JP2003535574A - 可逆的に不活性な酸性化プラスミン組成物の調製法 - Google Patents
可逆的に不活性な酸性化プラスミン組成物の調製法Info
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Abstract
Description
続出願である。
化する条件下でプラスミンを精製および単離する方法に関する。
不溶性繊維状タンパク質である。血液の凝固でフィブリンは血栓の構造的足場を
形成し、血栓はその元の場所に付着して残る血管内に形成された凝血である。正
常な条件下で、血液凝固系は平衡が維持され、そしてフィブリン沈着は繊溶酵素
系により溶解される。不幸なことには、血管傷害、血小板の活性化/刺激、およ
び凝固カスケードの活性化が平衡を乱し、これが凝血による血栓症または血管の
遮断を導く可能性がある。
る最も多い病理学的結果の1つである。最も多い自然に発生する血管閉塞は、血
栓としても知られている静脈内の凝血の形成によるものでる。血塊の小さいフラ
グメントは血塊の本体から脱離し、そして循環系を通って移動して遠い器官にか
かり、そしてさらに血塊を形成し始めることができる。心筋梗塞、閉塞性発作、
深静脈血栓症(DVT)および末梢動脈疾患は、血栓塞栓的現象の結果としてよく
知られている。
薬剤であり、そのすべてがプラスミノーゲンをプラスミンに転換し、そしてフィ
ブリンマトリックスの破壊による繊溶を促進する(M.A.Creager and V.J.Dzau,
末端の脈管疾患(Vascular Diseases of the Extremities),ppgs.1398-1406、ハ
リソンの内科学の原理(Harrison's Principles of International Medicine)、
第14版、Fauci et al.編集で、マグロウヒル社(McGraw-Hill Co.)、ニューヨ
ーク、1998;その内容は全部、引用により本明細書に編入する)。
ノーゲンアクチベーター(tPA)、ウロキナーゼ(UK)およびストレプトキナー
ゼ(SK)の組換え形、ならびに向上した薬物動態学およびフィブリン−結合特性
から選択された新たな世代のプラスミノーゲンアクチベーターを含む。しかしこ
のようなプラスミノーゲンアクチベーターはすべて、それらの作用機作により間
接的に作用し、そしてそれらに共通する基質であるプラスミノーゲンを溶解を行
うために血栓の部位に十分供給する必要がある。
ノーゲンをプラスミンに直接転換する。生成したプラスミンの2つのポリペプチ
ド鎖は、2つの内鎖ジスルフィド結合により一緒に保持される。25kDaの軽鎖は
触媒中心を持ち、そしてトリプシンおよび他のセリンプロテアーゼに相同的であ
る。重鎖(60kDa)は、高度に類似するアミノ酸配列を持つ5つの3重−ループ
クリングル構造から成る。このようなクリングルの中には、プラスミノーゲンお
よびプラスミンとフィブリン、アルファ2-アンチプラスミンまたは他のタンパ
ク質との相互作用の原因であるいわゆるリシン−結合部位を含むものもある。SK
およびストレプトキナーゼは、プラスミノーゲンとの複合体を形成することによ
りプラスミノーゲンを間接的に活性化し、この複合体は続いてアルギニル−バリ
ン結合を開裂することにより他のプラスミノーゲン分子を活性化するためのプラ
スミノーゲンアクチベーターとして挙動する。
ロキナーゼのような血栓崩壊性薬剤は、血管の血栓閉塞の程度を下げるために臨
床的に成功裏に使用されてきたが、現在の血栓崩壊療法はそれらの使用に関して
、重大な限界が存在すると思われる。例えばtPAによるプラスミノーゲンの活性
化は、完全なタンパク質溶解活性を実現するためにフィブリン依存的であるので
(Harber et al.,1989)、その使用の副作用として過剰な出血が生じるかもしれ
ない。このような血栓崩壊剤の使用に関連する他の悪い結果には、心筋梗塞、閉
塞性発作、深静脈血栓症および末梢動脈疾患を含む。
排除におけるそれらの総合的な有用性に影響を及ぼす幾つかの限界がある。例え
ば現在の血栓崩壊療法の使用では、せいぜい患者のおよそ50%で管の血流が90分
以内に回復するが、急性の冠状再閉塞がほぼ10%の患者でで起こる。冠状再疎通
には平均45分以上を要し、そして脳内出血が患者の0.3%〜0.7%で起こる。残る
死亡率は、血栓崩壊処置なしでの死亡率レベルの少なくとも50%である。
ーターの全身投与に付随する問題を回避するための異なる取り組みは、プラスミ
ン自体を患者に直接投与することである。
非経口的に導入することを含む繊溶処置を開示する。処置の濃度および時期は、
十分な活性プラスミンが、血栓を溶解するか、または循環するフィブリノーゲン
レベルを下げるために十分な濃度で静脈の血栓部位に達することができるように
十分となるように選択された。しかし体内への導入の直前にプラスミノーゲンか
らプラスミンを生成する必要性も開示する。
生理学的に非毒性のアミノ酸を包含することによりpH7.0で安定化され得ること
を教示する。この方法では、低pHで保存したストックプラスミン溶液を投与直
前に中和するアミノ酸で希釈する。しかし自己分解を最小にするために、できる
限り長い間、プラスミン組成物を低pHに維持するという利点がある。理想的に
は、プラスミンは標的のフィブリンに会うまで低pHに維持されるだろう。
スミン組成物を開示する。Yago et al.の組成物は、プラスミンおよび1)少な
くとも2つのアミノ酸を含んで成るオリゴペプチド、または2)少なくとも2つ
のアミノ酸、または3)1つのアミノ酸および多価アルコールであることができ
るさらなる成分を含んで成る。しかしYago et al.の組成物は、プラスミンの酵
素的活性を維持するために中性のpHで配合されている。
難題には、プラスミンをその不活性な前駆体であるプラスミノーゲンから転換す
るために使用されるプラスミノーゲンアクチベーターの機能的痕跡を全く含まな
い純粋なプラスミンを調製するという課題を含む。プラスミンの調製物は多くは
ほとんどプラスミノーゲンアクチベーター、ストレプトキナーゼまたはウロキナ
ーゼが混入し、それ故に血栓崩壊活性はプラスミン自体よりもむしろ混入するプ
ラスミノーゲンアクチベーターに左右された。混入しているプラスミノーゲンア
クチベーターは、血栓症の標的部位以外に全身性の出血を誘起する可能性もある
。ストレプトキナーゼを含むプラスミン調製物の欠点は、ストレプトキナーゼが
発熱およびアナフィラキシーショックを含む悪い免疫反応を引き起こし得る点で
ある。
性を持つセリンプロテアーゼとしてプラスミンが高度に自己分解し、そして活性
を損失する傾向にあることである。この状況は、高品質のプラスミンの生産、こ
の活性なプロテアーゼの安定な配合物の使用前の長期間保存、および閉塞性血栓
に罹患しているヒト患者への安全かつ効果的なプラスミンの投与に対して、難し
い課題を提供する。
プラスミンを調製する方法および精製されたプラスミノーゲンの調製法の両方を
提供する。調製されたプラスミンは単離され、そして低いpH−緩衝能剤(low p
H buffering capacity agent)中に保存されて、実質的に安定な配合物を提供す
る。精製されるプラスミノーゲンは典型的には、低pHでの溶出によるアフィニ
ティークロマトグラフィーにより、画分II+IIIから免疫グロブリンの分離で得
られた画分から精製される。可逆的に不活性な酸性化プラスミンは、血栓崩壊療
法の投与に使用することができる。
ターの存在下でプラスミノーゲンを開裂して活性プラスミンを生成し、そして活
性プラスミンからプラスミノーゲンアクチベーターを除去してプラスミン溶液を
形成することを含んで成る。次いで低いpH−緩衝能剤を最終的なプラスミン溶
液に加えて、可逆的に不活性な酸性化プラスミンを形成することができる。最終
的なプラスミン溶液は、約2.5から約4の間のpHに緩衝化することができる。
的な吸着体材料に結合させて結合したプラスミンを形成することにより除去する
ことができる。1つのそのような活性プラスミンに特異的な吸着体材料は、ベン
ズアミジンを含んで成る。いったん結合すると、活性プラスミンを低pH溶液で
溶出して最終的なプラスミン溶液を形成することができる。プラスミノーゲンア
クチベーターも、さらに疎水性相互作用により除去することができる。
性プラスミンを生成し、そして活性プラスミンを活性プラスミンに特異的な吸着
体材料に結合させて結合したプラスミンを形成することを含んで成る。結合した
プラスミンは、実質的に中性のアミノ酸で溶出して、分解したプラスミンを実質
的に含まない最終的なプラスミン溶液を形成することができる。実質的に中性の
アミノ酸はオメガ−アミノ酸を含んで成ることができ、そして典型的には最終的
なプラスミンから濾去される。最終的なプラスミンは低いpH−緩衝能剤により
緩衝化されてもよい。
有する溶液をプラスミノーゲンに特異的な吸着体材料に加え、そして次いで約1
から約4の間のpHでプラスミノーゲンに特異的な吸着体材料からプラスミノー
ゲンを溶出する工程を含む。精製されたプラスミノーゲンを次いで溶出液として
集める。さらにミクロ−もしくはミニ−プラスミン(プラスミノーゲン)または
他の短縮化もしくは修飾された形のプラスミン(プラスミノーゲン)の精製法を
含むことができる。
てそのような方法よりも明確な利点を提供する。本発明のさらなる目的、特徴お
よび利点は、以下に簡単に説明する添付図面と関連させて以下の詳細な説明を再
検討することで明らかになるだろう。
ミンを調製する方法およびプラスミン供給源からプラスミノーゲンの精製法の両
方を含んで成る。不活性な酸性化プラスミン溶液は、バッファー溶液中での不活
性化に加えて安定化剤も含んで成ることができる。プラスミノーゲンの精製法は
、病原体の不活化および除去、ならびに低pHでのプラスミノーゲンの溶出の両
方を提供する。不活性な酸性化プラスミン調製物は、血栓崩壊療法の投与に使用
することができる。プラスミノーゲンの精製 本発明はプラスミノーゲンおよびプラスミンの精製法、および同時にこのよう
な過程中にウイルスおよび伝染性海綿状脳症(TSE)混入物を不活化および除去
する方法の両方を含む。出発材料のプラスミノーゲンは、コーン画分II+IIIペ
ーストから、Deutsch & Mertz(1970)により記載されたLys-SEPHAROSEでのアフィ
ニティークロマトグラフィーにより精製することができる。SEPHAROSEは、高分
子のゲル濾過による分離のための高分子量物質用のニュージャージー州のファル
マシア社(Pharmacia,Inc.)の商標名である。この方法は任意の血漿源、組換え
体源、細胞培養源またはトランスジェニック源について行うことができる。例え
ばクロマトグラフィー法からの免疫グロブリンの精製に由来する廃棄画分からの
血漿を、1999年11月24日に出願された共有する米国特許出願第09/448,771号明細
書(引用により本発明に編入する)に記載するように使用することができる。
プリレートケーキI」(CCI)と呼ぶ)から抽出された。抽出条件は、クエン酸、
酢酸、トリス、イミダゾール、ヒスタジン、HEPESおよび/またはリン酸バッフ
ァーを含め約3.5〜約10.5の範囲にpHを提供することができる種々のバッファ
ーを使用して、そのpHで変動することができる。抽出は約4℃から37℃の温度
で行うことができ、そして有害な効果無しに1〜24時間行うことができる。さら
にイオン強度はプラスミノーゲンの抽出に対して有害な効果無しに約0.2モル濃
度の塩化ナトリウムを添加することにより変動させることができる。
〜約10重量/容量%の範囲のポリエチレノグリコール(PEG)の添加、あるいは
約80〜約120g/リットルの硫酸アンモニウムの添加による沈殿で減少した。PEG
および硫酸アンモニウム沈殿はディプス(depth)フィルトレーションにより除
去され、そして生成した溶液をリシンアフィニティー樹脂のカラムに入れた。
ニン、トラネキサム酸またはイプシロンアミノカプロン酸、またはそれらの組み
合わせもしくは同族体)の添加により、カプリレートケーキIの抽出後に強化し
てもよい。可溶性の強化は約0.02M〜約1Mのオメガ−アミノ酸を用いて達成す
ることができ、好ましくは約0.1Mのリシンで十分であるように思われる。加え
たならば、リシンは好ましくはPEGまたは硫酸アンモニウム沈殿およびディプス
フィルトレーション後に透析濾過(diafiltration)により除去され、そして生
成した溶液をリシンアフィニティー樹脂カラムに入れる。「リシンアフィニティ
ー樹脂」という句は、リシンまたはその誘導体またはイプシロンカプロン酸をリ
ガンドとして含むアフィニティー樹脂に一般的に使用される。カラムは約1〜4
の低pH溶液で溶出することができる。
も80%のプラスミノーゲンである。次いで精製したプラスミノーゲンは、グリシ
ンのような単純なバッファーおよびリシンまたはオメガ−アミノ酸の存在下で低
pHで保存する。低pHでの保存は、スパイキング法(spiking method)により
測定されるようなウイルスの不活化および除去ならびにTSE除去の機会も与える
。我々の研究では、非包膜化ウイルスに関しては1つの4log除去工程を含む6l
ogクリアランス、および包膜化ウイルスに関しては2つの独立した4log排除工
程を含む10logクリアランスについて、プラスミンが最も緊縮な要件に合うこと
を示唆している。十分なウイルスのクリアランスに加えて、プラスミンは加える
安定性について、6logよりも大きいTSE感染性の除去を有する。
プラスミンに活性化され、これは限定するわけではないがストレプトキナーゼ、
ウロキナーゼまたは樹脂に固定化されたウロキナーゼの使用および樹脂に固定化
されたストレプトキナーゼの使用を含む多数の方法で達成することができる。好
適なプラスミノーゲンアクチベーターは、可溶性ストレプトキナーゼである。グ
リセロール、およびリシン、ポリリシン、アルギニン、イプシロンアミノカプロ
ン酸およびトラネキサム酸のようなオメガ−アミノ酸のような安定化剤の添加は
、プラスミンの収量を強化することが示された。プラスミンの精製 プラスミンは非活性化プラスミノーゲンから、アフィニティークロマトグラフ
ィーによりベンズアミジンをリガンドとして持つ樹脂および中性のオメガ−アミ
ノ酸溶液または低pH溶液での溶出を用いて精製した。この工程では本質的にす
べての分解したプラスミンならびにストレプトキナーゼのほとんどを除去するこ
とができる。
水性的互作用クロマトグラフィーが好適である。HIC工程の後、プラスミンは限
外濾過および透析濾過および0.22μmの濾過により滅菌タンパク質溶液として配
合される。
をプラスミンに活性化し、そして次に形成された活性プラスミンを活性プラスミ
ンに特異的な吸着体材料上で捕捉する工程を含む。結合したプラスミンは次いで
低pHバッファーにより溶出される。溶出したプラスミンは、酸のような低いp
H−緩衝能剤を用いて緩衝化される。典型的には溶出したプラスミンは約2.5か
ら約4の間のpHに緩衝化される。
迅速に生理学的pHとし、そして次いで血栓崩壊剤として投与された時に活性化
させることができるようにする。典型的にはこのバッファーは、酸性化されたプ
ラスミンに対して約5倍以下の血清容量を加えることにより、酸性化されたプラ
スミンのpHを中性pHに上げる濃度で加えられる。活性プラスミンを生成するためのプラスミノーゲンの開裂 プラスミノーゲンは、固定化または可溶性プラスミノーゲンアクチベーターの
触媒的濃度を使用することによりプラスミンに開裂することができる。哺乳動物
で主要な繊溶酵素であるプラスミンは、血漿中を循環している不活性な酵素前駆
体であるプラスミノーゲンに由来するトリプシン様の特異性を持つセリンプロテ
アーゼである。プラスミノーゲン自体は、N-末端グルタミン酸残基を有する790
アミノ酸のポリペプチドである。可溶性ストレプトキナーゼ、組織プラスミノー
ゲンアクチベーター(tPA)またはウロキナーゼのようなプラスミノーゲンアク
チベーターは、単鎖プラスミノーゲン分子を開裂してArg560-Val561ペプチド結
合で活性なプラスミンを生成する。生成したプラスミンの2つのポリペプチド鎖
は2つの内鎖ジスルフィド結合により一緒に保持される。25kDaの軽鎖は触媒中
心を持ち、そしてトリプシンおよび他のセリンプロテアーゼに相同的である。重
鎖(60kDa)は、高度に類似するアミノ酸配列を持つ5つの3重−ループクリン
グル構造から成る。このようなクリングルの中には、プラスミノーゲンおよびプ
ラスミンとフィブリン、アルファ2-アンチプラスミンまたは他のタンパク質と
相互作用する原因となるいわゆるリシン−結合部位を含むものもある。
から24時間の間を要する。プラスミノーゲンはオメガ−アミノ酸およびグリセロ
ールのような安定化剤の存在下で開裂することができる。オメガ−アミノ酸には
、リシン、イプシロンアミノカプロン酸、トラネキサム酸、ポリリシン、アルギ
ニン、それらの組み合わせおよび同族体を含むことができる。活性化が完了する
と、プラスミン溶液を濾過し、そしてオメガ−アミノ酸および塩化ナトリウムの
添加により中性pHで数日はさらに安定化され、そしてベンズアミジン-SEPHARO
SEに添加することができる。プラスミノーゲンアクチベーターおよび不純物の除去 プラスミノーゲンの開裂から形成された活性プラスミンは、次いで活性プラス
ミンに特異的な吸着体に結合させてプラスミノーゲンアクチベーターを実質的に
除去することができる。目的タンパク質はトリプシン様の特異性を持つ活性なセ
リンプロテアーゼなので、ベンズアミジンは活性プラスミンの捕捉を可能とする
活性プラスミンに特異的な吸着体として使用することができる。ベンズアミジン
と同様の特性を有する活性プラスミンに特異的な他の吸着体を使用してもよい。
ベンズアミジンは固体支持媒体に固定化することができる。固体支持媒体は、樹
脂またはSEPHAROSEであることができる。さらに疎水性相互作用を使用してプラ
スミノーゲンアクチベーターをさらに除去することもできる。
リウムおよびグリセロールの溶液中に含まれ、これは約0.05M Tris、pH8.5、0.
5M NaClで平衡化したベンズアミジン-SEPHAROSEカラムに添加する前に、溶液を
中性pHで数日間安定化させる。カラムは典型的には4℃で実験する。非結合ピ
ークの前部には、高分子量の不純物を含み、残りの非結合ピークは残存する非活
性化プラスミノーゲンおよびプラスミンの不活性な自己分解産物を表す。
アミノ酸で溶出することができる。ベンズアミジン-SEPHAROSEに結合したプラス
ミンは、グリシンバッファーのような酸性バッファーで溶出することができる。
実質的に中性pHのオメガ−アミノ酸を結合したプラスミンの溶出に使用する時、
最終的に溶出したプラスミン溶液は分解したプラスミンを実質的に含まない。典
型的には実質的に中性pHのアミノ酸は約6.5から約8.5の間の値のpHを有する。中
性オメガ−アミノ酸の例には、リシン、イプシロンアミノカプロン酸、トラネキ
サム酸、ポリリシン、アルギニン、それらの同族体および組み合わせを含む。低いpH−緩衝能剤を用いたプラスミン溶液の緩衝化 溶出したプラスミンは低いpH−緩衝能剤を用いて緩衝化することができる。低
いpH−緩衝能剤は、典型的にはアミノ酸、少なくとも1つのアミノ酸の誘導体
、少なくとも1つのアミノ酸を含むオリゴペプチドまたは上記の組み合わせのい
ずれかのバッファーを含んで成る。さらに低いpH−緩衝能剤は、酢酸、クエン酸
、塩酸、カルボン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、安息香酸、セリン、トレオニン
、メチオニン、グルタミン、アラニン、グリシン、イソロイシン、バリン、アラ
ニン、アスパラギン酸、それらの誘導体または組み合わせから選択されるバッフ
ァーを含んで成ることができる。バッファーは可逆的に不活性な酸性化プラスミ
ン中に、組成物に対して約4〜5倍以下の容量の血清を加えることにより酸性化
プラスミンのpHを中性pHに上げる濃度で存在することができる。
囲であることができる。バッファーの濃度は、約1nM〜約50mMの範囲であること
ができる。もちろんこれらの範囲は選択するバッファーに依存して、または添加
剤もしくは安定化剤のような他の成分に依存して広く、または狭くしてもよい。
加えるバッファーの量は、可逆的に不活性な酸性化プラスミン溶液が約2.5から
約4の間のpHを有するようにする量である。不活性な酸性化プラスミン溶液のさらなる安定化 可逆的に不活性な酸性化プラスミン溶液は、多価アルコール、医薬的に許容さ
れる炭水化物、塩、グルコサミン、チアミン、ナイアシンアミドまたはそれらの
組み合わせのような安定化剤の添加によりさらに安定化することができる。安定
化塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムお
よびそれらの組み合わせから成る群から選択することができる。グルコース、マ
ルトース、マンニトール、ソルビトール、シュクロース、ラクトース、トレハロ
ースおよびそれらの組み合わせのような糖または糖アルコールも加えることがで
きる。
濃度は、約0.2重量/容量%〜約20重量/容量%の範囲を含む。塩、グルコサミ
ン、チアミン、ナイアシンアミドおよびそれらの組み合わせの範囲は、約0.01M
〜約1Mの範囲であることができる。
た。活性の損失またはタンパク質溶解的または酸性の性質による分解産物の外観
無しに、この状態で数カ月維持することができる。4℃で、プラスミンは少なく
とも9カ月間安定である。室温でも、プラスミンは少なくとも2カ月間安定であ
る。これにより配合物は血栓崩壊投与の長期投薬計画に適合するので、室温での
長期間の安定性は重要である。例えば組織プラスミノーゲンアクチベーターまた
はウロキナーゼのような血栓崩壊剤の36時間投与が末梢動脈閉塞の処置では通例
である。
は、カゼイン溶解(caseinolytic)アッセイおよびまた125I-フィブリンで標識
した血塊溶解アッセイでのその活性により証明される。これらのアッセイは両方
ともpH7.4で行われ、そしてpHの変化および等-pI点(pH5〜5.5)を通す間にプ
ラスミン活性が完全に回収された。これはプラスミンが非−緩衝化溶媒中に配合
され、そして緩衝化溶液に加えられた時(血漿のPBS)、即座に中性pHに調整さ
れ、そして通常はゆっくりとした等−pI点の通過に伴う沈殿が起こらないから
である。
の維持および酸性水中でのその配合であり、純粋かつ安定な活性プラスミンを提
供する。その効力は、限定するわけではないが本発明の範囲内にあるプラスミン
またはプラスミンを含有する組成物のような実質的に精製された、または部分精
製された酵素を統一化する(unified)インビトロアッセイで、およびインビボ
のウサギ頸静脈血栓症モデルで証明された。
の記載は、「可逆的に不活性化された酸性化プラスミンの局所送達による血栓崩
壊法(Method of Thrombolysis by Local Delivery of Reversibly Inactivated
Acidified Plasmin)」(代理人処理番号B185 1020)という題名の出願に開示
され、そして本出願と共通して譲渡され、そして同時に出願され、そしてこれは
全部、引用により本明細書に編入する。さらに特許請求する発明に従い作成され
る組成物は、「可逆的に不活性化された酸性化プラスミン(Reversibly Inactiv
ated Acidified Plasmin)」(代理人処理番号B185 1030)という題名の出願に
開示され、そして本出願と共通して譲渡され、そして同時に出願され、そしてこ
れは全部、引用により本明細書に編入する。
限定するものではない。当業者は与える実施例は特許請求する発明を具体的に説
明するものであり、本方法が前記特許請求の範囲によってのみ範囲を限定される
と認識するだろう。
プリレート沈殿から生じた画分である。プラスミノーゲン(Pmg)を約1:10のケ
ーキ:バッファー比で2〜3時間、4℃で混合しながら可溶化することによりCCI
から抽出する。幾つかの抽出溶液を調査する一方、本方法を100mM Tris pH 10.5
で行いpHを中性以上に維持した;CCIからのPmg可溶化に好ましい条件。表1は調
査した抽出溶液をそれらの最終的な抽出pHおよびPmg効力と一緒に表す。
表2は比懸法に基づき、清澄化血漿プールから画分II+IIIおよびCCI抽出を通し
たPmg収率を表す。
Pmgが懸濁した画分II+III沈殿中に見いだされ、そしてCCIから抽出される。Tri
s pH10.5中でのCCIの抽出、9.2〜9.5のpHの最終CCI抽出物はCCI中に見いだされ
るすべてのPmgを可溶化している。
の添加により、CCI抽出物中のPmgの溶解性が上がり、図1に具体的に説明するよ
うに後のPEG沈殿および濾過工程中の回収の上昇をもたらす。
通して達成された。すでに述べたように、PEG添加に先立ち100mMまでのL-リシン
の添加が、PEG濾液中の高いPmg回収(すなわち約90%より多い)を維持するため
に必要である。リシンを添加しないと、わずか約25%のPmgがPEG濾液中で回収さ
れるだけである(図1)。PEG沈殿は20℃で1〜2時間、混合しながら進める。
フィルターを4重量/重量%まで加え、そして混合した後にCUNO30SPを通すディ
プスフィルトレーション、続いてさらに0.5ミクロンおよび0.22ミクロンのフィ
ルターで清澄化する。
、PEG沈殿および濾過後に60〜70%まで減少することを示す(CCI濾液I)。CCI濾
液Iは、リン酸緩衝化生理食塩水 pH7.5で1:1に希釈し、そして20℃で1〜2時間
、沈殿として維持し、しばしば後に濾過が続く。CCI濾液Iを0.5μmおよび0.22μ
mのフィルターに通して濾過して、さらなる沈殿物を除去する:CCI濾液II。CCI
抽出物およびCCI濾液IおよびIIに関する比濁法によるデータを図2で具体的に説
明する。フィブリノーゲンおよびアポリポプロテイン A−1濃度は、PEG沈殿後
に低下することに注目されたい。
レーション(tangential flow filtration:TFF)により透析濾過して、リシンア
フィニティー樹脂に対するPmg結合について競合的インヒビターとして作用しな
いようにL-リシン濃度を下げる。実験はリシン除去の必要性を具体的に説明する
ために行った。CCI濾液IIは、可溶性リシン濃度を減少させずに直接リシンアフ
ィニティー樹脂にのせ、約4%のPmg活性の捕捉および放出をもたらす。CCI濾液
IIをTBS(10mM Tris、150mM NaCl pH7.5)で1:1に希釈すると、わずか5%のPmg
活性の捕捉および放出が得られただけであった。リシン濃度を下げるために約5
倍容量の透析濾過後、約22%のPmg活性が捕捉され、そしてリシンアフィニティ
ー樹脂から放出された(振り返ると、カラムには約50%が過剰に付加された)。
ン酸緩衝化生理食塩水pH7.5に対するクロス フロー フィルトレーション(TTF)
により行った。透析濾過後、タンパク質溶液を限外濾過により4〜5 A280/mL
まで濃縮した。比濁法によるUF/DF保持物(retentate)中のPmgの回収率は、平
均84%(±1、n=3)であった。図3はこれまでに検討した各工程の中間産物
に関する還元型SDS PAGEを表す。図2および3のデータでは、CCI抽出物および
その後の濾液の複雑性および不均一性を具体的に説明する。 実施例2 リシンアフィニティークロマトグラフィーによるPmgの精製 リシンアフィニティークロマトグラフィーの目的はPmgを精製することであり
、Pmgは透析濾過したCCI濾液II中の総タンパク質の約3〜5%を表す。DF CCI濾
液IIを、3.4〜4.0A280/mL樹脂で0.01M NaH2PO4、0.15M NaCl pH7.5で平衡化した
リシン-SEPHAROSE 4B(アマーシャム ファルマシア#17-0690-01)カラムに添加
した。非結合タンパク質は、カラムを平衡バッファーで洗浄し、そして次に樹脂
を0.01M NaH2PO4、0.5M NaCl pH7.5で洗浄して、非特異的に結合したタンパク質
を除去した:タンパク質は取り出されなかった。結合したタンパク質であるPmg
を、0.1Mグリシン、0.03M リシン pH3.0で溶出し、そして混合しながら集めて
低pHを維持した。図4および5は、それぞれPmgのSDS PAGE分析およびリシンア
フィニティー精製のクロマトグラムを表す。樹脂は連続して0.1N NaOH、そして
2.0M NaCl、0.1% Triton X-100で清浄化し、そして20%エタノールに保存した
。表3はPmgの比濁法によるPmgの工程収率および還元型SDS PAGEによる純度を表
す。
ニティー溶出液(Pmg)から病原体の至適除去条件を決定することと一緒に、特
定のナノフィルトレーションのスキームについて試験した。PmgはPPVまたはBVDV
でスパイクし、そしてPALL DV20フィルター膜を通して濾過した。すべての実験
は50mlの出発材料(0.3mg/ml Pmg)を用い、30psiの定圧、pH3.4および室温で行
った。攻撃溶液は、ナノフィルトレーションに先立ち0.22μmを通して前濾過し
た。ナノフィルトレーションによる様々な病原体の除去のための至適条件につい
ての決定因子は、主に既知の病原体の最少4logの感染性除去、生成物回収のパ
ーセント、残る効力のパーセント、生成物濃度および生成物pHの維持を達成する
こと を扱った。我々はPPVおよびBVDBのクリアランスが>4log10TCID50であっ
たことを検出した。ナノフィルトレーション工程も4logTSEより大きな除去能力
を有する。実験で得られたすべての生成物を回収は>95%であり、Pmg活性に実
質的な変化は無かった。カプリレートのウイルス不活化 カプリレートの不活化は大変pHに依存的であり、そして酸性pH条件下でより効
力的であるので、低pHリシンアフィニティークロマトグラフィー溶出工程でカプ
リレートによるウイルス不活化を実験することは合理的であった。我々はモデル
1の包膜化ウイルスとしてBVDVを使用してカプリレートのリシンアフィニティー
溶出液中の殺ウイルス活性を実験した。>4.4 log10減少をもたらした完全なBVD
V不活化が、pH3.4の3mMのカプリレートを用いたリシンアフィニティーカラム溶
出液で、1.5mg/ml Pmgの存在下にて30分間の室温でのインキューベーション中に
検出された。生成物の不存在下でも、完全なBVDV不活化(>4.7log10の減少)が
3mMカプリレートでpH3.4にて30分後に達成された。目で見える沈殿はカプリレ
ート処理中に観察されず、生成物およびウイルスのスパイクが可溶性のままであ
り、そしてカプリレートにより沈殿しないことを示唆している。リシンアフィニ
ティーカラムクロマトグラフィー後の生成物の回収および効力に及ぼす加えたカ
プリレートの影響は、最小であった。PEG沈殿 我々はPEGがTSE除去に及ぼす効果を調査した。カプリレート ケーキ I抽出物
のディプスフィルトレーションおよび3% PEG沈殿により達成された清澄化およ
び脂質の除去は、2log10より大きいTSE除去をもたらした。
カラムの溶出液pH3.4を、30kD分子量のカットオフ膜を通してTFFにより2mg/mL
に濃縮する。Pmg溶液温度を4℃に下げ、そしてPmg安定化剤、EACAを最終濃度20
mMで加えて、3.4から7.5へのpH調整中の損傷に対してPmgを保護する。EACAを加
えないと、67kDa種がpHの振れ後に現れる。pH調整中にEACAの存在は、EACA無し
で のpH調整と比べてPmg分解の低下をもたらす(図6)。いったんpHが7.5に調
整されれば、Pmg溶液を20%グリセロール、4℃で1:1に希釈して1mg Pmg/mL
、0.05M グリシン、0.015M L-リシン、0.01M EACA、10%グリセロール pH7.5の
最終条件にする。このような条件は、Pm自己分解を最小にするために至適化され
た。SKをこの溶液に100:1のPmg:SKモル比で加える。SK反応混合物を4℃で16時
間混合して、PmgをPmに活性化させる。14種類のSK活性化反応からそれぞれ4群
のタンパク質種(Pmg、Pm HC、Pm LCおよび不純物/切断された(clipped)Pm)
の還元型SDS PAGEにより測定した平均相対的純度のパーセントを表5に掲げる。
れたPmの相対的な平均% データは、SK活性化に再現性があり、そして約11%の切断されたPm/不純物の
みをもたらす一方、PmgのPmへの活性化は約80%である。活性化およびPmの自己
分解反応を止めるために、NaClおよびEACAをそれぞれ0.5Mおよび0.25Mの最終濃
度で加える。この溶液はPmの完全性に関しては少なくとも4℃で4日間安定であ
る。図7は、この過程でPmの純度またはPm自己分解(他の)に変化がないことを
具体的に説明している。 実施例5ベンズアミジンアフィニティークロマトグラフィーによるPmの精製 ベンズアミジンアフィニティー精製の目的は、活性Pmから非活性化Pmgおよび
不純物(Pm分解産物を含む)の分離である。0.05M グリシン、0.015M L-リシン
、0.25M EACA、0.5M NaCl、10%グリセロール中でpHを8.5に合わせた安定なSK活
性化溶液を、50mM Tris、500mM NaCl pH8.5で平衡化したベンズアミジン-SEPHAR
OSE 6B(アマーシャム ファルマシア #17-0568-01)カラムに添加する。切断さ
れた、および完全な両方のPmをアフィニティー樹脂により捕捉すると同時に、前
述の不純物をカラムから流し出す。カラムは280nmでの吸収がベースラインに達
するまで平衡化バッファーで洗浄する。次いで結合したPmを2つのうちのいずれ
か1つの方法で溶出する:1)樹脂を取り出し、そしてバッチ形式で0.1M グリ
シン、0.03M リシン pH3.4で溶出する;2)カラム形式で1M EACA pH7.5で溶出
する。EACA pH7.5での溶出は完全なPmのみを取り出すが、損傷したPmは樹脂に結
合したままである。すべての残りのタンパク質を剥がすための工程。図8は、典
型的なカラム形式、EACA溶出プロフィールを示す。Pm溶出のためにカラムから樹
脂を取り出すので、バッチ溶出プロフィールは非結合タンパク質ピークのみから
成る。捕捉され、そしてアフィニティー樹脂から溶出されるPmは、図9で具体的
に説明するように87〜91%完全であり(自己分解されていない)、そして> 99
%全Pmである。EACAを用いたベンズアミジン樹脂からのPmの溶出は、EACAのよう
なリシン誘導体がPmの重鎖と相互作用し、一方ベンズアミジンは軽鎖と相互作用
するので予想されなかった。 実施例6PmgアクチベーターSKの除去 これらの工程の目的は、残りのフィブリン凝固溶解活性がPmの活性のみとなる
ように、PmgアクチベーターSKを除去することである。ベンズアミジンアフィニ
ティー工程は、表6に具体的に説明するように、PmからSKを>99%除去する。
マトグラフィーによる、ELISAにより測定されたSK除去。
た疎水性相互作用工程は、本質的に残るSKを除去するための仕上げ工程として作
用する。最終的な滅菌Pm生成物は、ELISAにより検出可能なSKは無い。ベンズア
ミジンアフィニティーカラムからの1M ELISA溶出物 pH7.5を、pH3.4に調整し
、そして(NH4)SO4を0.1Mの最終濃度で加える。これはオクチルSEPHAROSE 4FFカ
ラムへのタンパク質添加物となる。カラムは0.1M (NH4)SO4、0.1M グリシン、30
mM リシン pH3.4で平衡化する。Pmはカラムを通過し、一方SKはカラムに結合し
、そしてPmから分離する。捕捉されたSKは樹脂から0.1〜1.0N NaOHと一緒に取り
出される。図9は主要な実験の試験からのオクチルSEPHAROSE 4FFクロマトグラ
ムである。PmgおよびSKを2:1のPmg:SKのモル比で混合し、そしてオクチルSEPHAR
OSE 4FFクロマトグラフィーにかけた。高レベルのSKを使用したので、抗-SKウ
エスタンブロットを使用して、クロマトグラフィーサイクル全体でSKを追跡でき
た。図10はSDS PAGEおよび抗-SKウエスタンブロットにより、PmからSKの除去
を具体的に説明する。SK標準(パネルAおよびB:レーン1)は47kDaのその分
子量に真に移動する。いったんPmgと混合すると、SKは修飾され、そしてより早
く移動し、そしい幾つかの種も移動する。Pmのバルクを含む非結合タンパク質画
分には、抗-SKウエスタンブロットにより検出できるSKは無い(パネルB:レーン
3)。
製された最終的なPmの滅菌調製物に関する結果を、表7に掲げる。
開示した態様に関して様々な変更を行うことができると認識される。したがって
、本発明は多彩な形式のみを開示したが、当業者には多くの付加、削除および修
飾を本発明の精神および範囲から逸脱することなく行うことができ、そして前記
特許請求の範囲の説明を除き、不当な限定を強要すべきではないことは明らかで
ある。
濾液からの脂質の除去の効果をグラフで表す。
す。
10〜20% Tris-グリシン)のゲルを表す。
DS-PAGE(10〜20% Tris-グリシン)を表す。
ラフで表す。
溶出物(Pmg)をpH調整した、クマーシー染色した還元型SDS-PAGE(10〜20% Tr
is-グリシン)を表す。
グラフで表す。
Bのクロマトグラムをグラフで表す。
PAGE(10〜20% Tris-グリシン)を表す。
チルSEPHAROSE 4FF)のクロマトグラムをグラフで表す。
Claims (41)
- 【請求項1】 プラスノミーゲンアクチベーターの存在下でプラスミノーゲ
ンを開裂して活性プラスミンを生成し; 活性プラスミンからプラスミノーゲンアクチベーターを実質的に除去してプラ
スミン溶液を形成し;そして 低いpH-緩衝能剤を用いてプラスミン溶液を緩衝化して可逆的に不活性な酸
性化プラスミンを形成する、 ことを含んで成る、プラスミンの精製法。 - 【請求項2】 プラスミノーゲンアクチベーターを実質的に除去する工程が
、 活性プラスミンを活性プラスミンに特異的な吸着体材料に結合させて結合した
プラスミンを形成し;そして 結合したプラスミンを低pH溶液で溶出してプラスミン溶液を形成する、 工程を含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 活性プラスミンに特異的な吸着体材料がベンズアミジンを含
んで成る、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 プラスミノーゲンアクチベーターがさらに疎水性相互作用に
より除去される、請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 プラスミノーゲンを、オメガ−アミノ酸およびグリセロール
を含んで成る安定化剤の存在下で開裂することを更に含む、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項6】 プラスミノーゲンが、固定化された、可溶性の、およびそれ
らの組み合わせのプラスミノーゲンアクチベーターから成る群から選択される触
媒濃度のプラスミノーゲンアクチベーターを使用して開裂される、請求項1に記
載の方法。 - 【請求項7】 プラスミノーゲンアクチベーターが、ストレプトキナーゼ、
ウロキナーゼ、tPAおよびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求
項6に記載の方法。 - 【請求項8】 プラスミノーゲンアクチベーターが可溶性ストレプトキナー
ゼである、請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 プラスミノーゲンアクチベーターがSEPHAROSEを含んで成る
固体支持媒体上に固定化されている、請求項6に記載の方法。 - 【請求項10】 低いpH−緩衝能剤が、アミノ酸、少なくとも1つのアミ
ノ酸の誘導体、少なくとも1つのアミノ酸を含むオリゴペプチドまたはそれらの
組み合わせを含んで成るバッファーを含んで成る、請求項1に記載の方法。 - 【請求項11】 低いpH−緩衝能剤が、酢酸、クエン酸、塩酸、カルボン
酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、安息香酸、セリン、トレオニン、メチオニン、グ
ルタミン、アラニン、グリシン、イソロイシン、バリン、アラニン、アスパラギ
ン酸、それらの誘導体またはそれらの組み合わせから選択されるバッファーを含
んで成る、請求項1に記載の方法。 - 【請求項12】 バッファーが、酸性化プラスミンに約5倍以下の容量の血
清を加えることにより酸性化プラスミンのpHを中性pHに上げる濃度で可逆的
に不活性な酸性化プラスミン中に存在する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項13】 可逆的に不活性な酸性化プラスミン溶液が、約2.5から約
4の間のpHを有する請求項1に記載の方法。 - 【請求項14】 多価アルコール、医薬的に許容される炭水化物、塩、グル
コサミン、チアミン、ナイアシンアミドまたはそれらの組み合わせから選択され
る安定化剤を添加することにより可逆的に不活性な酸性化プラスミンを安定化す
ることを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項15】 塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム
、塩化カルシウムおよびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項
14に記載の方法。 - 【請求項16】 グルコース、マルトース、マンニトール、ソルビトール、
シュクロース、ラクトース、トレハロースまたはそれらの組み合わせから選択さ
れる糖または糖アルコールを添加することにより、可逆的に不活性な酸性化プラ
スミンを安定化することを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項17】 プラスミノーゲンを開裂して活性プラスミンを生成し; 活性プラスミンを活性プラスミンに特異的な吸着体材料に結合して結合したプ
ラスミンを形成し;そして 結合したプラスミンを実質的に中性なアミノ酸を用いて溶出して、分解したプ
ラスミンを実質的に含まない最終的なプラスミン溶液を形成する、 ことを含んで成る、プラスミンの精製法。 - 【請求項18】 プラスミノーゲンが、触媒的濃度のプラスミノーゲンアク
チベーターを使用して開裂される、請求項17に記載の方法。 - 【請求項19】 活性化されたプラスミン溶液がオメガ−アミノ酸および塩
化ナトリウムの添加により安定化される、請求項17に記載の方法。 - 【請求項20】 実質的に中性なアミノ酸が、オメガ−アミノ酸を含んで成
る、請求項17に記載の方法。 - 【請求項21】 オメガ−アミノ酸が、リシン、イプシロンアミノカプロン
酸、トラネキサム酸、ポリリシン、アルギニン、それらの同族体およびそれらの
組み合わせから成る群から選択される、請求項20に記載の方法。 - 【請求項22】 実質的に中性なアミノ酸を最終的なプラスミン溶液から濾
去する、請求項17に記載の方法。 - 【請求項23】 低いpH−緩衝能剤を最終的なプラスミン溶液に加えて、
可逆的に不活性な酸性化プラスミンを形成することを更に含む、請求項17に記
載の方法。 - 【請求項24】 可逆的に不活性な酸性化プラスミンのpHを約2.4から約
4の間のpHに調整することを更に含む、請求項23に記載の方法。 - 【請求項25】 安定化剤を最終的なプラスミン溶液に加えることを更に含
む、請求項17に記載の方法。 - 【請求項26】 安定化剤がアミノ酸、塩またはそれらの組み合わせから成
る群から選択される、請求項25に記載の方法。 - 【請求項27】 プラスミノーゲンを含有する溶液を、プラスミノーゲンに
特異的な吸着体材料に加え; 約1から約4の間のpHでプラスミノーゲンに特異的な吸着体材料からプラス
ミノーゲンを溶出し;そして プラスミノーゲンを含有する溶出液を集める、 ことを含んで成る、血漿供給源からプラスミノーゲンを精製する方法。 - 【請求項28】 血漿供給源がコーン(Cohn)の血漿分画法の画分II+III
に由来する、請求項27に記載の方法。 - 【請求項29】 プラスミノーゲンを血漿ペースト画分から約3.5から10.5の範囲のpHでバッ
ファー溶液を用いて抽出し、そしてプラスミノーゲンを含有する溶液を集め; ポリエチレングリコールまたは硫酸アンモニウムをプラスミノーゲンを含有す
るバッファー溶液に加えて不純物を沈殿させ; プラスミノーゲンを含有する流出液から沈殿した不純物を分離し;そして プラスミノーゲンを含有する流出液をリシンアフィニティー樹脂に加える、 工程を更に含んで成る、請求項27に記載の方法。 - 【請求項30】 プラスミノーゲン抽出溶液が約7.0から約10.5の範囲のp
Hである、請求項29に記載の方法。 - 【請求項31】 約1〜約10重量/重量%のポリエチレングリコールまたは
80〜120g/リットルの硫酸アンモニウムを加える、請求項29に記載の方法。 - 【請求項32】 プラスミノーゲン溶解強化物を更に加えることを含む、請
求項29に記載の方法。 - 【請求項33】 プラスミノーゲン溶解強化物が、リシン、イプシロンアミ
ノカプロン酸、トラネキサム酸、ポリリシン、アルギニン、それらの組み合わせ
およびそれらの同族体から成るオメガ−アミノ酸の群から選択される、請求項3
2に記載の方法。 - 【請求項34】 プラスミノーゲン溶解強化物を除去することを更に含む、
請求項32に記載の方法。 - 【請求項35】 溶出したプラスミノーゲンを約3から約4の間のpHで処
理する、請求項27に記載の方法。 - 【請求項36】 pH調整前にオメガ−アミノ酸を加えることにより、約
3から中性へのpH調整中にプラスミノーゲンを安定化する方法。 - 【請求項37】 病原体を除去することを更に含む、請求項27に記載の方
法。 - 【請求項38】 病原体の除去が、ウイルス病原体を不活化すること、およ
びTSE病原体を除去することを含む、請求項37に記載の方法。 - 【請求項39】 ウイルスが、熱処理、カプリレートの添加、溶媒界面活性
剤の添加、ナノフィルトレーションおよびそれらの組み合わせから成る群から選
択される工程により不活化または除去される、請求項38に記載の方法。 - 【請求項40】 TSEが、PEG沈殿、ディプスフィルトレーションおよ
びナノフィルトレーションから成る群から選択される工程により除去される、請
求項38に記載の方法。 - 【請求項41】 プラスミノーゲンに特異的な吸着体材料が、リシンアフィ
ニティー樹脂を含んで成る、請求項27に記載の方法。
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