JP2007533665A - 新規g−csf結合体 - Google Patents

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Abstract

本出願は、PEG分子が、未変性G-CSF一次配列の17位のシステイン残基、またはG-CSF類似体の対応する位のシステイン残基に結合する新規PEG-G-CSF結合体に関する。本出願は、このような結合体の製造方法も説明し、当該方法は、以下のステップからなる。(i)G-CSFタンパク質をタンパク質の可逆的変性を誘発する状態にさせる。(ii)変性状態下で、ステップiで得られる変性タンパク質をチオール反応性PEGと結合する。(iii)ステップiiで得られる結合を生物学的に活性なG-CSF-PEGを得る結合の再生を促進する状態にさせる。

Description

本発明は、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)の部位特定化学変性に関連する。
本発明の背景
生体内で主な顆粒球生成の制御因子である顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)は、現在、増殖、分化および顆粒球系統の細胞の生存を刺激する薬学的に活性なタンパク質を意味する。ヒトG−CSFは、骨髄でマクロファージおよび間質細胞により生成されるサイズが約20kDaの顆粒球である(Fibbeら、1989年、Interleukin 1 and poly(rl).poly(rC) induce production of granulocyte CSF, macrophage CSF,and granulocyte−macrophage CSF by human endothelial cell,Exp Heniatol.,Mar 17(3),229−34)。このヒトG−CSFは、最初に、ヒト膀胱癌細胞株名5637の調整培地から精製された(Welteら、1985年、Purification and biochemical characterization of human pluripotent hematopoietic colony−stimulating factor,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82,1526〜1530)。ヒトG−CSFをコード化するDNA配列の決定(日本国特許出願公開公報第500636/88)は、組換え遺伝技術により、ヒトG−CSFの生成を可能にした。大腸菌で発現されたG−CSFは、グリコシル化の欠如および細菌発現に付随するN末端メチオニル残基において、自然材料と異なる(Luら、1989年、Disulfide and secondary structure of recombinant human granulocyte colony−stimulating factor,Arch.Biochem.Biophys 268,81〜92)。
G−CSFの臨床使用(Nemunaitis J.,1997年、A comparative review of colony−stimulating factor,Drugs 54,709〜729;Welte K.ら,1996年、Filgrastim(r−metHug−CSF):The first 10 years,Blood 88,1907〜1929で概説)は、化学療法で治療された癌患者において最初の臨床試験として、1986年に開始し(Bronchud M.H.ら、1987年、Phase I/II study of recombinant human granulocyte colony−stimulating factor in patients receiving intensive chemotherapy for small cell lung cancer,Br.J.Cancer 56,809〜813)、現在、好中球減少症の治療に広く使用されている。好中球減少症は、先天性欠損、薬物療法後の骨髄の抑制、および感染を含む幅広い疾患状況で引き起こる。この状態は、細胞障害性化学療法を受けた癌患者にも生じる。そして、好中球減少症は、細菌および二次感染の原因となり、多々、入院を必要とする。G−CSFは、好中球減少症の期間を減少または防止することができる。1991年、米国食料医薬品局は、化学療法中または後に好中球減少症を煩う患者によるニューポジェン(Newpogen)(フィルグラスチム、rh−met−huG−CSF)の使用を認可した。G−CSFを用いた治療は、より良い抗腫瘍効果を可能にしうる、高用量高強度スケジュールを可能にする(Morstyn D.およびDexter T.M.、1994年、Neupogen(r−metHuG−CSF)in Clinical Practice、Marcel Dekker,New York)。後に、骨髄移植での使用が、世界各地で、また、最近、重度の慢性先天性好中球減少症の治療の使用が認可された。ニューポジェンは、移植における末梢血前駆細胞の動員に応用の可能性がある(Hermanら、1996年、Characterisation,formulation,and stability of Neupogen(Filgrastim),a recombinant human granulocyte−colony stimulating factor.,Pharm Biotechnol.9,303〜28)。
80以上のポリペプチド薬物が、米国で売りに出され、350以上が臨床試験を受けている。臨床試験の薬物の約3割は、ポリペプチドであるが、これらの薬物は、通常、生体内半減期において短い。多くの要因は、タンパク質分解による崩壊、肝臓濾過および免疫原性および抗原性反応のような循環からのペプチドの除去に関係する。さらに、ほとんどのポリペプチド薬物は、皮下または静脈内注入により与えられなければならなく、通常の低溶解度も問題かもしれない。
これらの弱点を克服するために、酵素および抗原性副作用による分解を削減するためにペプチドアミノ酸配列の変更、または半減期向上のために免疫グロブリンまたはアルブミンに融着し、リポソームのような送達に合体するという、ある方法が提案された。G−CSFに関する限り、多くの特許出願が、このような方法を使用して出願され、論文も発表された。一次配列のこれらの論文の多様性において、以下を引用する。
米国特許第5,214,132は、未変性G−CSFアミノ酸の代わりに、変異タンパク質がそれぞれアラニン(Ala)、スレオニン(Thr)、チロシン(Tyr)、アルギニン(Arg)およびセリン(Ser)を持つ、1、3、4、5および17位で未変性のrhG−CSFと異なるヒトG−CSFの遺伝的変異を報告している(Kugaら、1989年、Mutagenesis of human granulocyte colony stimulating factor、Biochem.Biophys.Res.Commun.159,103〜111も参照)。
M.Okabeら(In vitro and in vivo hematopoietic effect of mutant human granulocyte conoly stimulating factor、1990年、Blood 75(9)5月1日、1788〜1793)は、アミノ酸が、rhG−CSFのN末端領域の5配位座で置換えられたrhG−CSFの誘導体を報告した。誘導体は、二つの検定でマウスおよび/またヒト骨髄前駆細胞で無処理のG−CSFより高い特異的活性を示した。
米国特許第5,218,092は、未変性G−CSFアミノ酸の代わりに、変異タンパク質がそれぞれアラニン(Ala)、スレオニン(Thr)、チロシン(Tyr)、アルギニン(Arg)、セリン(Ser)、アスパラギン(Asn)およびセリン(Ser)を持つ、1、3、4、5、17、145および147位で未変性のrhG−CSFと異なるヒトG−CSFの遺伝的変異を公開した。
WO01/04329−Aは、1、2、3または17位で未変性のrhG−CSFと異なるrhG−CSF変異タンパク質を報告した。
WO02/20766−Aおよび02/20767は、ヒスチジンにより置換られるG−CSF類似体の構成を開示した。
WO02/077034−Aは、一つまたはそれ以上のT細胞エピトープの除去またはMHCアロタイプの数の減少により得た、減少した免疫原性をもつ変性G−CSFを報告した。
除去率の削減、安定性の向上またはタンパク質の抗原性の破壊のための代替方法は、タンパク質がポリ(エチレングリコール)鎖の使用により化学的に変更される、ペグ化である。ポリ(エチレングリコール)(PEG)が適切にポリペプチドに連結されると、酵素活性または受容体認識のような生物学的機能が維持されうる一方でその特性の多くを変更する。PEG結合体は、タンパク質の表面を覆い、ポリペプチドの分子サイズを増加する、よって、肝臓の限外濾過を削減し、抗体または抗原プロセシング細胞の接近を阻止し、タンパク質分解酵素のよる分解を削減する。最終的に、PEGは、その物理化学的性質を分子に伝達する、よって生体内分布およびペプチドおよび非ペプチド薬物の溶解性も変更する。ペグ化の一般的な方法および結果の概説においては、以下の発表および特許の他の論文を参照のこと。
基本的と考えられる、Davisら、米国特許第4,179,337、Non immunogenic polypeptide、1977年。
Delgado C.ら、1992年、The uses and properties of PEG−linked proteins,Crit.Rew.Ther.Drug Car.Sys,9(3,4),249〜304。
Zalipsky S.,1995年、Ad.Drug Del.Rev.:Chemistry of polyechylene glycol conjugates with biologically active molecules 16,157〜182。方法のコレクションおよび重要な報告が記載されている。
F.M.Veronese,2002年、Peptide and Protein PEGylation:a review of problems and solutions,Biomaterials,1〜13;F.M.Veronese and J.M.Harris編、Ad.Drug Del.Rev.、追加の論文コレクションが記載されている、Theme issue on“Peptide and Protein Pegylation I”、2002年、54,453〜606。
Harris J.M. and Veronese F.M.,Ad.Drug Del.Rev.,Theme issue on“Peptide and Protein Pegylation II−clinical evaluation”、2003年、55:1259〜1350)。
WO995377は、小さいPEG部分分子のステップ−ワイヤー取付け、次に大きいPEG誘導体の付加を伴い、立体的にインターフェロン部位の修正を可能にするPEG−INFベータ結合体の生成方法を開示した。
タンパク質のペグ化方法を記載した他の発表は、F.M.Veronese、2001年、Peptide and protein PEGylation.A review of problems and solutions,Biomaterials, Vol.22(5),405−417。
R.S.Goodsonら、1990年、Site directed PEGylation of recombinant interleukin−2 at its glycosilation site,Biotecnology,Nature publishing,Vol 8(4),343〜346。
以下を含む、本もこの技法において出版された。
Poly(ethylene glycol)Chemistry and Biological Application,J.Milton Harris and Samuel Zalipsky編、1997年、ACS Symposium Series 680。
Poly(ethylene glycol)Chemistry,Biotechnical and Biological Applications,J.M.Harris edr.,1992年、Plenum Press。
現在まで、半減期の延長または生体内免疫原性の減少などのタンパク質のペグ化による一般的な利点が、よく知られている。数多くの研究が、抗体および抗体断片をペグ化するため、および異種原性的に投与して免疫原性を減少するために実行された。
いくつかの他の研究は、A.P.Chapman in A.D.D.R.,2002年、PEGylated antibodies and antibody fragments for inproved therapy:a review 54,531〜545により報告されるように、ペグ化後、抗体または抗体断片の変更された生体内分布は、正常な組織では高レベルでない、腫瘍の多大な蓄積を導くことを示す。
Schering−Ploughは、12kDaモノメトキシポリエチレングリコールをインターフェロンα−2b(イントロンA)に結合することによる新規薬物を開発した。この新規薬物は、著明な臨床利益を提供しながら、持続型インターフェロンαタンパク質の必要条件を満たす(Y.Wang,S.Youngster,M.Graceら、2002年、Structural and biological characterization of pegylated recombinant interferon alpha−2b and its implications,A.D.D.R.54,547〜570)。
文献は、結果として、週2回の代わりに週1回の投与スケジュールとなる、持続的吸収および肝臓浄化の減少を示す、高分子量PEGに結合されたインターフェロン、つまり、ペグインターフェロンα−2a(40kDa)(つまり、40kDa分枝ポリエチレングリコール部分に結合されたインターフェロンα2a)も記述している(K.R.Reddy,M.W.Modi,S.Pedder,2002年、Use of peginterferon alpha−2a(40kDa)(Pegasys)for the treatment of hepatitis C,A.D.D.R.54,571〜586)。
米国特許第4,766,106は、ポリエチレングリコールまたはポリオキシエチル化ポリオールから選択された、水ポリマーに選択的に結合するタンパク質を使用した医薬組成物に対するタンパク質の溶解性の増加を開示した。
米国特許第5,093,531および5,214,131において、Sanoら発明者は、ポリエチレングリコール誘導体がペプチドのグアニジン基を変更できると報告した。
米国特許第5,122,614は、水性緩衝液中のタンパク質のアミノ基と容易に反応するPEG(ポリエチレングリコール−N−炭酸スクシンイミド)の新形態を開示した。
米国特許第5,252,714でHarrisらは、アミノ基との結合のためにポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドの生成および使用を報告した。
欧州特許出願0,236,987および0,539,167は、タンパク質、ペプチドおよび遊離アミノ基を持つ有機化合物の変更のために、PEGの新規イミデート誘導体および他の水性ポリマーを開示した。
いくつかの論文および特許は、特にG−CSFおよびそのペグ化を論じている。米国特許第5,985,265で、Kinstlerらは、N末端的にタンパク質を変更する新方法を開示している。還元アルキル化を使用して、最終産物(水性ポリマーへのアミノ結合をもつタンパク質)は、アミノ結合をもつ同じポリマー−タンパク質結合より遥かに安定していることが発見された。研究論文において、O.Kinstlerらは、rhG−CSFをポリエチレングリコールに結合する部位特定方法を記述している(2002年、Mono−N−terminal poly(ethylene glycol)−protein conjugates,A.D.D.R.54,477〜485)。この選択性は、pH5でPEGプロピオンアルデヒドをもつタンパク質の還元アルキル化を実施することにより達成される。rhG−CSFおよびrhMGDFを使用した実施例として、これらのタンパク質の供給特性および治療価値を向上するための本方法の応用を実際に示す。
WO9903887は、システイン残基が自然に存在するタンパク質配列に投入される、部位特定突然変異により得られたG−CSF誘導体を開示している。これらの誘導体は、任意でペグ化される。
WO90/06952は、遊離アミノまたはカルボキシル基を介して結合したPEG鎖を使用して化学的に変更されたG−CSFを開示している。このPEG変更G−CSFは、体内で延長された半減期をもち、好中球減少症からの回復を促進し、基本的に同じ生物学的活性をもつ。
WO00/44785は、優れた安定性、高溶解度、強化された血中半減期および血漿滞留時を含む改善された性質を示す、1〜5PEG鎖に結合したrhG−CSFの結合を報告している。
WO90/06952は、基本的に、体内で同じ生物学的活性、長い半減期をもつ、PEGを使用して化学的に変形され、日本国特許出願公開公報第500636/88で開示された方法により生成された、ヒトG−CSFの遺伝的変異を開示している。さらに、このG−CSF−PEG結合体は、好中球減少症からの回復を促進しうることが観察されている。
WO03/006501−Aは、アミノ酸配列の少なくとも一つのアミノ酸残基および少なくとも一つの非ポリペプチド部分分子結合体をもつ、未変性rhG−CSFと異なるrhG−CSFを開示している。
WO89/06546は、生物学的活性の維持および血中哺乳類半減期を増加する、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールホモポリマーに結合された、CSF−1の遺伝的変異を開示している。
WO90/06952は、アミノ酸残基のアミノ基またはカルボキシル基のいずれかを介してポリエチレングリコールと結合する新しく化学的に変更されたG−CSFを報告している。
異なる構造および性質を持つPEG−G−CSF結合体が、さらに欧州特許第0,335,423で開示された。
他のポリマー変更されたG−CSFが、WO02/20033およびWO02/20034で開示された。
ペグ化されたG−CSFも、タンパク質の異なる投与速度、つまり、肺送達を研究するために使用された。これは、R.W.Nivenら、1994年、Pulmonary absorption of polythylene glycolated recombinant human granulocyte−colony stimulating factor(PEG rhG−CSF),J.Controlled Release 32,177〜189で報告された。
最後に、PEG−G−CSFの物理的性質は、Satake−Ishikawa、1992年、Chemical modification of recombinant human granulocyte colony−stimulating factor by polyethlene glycol increases its biological activity in vivo,Cell Struct Funct.17,157〜160により記述されている。
上述のG−CSF結合体は、タンパク質アミノ基を介して結合により得られる。SH基の官能化により生成された誘導体は、今のところ、ない。これは、多分、本基がタンパク質の三次構造に組み込まれており、アクセスするのが非常に難しいためである。
本発明は、この問題を解決し、高純度および物理的に活性である単一産物としてG−CSF−PEG結合体ができる簡単な方法を提供する。
本発明は、治療的使用に適切なG−CSF形成の生成に関与する問題を解決する方法を開示する。治療におけるタンパク質およびタンパク質中のG−CSFの応用において、当該分野で既知であることは、高除去率、タンパク質分解による崩壊およびさらには免疫原性反応のため、生体内での短い半減期という制限である。
本発明の目的は、ポリ(エチレングリコール)(つまりPEG)の一鎖が、未変性のシステイン17アミノ酸残基を介して、共有結合で結合される、新規活性PEG−G−CSF結合体である。本発明の目的に使用されるG−CSF分子は、未変性分子と同様、N末端メチオニル残基(フィルグラスチム)と組換えしたものである。
代替的にG−CSFの類似体が使用できる。本明細書の類似体は、自然に存在するタンパク質の一次構造の保存およびその生物学的活性を維持する産物と定義する。好ましくは、これらの類似体は、ヒト配列の一つまたはそれ以上のアミノ酸を他のアミノ酸に置換える組換え技術により生成される。これらは、通常変異タンパク質と呼ばれる。
本発明のさらなる目的は、PEGを生物学的活性タンパク質に結合するための新しい工程である。多くのPEG結合体の応用は、ポリペプチドまたはタンパク質のような不安定な分子を処理する、従って、結合反応は、軽い化学的状態が必要とされる。ポリマー結合に適したタンパク質の最も一般的な反応基は、リジンのエプシロンアミノ基およびN末端アミノ酸のαアミノ基である。N末端アミンまたは遊離型リジンのいずれも、あらゆるタンパク質またはペプチドおよびタンパク質/ペプチド中のG−CSFに、ほぼいつも存在する。そして、それらは、容易に反応するため、PEGは、これらのアミノ基を介してタンパク質と頻繁に結合される。実際、WO00/44785は、PEG鎖がリジンまたはNH2末端残基に結合するG−CSF−PEG結合体を開示した。この結合は、G−CSFで、4リジン(リジン16、リジン23、リジン34、リジン40)、1α末端遊離アミノ基の存在、およびそれら全ての水混合溶媒への接触が可能である。報告されたケースにおいて、結合体混合物は、有益な使用のために分離および特徴づけされなければならない、異なる部位で結合されたPEGをもつタンパク質種の多様性により示される。結合の多様性の問題を克服するために、ある著者は、pKaが約9.5であるので、リジンε−アミンはpH8以上で良好なヌクレオフィル(Nucleophyl)であり、N末端アミノ酸のα−アミノ基がリジンより塩基性が低く、低いpHで反応するという事実の有用した。反応pHは、よって、結合の選択性を達成するのに重要であり、従って、簡易化された混合物の産物が得られる。
米国特許第5,985,265において、この性質が利用され、約pH5の反応を使用して優先的にN末端アミノ酸残基を変更する化学的方法が、開示された。このケースにおいて、反応は未完全で、非常に低い程度でリジンアミノ基も反応しうるが、優先的にN末端アミノ酸残基に対して反応した。混合物の獲得は、よって産物の所望する均一性に達するために精製されなければならない。
タンパク質における他の重要な潜在的な反応残基は、当該分野ですでに既知の方法で反応させた、モノメトキシ−PEG−マレイミド(m−PEG−マレイミド)、m−PEG−o−ピリジルジスルフィド、m−PEG−ビニルスルホンなどのいくつかのチオール反応性PEGに対して非常に反応するチオール基である(Veronese F(2001)Peptide and protein PEGylation:a review of problem and solutions.Biomaterials 22,405〜417;Roberts MJら、(2002)Chemistry for peptide and protein PEGylation.Adv.Drug Deliv.Rev.54,459〜476)。
いくつかの論文は、システイン残基の特定のペグ化を記述している(Cantin AMら、2002年、Polyethlene glycol conjugation at Cys232 prolongs the half−life of alpha proteinase inhibitor.AmJ Respir Cell Mol Biol.:27(6):659〜65;Leong SRら、2001年、Adapting pharmacokinetic properties of a humanized anti−interleukin−8 antibody for therapeutic applicaiotns using site−specific pegylation Cytokine.16(3):106−19;Collen Dら、2000年、Polyethylene glycol−derivatized cysteine−substitution variants of recombinant staphylokinase for single−bolus treatment of acute myocardial infarction.Circulation 102(15):1766〜72;Goodson RJら、1990年、Site−directed pegylation of recombinant interleukin−2 at its glycosylation site Biotechnology 8(4):343〜6;Paigeら、Prolonged circulation of recombinant human granulocyte−colony stimulating factor by convalent linkage to albumin through a heterobifunctional polyethylene glycol,Pharmaceutical Research,Vol.12,No.12,1995年)。
あいにく、システイン残基は、遊離形態でタンパク質にほとんど存在せず、さらに、これらは、通常、システインにジスルフィドとして存在する。遊離であるとき、これらは、しばしば、分子の活性領域に関与する。さらに、これらは、アクセスが難しい分子領域に存在する。例えば、これらは、狭い疎水性間隙に組み込まれており、一部が溶媒に曝されているだけである。これは、これらの残基を化学的に阻害し、自然条件下で、非常にゆっくりまたは非常に低収量の反応であることを意味する。
rhG−CSF一次配列において、五つのシステインがある。そのうち四つは、二つのジスルフィド結合(システイン36−システイン42、システイン64−システイン74)に関与するが、幸運にも一つのシステイン17は遊離である。Arakawaら(1993年)は、システイン17は、未変性構造下で、親水性剤、ヨード酢酸によるカルボキシメチル化にアクセス可能ではないが、rhG−CSFが変性されると、完全に反応性になることを報告している。他の実験において、遊離スルフィドリルは、非変性状態下で、疎水性変性剤であるジチオビス−ニトロ安息香酸(DTNB)と非常にゆっくり反応する。これらの実験およびNMRにより評価された三次元構造から、遊離システイン残基は、分子の疎水性環境内に存在し、そのため、疎水性化剤は、よりアクセス可能であるのに、親水性アルキル化剤による化学的変性は、アクセス不可能であると仮定される。G−CSFの立体配座研究は、事実、17位の−SHがタンパク質の疎水性ポケットにあり、一部が溶媒に曝されているだけであることを示した。さらに、Wingfieldら(1988年、Characterization of recombinant−derived granulocyte−colony stinulating factor(G−CSF),Biochem J.11月15日;256(1),213〜8)は、17位でのシステインのセイン置換えは、タンパク質の物理学的および生学物的性質において、大きな変化を生じないことを発見した。
本発明は、システイン17のチオール基で特に結合する、G−CSF結合体の製造方法を発見した。
本方法は、以下のステップからなる。
i)G−CSFタンパク質をタンパク質の可逆的変性を誘発する条件にさらす。
ii)変性状態下で、ステップ(i)で得られる変性タンパク質をチオール反応性PEGと結合させる。
iii)ステップ(ii)で得られる結合を、結合の再生を促進し、所望の結合体をもたらす条件にさらす。
発明者により報告された生物学的実験は、上述の方法で生成されるPEG−G−CSF結合体は、細胞増殖検定で生物学的活性を維持する。
ステップ(i)の可逆性変性は、尿素、塩化グアニジンまたはイソチオシアネート、ジメチル−尿素、高天然塩濃度および溶媒(例えば、アセトニトリル、アルコール類、有機エステル、ジメチルスルホキシド)のような一つまたはそれ以上の変性剤の存在下で実行される。可逆化学変性において、変性におけるタンパク質は、未変性の構造および機能の双方を失うが、変性剤の除去によって、構造または機能性質のいずれかを回復することを意味する。このような変性剤(等)の存在下で、タンパク質が変性され、システイン−17のチオール基が曝され、官能化のためにアクセスが可能になる。変性工程は、遠紫外CDスペクトルにより監視されうる。変性剤の量は、使用される変性剤により、当該分野に既知の者によって選択されうる。
変性剤は、尿素、塩化グアニジン、イソチオシアネートまたはジメチル−尿素であり、そのような変性剤は、好ましくは2Mより高濃度、より好ましくは3Mより高濃度、さらに好ましくは2から4Mの濃度である。例えば、塩化グアニジンの場合、塩化グアニジンの濃度は、好ましくは2Mより高い、より好ましくは3Mより高い、さらに好ましくは4Mから6Mである。
ステップ(ii)で得られた変性タンパク質を、変性状態を維持しながら、チオール基「チオール反応性PEG」に対して特定の反応性をもつ活性化PEGと反応させる。
チオール反応性PEGは、当該分野の者には既知である。好まれるのは、オルトピリジルジスルフィド、ビニルスルホン、N−マレイミド、ヨードアセトアミドである。
PEGは、直鎖または分枝鎖で、800から80.000Da、好ましくは5.000から40.000Daの分子量を持つ。
OPSS−PEG−OPSS、VS−PEG−VS、VS−PEG−OPSS、MAL−PEG−MAL、MAL−PEG−OPSS、MAL−PEG−VSのような二官能化PEGも、使用されうる。
反応の完結は、HPLCまたは比色定量テストによりチオール基の存在を監視することによる、通常の分析方法で評価することができる。
ステップ(ii)が完結したら、結合は、例えば、Mechanisms of protein folding,Pain RH(edt.),IRL−Press,Oxford U.K.,1994年およびMiddelberg APJ.Preparative protein refolding.Trends Biotechnol.20,437〜443,2002年(本明細書に参照として引用する)で開示されたような一般的な方法により、再生状態に曝すことにより再生され、元のαへリックス構造を得る。
一般的な方法は、透析、限外濾過、クロマトグラフィー方法による変性剤の除去に関与する。ステップi、ii、iiiで使用されたpHおよび温度は、当該分野に精通した者により選択され、使用される変性剤、活性ポリマーのタイプおよび分子量により異なる。
タンパク質のシステイン−S−S結合体の可逆的変性または切断が阻止されるため、状態および試薬は、選択されなければならない。
軽いpH値が好まれる。例えば、4から10、より好ましくは6から8、さらに好ましくは中立性に近い値である。
高分子量PEG(ポリマー)の結合において、高い温度が使用されると(例えば40℃)高収率が得られるが、0から30℃の低温度が、好まれる。
当業者にとって、上述の結合方法は、「束縛」システイン基からなる、一切のタンパク質の結合を生成するために使用されうることも理解する。
本方法の最初のステップは、好ましくは、5℃から50℃の間の温度で実行され、好ましくは20℃から40℃の間の温度である。
再生は、透析、限外濾過、クロマトグラフィーまたは稀釈により変性剤を除去することにより得られる。
モノ官能化タンパク質を生じる方法で実行された、G−CSFのチオール反応性PEGとの良好な結合は、本明細書で報告されるように、既知および広く利用されるペグ化の技術的および生物学的利点への道を固める。
提案された方法は、モル分子量、さらに重要なことには、分子の水力学的に多量の大幅な増加産物を得ることが可能である。
既知のように、PEGの水力学的量は、重量から予測される約3〜4倍と対応する。よって、本特許の実施例で記述したように、5000,10000および20000DaPEGとの結合は、約40000,50000および60000Daの量のタンパク質に対応する。
この産物量は、腎臓糸球体濾過の限界値を解決することで知られ、従って、血液の保持時間の著しい増加が、通常予想される。
よって、特許出願は、経口、投入、鼻または座剤または経皮的適用において、上述のように生成される結合からなる医薬組成物を開示している。
システイン残基(G−CSFの場合、これは、配列で残基番号17)のSH基を曝すための可逆的変性を結合のために使用する、本明細書で報告されたチオール結合工程は、アミノ基変性に基づく既存技術で報告されたそれより、より便利である。事実、アミノ基変性において、もしαアミノ酸残基のみを目標とするためにpHを低下して反応の特定性を上昇すると、一般的に、複数の製品が得られる。
ここで、提案された方法は容易に向上され、いくつかのステップが、最終産物を得るのに必要である。
i. 変性溶液での分解
ii. 粉末形状の反応性PEGの添加
iii. 変性剤の除去および透析またはカラムクロマトグラフィーによるタンパク質の再生
任意で、変性剤(つまり、グアニジンHCI、尿素またはたの変性剤)は、タンパク質の水性溶液に添加され、同時に反応性PEGをステップiiで添加する。変性剤は、尿素、塩化グアニジン、イソチオシアネートまたはジメチル−尿素で、このような変性剤は、好ましくは2Mより高濃度上、より好ましくは3Mより紅葉度、さらに好ましくは2から4Mの濃度である。例えば、塩化グアニジンの場合、塩化グアニジンの濃度は、好ましくは2Mより高い、より好ましくは3Mより高い、さらに好ましくは4Mから6Mである。
タンパク質PEG結合体の共通の問題は、酵素の場合には触媒活性、またはサイトカインなどのような配位子修飾の場合には認識の欠如に依存することは、既知である。
典型的な例は、結合後に生じるαインターフェロン活性の数倍低下である。
これは、われわれのG−CSFチオール修飾の場合には見られない。多分、この確かな様態は、われわれに技術により達成された一付着点、つまり、認識部位から離れたタンパク質の三次元構造のSHの位置に関する。我々の結合の元の生物学的活性の維持は、NFS−60細胞を使用した細胞培養で評価された。これらは、G−CSFに対して過剰な数の受容体を備えており、細胞の成長は、サイトカイン濃度に比例する。EC50として表現される(つまり、最大成長の50%を刺激する濃度)G−CSF活性は、報告された例および図n.10に例示されるように、未変性タンパク質に非常に類似していた。
本発明の多の側面において、二官能的に活性されるPEG誘導体(OPSS−PEG−OPSS、VS−PEG−VS、VS−PEG−OPSS、MAL−PEG−MAL、MAL−PEG−OPSS、MAL−PEG−VS)は、二つのG−CSF単量体が、PEGを介してシステイン17のチオール基で一緒に連結する二量体G−CSF(つまり、G−CSF−PEG−G−CSF)を生成するために使用されうる。このような得られた二量体の試験管内活性は、対応するG−CSFのペグ型のそれと匹敵する。これらの二量体の主な利点は、分子量増加による、生体内除去率(対応するG−CSFのペグ型と比較すると)の低下である。
実施例1:直接ペグ化によりrhG−CSFに結合される5kDaPEGの生成
5kDaメトキシ−PEG−オルトピリジル−ジスルフィドによるG−CSFの変形
メトキシ−PEG−オルトピリジル−ジスルフィド(1.81mg、0.360mol)を、試薬対rhG−CSFのモル比が10/1の2mlの緩衝液(0.5Mトリス,pH7.2)中の0.67mg、0.0356molのrhG−CSFに添加した。反応は、HPLCおよびSDS−PAGEにより検証される(以下を参照)PEG−G−CSF結合体の一定した形成に達するように、数時間、室温で進行させるために放置された。
PEG−OPSS−G−CSF結合体の特性
1.DTNB比色検定(Ellman)
5,5’−ジチオビス(2ニトロ安息香酸)(DTNB)のEllman試薬は、タンパク質および他の生物学システムの遊離チオールの推定を可能にする。本検定の感度は、チオレート陰イオンとDTNB(Habeeb A.F.S.A.、1972年、Reaction of protein sulphydryl group with Ellman’s reagent,Methods in Enzymology 25,457〜464)の反応から混合ジスルフィドと一緒に生成された、2−ニトロ−5−チオベンゾエート陰イオンの高モル吸光係数によるものである。これにより、未変性または結合タンパク質のスルフィドリル基の比率を検証できる。
2.SDS−PAGE
rhG−CSF誘導体化の量は、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により、質的に推定される。低度の架橋結合(60%アクリルアミド、0.8%ビスアクリルアミド)のゲルは、結合移動を可能にするために使用される。反応混合物は、異なる時間に分析される。Coomassieブルー染色により視覚化されたタンパク質は、主なスポットである出発材料未反応タンパク質と一緒にrhG−CSFに結合される5kDa PEG−OPSSC鎖に対応する、少量の新しい高分子量タンパク質種の存在を明らかにする。図1b参照。
3.RP−HPLC C4
反応混合物は、以下の容出条件によりC4 Vydacカラムを使用して逆相HPLCにより分析される。容出液A、水中で0.05%TFAおよびB、アセトニトリル中で0.05%TFA以下の直線勾配が使用された。4分間の40%B、18分で最大70%B、2分で95%B、6分間95%Bで留まり、2分で40%B。フローは、0.8ml/分で、UVランプは226nmである。反応の時間経過は、制限される量の結合形成を示し、多くのタンパク質は、未変形で容出された。図1a参照。
5kDaメトキシ−PEG−ビニルスルホンを用いたG−CSFの変形
メトキシ−PEG−ビニルスルホン(5.29mg、1.058mol)を、試薬対rhG−CSFのモル比が10/1の6mlの緩衝液(0.5Mトリス、pH7.2)中の2.18mg、0.116molのrhG−CSFに添加した。反応は、HPLCおよびSDS−PAGE(以下を参照)により検証されるPEG−G−CSF結合体の一定した形成に達するように、数時間、室温で進行させるために放置された。図2aまたはbは、異なる時間の反応混合物のHPLC曲線およびSDS−PAGEである。 図は、G−CSFの結合は行われたが、反応を数時間続行したにもかかわらず、非常に限られていることを示す。
実施例2:rhG−CSFの可逆的変形
リン酸緩衝液(0.1M、pH7.27)中のグアニジンHCI 8Mを、2、4e5モルの最終濃度に達するために、異なる量でrhG−CSF緩衝液に添加した。室温で4時間保温した後、混合物は、変性を除去し、pH3.5のG−CSF安定状態に達するため、酸性水溶液で透析された。
図3は、開始時のタンパク質および変形−再生プロセス後のCDスペクトルを示す。二次構造の回復は、治療前後の220〜208nm楕円率比から明らかである。以下の実験は、G−CSFが、元の構成に変性および再生されるかもしれないことを示す。
実施例3:変性条件下でのチオール試薬による5kDa PEG rhG−CSF結合体の生成
5kDaPEG−OPSSおよびPEG−VSのrhG−CSFへの結合
3a:最終濃度3M尿素に達するように、G−CSF緩衝液(トリス0.5M)に6M尿素、pH7.2を添加した。この溶液に、タンパク質モル毎の10モル試薬のモル比で、mPEG−OPSSまたはmPEG−VSを添加した。反応は、6時間、室温で進行させ、0.1N HCI添加により停止させた。
3b:最終変性剤濃度が2、4、6Mになるように、G−CSFを、リン酸緩衝液(0.1M、pH7.27)中の8MグアニジンHCIの溶液に添加した。前記変性G−CSFは、タンパク質モル毎の10モル試薬のモル比に達するために、PEG−OPSSまたはPEG−VSに添加された。室温で4時間後、反応は、HCI0.1Nで停止された。
実施例4:rhG−CSFに結合された5kDa PEGの特性
1.RP−HPLCクロマトグラフィー
反応混合物は、以下の容出条件により、C4Vydacカラムを使用して、逆相HPLCにより分析された。容出液A、水中で0.05%TFAおよびB、アセトニトリル中で0.05%TFA以下の直線勾配が使用された:4分間の40%B、18分で最大70%B、2分で95%B、6分間95%Bで留まり、2分で40%B。フローは、0.8ml/分で、UVランプは226nmである。
図4Aは、未変性G−CSFのクロマトグラフィーを示す。図4Bは、変性剤として尿素を使用した結合体(PEG−OPSS)の形成を示す。図4C、D、Eは、異なる反応条件、つまり、図4CでのグアニジンHCI量は2M、4Dで4M、4Eで6Mでの結合体(−OPSS)の形成を示す。結合体の比率は、グアニジンの濃度に従って増加するのが図4C〜Eでみられる。図5B、C、Dは、それぞれ、図C、D、Eの同じ条件下(グアニジン濃度)での結合体(PEG−VS)の形成を示す。
収量変形と軽度の変性状態間で良好の折衷を表すため、選択された最高の条件は、4Mのグアニジンである。
反応の時間経過は、制限された量の結合体形成を示し、多くのタンパク質は、未変性で容出された。
2.未変性G−CSFのMALDI−TOF質量スペクトロコピーおよびG−CSF−PEG−OPSS(5kDa)結合体は、HPLCクロマトグラフィーを使用して、反応混合物から分取りされた。
図6A(未変性G−CSF)は、18.930Daでピークを示した。これは、未変性G−CSFの分子量に対応する。図6B(ペグ化G−CSF)は、24.711Daでピークを示した。これは、PEG−OPSS(5kDa)の単鎖に結合する未変性G−CSFの分子量に対応する。
図7(G−CSFの反応混合物)は、24.583Daでピークを示した。これは、PEG−VS(5kDa)の単鎖に結合する未変性G−CSFの分子量に対応する。
3.未変性G−CSFおよびG−CSF−PEG結合体の遠紫外円偏光二色スペクトル
CDスペクトルは、25℃、約0.1mg/mlのタンパク質濃度で、0.1cmの路長石英セルを使用して、JascoモデルJ−700分光偏光計で記録された。
図8Aは、未変性G−CSFおよびG−CSF−PEG−OPSS結合体の遠紫外CDスペクトルを示す。これらのスペクトルは、208および222nmで楕円率極小値をもつα−ヘリカルポリペプチド類の典型である。未変性と結合体タンパク質間のα−ヘリカル比率の差異は、タンパク質濃度およびスペクトルの正常化を歪める、凝集問題によるものである。図8Bは、G−CSFおよびG−CSF−PEG−VS結合体の遠紫外CDスペクトルを示す。この場合、未変性と結合体間の二次構造の相違は、より明確である。
4.蛍光放出の研究
未変性G−CSFおよびG−CSF−PEG−OPSSおよびG−CSF−PEG−VS結合体の蛍光スペクトルは、295nmでサンプル(1.3uM)を刺激し、波長範囲303〜500nmで発行蛍光を記録することにより、Perkin Elmer LS−50上で25℃で記録された。スペクトルは、陰性(Nal)および陽性(CsCI)消光剤添加後、同じ条件で記録された。未変性および結合体の蛍光クペクトルは、発行波長の5nmの青方偏移(350から345nm)に対してのみ異なる。この相違は、溶媒へのフルオロフォール(Fluorofor)(曝露の変化を示唆するには非常に小さい。
フルオロフォール(Trp59、Trp119)は、周囲に極をもち、多分、未変性および結合タンパク質の双方で溶媒に曝露される。図9A〜Bは、未変性G−CSF、G−CSF−PEG−OPSSおよびG−CSF−PEG−VSにおいて、CsCl(A)およびNal(B)を使用した消光実験を示す。これらの分析は、未変性および結合タンパク質のTrpの溶媒到達性の小さな差異を明らかにする。この差異は、多分、Trp周囲のPEG鎖の存在による。
実施例5:変性剤状況でチオール試薬によりrhG−CSFに結合された10kDa PEGの生成
5a.1.5mlのrhG−CSF(1.46mg/ml)を、リン酸緩衝液(pH7.2)中の1.5mlの溶液6MグアニジンHCIに添加した。この溶液に、rhG−CSFモル毎10モルのポリマー−のモル比で、mPEG−OPSSまたはmPEG−VS(10kDa)を添加した。反応混合物は、アルゴン環境で、20時間、室温で進行され、反応は、HCI0.1Mで停止させた。
5b.結合体の特性は、RP−HPLCクロマトグラフィー(図11)および遠紫外CDスペクトル(図13)により理解される。RP−HPLCは、Phenomenex社C4カラムを使用して実行された。
実施例6:変性剤状況でチオール試薬(mPEG−OPSSおよびmPEG−VS)によりrhG−CSFに結合された20kDa PEGの生成
6b.1.5mlのrhG−CSF(1.46mg/ml)を、リン酸緩衝液(pH7.2)中の1.5mlの溶液6MグアニジンHCIに添加した。この溶液に、rhG−CSFモル毎10モルのポリマーのモル比で、mPEG−OPSSまたはmPEG−VS(20kDa)を添加した。
反応混合物は、40℃で1時間、次に室温で4時間進行された。反応は、HCI0.1Mで停止させた。
6b.結合体の特性は、RP−HPLCクロマトグラフィー(図12)および遠紫外CDスペクトル(図13)により理解される。
実施例7:変性剤状況でチオール試薬(mPEG−MAL)によりrhG−CSFに結合された20kDa PEGの生成
溶液A:0.5Mトリス−HCIを用いてpH7.2に緩衝された3mg/ml rhG−CSFが準備された(溶液A)。
溶液B:30mg/ml(PEG−Mal)の最終濃度を得るために、mPEG−マレイミドを、6MグアニジンHCI溶液に溶解し、トリス−HCI(0.5M)を用いてpH7.2に緩衝した。
6mlの溶液Aと6mlの溶液Bを混合し、得られた混合物を室温で1時間反応させた(モル比、rhG−CSF/PEG−Mal=1:10)。ペグ化の収率は、95%より高かった。
図14は、未変性rhG−CSF(図14A)および室温での1時間後のこれらの反応混合物(図14B)のRP−HPLCクロマトグラフィーを示す。
実施例8:NFS−60細胞での試験管内細胞増殖活性
感受性細胞株の増殖でのrhG−CSFの刺激作用の評価に基づく生物学的検定は、G−CSF受容体(NFS−60細胞)のマウスの骨髄芽球性白血病リーチから開発された。細胞を結合するタンパク質は、飛躍的な増殖反応を導き、最終細胞濃度は、細胞培養に存在するG−CSFの濃度に対して比例することが解った。これは、用量−反応比率を適用することにより、G−CSFサンプル対一般または対照試料の生物学的効果を定量化させる。テストのために、NFS−60細胞は、最終濃度18.000UI/mlの培地を得るために5%のウシ胎児血清、4mMグルタミンおよびrhG−CSFで補填された、RPMI1640で懸濁培養として維持される。各実験前に、細胞は、成長培地に含まれるrhG−CSFVを除去するために、氷冷のリン酸緩衝食塩水(PBS)で3回洗浄され、検定培地(2.5%のウシ胎児血清、4mMグルタミン)で再度懸濁する。われわれの場合、G−CSFおよびPEG結合体の溶液は、検定培地で段階稀釈され、複製(50ul)で96ウェルプレートに移動され、1.0x105細胞/mlの最終密度にするため、等量の事前洗浄された細胞懸濁液と混合された。プレートは、10ulのMTT溶液(20mlの減菌で温かいPBSで100mgMTT)の添加前に、CO2で72時間、37℃で保温された。反応は、CO2オーブンで37℃で4時間進行させた。生細胞のミクロソーム脱水素化酵素は、ホルマザン塩MTT((3(ジメチルチアゾール−2イル)−2,5ジフェニルテトラソリウムブロミド)を青色結晶に変える。トリス結晶は、0.01N HCI中のSDS15%の溶液の100ulを使用して、可溶化される。
570nmでの吸光度は、生細胞の数と正比例である。
EC50値として活性図(図10)から計算された、刺激因子としてのG−CSFおよび結合体の活性は、以下の表に示す。
Figure 2007533665
EC50値(pmol/mL)は、最大細胞成長に対して50%の細胞成長を促進する、rhG−CSFの量である。よって、EC50値が最小であればあるほど、rhG−CSF活性は最大である。
本方法の正確度を考慮すると、rhG−CSF−PEG−OPSSは、未変性rhG−CSFのようにほぼ活性であると考えられる。
図1a:RP−HPLCクロマトグラム。G−CSF未変性(A);C4 VIDACTMカラムを使用した反応時間0.5、3.5、28時間(B、C、D)で、生理学的状態でのG−CSFおよびPEG−OPSS(5kDa)の反応混合物;1b:反応時間0.5、2.5、3.5、6、28、51時間(レーン2〜7)で、生理学的状態でのG−CSF未変性(レーン1)およびG−CSF PEG−OPSS結合体のSDS−PAGE分析。 図2a:RP−HPLCクロマトグラム。G−CSF未変性(A);C4 VIDACTMカラムを使用した、反応の28時間後(B)の生理学的状態でのG−CSFおよびPEG−VS(5kDa)の反応混合物;2b:反応時間0.5、2.5、3.5、6、28、51時間(レーン2〜7)で、生理学的状態でのG−CSF未変性(レーン1)およびG−CSF PEG−VS結合体のSDS−PAGE分析。 図3:一般状態およびグアニジンHCIによる未変性、再生プロセル後のG−CSF変性の遠紫外CDスペクトラム。スペクトラムは、pH3.5の酸性溶液中、25℃で得られた。 図4:C4 VIDACTMカラムを使用した、RP−HPLCクロマトグラム。G−CSF未変性(A);3M尿素(B)の存在で、G−CSFおよびPEG−OPSS(5kDa)の反応混合物;2、4、6MグアニジンHCI(C、D、E)存在でのG−CSFおよびPEG−OPSS(5kDa)の反応混合物。 図5:RP−HPLCクロマトグラム。G−CSF未変性(A);C4 VIDACTMカラムを使用した、2、4、6MグアニジンHCI(B、C、D)存在でのG−CSFおよびPEG−VS(5kDa)の反応混合物。 図6:G−CSF未変性(A)のMALDI−TOF質量スペクトロコピー;RP−HPLCクロマトグラフィー(B)により、反応混合物から得たG−CSF−PEG−OPSS(5kDa)結合体。 図7:G−CSFとPEG−VS(5kDa)間の反応混合物のMALDI−TOF質量スペクトロコピー(A)。スペクトル拡張(B)。 図8:G−CSF未変性および結合されたA、G−CSF−PEG−OPSS(5kDa)の遠紫外CDスペクトラム。B、G−CSF−PEG−VS(5kDa)。スペクトラムは、25℃、10mM酢酸、0.004%ツイーン、10mg/mlマンニトール、pH4で記録された。 図9:G−CSF未変性、G−CSF−PEG−OPSS(5kDa)およびG−CSF−PEG−VS(5kDa)結合体の蛍光放出スペクトラム。スペクトラムは、CsCl(A)、Nal(B)の存在で、295nmで刺激サンプル(1.3uM)を記録した。 図10:NFS−60細胞の増殖で、G−CSF未変性、G−CSF−PEG−OPSSおよびG−CSF−PEG−VS結合体の刺激作用の評価。反応は、540nmでD.O.を読み込むMTT比色検定により得られた。 図11:C4Phenomenex#社製カラムを使用した、G−CSFおよびPEG−OPSS(10kDa)の反応混合物のRP−HPLCクロマトグラム。 図12:C4 PhenomenexTM社製カラムを使用した、G−CSFおよびPEG−OPSS(20kDa)の反応混合物のRP−HPLCクロマトグラム。 図13:G−CSF未変性およびPEG−OPSS結合体(5kDa黒、10kDa紫、20kDa緑)の遠紫外CDスペクトラム。スペクトラムは、25℃、10mM酢酸、0.004%ツイーン、10mg/mlマンニトール、pH4で記録された。 図14:3M塩化グアニジンでの未変性rhG−CSF(A)およびG−CSFおよびPEG−Mal(20kDa)(B)の混合物のRP−HPLCクロマトグラム。

Claims (16)

  1. PEGと、ヒトG−CSFまたはG−CSFの類似体との結合体であって、当該ヒトG−CSFの17位のシステインチオールまたは当該G−CSF類似体の対応する位がPEG分子に結合することを特徴とする前記結合体。
  2. 前記G−CSFは、天然ヒト配列の一つまたはそれ以上のアミノ酸残基を置換、付加または除去しながらも、G−CSF活性を維持することによる遺伝子操作により得られた配列類似体である、請求項1に記載の結合体。
  3. 前記PEGは、直鎖または分枝鎖で、かつ、単官能性または二官能性である、請求項1または2に記載の結合体。
  4. 前記PEGは、二官能性であり、そしてポリマーの一分子およびG−CSFまたはその類似体の二分子を含む、請求項1または3に記載の結合体。
  5. 前記PEGが、800〜80.000Da、そして好ましくは5.000〜40.000Daの範囲の分子量をもつ、請求項1〜4のいずれかに記載の結合体。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の結合体を含む医薬組成物。
  7. 好中球減少症(慢性、化学療法誘発性、HIV誘発性、骨髄移植)の治療のための医薬製剤製造のための、請求項1〜6のいずれかに記載の結合体の使用。
  8. 立体障害型システイン基のポリマーおよびポリペプチド結合体の製造方法であって、
    (i)ポリペチドを、ポリペプチドの可逆的変性を誘発する条件にさらすステップと、
    (ii)変性状態下で、ステップ(i)で得られた変性プロペプチドを、チオール反応性ポリマーと結合させるステップと、
    (iii)ステッップ(ii)で得られた結合体を、結合の再生を促進し、所望の結合体をもたらす条件にさらすステップと
    を含む前記方法。
  9. 前記ポリペプチドがG−CSFまたはその類似体であり、かつ、前記ポリマーがPEGである、請求項8に記載の方法。
  10. 前記可逆的変性は、尿素、塩化グアニジンまたはイソチオシアネート、ジメチル−尿素から選択される変性剤にポリペプチドを曝すことにより得られ、そのような変性剤は、好ましくは2Mより高濃度、より好ましくは3Mより高濃度、さらに好ましくは2〜4Mの濃度である、請求項8に記載の方法。
  11. 前記変性剤が塩化グアニジンであり、そして塩化グアニジンの濃度は、好ましくは2Mより高い、より好ましくは3Mより高い、さらに好ましくは4〜6Mである、請求項10に記載の方法。
  12. 前記PEGが、OPSS、VS、N−マレイミドまたはヨードアセトアミドから選択されるチオール反応性基をもつ、請求項9〜11のいずれかに記載の工程。
  13. 前記再生が、透析、限外濾過、クロマトグラフィーまたは稀釈による変性剤の除去により得られる、請求項8〜12のいずれかに記載の方法。
  14. pH5〜11の水性緩衝溶液中で実行されることを特徴とする、請求項8〜13のいずれかに記載の方法。
  15. 前記緩衝剤がTRISまたはリン酸緩衝液であり、そしてpHが約7である、請求項14に記載の方法。
  16. ステップ(ii)が5℃〜50℃の間、好ましくは20℃〜40℃の間で実行されることを特徴とする、請求項8〜15のいずれかに記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190047951A (ko) * 2017-10-30 2019-05-09 한국코러스 주식회사 콜로니자극인자와 폴리올이 접합된 접합물을 고수율로 제조하는 방법

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005115477A2 (en) 2004-04-13 2005-12-08 Quintessence Biosciences, Inc. Non-natural ribonuclease conjugates as cytotoxic agents
AU2005282463A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-16 Alza Corporation Endogenously-formed conjugate of albumin
US20080096819A1 (en) * 2006-05-02 2008-04-24 Allozyne, Inc. Amino acid substituted molecules
JP2009541333A (ja) 2006-06-23 2009-11-26 クインテセンス バイオサイエンシーズ インコーポレーティッド 修飾リボヌクレアーゼ
EP2049151A4 (en) * 2006-07-17 2010-03-24 Quintessence Biosciences Inc METHOD AND COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF CANCER
ITMI20061624A1 (it) 2006-08-11 2008-02-12 Bioker Srl Mono-coniugati sito-specifici di g-csf
KR101079993B1 (ko) * 2006-11-17 2011-11-04 동아제약주식회사 폴리에틸렌글리콜 과립구 콜로니 자극인자 접합체
WO2008148839A2 (en) 2007-06-08 2008-12-11 Ascendis Pharma As Long-acting polymeric prodrugs of exendin
CA2707840A1 (en) 2007-08-20 2009-02-26 Allozyne, Inc. Amino acid substituted molecules
US8697062B2 (en) 2007-10-08 2014-04-15 Quintessence Biosciences, Inc. Compositions and methods for ribonuclease-based therapeutics
EP2095829A1 (en) 2008-02-27 2009-09-02 LEK Pharmaceuticals D.D. Selenium containing modifying agents and conjugates
EP2334695B1 (en) 2008-10-01 2015-12-23 Quintessence Biosciences, Inc. Therapeutic ribonucleases
IT1392655B1 (it) 2008-11-20 2012-03-16 Bio Ker S R L Site-specific monoconjugated insulinotropic glp-1 peptides.
CA2769340C (en) 2009-07-31 2018-09-11 Harald Rau Prodrugs comprising an insulin linker conjugate
SG178195A1 (en) 2009-07-31 2012-03-29 Sanofi Aventis Deutschland Long acting insulin composition
CN101993485B (zh) * 2009-08-20 2013-04-17 重庆富进生物医药有限公司 促胰岛素分泌肽类似物同源二聚体及其用途
EP2438930A1 (en) 2010-09-17 2012-04-11 Sanofi-Aventis Deutschland GmbH Prodrugs comprising an exendin linker conjugate
WO2012064845A2 (en) * 2010-11-09 2012-05-18 Nektar Therapeutics G-csf polymer conjugates having a releasable linkage
CN104109199B (zh) * 2013-04-16 2019-04-30 深圳未名新鹏生物医药有限公司 一种聚乙二醇单修饰的人粒细胞集落刺激因子的制备方法及其产品
WO2015153632A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 The University Of North Carolina At Chapel Hill Particles that enhance immune responses by increasing cytotoxic t-cell function or production of interferon gamma therefrom
JP2021509805A (ja) 2017-12-27 2021-04-08 カウンシル オブ サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ 顆粒球コロニー刺激因子活性を示すポリペプチド

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001510033A (ja) * 1997-07-14 2001-07-31 ボルダー バイオテクノロジー, インコーポレイテッド 成長ホルモンおよび関連タンパク質の誘導体
JP2002512983A (ja) * 1998-04-28 2002-05-08 アプライド・リサーチ・システムズ・エイアールエス・ホールディング・ナムローゼ・フェンノートシャップ ポリオール−ifn−ベータ複体
WO2003078461A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Biopolymed Inc. Preparation of g-csf stoichiometrically conjugated with biocompatible polymers at cystein residue
JP2004508014A (ja) * 2000-05-16 2004-03-18 ボルダー バイオテクノロジー, インコーポレイテッド 遊離システイン残基を含有するタンパク質をリフォールディングする方法
JP2005506317A (ja) * 2001-07-11 2005-03-03 マキシゲン・ホールディングズ・リミテッド G−cfs結合体

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179337A (en) * 1973-07-20 1979-12-18 Davis Frank F Non-immunogenic polypeptides
JPS6023084B2 (ja) * 1979-07-11 1985-06-05 味の素株式会社 代用血液
US5618697A (en) * 1982-12-10 1997-04-08 Novo Nordisk A/S Process for preparing a desired protein
US4766106A (en) * 1985-06-26 1988-08-23 Cetus Corporation Solubilization of proteins for pharmaceutical compositions using polymer conjugation
US5206344A (en) * 1985-06-26 1993-04-27 Cetus Oncology Corporation Interleukin-2 muteins and polymer conjugation thereof
US4810643A (en) * 1985-08-23 1989-03-07 Kirin- Amgen Inc. Production of pluripotent granulocyte colony-stimulating factor
US6004548A (en) * 1985-08-23 1999-12-21 Amgen, Inc. Analogs of pluripotent granulocyte colony-stimulating factor
US5214132A (en) * 1986-12-23 1993-05-25 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Polypeptide derivatives of human granulocyte colony stimulating factor
US5362853A (en) * 1986-12-23 1994-11-08 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Polypeptide derivatives of human granulocyte colony stimulating factor
US5214131A (en) * 1988-05-06 1993-05-25 Sumitomo Pharmaceuticals Company, Limited Polyethylene glycol derivatives, modified peptides and production thereof
JP2958019B2 (ja) * 1988-05-06 1999-10-06 住友製薬株式会社 ポリエチレングリコール誘導体、修飾ペプチドおよびその製造方法
US5218092A (en) * 1988-09-29 1993-06-08 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Modified granulocyte-colony stimulating factor polypeptide with added carbohydrate chains
US20020177688A1 (en) * 1988-12-22 2002-11-28 Kirin-Amgen, Inc., Chemically-modified G-CSF
US6166183A (en) * 1992-11-30 2000-12-26 Kirin-Amgen, Inc. Chemically-modified G-CSF
US5122614A (en) * 1989-04-19 1992-06-16 Enzon, Inc. Active carbonates of polyalkylene oxides for modification of polypeptides
US5166322A (en) * 1989-04-21 1992-11-24 Genetics Institute Cysteine added variants of interleukin-3 and chemical modifications thereof
US5252714A (en) * 1990-11-28 1993-10-12 The University Of Alabama In Huntsville Preparation and use of polyethylene glycol propionaldehyde
EP0526630A4 (en) * 1991-02-22 1993-08-11 Amgen Inc. Use of gm-csf and g-csf to promote accelerated wound healing
US5951974A (en) * 1993-11-10 1999-09-14 Enzon, Inc. Interferon polymer conjugates
US5824784A (en) * 1994-10-12 1998-10-20 Amgen Inc. N-terminally chemically modified protein compositions and methods
US5942253A (en) * 1995-10-12 1999-08-24 Immunex Corporation Prolonged release of GM-CSF
US6979442B1 (en) * 1998-08-17 2005-12-27 Pfizer Inc. Stabilized protein compositions
US6646110B2 (en) * 2000-01-10 2003-11-11 Maxygen Holdings Ltd. G-CSF polypeptides and conjugates
US20030175238A1 (en) * 2000-06-30 2003-09-18 Narendra Bam Chemokine conjugates
CN1454097A (zh) * 2000-09-08 2003-11-05 格莱风治疗公司 聚合物修饰的合成的蛋白质类
WO2002020767A2 (en) * 2000-09-08 2002-03-14 Massachusetts Institute Of Technology G-csf analog compositions and methods
US20040180054A1 (en) * 2003-03-13 2004-09-16 Hanmi Pharm. Co., Ltd. Physiologically active polypeptide conjugate having prolonged in vivo half-life
ATE494012T1 (de) * 2004-12-21 2011-01-15 Nektar Therapeutics Stabilisierte polymer-thiol-reagenzien

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001510033A (ja) * 1997-07-14 2001-07-31 ボルダー バイオテクノロジー, インコーポレイテッド 成長ホルモンおよび関連タンパク質の誘導体
JP2002512983A (ja) * 1998-04-28 2002-05-08 アプライド・リサーチ・システムズ・エイアールエス・ホールディング・ナムローゼ・フェンノートシャップ ポリオール−ifn−ベータ複体
JP2004508014A (ja) * 2000-05-16 2004-03-18 ボルダー バイオテクノロジー, インコーポレイテッド 遊離システイン残基を含有するタンパク質をリフォールディングする方法
JP2005506317A (ja) * 2001-07-11 2005-03-03 マキシゲン・ホールディングズ・リミテッド G−cfs結合体
WO2003078461A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Biopolymed Inc. Preparation of g-csf stoichiometrically conjugated with biocompatible polymers at cystein residue

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190047951A (ko) * 2017-10-30 2019-05-09 한국코러스 주식회사 콜로니자극인자와 폴리올이 접합된 접합물을 고수율로 제조하는 방법
KR102020995B1 (ko) 2017-10-30 2019-09-16 한국코러스 주식회사 콜로니자극인자와 폴리올이 접합된 접합물을 고수율로 제조하는 방법

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