JP2005312434A - Method for producing high-purity granulocyte colony-stimulating factor - Google Patents

Method for producing high-purity granulocyte colony-stimulating factor Download PDF

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隆喜 井戸
Takashi Tanaka
貴 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prepare a high-purity G-CSF (granulocyte colony-stimulating factor) with which a recombinant baculovirus having the full-length cDNA of a natural type G-CSF and the high-purity G-CSF is prepared according to a method for column chromatographic purification in order to develop the G-CSF as a medicine. <P>SOLUTION: Several kinds of column chromatographic purifications are studied for the purpose of preparing a high-purity purified product having a physiological activity by paying attention to especially the G-CSF expressed/produced by an insect cell. As a result, a method for purifying the G-CSF preparable as a parenteral injection of 95% purity is established. The G-CSF is obtained as the result of the studies by using a cell culture supernatant containing the G-CSF produced by the insect cell according to the several kinds of column chromatographies. The method for high-purity production is carried out by combination of a cation exchange carrier with a hydroxyapatite column. Thereby, the high-purity G-CSF can be prepared and the G-CSF preparable as the parenteral injection can thereby be prepared. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、遺伝子組換え技術により大量に生産した顆粒球コロニー刺激因子を高純度に調製する方法をして、以って医薬品とする事を目的とした、顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法に関する。   The present invention is a method for preparing granulocyte colony-stimulating factor produced in large quantities by gene recombination technology in high purity, and for the purpose of making it a pharmaceutical product, thereby producing high-purity granulocyte colony-stimulating factor. Regarding the law.

コロニー刺激因子(CSF)は、骨髄において血球前駆細胞に作用し、その分化・増殖を調節する働きを有している。特に顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)は、血球前駆細胞から好中球への分化・増殖を行う作用を有している。ヒトG-CSFの構造は204残基のアミノ酸で構成されており、その内30残基のシグナルペプチド、成熟タンパク質としては174残基のアミノ酸からなり、いくつかのO-グリコシレーションを受けた糖タンパク質である。当初G-CSFは、マウスにエンドトキシンを投与し、その肺中の流出液内から分離・精製がなされた(非特許文献1)。ヒトG-CSFは、2つのグループからcDNA クローニングおよび発現の報告がなされた(非特許文献2.3)。最初の報告(非特許文献2)ではヒトG-CSFはmatureタンパク質が177残基のアミノ酸からなるとの報告がなされたが、生物活性が本来の活性の10分の1でしかなかった。次の報告(非特許文献3)では、最初の報告よりも3残基アミノ酸が少ない174残基のG-CSFのcDNAクローニング がなされ、G-CSFが従来有する生物活性を保有していることが判明した。その他、マウスG-CSFおよびラットG-CSFのcDNA クローニングがなされた(非特許文献4,5)。   Colony-stimulating factor (CSF) acts on blood cell progenitor cells in the bone marrow and has a function of regulating its differentiation and proliferation. In particular, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) has the effect of differentiating and proliferating blood cell progenitor cells to neutrophils. The structure of human G-CSF is composed of 204 amino acids, of which 30 residues are a signal peptide, and the mature protein consists of 174 amino acids and undergoes some O-glycosylation. It is a glycoprotein. Initially, G-CSF was endotoxin administered to mice, and was separated and purified from the effluent in the lung (Non-patent Document 1). Human G-CSF was reported for cDNA cloning and expression from two groups (Non-patent Document 2.3). In the first report (Non-patent Document 2), human G-CSF was reported that the mature protein consists of 177 amino acids, but the biological activity was only one-tenth of the original activity. In the next report (Non-patent Document 3), cDNA cloning of 174-residue G-CSF, which has fewer 3 residue amino acids than the first report, was made, and G-CSF possesses the conventional biological activity. found. In addition, cDNA cloning of mouse G-CSF and rat G-CSF was performed (Non-patent Documents 4 and 5).

コンパニオンアニマルであるイヌおよびネコは感染症が多く報告され、イヌではパルボウイルスによる感染が世界で150万頭を超え、その内20%が死に至ると言われている。さらにこのウイルスは、重篤なニュートロペニアを誘発し、2次感染などによってさらに死亡するイヌが多いと報告されている。一方ネコでは、ネコ免疫不全ウイルス(FIV)による感染が年あたり50万〜100万頭を超えると言われており、このウイルスは約30%のネコにニュートロペニアを誘発させ、易感染症になるとされている。FIV以外にもネコ白血病ウイルス(FeLV)でも同様にニュートロペニアになると言われている。また、最近ではこれらコンパニオンアニマルの腫瘍に対して、ヒトの抗腫瘍薬の投与、放射線療法などによりニュートロペニアを招き、易感染症になると言われている。   Dogs and cats, which are companion animals, are reported to have many infections, and it is said that more than 1.5 million parvovirus infections in dogs worldwide, 20% of which will be fatal. Furthermore, this virus has been reported to induce severe neutropenia, and many dogs die further due to secondary infection. On the other hand, in cats, it is said that more than 500,000 to 1 million cats are infected with feline immunodeficiency virus (FIV) per year, and this virus induces neutropenia in about 30% of cats, making it susceptible to infection. It is supposed to be. In addition to FIV, feline leukemia virus (FeLV) is also said to become Neutropenia. Recently, it has been said that these companion animal tumors are susceptible to infectious diseases by inducing Neutropenia by administration of human antitumor drugs, radiation therapy, and the like.

イヌやネコの感染症予後、抗腫瘍薬投与後の骨髄抑制などにより誘発されるニュートロペニアに対して、組換えヒトG-CSFが使用されている。ニュートロペニアのイヌに組換えヒトG-CSFを投与した場合、症状の改善があるとの報告(非特許文献6)があり、また放射線療法を施したイヌに対しても同様に改善効果があるとの報告(非特許文献7)がある。しかし、長期投与において、外因性および内因性のG-CSFに対する中和抗体産生がみられ、重篤なニュートロペニアに至るケースがあると報告(非特許文献8)されている。長期投与における中和抗体の発現の原因としては、種の異なるG-CSFの投与が原因であると推察され、イヌやネコにおける深刻な臨床治療の問題の一つであるとされている。   Recombinant human G-CSF has been used for Neutropenia induced by the prognosis of canine and cat infections and myelosuppression after administration of antitumor drugs. There is a report (Non-patent Document 6) that there is an improvement in symptoms when recombinant human G-CSF is administered to a dog in Newtropenia, and the improvement effect is similarly applied to a dog treated with radiation therapy. There is a report (Non-patent Document 7). However, it has been reported that, in the long-term administration, neutralizing antibody production against exogenous and endogenous G-CSF is observed, leading to severe neutropenia (Non-patent Document 8). The cause of the expression of neutralizing antibodies in the long-term administration is presumed to be due to the administration of G-CSF of different species, and is considered to be one of the serious clinical treatment problems in dogs and cats.

ネコG-CSFは、cDNA クローニングがなされており、昆虫細胞での発現も確認されている(特許文献1)。本報告では、バキュロウイルスを調製し、Sf21AE細胞を用いてネコG-CSFの生産に成功している。また生産されたネコG-CSFは、G-CSFのバイオアッセイの一つであるNFS60細胞の増殖を促進していた。また、作製したネコG-CSFは、遺伝子組換え技術により、その5‘末端にタグ を付加することにより精製の簡便化を図っている(非特許文献9)。一方、イヌG-CSFは、cDNA クローニングがなされており、大腸菌での発現も確認されている(特許文献2)。本報告によると、大腸菌生産イヌG-CSFは、イオン交換担体の組合わせによる精製法が報告されている。
ニコラら:ジャーナル・バイオロジー オブ ケミストリー(J.Biol.Chem)、258、9017(1983) ナガタら:エンボ(EMBO)、5,575(1986) スーチャら:サイエンス(Science)、232,61(1986) チューチヤら:プロナス(Proc.Natl.Acad.Sci)、83、7633(1986) ハンら:ジーン(Gene)、175,101(1996) ロスロップら:ブラッド(Blood)、72、1324(1988) シューニンら:ブラッド(Blood)、74、1308(1989) ハモンドら:ジャーナル クリニカル インベストメント(J.clin.Invest)、87,704(1991) ヤマモトら:ベターナリーイムノロジーイムノパソロジー(Vet .Immunol.Immunopathol).90.169−177(2002) 特開平11-196881号公報 米国特許第 5,606,024号明細書
Cat G-CSF has been cloned by cDNA, and its expression in insect cells has also been confirmed (Patent Document 1). In this report, baculovirus was prepared and feline G-CSF was successfully produced using Sf21AE cells. The produced cat G-CSF promoted the growth of NFS60 cells, which is one of the bioassays for G-CSF. In addition, the prepared cat G-CSF is simplified by adding a tag to its 5 ′ end by gene recombination technology (Non-patent Document 9). On the other hand, canine G-CSF has been cloned by cDNA, and its expression in E. coli has also been confirmed (Patent Document 2). According to this report, the purification method of E. coli-produced canine G-CSF using a combination of ion exchange carriers has been reported.
Nicola et al .: Journal Biology of Chemistry (J. Biol. Chem), 258, 9017 (1983) Nagata et al .: Embo (EMBO), 5,575 (1986) Sucha et al .: Science, 232, 61 (1986) Tuchiya et al .: Proc. Natl. Acad. Sci, 83, 7633 (1986). Han et al .: Gene, 175, 101 (1996). Rosslop et al. Blood, 72, 1324 (1988). Shunin et al .: Blood, 74, 1308 (1989) Hammond et al .: Journal Clinical Investment (J. Clin. Invest), 87,704 (1991). Yamamoto et al .: Vet. Immunol. Immunopathol. 90.169-177 (2002) JP 11-196881 A U.S. Pat.No. 5,606,024

上記のヒトG-CSFやネコG-CSFの製法では精製法の開示がない。またイヌG-CSFは2種のイオン交換担体カラムの組合わせによる精製法が記載されているが、純度において不十分である。そこで、G-CSFを医薬品として開発するため、高純度なG-CSFをカラムクロマト精製方法により調製することが課題である。   There is no disclosure of a purification method for the above-mentioned methods for producing human G-CSF or cat G-CSF. In addition, although canine G-CSF has been described as a purification method using a combination of two ion exchange carrier columns, the purity is insufficient. Therefore, in order to develop G-CSF as a pharmaceutical, it is a problem to prepare high-purity G-CSF by a column chromatography purification method.

本発明者らは、G-CSFの精製法を検討し、カチオン交換担体とアフィニティークロマト担体を組合わせることにより高純度なG-CSFを調製することを見いだし、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、顆粒球コロニー刺激因子を含む培養上清に界面活性剤を添加し、カチオン交換担体に接触させ、次いでアフィニティークロマト担体に接触させる顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法であり、本方法により、顆粒球コロニー刺激因子、界面活性剤を含み、純度95%以上の注射剤1mLとしたとき、不溶性微粒子径が10μm以下のものが6000個以下であることを特徴とする顆粒球コロニー刺激因子を含む水溶液を得ることが可能になる。   The inventors of the present invention have studied the purification method of G-CSF, found that high-purity G-CSF is prepared by combining a cation exchange carrier and an affinity chromatography carrier, and completed the present invention. That is, the present invention is a high-purity production method of granulocyte colony stimulating factor comprising adding a surfactant to a culture supernatant containing granulocyte colony stimulating factor, contacting with a cation exchange carrier, and then contacting with an affinity chromatography carrier. In this method, granulocytes are characterized by containing 6000 or less insoluble fine particles having a particle size of 10 μm or less when containing 1 granule of colony-stimulating factor and surfactant and having a purity of 95% or more. An aqueous solution containing a colony stimulating factor can be obtained.

本発明により、G-CSFを含む培養上清に界面活性剤添加し、カチオン交換担体およびアフィニティークロマト担体の組合わせにより、高純度にG-CSFを調製可能であり、もって不溶性微粒子が少なく、注射剤として調製可能なG-CSFを調製することが可能となる。   According to the present invention, G-CSF can be prepared with high purity by adding a surfactant to the culture supernatant containing G-CSF and combining cation exchange carrier and affinity chromatographic carrier. G-CSF which can be prepared as an agent can be prepared.

本発明の製造法で得られるG-CSFとしてはヒトG-CSF、ほ乳類のG-CSFなどがあげられ、特にイヌG-CSFやネコG-CSFの製造に好ましく本発明が適用できる。さらに、ネコG-CSFの製造に好ましく本発明が適用できる。   Examples of the G-CSF obtained by the production method of the present invention include human G-CSF and mammalian G-CSF, and the present invention is particularly applicable to the production of canine G-CSF and cat G-CSF. Furthermore, the present invention is preferably applicable to the production of cat G-CSF.

イヌおよびネコG-CSFをコードするDNAを組み込んだプラスミドは例えば次のようにして製造することができる。すなわち、イヌやネコの細胞からポリ(A)RNAを抽出した後、cDNAを合成し、それぞれのサブユニットをコードする遺伝子配列を元にしたプライマーを用いてポリメラーゼ連鎖反応(以下PCRと略す)を行うことによって、ネコG-CSFをコードする遺伝子を得ることができる。イヌやネコの細胞、例えばエンドトキシンで刺激されたイヌやネコリンパ球などによりRNAを得る方法としては、通常の方法、例えば、ポリソームの分離、ショ糖密度勾配遠心や電気泳動を利用した方法などがあげられる。上記イヌやネコの細胞よりRNAを抽出する方法としては、グアニジ・チオシアネート処理後CsCl密度勾配遠心を行うグアニジン・チオシアネート−塩化セシウム法(チルインら:バイオケミストリー(Biochemistry)、18、5294(1979))バナジウム複合体を用いてリボヌクレアーゼインヒビター存在下に界面活性剤で処理したのちフェノール抽出を行う方法、グアニジン・チオシアネート−ホット・フェノール法、グアニジン・チオシアネート−グアニジン塩酸法、グアニジン・チオシアネート−フェノール・クロロホルム法、グアニジン・チオシアネートで処理したのち塩化リチウムで処理してRNAを沈殿させる方法などの中から適当な方法を選んで行うことができる。   A plasmid incorporating DNA encoding canine and feline G-CSF can be produced, for example, as follows. That is, after extracting poly (A) RNA from dog or cat cells, cDNA is synthesized, and polymerase chain reaction (hereinafter abbreviated as PCR) is performed using primers based on gene sequences encoding each subunit. By doing so, a gene encoding feline G-CSF can be obtained. Methods for obtaining RNA from canine and feline cells, such as dogs and feline lymphocytes stimulated with endotoxin, include conventional methods such as polysome isolation, sucrose density gradient centrifugation and electrophoresis. It is done. As a method for extracting RNA from the cells of dogs and cats, guanidine thiocyanate-cesium chloride method in which CsCl density gradient centrifugation is performed after guanidinium thiocyanate treatment (Chillin et al .: Biochemistry, 18, 5294 (1979)). Method of performing phenol extraction after treatment with surfactant in the presence of ribonuclease inhibitor using vanadium complex, guanidine thiocyanate-hot phenol method, guanidine thiocyanate-guanidine hydrochloride method, guanidine thiocyanate-phenol chloroform method, An appropriate method can be selected from a method in which RNA is precipitated by treatment with guanidine thiocyanate followed by treatment with lithium chloride.

イヌやネコリンパ球などより通常の方法、例えば塩化リチウム/尿素法、グアニジン・イソチオシアネート法、オリゴdTセルロース法などによりmRNAを単離し、得られたmRNAから通常の方法、例えば Gublerらの方法(ガブラーら:ジーン(Gene).25,236−269(1983))、H.Okayamaらの方法(オカヤマら:モレキュラーセルバイオロジー(Mol.Cell.Biol),2,161,(1982)&3,280,(1983))などによりcDNAを合成する。得られたmRNAからcDNAを合成するには基本的にはトリ骨芽球ウイルス(AMV)などの逆転写酵素などを用いるほか1部プライマーを用いてDNAポリメラーゼなどを用いる方法を組み合わせてよいが、市販の合成あるいはクローニング用キットを用いるのが便利である。このcDNAを鋳型としてイヌG-CSFやネコG-CSFをコードする遺伝子の塩基配列を基にしたプライマーを用いてPCRを行うことによってイヌG-CSFやネコG-CSFをコードするDNAを得ることができる。   MRNA is isolated from dogs and cat lymphocytes by a conventional method, for example, lithium chloride / urea method, guanidine / isothiocyanate method, oligo dT cellulose method and the like, and a normal method such as the method of Gubler et al. Et al: Gene. 25, 236-269 (1983)), H. et al. CDNA is synthesized by the method of Okayama et al. (Okayama et al .: Molecular Cell Biology, 2, 161, (1982) & 3,280, (1983)). In order to synthesize cDNA from the obtained mRNA, basically a reverse transcriptase such as avian osteoblast virus (AMV) may be used, or a method using a DNA polymerase or the like using a one-part primer may be combined. It is convenient to use a commercially available synthesis or cloning kit. Obtaining DNA encoding canine G-CSF and feline G-CSF by performing PCR using this cDNA as a template and primers based on the nucleotide sequences of genes encoding canine G-CSF and feline G-CSF Can do.

G-CSFの生産は例えば昆虫細胞に感染する組換え核多角体病ウイルスを作製することによって、昆虫細胞発現系を用いて生産することができる。組換え核多角体病ウイルスは、G-CSFの蛋白質をコ-ドするDNAをクローニングベクターに連結して作製した組換え体プラスミドと核多角体病ウイルスDNAとを、昆虫細胞にコトランスフェクションして作製することができる。従って、組換え体ウイルスは、in vivo的な方法で作製することができる。すなわち、G-CSFの蛋白質をコードするDNA部分を、ポリヘドリンプロモーターを有する発現用遺伝子ベクターに連結するという一般的な遺伝子操作に従って組換え体プラスミドを作製することができる。この組換え体プラスミドと核多角体病ウイルスDNA(ホリウチら:アグリカルチャラル バイオロジカル ケミストリー(Agric.Biol.Chem.),51,1573-1580,(1987))とを、文献のような方法で樹立細胞、例えばBM-N株やSf細胞にコトランスフェクションした後、培養を続け、培養液中に出現した非組換え体(野性型)と組換え体のウイルスの中から限界希釈法、もしくはプラーク法などの一般的な方法によって組換え体ウイルスをクローニングすることができる。組換え体ウイルスは多角体の形成能がないことから、野性型ウイルスと容易に区別できる。G-CSFの生産は、前記の組換え核多角体ウイルスをカイコ生体中で増殖させることにより行う。   G-CSF can be produced using an insect cell expression system, for example, by producing a recombinant nuclear polyhedrosis virus that infects insect cells. Recombinant nuclear polyhedrosis virus is co-transfected into insect cells with a recombinant plasmid prepared by ligating DNA encoding G-CSF protein to a cloning vector and nuclear polyhedrosis virus DNA. Can be produced. Therefore, the recombinant virus can be prepared by an in vivo method. That is, a recombinant plasmid can be prepared according to a general genetic manipulation in which a DNA portion encoding a G-CSF protein is linked to an expression gene vector having a polyhedrin promoter. The recombinant plasmid and nuclear polyhedrosis virus DNA (Horiuchi et al .: Agricultural Biological Chemistry, 51, 1573-1580, (1987)) are prepared by methods such as those in the literature. After co-transfecting established cells such as BM-N strains and Sf cells, the culture is continued, and a non-recombinant (wild type) and recombinant virus appearing in the culture solution are limited dilution method, or Recombinant viruses can be cloned by common methods such as the plaque method. Recombinant viruses are easily distinguishable from wild type viruses because they lack the ability to form polyhedra. Production of G-CSF is performed by propagating the above-mentioned recombinant nuclear polyhedrosis virus in a silkworm organism.

産生されたG-CSFは非還元下、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により決定すると、見かけの分子量が約20kDである。   The produced G-CSF has an apparent molecular weight of about 20 kD as determined by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) under non-reduction.

G-CSFは、in vitroでNFS-60による細胞増殖活性により生理活性が主に特性化される。   G-CSF is mainly characterized by its biological activity due to cell proliferation activity by NFS-60 in vitro.

本発明では、G-CSFを含む培養上清に界面活性剤を添加し、カチオン交換担体およびアフィニティークロマト担体を用いることが重要である。両担体を使用することで、高純度のG-CSFを得ることができる。   In the present invention, it is important to add a surfactant to the culture supernatant containing G-CSF and use a cation exchange carrier and an affinity chromatography carrier. By using both carriers, high-purity G-CSF can be obtained.

本発明においてG-CSFの分離・分画に使用されるカチオン交換担体としては、アガロース、セルロース、セファロース、合成ポリマーゲルなどに、親水性のスペーサーを介して、化学的に安定なエーテル結合によってスルフォプロピル基を導入したものが挙げられる。好ましくは、スルフォプロピルセファロースハイパフォーマンス(商標)(アマシャム)などが用いられる。また、アフィニティークロマト担体としては、抗体をリガンドとしてセルロース・アガロース、セファロースなどに結合させ、抗原となる目的タンパク質を分離するものや、糖や糖鎖を認識し結合するレクチン類をセルロース・アガロース、セファロースなどに結合させ精製に供するものが挙げられる。さらに、特定の色素やヘパリンをセルロース・アガロース、セファロースなどに結合させ、生体内に存在する特定のタンパク質が結合することを利用し、目的タンパク質の精製に使用するものも挙げられる。ハイドロキシアパタイトは、リン酸カルシウムの一種で、静電的相互作用により多くのタンパク質や核酸に結合することが知られている。アフィニティークロマト担体としては、結晶性ハイドロキシアパタイトや焼結セラミック化ハイドロキシアパタイトが挙げられる。好ましくはバイオゲルHT(商標)(Bio-Rad社製)などが用いられる。   The cation exchange carrier used for the separation and fractionation of G-CSF in the present invention includes agarose, cellulose, sepharose, synthetic polymer gel, and the like through a hydrophilic spacer and a chemically stable ether bond. The thing which introduce | transduced the propyl group is mentioned. Preferably, sulfopropyl sepharose high performance (trademark) (Amersham) or the like is used. In addition, as an affinity chromatographic carrier, an antibody is used as a ligand to bind cellulose / agarose, sepharose, etc., and the target protein as an antigen is separated, or a lectin that recognizes and binds sugar or sugar chain is cellulose / agarose / sepharose. And the like for use in purification. Furthermore, a specific dye or heparin is bound to cellulose, agarose, sepharose or the like, and a specific protein existing in a living body is used to bind to the target protein and used for purification of the target protein. Hydroxyapatite is a kind of calcium phosphate and is known to bind to many proteins and nucleic acids by electrostatic interaction. Examples of affinity chromatographic carriers include crystalline hydroxyapatite and sintered ceramicized hydroxyapatite. Biogel HT (trademark) (manufactured by Bio-Rad) or the like is preferably used.

本発明の方法では、G-CSFおよび界面活性剤を含む溶液をカチオン交換担体に接触させ、担体への吸着物を溶出剤で溶出させ、次いでハイドロキシアパタイト担体に接触させる方法が採用される。   In the method of the present invention, a method in which a solution containing G-CSF and a surfactant is brought into contact with a cation exchange carrier, an adsorbate adsorbed on the carrier is eluted with an eluent, and then brought into contact with a hydroxyapatite carrier.

カチオン交換担体からの溶出は、塩濃度を徐々に増加させリガンドであるスルフォプロピル基とのイオン性の相互作用を打ち消し、かつ吸着したタンパクのイオン性の違いによって分離・分画することができる。G-CSFを各種生産系で生産した場合、培養液由来成分や生産系由来成分などが混在する。これら成分の中には等電点値など、タンパク質としての性質が非常に類似しているものがあるため、カラムクロマト担体への吸着挙動が類似しており、各成分それぞれを完全に分離することは容易でないと考えられる。本発明で使用されるカチオン交換担体は、溶出剤の濃度の差により、これらG-CSFと性質が非常に類似した複数のタンパク質を分離・分画できる。次に、アフィニティークロマト担体と接触させる。たとえば、ハイドロキシアパタイト担体では、タンパク質表面のアミン基とハイドロキキシアパタイトのリン酸基との間で静電的相互作用が、タンパク質表面のカルボキシル基とハイドロキキシアパタイトのカルシウムとの間でカルシウム複合体が形成される。ハイドロキシアパタイト担体からの溶出は、塩濃度を徐々に増加させ吸着したタンパクのイオン性の違いによって分離・分画することができる。カチオン交換担体で溶出したG-CSFを含む溶液中には培養液由来成分や生産系由来成分が残存し、これら成分の中には等電点値など、タンパク質としての性質が非常に類似しているものがあるため、カラムクロマト担体への吸着挙動が類似しており、各成分それぞれを完全に分離することは容易でないと考えられる。本発明で使用されるハイドロキシアパタイト担体によれば、pH操作を加えることによりG-CSFを他の複数のタンパク質から分離・分画できる。   Elution from the cation exchange carrier can be separated and fractionated by gradually increasing the salt concentration to cancel the ionic interaction with the sulfopropyl group, which is a ligand, and by the difference in ionicity of the adsorbed protein. . When G-CSF is produced in various production systems, components derived from culture broth and production system are mixed. Some of these components have very similar properties as proteins, such as isoelectric point values, so the adsorption behavior to column chromatographic carriers is similar and each component must be completely separated. Is not easy. The cation exchange carrier used in the present invention can separate and fractionate a plurality of proteins having properties very similar to those of G-CSF depending on the concentration of the eluent. Next, it is brought into contact with an affinity chromatography carrier. For example, in the hydroxyapatite carrier, electrostatic interaction between the amine group on the protein surface and the phosphate group of hydroxyapatite causes a calcium complex between the carboxyl group on the protein surface and calcium of hydroxyapatite. The body is formed. The elution from the hydroxyapatite carrier can be separated and fractionated according to the difference in ionicity of the adsorbed protein by gradually increasing the salt concentration. In the solution containing G-CSF eluted with the cation exchange carrier, components derived from the culture solution and components derived from the production system remain, and these components have very similar protein properties such as isoelectric point values. Therefore, it is considered that it is not easy to completely separate each component. According to the hydroxyapatite carrier used in the present invention, G-CSF can be separated and fractionated from a plurality of other proteins by adding pH.

なお、カチオン交換担体およびアフィニティークロマト担体を用いた精製操作における、溶出剤の組成、液量などは特に限定されるものではなく、最適な分離条件は存在する夾雑タンパク質、有用タンパク質各成分の量、およびカラムの寸法などに応じて適宜決定される。   In the purification operation using a cation exchange carrier and an affinity chromatography carrier, the composition of the eluent, the amount of liquid, etc. are not particularly limited, and the optimum separation conditions are the amount of contaminating proteins present, the amount of each component of useful protein, It is determined appropriately according to the dimensions of the column.

本発明に使用される界面活性剤としては、イオン系および非イオン系界面活性剤であり中でも非イオン系界面活性剤が適しており、G-CSFは鉱油系のポリオキシエチレン硬化ヒマシ油(HCO60)が最適である。また、培養上清やカラムに添加する界面活性剤の添加量としては、1%〜0.005%の範囲で添加することにより高純度化が可能であり、G-CSFについては、添加量が0.5%〜0.05%濃度が最適である。   Surfactants used in the present invention are ionic and nonionic surfactants, and nonionic surfactants are particularly suitable. G-CSF is a mineral oil-based polyoxyethylene hydrogenated castor oil (HCO60). ) Is optimal. The amount of surfactant added to the culture supernatant or column can be increased by adding in the range of 1% to 0.005%. For G-CSF, the amount added is 0.5%. A concentration of ~ 0.05% is optimal.

また、昆虫細胞で生産したG-CSFは、昆虫型の糖鎖が結合している。天然型のG-CSFはO型糖鎖の修飾を受けており、糖鎖のないG-CSFに比べてタンパク質の安定性が高いことから、昆虫で作製したG-CSFは糖鎖付加を受けない大腸菌で作製したものに比較し物質安定性が良い。   In addition, insect-type sugar chains are bound to G-CSF produced in insect cells. Since natural G-CSF is modified with O-type sugar chain and protein stability is higher than G-CSF without sugar chain, G-CSF produced in insects undergoes glycosylation. Good material stability compared to those made with E. coli.

注射剤は、エンドトキシン試験、不溶性異物検査、不溶性微粒子試験、ガラス容器試験等が規定されている。注射剤中に生じるエンドトキシンや微粒子などは製造工程中を含め、バイアル瓶や蓋などからも混入の恐れはある。特に微粒子はタンパク質製剤では、タンパク質の溶液内での凝固によっても生じることが知られている。また本発明の精製法を用いることにより、不溶性微粒子の少ないG-CSFを含む水溶液を得ることができる。本発明は、顆粒球コロニー刺激因子、界面活性剤を含み、純度95%以上の注射剤1mLとしたとき、粒子径が8から12μmの不溶性微粒子が6000個以下であることを特徴とする顆粒球コロニー刺激因子を含む水溶液である。さらに好ましくは、粒子径が20から30μmの不溶性微粒子が600個以下の水溶液である。不溶性微粒子測定は、いくつか測定法(第14改訂日本薬局方)はあるが、本発明では顕微鏡による測定を行う。操作は清浄な設備内にて行う。フィルターホルダーに測定用メンブランフィルターを取り付け、微粒子試験用精製水を200mLを1分間20〜30mLの速度で吸引濾過する。次にメンブランフィルターをペトリ皿にとり、50℃以下にて十分乾燥し、ペトリ皿を顕微鏡にセットし、不溶性微粒子の測定を行う。測定用G-CSFを含む試料についても同様に50mLに希釈し、フィルターホルダーに測定用メンブランフィルターを取り付け、微粒子試験用精製水を200mLを1分間20〜30mLの速度で吸引濾過する。次にメンブランフィルターをペトリ皿にとり、50℃以下にて十分乾燥し、ペトリ皿を顕微鏡にセットし、不溶性微粒子数の計測を行う。得られた数値を希釈した倍率を掛け合わせることにより不溶性微粒子数を算出する。本発明によれば、エンドトキシン、不溶性異物、不溶性微粒子などが少ないG-CSFを含む水溶液を得ることができる。   For the injection, an endotoxin test, an insoluble foreign matter test, an insoluble fine particle test, a glass container test, and the like are prescribed. Endotoxins and fine particles produced in injections may be mixed from vials and lids, including during the manufacturing process. In particular, it is known that fine particles are produced by coagulation of protein in a protein preparation. Further, by using the purification method of the present invention, an aqueous solution containing G-CSF with few insoluble fine particles can be obtained. The present invention comprises granulocytes characterized by containing 6000 or less insoluble fine particles having a particle size of 8 to 12 μm when the injection is 1 mL of an injection with a purity of 95% or more, comprising a granulocyte colony stimulating factor and a surfactant. An aqueous solution containing a colony stimulating factor. More preferably, the aqueous solution is 600 or less insoluble fine particles having a particle size of 20 to 30 μm. There are several measurement methods (14th revised Japanese Pharmacopoeia) for measuring insoluble fine particles, but in the present invention, measurement is performed with a microscope. Operate in clean equipment. A membrane filter for measurement is attached to the filter holder, and 200 mL of purified water for fine particle test is suction filtered at a rate of 20 to 30 mL for 1 minute. Next, the membrane filter is placed in a Petri dish and sufficiently dried at 50 ° C. or lower. The Petri dish is set in a microscope and insoluble fine particles are measured. Similarly, the sample containing G-CSF for measurement is diluted to 50 mL, a membrane filter for measurement is attached to the filter holder, and 200 mL of purified water for fine particle test is suction filtered at a rate of 20 to 30 mL for 1 minute. Next, the membrane filter is placed in a Petri dish and sufficiently dried at 50 ° C. or lower. The Petri dish is set on a microscope, and the number of insoluble fine particles is measured. The number of insoluble fine particles is calculated by multiplying the obtained numerical value by the dilution factor. According to the present invention, an aqueous solution containing G-CSF with little endotoxin, insoluble foreign matter, insoluble fine particles and the like can be obtained.

以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。   Examples Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the description of these examples.

実施例1 ネコG-CSF遺伝子の取得
(1)ネコcDNAの調製
ネコ末梢血リンパ球をエンドトキシンで4時間、37℃下で刺激後、ISOGEN(ニッポンジーン社)を用いて総RNAを調製した。得られたRNAを1mM EDTAを含む10mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)(以下TEと略する。)に溶解し、70℃で5分間処理した後、1M LiClを含むTEを同量加えた。0.5M LiClを含むTEで平衡化したオリゴdTセルロースカラムにRNA溶液をアプライし、同緩衝液にて洗浄した。さらに0.3M LiClを含むTEにて洗浄後、0.01% SDSを含む2mM EDTA(pH7.0)で吸着したポリ(A)RNAを溶出した。こうして得られたポリ(A)RNAを用いて一本鎖cDNAを合成した。すなわち、滅菌した0.5mlのミクロ遠心チューブに5μgのポリ(A)RNAと0.5μgのオリゴdTプライマー(12−18mer)を入れ、ジエチルピロカルボネート処理滅菌水を加えて12μlにし、70℃で10分間インキュベートしたのち氷中に1分間つけた。これに200mM トリス塩酸(pH8.4),500mM KCl溶液を2μl,25mM MgCl を2μl,10mM dNTPを1μlおよび0.1M DTTを2μlそれぞれ加え、42℃で5分間インキュベートしたのち、200ユニットのGibcoBRL社製SuperScript II RTを1μl加え、42℃でさらに50分間インキュベートしてcDNA合成反応を行った。さらに70℃で15分間インキュベートして反応を停止し、氷上に5分間置いた。この反応液に1μlのE.coli RNaseH(2units/ml)を加え、37℃で20分間インキュベートした。
Example 1 Acquisition of Feline G-CSF Gene (1) Preparation of Feline cDNA After cat peripheral blood lymphocytes were stimulated with endotoxin for 4 hours at 37 ° C., total RNA was prepared using ISOGEN (Nippon Gene). The obtained RNA was dissolved in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) (hereinafter abbreviated as TE) containing 1 mM EDTA, treated at 70 ° C. for 5 minutes, and then the same amount of TE containing 1 M LiCl was added. . The RNA solution was applied to an oligo dT cellulose column equilibrated with TE containing 0.5 M LiCl and washed with the same buffer. Further, after washing with TE containing 0.3 M LiCl, the poly (A) RNA adsorbed with 2 mM EDTA (pH 7.0) containing 0.01% SDS was eluted. Single-stranded cDNA was synthesized using the poly (A) RNA thus obtained. That is, 5 μg of poly (A) RNA and 0.5 μg of oligo dT primer (12-18mer) were placed in a sterilized 0.5 ml microcentrifuge tube, and sterilized water treated with diethyl pyrocarbonate was added to 12 μl. Incubated for 10 minutes and then placed on ice for 1 minute. To this, 2 μl of 200 mM Tris-HCl (pH 8.4), 500 mM KCl solution, 2 μl of 25 mM MgCl 2 , 1 μl of 10 mM dNTP and 2 μl of 0.1 M DTT were added and incubated at 42 ° C. for 5 minutes, and then 200 units of GibcoBRL 1 μl of SuperScript II RT manufactured by the company was added and incubated at 42 ° C. for an additional 50 minutes to carry out a cDNA synthesis reaction. The reaction was stopped by further incubation at 70 ° C. for 15 minutes and placed on ice for 5 minutes. 1 μl of E. coli was added to this reaction solution. E. coli RNase H (2 units / ml) was added and incubated at 37 ° C. for 20 minutes.

(2)ネコG-CSF遺伝子の取得
ネコG-CSFのN末端およびC末端の塩基配列(特開平11-196881号公報)をもとに、
配列番号2と配列番号3の2種類のプライマーをDNAシンセサイザーにて合成した。上記(1)のネコ末梢血リンパ球より得られたcDNAを0.5mlのミクロ遠心チューブに2μl添加し、各プライマーを20pmol,20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、1.5mM MgCl 、25mM KCl,100μg/ml ゼラチン、50μM各dNTP、4単位 TaqDNAポリメラーゼとなるように各試薬を加え、全量100μlとする。DNAの変性条件を94℃,1分、プライマーのアニーリング条件を55℃、2分、プライマーの伸長条件を72℃、3分の各条件でPerkin−Elmer Cetus社のDNAサーマルサイクラーを用い、35サイクル反応させた。これを1%アガロースゲルにて電気泳動し、約500bpのDNA断片を常法に従って調製した。
(2) Acquisition of feline G-CSF gene Based on the base sequences of N-terminal and C-terminal of feline G-CSF (Japanese Patent Laid-Open No. 11-196881),
Two kinds of primers of SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3 were synthesized with a DNA synthesizer. 2 μl of cDNA obtained from the cat peripheral blood lymphocyte of (1) above was added to a 0.5 ml microcentrifuge tube, and each primer was added at 20 pmol, 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1.5 mM MgCl 2 , Reagents are added to give 25 mM KCl, 100 μg / ml gelatin, 50 μM each dNTP, 4 units Taq DNA polymerase to make a total volume of 100 μl. 35 cycles using a DNA thermal cycler from Perkin-Elmer Cetus under conditions of DNA denaturation at 94 ° C for 1 minute, primer annealing at 55 ° C for 2 minutes, and primer extension at 72 ° C for 3 minutes. Reacted. This was electrophoresed on a 1% agarose gel, and a DNA fragment of about 500 bp was prepared according to a conventional method.

このDNA断片をNovagen社のT−Vectorに宝酒造(株)のDNA Ligation Kit Ver.1を用いて連結した。これを用いて常法に従い大腸菌を形質転換し、得られた形質転換体よりプラスミドDNAを常法により調製した。次にこのプラスミドにPCR断片が挿入されていることを前述と同じ条件のPCRによって確認後、蛍光DNAシーケンサー(パーキンエルマー社製DNAシーケンサー373S)を用い、その添付プロトコールに従って、パーキンエルマー社のダイターミネーターサイクルシーケンシングキットを用いて、得られたDNA断片がネコG-CSFをコードする配列であることを確認した(配列番号1)。   This DNA fragment was transferred to T-Vector of Novagen from Takara Shuzo Co., Ltd. DNA Ligation Kit Ver. 1 was used for ligation. Using this, Escherichia coli was transformed according to a conventional method, and plasmid DNA was prepared from the obtained transformant by a conventional method. Next, after confirming that the PCR fragment was inserted into this plasmid by PCR under the same conditions as described above, a fluorescent DNA sequencer (DNA sequencer 373S manufactured by PerkinElmer) was used, and a Perterminmer dye terminator was used according to the attached protocol. Using a cycle sequencing kit, it was confirmed that the obtained DNA fragment was a sequence encoding feline G-CSF (SEQ ID NO: 1).

実施例3 Sf21によるネコG-CSFの発現
(1)発現用遺伝子ベクターへのネコG-CSF遺伝子の組込み
配列番号1に示したネコG-CSFのN末側およびC末端の塩基配列をもとに、配列番号4 と配列番号5の2種類のプライマーをDNAシンセサイザーにて合成した。実施例1(2)で得られたネコG-CSFcDNAを鋳型とし、PCRによるる遺伝子の増幅を行った。すなわち、0.5mlのミクロ遠心チューブにネコG-CSFcDNA2μl添加し、各プライマーを20pmol,20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、1.5mM MgCl 、25mM KCl,100μg/ml ゼラチン、50μM各dNTP、4単位 TaqDNAポリメラーゼとなるように各試薬を加え、全量100μlとする。DNAの変性条件を94℃,1分、プライマーのアニーリング条件を55℃、2分、プライマーの伸長条件を72℃、3分の各条件でPerkin−Elmer Cetus社のDNAサーマルサイクラーを用い、35サイクル反応させた。これを1%アガロースゲルにて電気泳動し、約500bpのDNA断片を常法に従って調製した。
Example 3 Expression of feline G-CSF by Sf21 (1) Incorporation of feline G-CSF gene into gene vector for expression Based on the nucleotide sequence of N-terminal side and C-terminal of feline G-CSF shown in SEQ ID NO: 1 In addition, two kinds of primers of SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5 were synthesized with a DNA synthesizer. Using the feline G-CSF cDNA obtained in Example 1 (2) as a template, the gene was amplified by PCR. Specifically, 2 μl of cat G-CSF cDNA was added to a 0.5 ml microcentrifuge tube, and each primer was added at 20 pmol, 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1.5 mM MgCl 2 , 25 mM KCl, 100 μg / ml gelatin, 50 μM each dNTP. 4 units Each reagent is added to become Taq DNA polymerase to make a total volume of 100 μl. 35 cycles using a DNA thermal cycler from Perkin-Elmer Cetus under conditions of DNA denaturation at 94 ° C for 1 minute, primer annealing at 55 ° C for 2 minutes, and primer extension at 72 ° C for 3 minutes. Reacted. This was electrophoresed on a 1% agarose gel, and a DNA fragment of about 500 bp was prepared according to a conventional method.

このDNA断片をNovagen社のT−Vectorに宝酒造(株)のDNA Ligation Kit Ver.1を用いて連結した。これを用いて常法に従い大腸菌を形質転換し、得られた形質転換体よりプラスミドDNAを常法により調製した。次にこのプラスミドにPCR断片が挿入されていることを前述と同じ条件のPCRによって確認後、蛍光DNAシーケンサー(パーキンエルマー社製DNAシーケンサー373S)を用い、その添付プロトコールに従って、パーキンエルマー社のダイターミネーターサイクルシーケンシングキットを用いて、得られたDNA断片がネコG-CSFをコードする配列であることを確認した。   This DNA fragment was transferred to T-Vector of Novagen from Takara Shuzo Co., Ltd. DNA Ligation Kit Ver. 1 was used for ligation. Using this, Escherichia coli was transformed according to a conventional method, and plasmid DNA was prepared from the obtained transformant by a conventional method. Next, after confirming that the PCR fragment was inserted into this plasmid by PCR under the same conditions as described above, a fluorescent DNA sequencer (DNA sequencer 373S manufactured by PerkinElmer) was used, and a Perterminmer dye terminator was used according to the attached protocol. Using a cycle sequencing kit, it was confirmed that the obtained DNA fragment was a sequence encoding feline G-CSF.

Sf21発現用遺伝子ベクターpVL1392(Pharmingen社製)及び上記で調製したネコG-CSF遺伝子をEcoRI、Bgl II処理する。次に1%アガロースゲルにより電気泳動を行い、常法により目的の遺伝子の切り出しを行う。得られた遺伝子断片をgeneclean II kit(フナコシ社製)により抽出し、DNA ligation kit ver II(宝酒造(株)社製)により16℃、30分の条件下pVL1392とネコG-CSF遺伝子の連結を行った。次に連結した遺伝子をDH5αコンピテントセル(TOYOBO社製)に常法により形質転換を行った。得られた形質転換体から、アルカリ法によりネコG-CSF遺伝子断片を含むSf21発現用遺伝子ベクターDNAを調製する。   The Sf21 expression gene vector pVL1392 (Pharmingen) and the cat G-CSF gene prepared above are treated with EcoRI and BglII. Next, electrophoresis is performed on a 1% agarose gel, and the target gene is excised by a conventional method. The obtained gene fragment was extracted with geneclean II kit (manufactured by Funakoshi), and ligation of pVL1392 and cat G-CSF gene was performed with DNA ligation kit ver II (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) at 16 ° C for 30 minutes. went. Next, the ligated gene was transformed into a DH5α competent cell (manufactured by TOYOBO) by a conventional method. Sf21 expression gene vector DNA containing a feline G-CSF gene fragment is prepared from the obtained transformant by the alkali method.

(2)Sf21でのネコG-CSFの生産
Sf21発現用遺伝子ベクターDNAおよびバキュロウイルスDNA(AcNPV)を用いて、組換えウイルスを作製した。すなわち、50mM HEPESバッファー(pH7.1)、0.28M NaCl、0.7mM Na2HPO4、0.7mM NaH2PO4からなる2.5mlの溶液に、2.5mlのDNA混合液(0.25M CaCl2、核多角体病ウイルスAcNPVDNA10μg、Sf21発現用組換えベクター65μgを含む)を滴下し、生じた懸濁液0.5mlを5mlの10%FBSを添加したTC-10培地中、10cm2のDishで平面培養した約1×107個の昆虫細胞であるSf21細胞の培養基に加え、Sf21細胞にDNAを導入した。20時間後、新鮮な培地と交換し、さらに27℃下、5日間培養後、培養液を回収した。その培養液を遠心して清澄化した上清を希釈して平面に培養したSf21細胞の培養基に添加し1時間培養後、最終濃度0.1mg/mL X-galを含む1%アガロースゲルを添加し、さらに27℃下、5日間培養を行った。次に最終濃度0.1mg/mL X-galを含む1%アガロースゲルを重層し、27℃下、5日間培養を行った。組換えウイルスである青色のプラークを拾い、TMN-FH insect medium5mLに終夜処理した(プラークアッセイ法)。再度その上清を希釈して平面に培養したSf21細胞の培養基に添加し1時間培養後、最終濃度0.1mg/mL X-galを含む1%アガロースゲルを添加し、さらに27℃下、5日間培養を行い、プラークアッセイを3回繰りかえし、組換えウイルスの純化を行った。
(2) Cat G-CSF production at Sf21
A recombinant virus was prepared using Sf21 expression gene vector DNA and baculovirus DNA (AcNPV). That is, 2.5 ml of a DNA mixed solution (0. 5) was added to 2.5 ml of a solution composed of 50 mM HEPES buffer (pH 7.1), 0.28 M NaCl, 0.7 mM Na 2 HPO 4 and 0.7 mM NaH 2 PO 4 . 25M CaCl 2, nuclear polyhedrosis virus AcNPVDNA10myug, dropwise including) a recombinant vector 65μg for Sf21 expression, resulting in TC-10 medium the suspension 0.5ml supplemented with 10% FBS in 5ml was, 10 cm 2 In addition to the culture medium of Sf21 cells, which are about 1 × 10 7 insect cells planarly cultured in Dish, DNA was introduced into Sf21 cells. After 20 hours, the medium was replaced with a fresh medium, and further cultured at 27 ° C. for 5 days, and the culture solution was collected. Centrifuge the clarified supernatant and dilute and add to the culture medium of Sf21 cells cultured on a flat surface. After culturing for 1 hour, add 1% agarose gel containing the final concentration of 0.1 mg / mL X-gal. The culture was further performed at 27 ° C. for 5 days. Next, 1% agarose gel containing a final concentration of 0.1 mg / mL X-gal was overlaid and cultured at 27 ° C. for 5 days. Blue plaques, which are recombinant viruses, were picked up and treated overnight in 5 mL of TMN-FH insect medium (plaque assay method). The supernatant was diluted again and added to the culture medium of Sf21 cells cultured on a flat surface. After culturing for 1 hour, 1% agarose gel containing the final concentration of 0.1 mg / mL X-gal was added, and further at 27 ° C for 5 days. Culture was performed and the plaque assay was repeated three times to purify the recombinant virus.

ここで作製したネコG-CSFをコードするDNA(配列番号1)を含む組換えウイルスをrAcNPV-FeG-CSFとした。   The recombinant virus containing DNA (SEQ ID NO: 1) encoding feline G-CSF produced here was designated as rAcNPV-FeG-CSF.

(3)昆虫細胞Sf21でのネコG-CSFの発現
上記(2)で得られた組換えウイルスを27℃下培養したSf21に感染させた。27℃下5日間培養し、培養上清を回収した後2,000G,10分遠心しその上清を回収した。
(3) Expression of feline G-CSF in insect cell Sf21 The recombinant virus obtained in (2) above was infected with Sf21 cultured at 27 ° C. After culturing at 27 ° C. for 5 days, the culture supernatant was collected and then centrifuged at 2,000 G for 10 minutes to collect the supernatant.

実施例4 ネコG-CSFの検出
実施例3で得られたネコG-CSFをウエスタンブロッティング法によって検出した。培養上清をアトー(株)製のパジェル中、SDS−PAGEに供した。その後、アトー(株)製のクリアブロットメンブランに常法に従ってブロッティング後、メンブランを、抗ヒトG-CSFポリクローナル抗体を含むウサギ血清を含むブロックエース(大日本製薬(株)製)溶液に6時間反応させ、0.02%Tween20を含むPBSにて3回洗浄し、さらにペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ウサギIgG(バイオラット(株)製)を含むブロックエース溶液に6時間反応させ、同様に洗浄した後、コニカ(株)製のコニカイムノステインHRP1000にて発色を行った。その結果、約20kDのバンドを検出した。ネコG-CSFの推定分子量がおよそ20kDaであることから、実施例3の培養上清中にネコG-CSFが発現したものと考えられる。
Example 4 Detection of Cat G-CSF Cat G-CSF obtained in Example 3 was detected by Western blotting. The culture supernatant was subjected to SDS-PAGE in a pagel made by Ato Corporation. Then, after blotting according to a conventional method on a clear blot membrane manufactured by Ato Co., Ltd., the membrane was reacted for 6 hours with a solution of Block Ace (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) containing rabbit serum containing anti-human G-CSF polyclonal antibody. And washed 3 times with PBS containing 0.02% Tween 20, and further reacted with a block ace solution containing a peroxidase-labeled goat anti-rabbit IgG (Biorat Co., Ltd.) for 6 hours, washed in the same manner, and then Konica. Coloring was performed with Konica Immunostain HRP1000 manufactured by Co., Ltd. As a result, a band of about 20 kD was detected. Since the estimated molecular weight of cat G-CSF is approximately 20 kDa, it is considered that cat G-CSF was expressed in the culture supernatant of Example 3.

実施例5 昆虫細胞生産ネコG-CSFの精製
実施例3で得られた昆虫細胞生産ネコG-CSFを含む細胞培養上清を、限外ろ過法により、脱塩およびHCO60を含む20mM酢酸緩衝液(pH5)にバッファー置換を行った。次に、HCO60を含む20mM酢酸緩衝液(pH5)で平衡化したカチオン交換担体であるスルフォプロピルセファロース(アマシャム社製)を用意し、ネコG-CSFを含む溶液を導入した。十分にカラムの洗浄を行った後、100mMNaClを含む溶液により溶出を行った。ネコG-CSFを含む溶出液を限外ろ過法により、脱塩およびHCO60を含む20mM酢酸緩衝液(pH5)にバッファー置換を行った。次に、HCO60を含む20mM酢酸緩衝液(pH5)で平衡化したバイオゲルHT(バイオラッド社製)を用意し、ネコG-CSFを含む溶液を導入した。フロースルー画分および20mM酢酸緩衝液に洗浄した画分を回収し、最後に脱塩操作を行った。得られたサンプルをSDS−PAGEを行い、銀染色によるゲル染色を行い、ネコG-CSFの単一化を確認した。さらにイメージアナライザー(Bio-Rad社製)により染色したゲルを用いた純度検定を行った結果、95%の純度を確認することができた。また、エンドトキシン含量は0.9ng/mg蛋白量であった。
Example 5 Purification of Insect Cell Producing Cat G-CSF The cell culture supernatant containing the insect cell producing cat G-CSF obtained in Example 3 was desalted and 20 mM acetate buffer containing HCO60 by ultrafiltration. Buffer replacement was performed at (pH 5). Next, sulfopropyl sepharose (Amersham), which is a cation exchange carrier equilibrated with 20 mM acetate buffer (pH 5) containing HCO60, was prepared, and a solution containing cat G-CSF was introduced. After thoroughly washing the column, elution was performed with a solution containing 100 mM NaCl. The eluate containing cat G-CSF was subjected to desalting and buffer replacement with 20 mM acetate buffer (pH 5) containing HCO60 by ultrafiltration. Next, Biogel HT (manufactured by Bio-Rad) equilibrated with 20 mM acetate buffer (pH 5) containing HCO60 was prepared, and a solution containing cat G-CSF was introduced. The flow-through fraction and the fraction washed with 20 mM acetate buffer were collected, and finally desalted. The obtained sample was subjected to SDS-PAGE and subjected to gel staining by silver staining to confirm the unification of cat G-CSF. Furthermore, as a result of conducting a purity test using a gel stained with an image analyzer (manufactured by Bio-Rad), a purity of 95% could be confirmed. The endotoxin content was 0.9 ng / mg protein.

実施例6 ネコG-CSFの活性測定
実施例5で生産されたネコG-CSFの活性測定はNFS-60細胞(ATCCより入手)を用いて以下のようにして行った。NFS-60をRPMI1640/10%FBS培地に懸濁し、2.2×105cells/mLに調製し、96穴microplateに100μL添加した。さらにネコG-CSFサンプル10μLを添加し、5%CO2、37℃条件下、24時間培養し、cell counting kit-8を用いて細胞増殖の程度を測定した。すなわち、kitのWST-8を各穴2μLずつ添加し、2.5時間培養後、ELISA Plate reader(pharmacia社製)によりA450を測定した。その結果を図1に示す。サンプル量の増加に従ってNFS-60細胞の有意な増殖が認められたことから、ネコG-CSFの活性が確認された。
Example 6 Activity measurement of cat G-CSF The activity measurement of the cat G-CSF produced in Example 5 was performed as follows using NFS-60 cells (obtained from ATCC). NFS-60 was suspended in RPMI1640 / 10% FBS medium, adjusted to 2.2 × 10 5 cells / mL, and 100 μL was added to a 96-well microplate. Further, 10 μL of a cat G-CSF sample was added, cultured for 24 hours under 5% CO 2 and 37 ° C., and the degree of cell proliferation was measured using cell counting kit-8. That is, 2 μL of each kit WST-8 was added, cultured for 2.5 hours, and then A450 was measured by ELISA Plate reader (Pharmacia). The result is shown in FIG. A significant proliferation of NFS-60 cells was observed as the sample amount increased, confirming the activity of the feline G-CSF.

実施例7 精製ネコG-CSFの糖鎖修飾
実施例5で精製されたネコG-CSFを50mM酢酸緩衝液下O-グリコシダーゼを添加し、37℃で一晩処理後、SDS-PAGEを行った結果、分子量の低下を確認することができた。すなわち、昆虫型O型糖鎖の修飾をうけたものと考えられる。
Example 7 Sugar chain modification of purified cat G-CSF The cat G-CSF purified in Example 5 was added with O-glycosidase in 50 mM acetate buffer, treated overnight at 37 ° C, and then subjected to SDS-PAGE. As a result, a decrease in molecular weight could be confirmed. That is, it is considered that the insect type O-type sugar chain was modified.

実施例8 精製ネコG-CSF水溶液の不溶性微粒子
実施例5で精製されたネコG-CSFを用いて製剤化検討を行った。ネコG-CSFを20mMクエン酸緩衝液(pH7.0)、0.15MNaClを含む溶液にHCO60を添加したものとしていないものを用いて限外ろか法により脱塩し、最終濃度が1%になるようにアラビアゴムを添加した。すなわち、界面活性剤HCO60を添加または添加しない製剤を用意し、ガラスバイアルにそれぞれ1mLになるように調合し、4℃、1週間溶液状態で保存した場合のネコG-CSFの残存活性を実施例6に示す方法に従って比較した。同時に不溶性微粒子測定を行った。その結果、HCO60を添加した場合、残存活性は90%以上であったのに対し、無添加の場合は残存活性が検出限界以下であった。また不溶性微粒子については、HCO60を添加した場合、粒子径8から12μmの不溶性微粒子が6000個以下であったのに対し、無添加の場合は粒子径8から12μmの不溶性微粒子が100000個存在した。
Example 8 Insoluble fine particles of purified feline G-CSF aqueous solution Formulation was examined using the feline G-CSF purified in Example 5. Desalinate feline G-CSF by ultrafiltration using a solution containing 20 mM citrate buffer (pH 7.0) and 0.15 M NaCl without adding HCO60 to a final concentration of 1%. The gum arabic was added. In other words, preparations with or without the addition of surfactant HCO60 were prepared, prepared to be 1 mL each in glass vials, and the residual activity of feline G-CSF when stored in a solution state at 4 ° C. for 1 week. Comparison was made according to the method shown in FIG. At the same time, insoluble fine particles were measured. As a result, when HCO60 was added, the residual activity was 90% or more, whereas when it was not added, the residual activity was below the detection limit. As for the insoluble fine particles, when HCO60 was added, the number of insoluble fine particles having a particle size of 8 to 12 μm was 6000 or less, whereas in the case of no addition, there were 100,000 insoluble fine particles having a particle size of 8 to 12 μm.

実施例9 マウスを用いた急性毒性試験
実施例8で調製したネコG-CSFの急性毒性試験を実施した。Crj:CD-1(ICR)マウス1群5匹(メス)に対して、皮下投与を行った。用量は1μg/頭、10μg/頭、100μg/頭、1mg/頭、10mg/頭 の5用量を設定し、投与した。投与後から投与14日間一般状態観察、体重測定は週1回、14日後に剖検を行ったところ、異常を示す症状は見られなかった。
Example 9 Acute toxicity test using mice An acute toxicity test of the feline G-CSF prepared in Example 8 was performed. Crj: CD-1 (ICR) mice were administered subcutaneously to 1 group of 5 mice (female). The doses were set to 5 doses of 1 μg / head, 10 μg / head, 100 μg / head, 1 mg / head, and 10 mg / head. After the administration, the general condition was observed and the body weight was measured once a week for 14 days, and an autopsy was conducted after 14 days. No abnormal symptoms were observed.

実施例10 イヌG-CSF遺伝子の取得
(1)イヌcDNAの調製
イヌ末梢血リンパ球をエンドトキシンで4時間、37℃下で刺激後、ISOGEN(ニッポンジーン社)を用いて総RNAを調製した。得られたRNAを1mM EDTAを含む10mM トリス塩酸緩衝液(pH7.5)(以下TEと略する。)に溶解し、70℃で5分間処理した後、1M LiClを含むTEを同量加えた。0.5M LiClを含むTEで平衡化したオリゴdTセルロースカラムにRNA溶液をアプライし、同緩衝液にて洗浄した。さらに0.3M LiClを含むTEにて洗浄後、0.01% SDSを含む2mM EDTA(pH7.0)で吸着したポリ(A)RNAを溶出した。こうして得られたポリ(A)RNAを用いて一本鎖cDNAを合成した。すなわち、滅菌した0.5mlのミクロ遠心チューブに5μgのポリ(A)RNAと0.5μgのオリゴdTプライマー(12−18mer)を入れ、ジエチルピロカルボネート処理滅菌水を加えて12μlにし、70℃で10分間インキュベートしたのち氷中に1分間つけた。これに200mM トリス塩酸(pH8.4),500mM KCl溶液を2μl,25mM MgCl を2μl,10mM dNTPを1μlおよび0.1M DTTを2μlそれぞれ加え、42℃で5分間インキュベートしたのち、200ユニットのGibcoBRL社製SuperScript II RTを1μl加え、42℃でさらに50分間インキュベートしてcDNA合成反応を行った。さらに70℃で15分間インキュベートして反応を停止し、氷上に5分間置いた。この反応液に1μlのE.coli RNaseH(2units/ml)を加え、37℃で20分間インキュベートした。
Example 10 Acquisition of canine G-CSF gene (1) Preparation of canine cDNA Canine peripheral blood lymphocytes were stimulated with endotoxin for 4 hours at 37 ° C, and then total RNA was prepared using ISOGEN (Nippon Gene). The obtained RNA was dissolved in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) (hereinafter abbreviated as TE) containing 1 mM EDTA, treated at 70 ° C. for 5 minutes, and then the same amount of TE containing 1 M LiCl was added. . The RNA solution was applied to an oligo dT cellulose column equilibrated with TE containing 0.5 M LiCl and washed with the same buffer. Further, after washing with TE containing 0.3 M LiCl, the poly (A) RNA adsorbed with 2 mM EDTA (pH 7.0) containing 0.01% SDS was eluted. Single-stranded cDNA was synthesized using the poly (A) RNA thus obtained. That is, 5 μg of poly (A) RNA and 0.5 μg of oligo dT primer (12-18mer) were placed in a sterilized 0.5 ml microcentrifuge tube, and sterilized water treated with diethyl pyrocarbonate was added to 12 μl. And then incubated for 10 minutes on ice. To this, 2 μl of 200 mM Tris-HCl (pH 8.4), 500 mM KCl solution, 2 μl of 25 mM MgCl 2 , 1 μl of 10 mM dNTP and 2 μl of 0.1 M DTT were added, incubated at 42 ° C. for 5 minutes, and then 200 units of GibcoBRL. 1 μl of SuperScript II RT manufactured by KK was added and incubated at 42 ° C. for an additional 50 minutes to carry out a cDNA synthesis reaction. The reaction was stopped by further incubation at 70 ° C. for 15 minutes and placed on ice for 5 minutes. In this reaction solution, 1 μl of E. coli was added. E. coli RNase H (2 units / ml) was added and incubated at 37 ° C. for 20 minutes.

(2)イヌG-CSF遺伝子の取得
イヌG-CSFのN末端およびC末端の塩基配列をもとに、配列番号7と配列番号8の2種類のプライマーをDNAシンセサイザーにて合成した。上記(1)のイヌ末梢血リンパ球より得られたcDNAを0.5mlのミクロ遠心チューブに2μl添加し、各プライマーを20pmol,20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、1.5mM MgCl 、25mM KCl,100μg/ml ゼラチン、50μM各dNTP、4単位 TaqDNAポリメラーゼとなるように各試薬を加え、全量100μlとする。DNAの変性条件を94℃,1分、プライマーのアニーリング条件を55℃、2分、プライマーの伸長条件を72℃、3分の各条件でPerkin−Elmer Cetus社のDNAサーマルサイクラーを用い、35サイクル反応させた。これを1%アガロースゲルにて電気泳動し、約500bpのDNA断片を常法に従って調製した。
(2) Acquisition of canine G-CSF gene Based on the nucleotide sequences of the N-terminal and C-terminal of canine G-CSF, two types of primers of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 were synthesized with a DNA synthesizer. 2 μl of cDNA obtained from the canine peripheral blood lymphocyte of (1) above was added to a 0.5 ml microcentrifuge tube, and each primer was added at 20 pmol, 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1.5 mM MgCl 2 , Reagents are added to give 25 mM KCl, 100 μg / ml gelatin, 50 μM each dNTP, 4 units Taq DNA polymerase to make a total volume of 100 μl. 35 cycles using a DNA thermal cycler from Perkin-Elmer Cetus under conditions of DNA denaturation at 94 ° C for 1 minute, primer annealing at 55 ° C for 2 minutes, and primer extension at 72 ° C for 3 minutes. Reacted. This was electrophoresed on a 1% agarose gel, and a DNA fragment of about 500 bp was prepared according to a conventional method.

このDNA断片をNovagen社のT−Vectorに宝酒造(株)のDNA Ligation Kit Ver.1を用いて連結した。これを用いて常法に従い大腸菌を形質転換し、得られた形質転換体よりプラスミドDNAを常法により調製した。次にこのプラスミドにPCR断片が挿入されていることを前述と同じ条件のPCRによって確認後、蛍光DNAシーケンサー(パーキンエルマー社製DNAシーケンサー373S)を用い、その添付プロトコールに従って、パーキンエルマー社のダイターミネーターサイクルシーケンシングキットを用いて、得られたDNA断片がイヌG-CSFをコードする配列であることを確認した(配列番号6)。   This DNA fragment was transferred to T-Vector of Novagen from Takara Shuzo Co., Ltd. DNA Ligation Kit Ver. 1 was used for ligation. Using this, Escherichia coli was transformed according to a conventional method, and plasmid DNA was prepared from the obtained transformant by a conventional method. Next, after confirming that the PCR fragment was inserted into this plasmid by PCR under the same conditions as described above, a fluorescent DNA sequencer (DNA sequencer 373S manufactured by PerkinElmer) was used, and a Perterminmer dye terminator was used according to the attached protocol. Using a cycle sequencing kit, it was confirmed that the obtained DNA fragment was a sequence encoding canine G-CSF (SEQ ID NO: 6).

実施例11 Sf21によるイヌG-CSFの発現
(1)発現用遺伝子ベクターへのイヌG-CSF遺伝子の組込み
配列番号6に示したイヌG-CSFのN末側およびC末端の塩基配列をもとに、配列番号9 と配列番号10の2種類のプライマーをDNAシンセサイザーにて合成した。実施例10(2)で得られたイヌG-CSFcDNAを鋳型とし、PCRによるる遺伝子の増幅を行った。すなわち、0.5mlのミクロ遠心チューブにイヌG-CSFcDNA2μl添加し、各プライマーを20pmol,20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、1.5mM MgCl 、25mM KCl,100μg/ml ゼラチン、50μM各dNTP、4単位 TaqDNAポリメラーゼとなるように各試薬を加え、全量100μlとする。DNAの変性条件を94℃,1分、プライマーのアニーリング条件を55℃、2分、プライマーの伸長条件を72℃、3分の各条件でPerkin−Elmer Cetus社のDNAサーマルサイクラーを用い、35サイクル反応させた。これを1%アガロースゲルにて電気泳動し、約500bpのDNA断片を常法に従って調製した。
Example 11 Expression of canine G-CSF by Sf21 (1) Incorporation of canine G-CSF gene into gene vector for expression Based on N-terminal and C-terminal nucleotide sequences of canine G-CSF shown in SEQ ID NO: 6 In addition, two kinds of primers of SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10 were synthesized with a DNA synthesizer. Using the dog G-CSF cDNA obtained in Example 10 (2) as a template, PCR was used to amplify the gene. Specifically, 2 μl of canine G-CSF cDNA was added to a 0.5 ml microcentrifuge tube, and each primer was 20 pmol, 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1.5 mM MgCl 2 , 25 mM KCl, 100 μg / ml gelatin, 50 μM each dNTP. 4 units Each reagent is added to become Taq DNA polymerase to make a total volume of 100 μl. 35 cycles using a DNA thermal cycler from Perkin-Elmer Cetus under conditions of DNA denaturation at 94 ° C for 1 minute, primer annealing at 55 ° C for 2 minutes, and primer extension at 72 ° C for 3 minutes. Reacted. This was electrophoresed on a 1% agarose gel, and a DNA fragment of about 500 bp was prepared according to a conventional method.

このDNA断片をNovagen社のT−Vectorに宝酒造(株)のDNA Ligation Kit Ver.1を用いて連結した。これを用いて常法に従い大腸菌を形質転換し、得られた形質転換体よりプラスミドDNAを常法により調製した。次にこのプラスミドにPCR断片が挿入されていることを前述と同じ条件のPCRによって確認後、蛍光DNAシーケンサー(パーキンエルマー社製DNAシーケンサー373S)を用い、その添付プロトコールに従って、パーキンエルマー社のダイターミネーターサイクルシーケンシングキットを用いて、得られたDNA断片がイヌG-CSFをコードする配列であることを確認した。   This DNA fragment was transferred to T-Vector of Novagen from Takara Shuzo Co., Ltd. DNA Ligation Kit Ver. 1 was used for ligation. Using this, Escherichia coli was transformed according to a conventional method, and plasmid DNA was prepared from the obtained transformant by a conventional method. Next, after confirming that the PCR fragment was inserted into this plasmid by PCR under the same conditions as described above, a fluorescent DNA sequencer (DNA sequencer 373S manufactured by PerkinElmer) was used, and a Perterminmer dye terminator was used according to the attached protocol. Using a cycle sequencing kit, it was confirmed that the obtained DNA fragment was a sequence encoding canine G-CSF.

Sf21発現用遺伝子ベクターpVL1392(Pharmingen社製)及び上記で調製したイヌG-CSF遺伝子をEcoRI、Bgl II処理する。次に1%アガロースゲルにより電気泳動を行い、常法により目的の遺伝子の切り出しを行う。得られた遺伝子断片をgeneclean II kit(フナコシ社製)により抽出し、DNA ligation kit ver II(宝酒造(株)社製)により16℃、30分の条件下pVL1392とイヌG-CSF遺伝子の連結を行った。次に連結した遺伝子をDH5αコンピテントセル(TOYOBO社製)に常法により形質転換を行った。得られた形質転換体から、アルカリ法によりイヌG-CSF遺伝子断片を含むSf21発現用遺伝子ベクターDNAを調製する。   The Sf21 expression gene vector pVL1392 (Pharmingen) and the canine G-CSF gene prepared above are treated with EcoRI and BglII. Next, electrophoresis is performed on a 1% agarose gel, and the target gene is excised by a conventional method. The obtained gene fragment was extracted with geneclean II kit (manufactured by Funakoshi Co., Ltd.). went. Next, the ligated gene was transformed into a DH5α competent cell (manufactured by TOYOBO) by a conventional method. Sf21 expression gene vector DNA containing a canine G-CSF gene fragment is prepared from the obtained transformant by the alkaline method.

(2)Sf21でのイヌG-CSFの生産
Sf21発現用遺伝子ベクターDNAおよびバキュロウイルスDNA(AcNPV)を用いて、組換えウイルスを作製した。すなわち、50mM HEPESバッファー(pH7.1)、0.28M NaCl、0.7mM Na2HPO4、0.7mM NaH2PO4からなる2.5mlの溶液に、2.5mlのDNA混合液(0.25M CaCl2、核多角体病ウイルスAcNPVDNA10μg、Sf21発現用組換えベクター65μgを含む)を滴下し、生じた懸濁液0.5mlを5mlの10%FBSを添加したTC-10培地中、10cm2のDishで平面培養した約1×107個の昆虫細胞であるSf21細胞の培養基に加え、Sf21細胞にDNAを導入した。20時間後、新鮮な培地と交換し、さらに27℃下、5日間培養後、培養液を回収した。その培養液を遠心して清澄化した上清を希釈して平面に培養したSf21細胞の培養基に添加し1時間培養後、最終濃度0.1mg/mL X-galを含む1%アガロースゲルを添加し、さらに27℃下、5日間培養を行った。次に最終濃度0.1mg/mL X-galを含む1%アガロースゲルを重層し、27℃下、5日間培養を行った。組換えウイルスである青色のプラークを拾い、TMN-FH insect medium5mLに終夜処理した(プラークアッセイ法)。再度その上清を希釈して平面に培養したSf21細胞の培養基に添加し1時間培養後、最終濃度0.1mg/mL X-galを含む1%アガロースゲルを添加し、さらに27℃下、5日間培養を行い、プラークアッセイを3回繰りかえし、組換えウイルスの純化を行った。
(2) Production of canine G-CSF with Sf21
A recombinant virus was prepared using Sf21 expression gene vector DNA and baculovirus DNA (AcNPV). That is, 2.5 ml of a DNA mixed solution (0. 5) was added to 2.5 ml of a solution composed of 50 mM HEPES buffer (pH 7.1), 0.28 M NaCl, 0.7 mM Na 2 HPO 4 and 0.7 mM NaH 2 PO 4 . 25M CaCl 2, nuclear polyhedrosis virus AcNPVDNA10myug, dropwise including) a recombinant vector 65μg for Sf21 expression, resulting in TC-10 medium the suspension 0.5ml supplemented with 10% FBS in 5ml was, 10 cm 2 In addition to the culture medium of Sf21 cells, which are about 1 × 10 7 insect cells planarly cultured in Dish, DNA was introduced into Sf21 cells. After 20 hours, the medium was replaced with a fresh medium, and further cultured at 27 ° C. for 5 days, and the culture solution was collected. Centrifuge the clarified supernatant and dilute and add to the culture medium of Sf21 cells cultured on a flat surface. After culturing for 1 hour, add 1% agarose gel containing the final concentration of 0.1 mg / mL X-gal. The culture was further performed at 27 ° C. for 5 days. Next, 1% agarose gel containing a final concentration of 0.1 mg / mL X-gal was overlaid and cultured at 27 ° C. for 5 days. Blue plaques, which are recombinant viruses, were picked up and treated overnight in 5 mL of TMN-FH insect medium (plaque assay method). The supernatant was diluted again and added to the culture medium of Sf21 cells cultured on a flat surface. After 1 hour of culture, 1% agarose gel containing 0.1 mg / mL X-gal at a final concentration was added, and further at 27 ° C for 5 days. Culture was performed and the plaque assay was repeated three times to purify the recombinant virus.

ここで作製したイヌG-CSFをコードするDNA(配列番号6)を含む組換えウイルスをrAcNPV-CaG-CSFとした。   The recombinant virus containing the canine G-CSF-encoding DNA (SEQ ID NO: 6) prepared here was designated as rAcNPV-CaG-CSF.

(3)昆虫細胞Sf21でのイヌG-CSFの発現
上記(2)で得られた組換えウイルスを27℃下培養したSf21に感染させた。27℃下5日間培養し、培養上清を回収した後2,000G,10分遠心しその上清を回収した。
(3) Expression of canine G-CSF in insect cells Sf21 The recombinant virus obtained in (2) above was infected with Sf21 cultured at 27 ° C. After culturing at 27 ° C. for 5 days, the culture supernatant was collected and then centrifuged at 2,000 G for 10 minutes to collect the supernatant.

実施例12 イヌG-CSFの検出
実施例11で得られたイヌG-CSFをウエスタンブロッティング法によって検出した。培養上清をアトー(株)製のパジェル中、SDS−PAGEに供した。その後、アトー(株)製のクリアブロットメンブランに常法に従ってブロッティング後、メンブランを、抗ヒトG-CSFポリクローナル抗体を含むウサギ血清を含むブロックエース(大日本製薬(株)製)溶液に6時間反応させ、0.02%Tween20を含むPBSにて3回洗浄し、さらにペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ウサギIgG(バイオラット(株)製)を含むブロックエース溶液に6時間反応させ、同様に洗浄した後、コニカ(株)製のコニカイムノステインHRP1000にて発色を行った。その結果、約20kDのバンドを検出した。イヌG-CSFの推定分子量がおよそ20kDaであることから、実施例11の培養上清中にイヌG-CSFが発現したものと考えられる。
Example 12 Detection of Dog G-CSF The dog G-CSF obtained in Example 11 was detected by Western blotting. The culture supernatant was subjected to SDS-PAGE in a pagel made by Ato Corporation. Then, after blotting according to a conventional method on a clear blot membrane manufactured by Ato Co., Ltd., the membrane was reacted for 6 hours with a solution of Block Ace (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) containing rabbit serum containing anti-human G-CSF polyclonal antibody. And washed 3 times with PBS containing 0.02% Tween 20, and further reacted with a block ace solution containing peroxidase-labeled goat anti-rabbit IgG (manufactured by Biorat Co., Ltd.) for 6 hours. Coloring was performed with Konica Immunostain HRP1000 manufactured by Co., Ltd. As a result, a band of about 20 kD was detected. Since the estimated molecular weight of canine G-CSF is approximately 20 kDa, it is considered that canine G-CSF was expressed in the culture supernatant of Example 11.

実施例13 昆虫細胞生産イヌG-CSFの精製
実施例11で得られた昆虫細胞生産イヌG-CSFを含む細胞培養上清を、限外ろ過法により、脱塩およびHCO60を含む20mM酢酸緩衝液(pH5)にバッファー置換を行った。次に、20mM酢酸緩衝液(pH5)で平衡化したカチオン交換担体であるスルフォプロピルセファロース(アマシャム社製)を用意し、イヌG-CSFを含む溶液を導入した。十分にカラムの洗浄を行った後、100mMNaClを含む溶液により溶出を行った。イヌG-CSFを含む溶出液を限外ろ過法により、脱塩およびHCO60を含む20mM酢酸緩衝液(pH5)にバッファー置換を行った。次に、HCO60を含む20mM酢酸緩衝液(pH5)で平衡化したバイオゲルHT(バイオラッド社製)を用意し、イヌG-CSFを含む溶液を導入した。フロースルー画分および20mM酢酸緩衝液に洗浄した画分を回収し、最後に脱塩操作を行った。得られたサンプルをSDS−PAGEを行い、銀染色によるゲル染色を行い、イヌG-CSFの単一化を確認した。さらにイメージアナライザー(Bio-Rad社製)により染色したゲルを用いた純度検定を行った結果、95%の純度を確認することができた。また、エンドトキシン含量は0.9ng/mg蛋白量であった。
Example 13 Purification of insect cell-producing canine G-CSF The cell culture supernatant containing the insect cell-producing canine G-CSF obtained in Example 11 was desalted and 20 mM acetate buffer containing HCO60 by ultrafiltration. Buffer replacement was performed at (pH 5). Next, sulfopropyl sepharose (manufactured by Amersham), which is a cation exchange carrier equilibrated with 20 mM acetate buffer (pH 5), was prepared, and a solution containing canine G-CSF was introduced. After thoroughly washing the column, elution was performed with a solution containing 100 mM NaCl. The eluate containing canine G-CSF was subjected to desalting and buffer replacement with 20 mM acetate buffer (pH 5) containing HCO60 by ultrafiltration. Next, Biogel HT (manufactured by Bio-Rad) equilibrated with 20 mM acetate buffer (pH 5) containing HCO60 was prepared, and a solution containing canine G-CSF was introduced. The flow-through fraction and the fraction washed with 20 mM acetate buffer were collected, and finally desalted. The obtained sample was subjected to SDS-PAGE and subjected to gel staining by silver staining to confirm the unification of canine G-CSF. Furthermore, as a result of conducting a purity test using a gel stained with an image analyzer (manufactured by Bio-Rad), a purity of 95% could be confirmed. The endotoxin content was 0.9 ng / mg protein.

実施例14 イヌG-CSFの活性測定
実施例13で生産されたイヌG-CSFの活性測定はNFS-60細胞(ATCCより入手)を用いて以下のようにして行った。NFS-60をRPMI1640/10%FBS培地に懸濁し、2.2×105cells/mLに調製し、96穴microplateに100μL添加した。さらにイヌG-CSFサンプル10μLを添加し、5%CO2、37℃条件下、24時間培養し、cell counting kit-8を用いて細胞増殖の程度を測定した。すなわち、kitのWST-8を各穴2μLずつ添加し、2.5時間培養後、ELISA Plate reader(pharmacia社製)によりA450を測定した。その結果を図2に示す。サンプル量の増加に従ってNFS-60細胞の有意な増殖が認められたことから、イヌG-CSFの活性が確認された。
Example 14 Activity Measurement of Canine G-CSF The activity measurement of canine G-CSF produced in Example 13 was performed as follows using NFS-60 cells (obtained from ATCC). NFS-60 was suspended in RPMI1640 / 10% FBS medium, adjusted to 2.2 × 10 5 cells / mL, and 100 μL was added to a 96-well microplate. Furthermore, 10 μL of a canine G-CSF sample was added, cultured under 5% CO 2 and 37 ° C. for 24 hours, and the degree of cell proliferation was measured using cell counting kit-8. That is, 2 μL of each kit WST-8 was added, cultured for 2.5 hours, and then A450 was measured by ELISA Plate reader (Pharmacia). The result is shown in FIG. Significant proliferation of NFS-60 cells was observed with increasing sample volume, confirming the activity of canine G-CSF.

実施例15 精製イヌG-CSFの糖鎖修飾
実施例13で精製されたイヌG-CSFを50mM酢酸緩衝液下O-グリコシダーゼを添加し、37℃で一晩処理後、SDS-PAGEを行った結果、分子量の低下を確認することができた。すなわち、昆虫型O型糖鎖の修飾をうけたものと考えられる。
Example 15 Sugar Chain Modification of Purified Canine G-CSF SDS-PAGE was performed after adding canine G-CSF purified in Example 13 with O-glycosidase in 50 mM acetate buffer overnight at 37 ° C. As a result, a decrease in molecular weight could be confirmed. That is, it is thought that the insect type O sugar chain was modified.

実施例16 精製イヌG-CSF水溶液の不溶性微粒子
実施例13で精製されたイヌG-CSFを用いて製剤化検討を行った。イヌG-CSFを20mMクエン酸緩衝液(pH7.0)、0.15MNaClを含む溶液にHCO60を添加したものとしていないものを用いて限外ろか法により脱塩し、最終濃度が1%になるようにアラビアゴムを添加した。すなわち、界面活性剤HCO60を添加または添加しない製剤を用意しガラスバイアルにそれぞれ1mLになるように調合し、4℃、1週間溶液状態で保存した場合のイヌG-CSFの残存活性を実施例14に示す方法に従って比較した。同時に不溶性微粒子測定を行った。その結果、HCO60を添加した場合、残存活性は90%以上であったのに対し、無添加の場合は残存活性が検出限界以下であった。また不溶性微粒子については、HCO60を添加した場合、粒子径8から12μmの不溶性微粒子が6000個以下であったのに対し、無添加の場合は粒子径8から12μmの不溶性微粒子が90000個存在した。
Example 16 Insoluble fine particles of purified canine G-CSF aqueous solution Formulation was examined using canine G-CSF purified in Example 13. Canine G-CSF is desalted by ultrafiltration using a solution containing 20 mM citrate buffer (pH 7.0) and 0.15 M NaCl without adding HCO60, so that the final concentration is 1%. The gum arabic was added. That is, preparations with or without the addition of the surfactant HCO60 were prepared and prepared in glass vials to 1 mL each, and the residual activity of canine G-CSF when stored in a solution state at 4 ° C. for 1 week was determined as Example 14. Comparison was made according to the method shown in. At the same time, insoluble fine particles were measured. As a result, when HCO60 was added, the residual activity was 90% or more, whereas when it was not added, the residual activity was below the detection limit. As for the insoluble fine particles, when HCO60 was added, the number of insoluble fine particles having a particle size of 8 to 12 μm was 6000 or less, whereas in the case of no addition, 90000 insoluble fine particles having a particle size of 8 to 12 μm existed.

実施例17 マウスを用いた急性毒性試験
実施例16で調製したイヌG-CSFの急性毒性試験を実施した。Crj:CD-1(ICR)マウス1群5匹(メス)に対して、皮下投与を行った。用量は1μg/頭、10μg/頭、100μg/頭、1mg/頭、10mg/頭 の5用量を設定し、投与した。投与後から投与14日間一般状態観察、体重測定は週1回、14日後に剖検を行ったところ、異常を示す症状は見られなかった。
Example 17 Acute toxicity test using mice Acute toxicity test of canine G-CSF prepared in Example 16 was performed. Crj: CD-1 (ICR) mice were administered subcutaneously to 1 group of 5 mice (female). The doses were set to 5 doses of 1 μg / head, 10 μg / head, 100 μg / head, 1 mg / head, and 10 mg / head. After the administration, the general condition was observed and the body weight was measured once a week for 14 days, and an autopsy was conducted after 14 days. No abnormal symptoms were observed.

実施例18 イヌを用いた毒性試験
実施例16で調製したイヌG-CSFをイヌに投与し毒性試験を実施した。ビーグル犬3頭に対して、皮下投与を行った。用量は5μg/頭、25μg/頭を設定し、週2回1カ月投与した。投与1回目前後および投与最終回直後に採血を実施し、白血球数および好中球の増減、その他一般状態観察を実施した。その結果、G-CSFの薬効である白血球数および好中球の増加を確認し、一般状態は全く異常は見られなかった。
Example 18 Toxicity test using dogs The dog G-CSF prepared in Example 16 was administered to dogs to conduct toxicity tests. Subcutaneous administration was performed on 3 beagle dogs. The dose was set at 5 μg / head and 25 μg / head and administered twice a week for one month. Blood was collected before and after the first administration and immediately after the last administration, and the number of leukocytes and neutrophils were increased and decreased, and other general conditions were observed. As a result, the increase in white blood cell count and neutrophil, which are the drug effects of G-CSF, was confirmed, and no abnormality was observed in the general state.

本願の発明によれば、G-CSF活性を有するタンパク質を高純度に製造することが可能になり、注射剤等の医薬品を提供可能になる。   According to the invention of the present application, a protein having G-CSF activity can be produced with high purity, and a pharmaceutical such as an injection can be provided.

実施例6で昆虫細胞で発現させたネコG-CSFについて、マウスNFS-60細胞を用いた細胞増殖能を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the cell growth ability using the mouse | mouth NFS-60 cell about the cat G-CSF expressed in the insect cell in Example 6. FIG. 実施例14で昆虫細胞で発現させたイヌG-CSFについて、マウスNFS-60細胞を用いた細胞増殖能を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the cell growth ability using the mouse | mouth NFS-60 cell about the dog G-CSF expressed by the insect cell in Example 14. FIG.

Claims (7)

顆粒球コロニー刺激因子を含む培養上清に界面活性剤を添加し、カチオン交換担体に接触させ、次いでアフィニティークロマト担体に接触させる顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法。 A high-purity production method of granulocyte colony stimulating factor comprising adding a surfactant to a culture supernatant containing granulocyte colony stimulating factor, bringing the surfactant into contact with a cation exchange carrier, and then contacting with an affinity chromatography carrier. 顆粒球コロニー刺激因子が、ネコまたはイヌ顆粒球コロニー刺激因子であることを特徴とする請求項1記載の顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法。 The method for producing a granulocyte colony stimulating factor according to claim 1, wherein the granulocyte colony stimulating factor is a cat or canine granulocyte colony stimulating factor. カチオン交換担体がスルフォプロピル交換担体であることを特徴とする請求項1または2記載の顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法。 3. The method for producing a granulocyte colony-stimulating factor with high purity according to claim 1, wherein the cation exchange carrier is a sulfopropyl exchange carrier. アフィニティークロマト担体がハイドロキシアパタイト担体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法。 The method for producing a granulocyte colony-stimulating factor with high purity according to any one of claims 1 to 3, wherein the affinity chromatography carrier is a hydroxyapatite carrier. 顆粒球コロニー刺激因子を含む培養上清が、昆虫由来であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法。 The high-purity production method of granulocyte colony stimulating factor according to any one of claims 1 to 4, wherein the culture supernatant containing granulocyte colony stimulating factor is derived from insects. 顆粒球コロニー刺激因子が天然型で、純度95%以上の注射剤として調製可能な請求項1〜5のいずれか1項記載の顆粒球コロニー刺激因子の高純度製造法。 The method for producing a granulocyte colony stimulating factor according to any one of claims 1 to 5, wherein the granulocyte colony stimulating factor is a natural type and can be prepared as an injection with a purity of 95% or more. 顆粒球コロニー刺激因子、界面活性剤を含み、純度95%以上の注射剤1mLとしたとき、粒子径が8から12μmの不溶性微粒子が6000個以下であることを特徴とする顆粒球コロニー刺激因子を含む水溶液。 A granulocyte colony stimulating factor comprising 6000 or less insoluble fine particles having a particle size of 8 to 12 μm when containing 1 mL of an injection with a purity of 95% or more, comprising granulocyte colony stimulating factor and surfactant An aqueous solution containing.
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