JP2013500002A - 酵素による抗体処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
真核細胞から得られるポリペプチドはグリコシル化されたポリペプチドとして産生される。翻訳後の酵素的修飾として糖鎖構造がアミノ酸主鎖に結合される。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを含有するアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を用意する工程;
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の末端単糖残基を切り離す酵素と共に、インキュベートする工程;
- インキュベートしたアフィニティークロマトグラフィー溶出液を、プロテインAクロマトグラフィー材料に、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをプロテインAクロマトグラフィー材料に結合させるのに適する条件下でアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収し、それによって所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する工程。
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を(α1,3)グリコシダーゼとインキュベートする工程;
- 該インキュベーション混合物からサンプルを採取する工程;
- 以下のどちらか一方を行う工程:
o 該サンプルをプロテインA被覆セファロースビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること、
o プロテインAセファロースビーズから免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収すること、
o グリコシダーゼ/シアリダーゼ消化のためのバッファー条件を調整すること、
o 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをグリコシダーゼ/シアリダーゼとインキュベートして、全てのN-グリカンを切り離すこと、および
o MALDI分析の前に消化物のアリコートを採取すること;
または
o サンプルをプロテインA被覆磁性ビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること、
o 該ビーズをグリコシダーゼとインキュベートして、切り離されたオリゴ糖を回収すること、および
o 切り離されたオリゴ糖をカチオン交換クロマトグラフィーで精製すること;
- 切り離されたオリゴ糖中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基の種類および量を質量分析により測定する工程;
- 前記酵素によって切り離すことができる糖鎖構造の非還元末端にある全ての単糖残基が切り離されるまで、前記インキュベートする工程を継続する工程。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをコードする核酸を含む細胞を用意する工程;
- 該細胞を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントの発現に適する条件下で培養する工程;
- 前記細胞または培地から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収する工程;
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを、プロテインAクロマトグラフィー材料に、免疫グロブリンをプロテインAクロマトグラフィー材料に結合させるのに適する条件下でアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンを回収する工程。
- 生産された所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを1〜3のクロマトグラフィー工程で精製する工程。
本明細書では、例えば生コーヒー豆由来の(α1,3)ガラクトシダーゼ(EC 3.2.1.22)を用いて、免疫グロブリンCH2ドメインにアミノ酸残基Asn297で結合されたオリゴ糖から、(α1,3)グリコシド結合した末端ガラクトース残基を選択的に取り除くことができることを報告する。植物以外の他の供給源から得られる(α1,3)ガラクトシダーゼは、(β1,4)ガラクトシダーゼ副反応性をもつことがわかり、かつ/または3-もしくは4-分岐型のオリゴ糖とは反応性が乏しいか、反応性がなかった(表1参照)。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを含有するアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を用意する工程;
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、生コーヒー豆由来の(α1,3)ガラクトシダーゼ(EC 3.2.1.22)とインキュベートする工程;
- インキュベートしたアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、プロテインAクロマトグラフィー材料に、任意に免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをプロテインAクロマトグラフィー材料に結合させるのに適する条件下で、アプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収し、それによって所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する工程。
- 組換えにより産生された免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントの免疫原性を低下させる方法を提供する;
- 末端(α1,3)グリコシド結合ガラクトース残基を含む糖鎖構造を生成しない細胞株の取得/選択/使用の必要性をなくする;
- 追加のインキュベーションを含まない方法と比較して、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントの追加のインキュベーション工程が原因で産物の品質が変化することがない;
- 下流処理の間に、すなわち、発現がインビトロで終了した後に、所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する方法を提供する;
- 望ましくない糖鎖構造をもつ免疫グロブリンは除去されないが、全ての免疫グロブリンが所定の糖鎖構造へと酵素により変換されるので、改善された収率で所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンを提供する。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の末端単糖残基を特異的に切り離す酵素と共にインキュベートする工程。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを含有するアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を用意する工程;
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の末端単糖残基を特異的に切り離す酵素と共に、インキュベートする工程;
- 酵素により改変されたアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、プロテインAクロマトグラフィー材料にアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収し、それによって所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する工程。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを含有するアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を用意する工程;
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液中に含まれる免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを、
a)アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の末端単糖残基を特異的に切り離す酵素と共に、インキュベートすること;
b)該インキュベーション混合物からサンプルを採取すること;
c)該サンプルをプロテインA被覆磁性ビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること;
d)該ビーズをグリコシダーゼとインキュベートし、かつ切り離されたオリゴ糖を回収すること;
e)切り離されたオリゴ糖をカチオン交換クロマトグラフィーで精製すること;
f)切り離されたオリゴ糖の非還元末端にある単糖残基の種類および量を質量分析により、例えばMALDI-TOF MSにより測定すること;
g)酵素によって切り離すことができる免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントの糖鎖構造の非還元末端にある全ての単糖残基が切り離されるまで、工程a)〜f)を繰り返すこと
によって改変する工程;
- 酵素により改変されたアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、プロテインAクロマトグラフィー材料に、任意に免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをプロテインAクロマトグラフィー材料に結合させるのに適する条件下で、アプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収し、それによって所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する工程。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをコードする核酸を含む細胞を用意する工程;
- 該細胞を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントの発現に適する条件下で培養する工程;
- 該細胞または培地から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収する工程;
- 回収した免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを、プロテインAクロマトグラフィー材料にアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを溶出することによってプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンを回収する工程;
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液中に含まれる免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを、
a)アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の末端単糖残基を特異的に切り離す酵素と共に、インキュベートすること;
b)該インキュベーション混合物からサンプルを採取すること;
c)該サンプルをプロテインA被覆磁性ビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること;
d)該ビーズをグリコシダーゼとインキュベートし、かつ切り離されたオリゴ糖を回収すること;
e)切り離されたオリゴ糖をカチオン交換クロマトグラフィーで精製すること;
f)切り離されたオリゴ糖の非還元末端にある単糖残基の種類および量を質量分析により、例えばMALDI-TOF MSにより測定すること;
g)酵素によって切り離すことができる免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントの糖鎖構造の非還元末端にある全ての単糖残基が切り離されるまで、工程a)〜f)を繰り返すこと
によって改変する工程;
- 酵素により改変されたアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、プロテインAクロマトグラフィー材料にアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収し、それによって所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する工程;
- 場合により、生産された所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを1〜3の追加のクロマトグラフィー工程で精製する工程。
配列番号:1 ヒト変異型インターロイキン15/Fcの核酸配列
配列番号:2 ヒト変異型インターロイキン15/Fcのアミノ酸配列
精製されたインターロイキン-15/Fc融合タンパク質の調製
インターロイキン-15/Fc融合タンパク質は、国際特許出願WO 1997/041232、WO 2005/100394およびWO 2005/100395に報告されたデータおよび方法に従って調製した。
(α1,3)グリコシド結合ガラクトース残基の切断
α-ガラクトシダーゼによる消化
サンプルを透析により対応するバッファー条件に調整し(表2参照)、その後酵素とインキュベートした。
プロテインAカラムを、25mM 塩化ナトリウムおよび5mM EDTAを含む25mM トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンバッファー(TRIS) pH7.2で平衡化した。サンプルをカラムにアプライし、そのカラムを平衡化バッファーで洗浄し、かつ融合タンパク質を100mM クエン酸バッファー pH3.6で溶出させた。
100μgのインターロイキン-15/Fc融合タンパク質を含むサンプルは、セントリコンを用いて、2mM TRIS-HCl, pH7.0にバッファー交換した。50μlのインターロイキン-15/Fc融合タンパク質を1μlのN-グリコシダーゼFおよび1μlのシアリダーゼで消化して、タンパク質からグリカンを切断し、かつシアル酸部分を除去した。
キャリブレーションスペクトルは、Applied Biosystems社製のMALDI-TOF質量分析計Voyager DE Proをリフレクトロンモードで用いて取得した。加速電圧を20000Vに設定した;グリッド電圧は76%、およびミラー電圧比(Mirror Voltage Ratio)は1.12であった。引き出し遅延時間(Extraction Delay Time)を110nsに設定した。取得質量範囲は1000〜5000Daであり、レーザー強度は2460、およびレーザー繰り返し率(Laser Rep Rate)は20.0Hzであった。
[本発明1001]
以下の工程を含む、所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産するための方法:
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを含有するアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を用意する工程;
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す、植物由来の酵素と共に、インキュベートする工程;
- インキュベートしたアフィニティークロマトグラフィー溶出液をプロテインAクロマトグラフィー材料にアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収し、それによって所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する工程。
[本発明1002]
免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す酵素が、生コーヒー豆由来の(α1,3)ガラクトシダーゼ(EC 3.2.1.22)であることを特徴とする、本発明1001の方法。
[本発明1003]
アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す酵素と共にインキュベートする工程が、以下の工程:
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を(α1,3)グリコシダーゼと共にインキュベートする工程;
- 該インキュベーション混合物からサンプルを採取する工程;
- 以下のどちらか一方を行う工程:
o 該サンプルをプロテインA被覆セファロースビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること、
o プロテインAセファロースビーズから免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収すること、
o グリコシダーゼ/シアリダーゼ消化のためのバッファー条件を調整すること、および
o 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをグリコシダーゼ/シアリダーゼとインキュベートして、全てのN-グリカンを切り離すこと;
または
o 該サンプルをプロテインA被覆磁性ビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること、
o 該ビーズをグリコシダーゼとインキュベートし、かつ切り離されたオリゴ糖を回収すること、および
o 切り離されたオリゴ糖をカチオン交換クロマトグラフィーで精製すること;
- 切り離されたオリゴ糖中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基の種類および量を質量分析により測定する工程;
- 該酵素によって切り離すことができる糖鎖構造の非還元末端にある全ての単糖残基が切り離されるまで、前記インキュベートする工程を継続する工程
を含むことを特徴とする、本発明1001または1002の方法。
[本発明1004]
最初の工程として以下の工程:
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをコードする核酸を含む細胞を用意する工程;
- 該細胞を培養する工程;
- 該細胞または培地から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収する工程;
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを、プロテインAクロマトグラフィー材料にアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンを回収する工程
をさらに含む、前記本発明のいずれかの方法。
[本発明1005]
最後の工程として以下の工程:
- 生産された所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを1〜3のクロマトグラフィー工程で精製する工程
をさらに含む、前記本発明のいずれかの方法。
[本発明1006]
免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す酵素が、α-ガラクトシダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、マンノシダーゼ、フコシダーゼ、シアリダーゼから選択されることを特徴とする、本発明1001および1003〜1005のいずれかの方法。
[本発明1007]
前記細胞が哺乳動物細胞であることを特徴とする、本発明1004〜1006のいずれかの方法。
[本発明1008]
哺乳動物細胞がハムスター細胞、マウス細胞、ウサギ細胞、ヒツジ細胞、またはそのハイブリドーマ細胞であることを特徴とする、本発明1007の方法。
[本発明1009]
前記細胞がCHO細胞、NS0細胞、BHK細胞またはSP2/0細胞であることを特徴とする、本発明1007または1008の方法。
[本発明1010]
免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントが配列番号:2のアミノ酸残基18〜364に相当するアミノ酸配列を含む、前記本発明のいずれかの方法。
[本発明1011]
組換えにより産生された免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメインのアミノ酸アスパラギンに結合された糖鎖構造から末端(α1,3)グリコシド結合ガラクトース残基を切り離すための、生コーヒー豆由来の(α1,3)ガラクトシダーゼ(EC 3.2.1.22)の使用。
Claims (11)
- 以下の工程を含む、所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産するための方法:
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを含有するアフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を用意する工程;
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す、植物由来の酵素と共に、インキュベートする工程;
- インキュベートしたアフィニティークロマトグラフィー溶出液をプロテインAクロマトグラフィー材料にアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収し、それによって所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを生産する工程。 - 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す酵素が、生コーヒー豆由来の(α1,3)ガラクトシダーゼ(EC 3.2.1.22)であることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す酵素と共にインキュベートする工程が、以下の工程:
- アフィニティークロマトグラフィーカラム溶出液を(α1,3)グリコシダーゼと共にインキュベートする工程;
- 該インキュベーション混合物からサンプルを採取する工程;
- 以下のどちらか一方を行う工程:
o 該サンプルをプロテインA被覆セファロースビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること、
o プロテインAセファロースビーズから免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収すること、
o グリコシダーゼ/シアリダーゼ消化のためのバッファー条件を調整すること、および
o 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをグリコシダーゼ/シアリダーゼとインキュベートして、全てのN-グリカンを切り離すこと;
または
o 該サンプルをプロテインA被覆磁性ビーズにアプライし、その後ビーズを洗浄すること、
o 該ビーズをグリコシダーゼとインキュベートし、かつ切り離されたオリゴ糖を回収すること、および
o 切り離されたオリゴ糖をカチオン交換クロマトグラフィーで精製すること;
- 切り離されたオリゴ糖中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基の種類および量を質量分析により測定する工程;
- 該酵素によって切り離すことができる糖鎖構造の非還元末端にある全ての単糖残基が切り離されるまで、前記インキュベートする工程を継続する工程
を含むことを特徴とする、請求項1または2記載の方法。 - 最初の工程として以下の工程:
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントをコードする核酸を含む細胞を用意する工程;
- 該細胞を培養する工程;
- 該細胞または培地から免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを回収する工程;
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを、プロテインAクロマトグラフィー材料にアプライし、かつプロテインAクロマトグラフィー材料から免疫グロブリンを回収する工程
をさらに含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。 - 最後の工程として以下の工程:
- 生産された所定の糖鎖構造をもつ免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントを1〜3のクロマトグラフィー工程で精製する工程
をさらに含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。 - 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメイン中の糖鎖構造の非還元末端にある単糖残基を切り離す酵素が、α-ガラクトシダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、マンノシダーゼ、フコシダーゼ、シアリダーゼから選択されることを特徴とする、請求項1および3〜5のいずれか一項記載の方法。
- 前記細胞が哺乳動物細胞であることを特徴とする、請求項4〜6のいずれか一項記載の方法。
- 哺乳動物細胞がハムスター細胞、マウス細胞、ウサギ細胞、ヒツジ細胞、またはそのハイブリドーマ細胞であることを特徴とする、請求項7記載の方法。
- 前記細胞がCHO細胞、NS0細胞、BHK細胞またはSP2/0細胞であることを特徴とする、請求項7または8記載の方法。
- 免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントが配列番号:2のアミノ酸残基18〜364に相当するアミノ酸配列を含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
- 組換えにより産生された免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントのCH2ドメインのアミノ酸アスパラギンに結合された糖鎖構造から末端(α1,3)グリコシド結合ガラクトース残基を切り離すための、生コーヒー豆由来の(α1,3)ガラクトシダーゼ(EC 3.2.1.22)の使用。
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