサブユニットとCa2+またはCu と組み合わせたCa2+またはZn2+と組み合わせたCu2+またはCa 、Cu2+およびZn2+の組み合わせと混合した後の溶出パターンを示す、
実施例4の再構成実験からのサンプルのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 47/20 A61K 47/34 47/34 A61P 7/04 A61P 7/04 C12P 21/02 C C12N 5/10 A61K 37/465 C12P 21/02 C12N 5/00 B (31)優先権主張番号 0001743−4 (32)優先日 平成12年5月11日(2000.5.11) (33)優先権主張国 スウェーデン(SE) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4B064 AG02 CA10 CA19 CC24 DA01 4B065 AA90X AB01 AC14 BB02 BB25 BB31 4C076 AA12 BB11 CC14 DD07 DD23 DD51 DD52 EE23 FF11 FF36 FF65 4C084 AA02 BA01 BA08 BA23 CA36 CA53 DC15 MA05 MA17 MA66 NA03 ZA532

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第VIII因子と2価金属イオンZn2+およびCu2+を含む
    、医薬組成物。
  2. 【請求項2】 更にCa2+イオンを含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 更にMn2+イオンを含む、請求項1または2に記載の組成
    物。
  4. 【請求項4】 請求項2および3に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 該Zn2+イオンが0.1μMから1mMの総濃度で存在す
    る、請求項1から4のいずれかに記載の組成物。
  6. 【請求項6】 該Cu2+イオンが少なくとも0.1mMの濃度で存在する
    カルシウム塩に含まれる、請求項1から5のいずれかに記載の組成物。
  7. 【請求項7】 該2価金属イオンが、少なくとも6ヶ月、アルブミンなしで
    貯蔵中に第VIII因子活性の保存に充分な量で存在する、請求項1から6のいずれ
    かに記載の組成物。
  8. 【請求項8】 組成物がすぐに使用できる水性溶液である、請求項1から7
    のいずれかに記載の組成物。
  9. 【請求項9】 組成物を乾燥させ、使用前に再構築する、請求項1から8の
    いずれかに記載の組成物。
  10. 【請求項10】 第VIII因子が50から50,000IU/mlの濃度で存在
    する、請求項1から9のいずれかに記載の組成物。
  11. 【請求項11】 該第VIII因子が血漿由来である、請求項1から10のいず
    れかに記載の組成物。
  12. 【請求項12】 該第VIII因子が組換え第VIII因子の完全長または欠失誘導
    体である、請求項1から11のいずれかに記載の組成物。
  13. 【請求項13】 該第VIII因子がr-VIII SQとして同定されている欠失誘導
    体である、請求項12に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 更に非イオン性界面活性剤を含む、請求項1から13のい
    ずれかに記載の組成物。
  15. 【請求項15】 該非イオン性界面活性剤が、少なくとも0.01mg/mlの
    濃度で存在するポリオキシエチレン(20)脂肪酸エステルである、請求項14に
    記載の組成物。
  16. 【請求項16】 更に0.1Mを超える濃度の塩化ナトリウムまたはカリウ
    ムを含む、請求項1から15のいずれかに記載の組成物。
  17. 【請求項17】 更に少なくとも1mMの濃度のアミノ酸を含む、請求項1
    から16のいずれかに記載の組成物。
  18. 【請求項18】 該アミノ酸がL−ヒスチジンである、請求項17に記載の
    組成物。
  19. 【請求項19】 (i)50から50,000IU/mlの組換え第VIII因子;
    (ii)少なくとも0.1mMのカルシウム塩; (iii)少なくとも1mMのL−ヒスチジン; (iv)少なくとも0.1Mの塩化ナトリウム; (v)少なくとも0.01mg/mlのポリオキシエチレン(20)脂肪酸エステル; (vi)0.1μMから1mMの濃度の、所望により銅イオンと組み合わせた亜鉛塩
    を含む、請求項1から18のいずれかに記載の組成物。
  20. 【請求項20】 減少した濃度の酸素を有するおよび/または抗酸化剤を含
    む、請求項1から19のいずれかに記載の組成物。
  21. 【請求項21】 該抗酸化剤がグルタチオン、アセチルシステインおよびメ
    チオニンからなる群から選択される、請求項20に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 更に少なくとも100mg/mlの濃度のモノまたはジサッカ
    ライドを含む、請求項1から21のいずれかに記載の組成物。
  23. 【請求項23】 (i)基礎培地;および(ii)Cu2+およびZn2+イオン
    を含む2価金属イオンを含む、組換え第VIII因子の産生用の細胞培養培地。
  24. 【請求項24】 基礎培地が血漿由来タンパク質がない、請求項23に記載
    の細胞培養培地。
  25. 【請求項25】 該基礎培地が血漿由来タンパク質を含む、請求項23に記
    載の細胞培養培地。
  26. 【請求項26】 Ca2+イオンの量が少なくとも約0.1mMである、請
    求項23に記載の細胞培養培地。
  27. 【請求項27】 Zn2+イオンの量が少なくとも約0.2μMである、請
    求項23または26に記載の細胞培養培地。
  28. 【請求項28】 Zn2+イオンの量が約0.2から約10μMである、請
    求項27に記載の細胞培養培地。
  29. 【請求項29】 該2価金属イオンが更にCu2+イオンを含む、請求項2
    3から28のいずれかに記載の細胞培養培地。
  30. 【請求項30】 Cu2+イオンの量が約0.05から約5μMである、請
    求項29に記載の細胞培養培地。
  31. 【請求項31】 組換え第VIII因子を、そのための遺伝子を担持する哺乳類
    細胞から産生する方法であり、請求項23から30のいずれかに記載の細胞培養
    培地で該哺乳類細胞を培養することを含む方法。
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