JP2013531034A - 持続型ヒト成長ホルモン結合体液状製剤 - Google Patents

Abstract

本発明は、誘導体を含むヒト成長ホルモン（ｈｕｍａｎ ｇｒｏｗｔｈ ｈｏｒｍｏｎｅ、ｈＧＨ）の生体内持続性と安定性が向上した持続型結合体を長期間安定的に維持することができる液状製剤に関するもので、本発明による液状製剤は、ｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、非イオン性界面活性剤、糖アルコール及び塩化ナトリウムを含有する安定化剤を含み、ヒト血清アルブミンと人体に潜在的に有害な因子を含んでいないため、ウイルス感染の恐れがなく、優れた保存安定性を示す。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒト成長ホルモンと免疫グロブリンＦｃ領域が結合され、天然型に比べて生理活性の持続期間が増加した持続型ヒト成長ホルモン結合体が、長期間の保存において安定的な維持が可能なアルブミン−非含有安定化剤を含む持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤に関するものである。

ヒト成長ホルモン（以下「ｈＧＨ」とする）は、下垂体前葉から分泌される非糖化ペプチドホルモンであり、人体の諸組織において細胞表面の特異的受容体に結合して 他の成長因子の分泌を促進したり、人体の様々な部位の成長を促進することで知られている。人の脳下垂体から抽出した成長ホルモンが下垂体性小人症の治療に効果があることが明らかになって以来、ｈＧＨの需要は爆発的に増加した。しかし、人の脳下垂体からｈＧＨを抽出精製する場合、その量が非常に限られており、死亡した人の脳下垂体から抽出したｈＧＨを投与された子供が成長ホルモンの抽出時に汚染されたウイルスにより致命的な神経系疾患であるクロイツフェルト−ヤコブ病（Ｃｒｅｕｔｓｆｅｌｔ−Ｊａｃｏｎ Ｄｉｓｅａｓｅ）に感染して死亡した後、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）は、死亡した人の脳下垂体から抽出精製したホルモンの使用を禁止した（非特許文献１）。現在、遺伝子組み換え技術により大腸菌で生合成されたｈＧＨがＦＤＡからオーファンドラッグとして許可されており、その後組換えｈＧＨが商業化され、販売に至っている。

ｈＧＨのようなポリペプチドは、一般的に安定性が低い上、変性し易く血液中のタンパク質分解酵素により分解され、腎臓や肝臓を通じて容易に除去される。そのため、薬理活性成分としてポリペプチドを含むタンパク質医薬品の血中濃度及び力価を維持するためには、タンパク質薬物を患者に頻繁に投与する必要がある。しかし、そのほとんどが注射剤の形で患者に投与されるタンパク質医薬品の場合、活性ポリペプチドの血中濃度を維持するために頻繁に注射投与することが、患者にとっては苦痛となっている。

このような問題を解決するために、タンパク質薬物の血中安定性を高め、血中薬物濃度を長時間高く持続させて薬効を最大限にするための努力が続けられてきた。従って、これらのタンパク質薬物の持続性製剤は、タンパク質薬物の安定性を高めると同時に、薬物自体の力価が十分に高く維持されなければならず、かつ患者に免疫反応を誘発するものであってはならない。

タンパク質を安定化させ、プロテアーゼとの接触および腎臓の損失を抑制するための方法として、従来はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の溶解度の高い高分子をタンパク質薬物の表面に化学的に付加させる方法が取られて来た。ＰＥＧは、標的タンパク質の特定の部位、又は様々な部位に非特異的に結合して、標的タンパク質の溶解度を高めることによりタンパク質を安定化させ、タンパク質の加水分解を防止するのに効果がある。また、特別な副作用もないことが知られている（非特許文献２）。しかし、ＰＥＧ結合は、タンパク質の安定性は増大するが、生理活性タンパク質の活性が著しく減少することがある。 ＰＥＧの分子量が増加する程タンパク質との反応度が低くなり、収率が減少する。

生理活性タンパク質の生体内での安定性を高める別の方法として、遺伝子組み換えによって血中安定性の高いタンパク質の遺伝子と生理活性タンパク質の遺伝子を連結した後、前記組換え遺伝子で形質転換された動物細胞等を配向して、融合タンパク質を生産する方法が開発されている。例えば、タンパク質の安定性を高めるのに効果が高いことで知られているアルブミン又はその断片を遺伝子組み換えによって、目的とする生理活性タンパク質に結合させて生産した融合タンパク質が報告されている（特許文献１特許文献２、及び特許文献３）。

特許文献４は、交差結合剤を利用してウシ血清アルブミン（ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂｕｍｉｎ：ＢＳＡ）又はマウスの免疫グロブリンを結合させたヒト成長ホルモンが変形していない成長ホルモンに比べて活性を増加させることを開示している。前記特許では、橋架け剤としてカルボジイミド（ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ）又はグルタルアルデヒド（ｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅ）のような低分子量の化学物質のみを開示している。ところが、このような低分子量の交差結合体を使用する場合、非特異的結合により、均質な組成物を得るのが困難で、生体内で毒性を有することもある。また、前記特許では、成長ホルモンの化学的カップリングにより、その活性を増加させ得ることを示しているだけで、多種類のポリペプチド薬物については活性増加の効果を示すかどうかさえ不明確である。また、持続時間及び血中半減期の増加等のタンパク質の安定性との関連性については全く認識されていない。

最近、活性の減少を最小限化し、かつ安定性の増加を同時になし得る持続性タンパク質の薬物製剤として免疫グロブリンＦｃ領域、非ペプチド性ポリマー及び生理活性ポリペプチドを結合させて製造した結合体が特許文献５（生体内持続性が増加された生理活性ポリペプチド結合体）及び特許文献６（免疫グロブリン断片を用いたタンパク質結合体及びその製造方法）で開示された。

前記の方法にしたがって、生理活性ポリペプチドとしてｈＧＨを適用させ、持続型ｈＧＨ結合体を製造することが出来る。持続型ｈＧＨ結合体が薬剤として使用されるためには、光、熱、又は添加剤内の不純物によって引き起こされる変性、凝集、吸着、又は加水分解等の物理化学的な変化を抑制しながら、Ｈｇｈの生体内薬理効力を維持することが重要である。持続型ｈＧＨ結合体は、ｈＧＨに比べて大きさ及び分子量の重量が大きく、安定させるのが極めて困難である。

一般的に、タンパク質はその半減期が非常に短く、不適切な温度、水−空気の界面への露出、高圧、物理的又は機械的ストレス、有機溶媒、微生物汚染等にさらされる場合、モノマーの凝集、凝集による沈殿及び容器表面への吸着などの変性現象が現れる。変性したタンパク質は、固有の物理化学的性質及び生理活性効果を消失するようになる。これらのタンパク質の変性現象はほとんどの場合不可逆的であるため、一度変性したタンパク質が、その固有の特性を回復することはほぼ不可能といえる。

吸着したタンパク質は変性過程において容易に凝集する。これらの凝集した変性タンパク質は人体に投与した場合、人体内で自然に生成されるタンパク質自体に対して抗体形成の原因として作用するため、十分に安定した状態のタンパク質を投与しなければならない。そのため、タンパク質の変性を防ぐための様々な方法が研究されてきた（非特許文献３〜非特許文献７）。

一部のタンパク質薬品は凍結乾燥方法で安定性の問題を解決している。しかし、凍結乾燥製品は、注射液の溶媒に溶かして使用しなければならないという不便さがあり、さらに、凍結乾燥過程で容量の大きい凍結乾燥機を必要とする等、タンパク質薬品の生産工程に大規模な投資が必要となる。タンパク質薬品の安全性を維持するため、噴霧乾燥機を使用してタンパク質を粉末化する方法も提案されたが、この場合低収率で経済性の面で劣るという短所がある。また、噴霧乾燥で高温にさらすと、タンパク質自体に悪影響を与える 。

これらの限界を解決する代案として、溶液の状態であるタンパク質に安定化剤を添加してタンパク質薬物の物理化学的変化を抑制しつつ、長期保存の場合にもタンパク質の生体内での薬理効力を維持させる安定化剤が研究されてきた。タンパク質の一種であるヒト血清アルブミンは、様々なタンパク質薬物の安定化剤として幅広く使用されており、その性能が立証されてきた（非特許文献８）。

ヒト血清アルブミンを投与する場合、アルブミンを精製するのに使用される工程が、精製過程でマイコプラズマ、プリオン、細菌またはウイルス等の生物学的汚染物質または病原体に対する不活性工程、スクリーニングまたは検査する工程が含まれるが、これらの生物学的汚染物、又は病原体が完全に除去されなかったり、不活性化しない場合があるため、患者に露出される危険性がある。例えば、スクリーニング工程は、血液ドナーのヒト血液から特定のウイルスを検査することを含むが、これらの過程が常に信頼出来るものとは限らない。特に、極めて少量の特定ウイルスを検出することが出来ない。

異なるタンパク質は、その化学的な違いにより、その保存期間中に異なる条件下で、異なる比率で、徐々に不活性化する可能性がある。即ち、安定化剤による保存期間の延長効果は異なるタンパク質に対して同等ではない。これにより、使用される安定化剤は、標的タンパク質の物理化学的特性に応じて適合する比率、濃度及び種類が多様である。安定化剤を併用する場合、予想に反して相互間の競争作用と相互作用により逆効果をもたらすことがある。また、保存中に保存タンパク質の性質が変化したり、濃度が変化することがあるので、使用される安定化剤は、その意図とは異なった効果を示すことがある。従って、溶液中のタンパク質を安定化させるためには多くの努力と注意が必要となる。

特に、ｈＧＨの生体内での持続性及び安定性を高めるために、生理活性ペプチドのヒト成長ホルモンと免疫グロブリンＦｃ領域を結合して製造した持続型ｈＧＨ結合体は、分子量及び容積において一般的なヒト成長ホルモンとは明確に異なるため、タンパク質を安定化するための特別な組成が求められる。

特許文献７は、ｐＨ６．０〜７．０の緩衝溶液、アミノ酸、マンニトール、更にベンジルアルコール等の保存剤を含むヒト成長ホルモンの安定した液状製剤を開示している。特許文献８は、ヒト成長ホルモン、ｐＨ ６．０の緩衝溶液、非イオン性界面活性剤、保存剤、または任意に中性塩またはマンニトールを含有する、安定した薬学的に許容可能な液状製剤を開示している。特許文献９は、グリシンは含まず、ヒト成長ホルモン、ｐＨ６．０の緩衝溶液、非イオン性界面活性剤、及び、任意に、中性塩又はマンニトールを含有する安定した薬学的に許容可能な液状製剤を開示している。特許文献１０は非イオン性界面活性剤及び保存剤がヒト成長ホルモンの著しい脱アミノ化を起こすため、非イオン性界面活性剤又は保存剤の代わりにＰＥＧを含み、緩衝溶液及び有効成分として等張化剤を含むヒト成長ホルモンの安定化された液状製剤を開示している。

国際公開第９３／１５１９９号 国際公開第９３／１５２００号 欧州特許出願公開第４１３，６２２号明細書 米国特許第５，０４５，３１２号明細書 韓国登録特許第１０−０５６７９０２号明細書 韓国登録特許第１０−０７２５３１５号明細書 国際公開第９３／１９７７６号 国際公開第９４／０３１９８号 米国特許第６，４４８，２２５号明細書 韓国登録特許第１０−０５３７２６０号明細書

Ｒｏｇｅｒ、Ｌ．、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３４：２２、１９８６年 Ｓａｄａ等、Ｊ． Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、１９９１年、７１：１３７−１３９ Ｊｏｈｎ Ｇｅｉｇｅｒｔ、Ｊ．ＰａｒｅｎｔｅｒａｌＳｃｉ．Ｔｅｃｈ．、４３、Ｎｏ５、２２０−２２４、１９８９年 Ｄａｖｉｄ Ｗｏｎｇ、Ｐｈａｒｍ．Ｔｅｃｈ．ｏｃｔｏｂｅｒ、３４−４８、１９９７年 Ｗｅｉ Ｗａｎｇ、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．、１８５、１２９−１８８、１９９９年 Ｗｉｌｌｅｍ Ｎｏｒｄｅ、Ａｄｖ．Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉ．、２５、２６７−３４０、１９８６年 Ｍｉｃｈｅｌｌｅ ｅｔ ａｌ．、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ． １２０、１７９−１８８、１９９５年 Ｅｄｗａｒｄ Ｔａｒｅｌｌｉ ｅｔ ａｌ．、Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ（１９９８年）２６、３３１−３４６

しかし、生理活性ペプチドのヒト成長ホルモン及び免疫グロブリンＦｃ領域は、いずれもペプチド又はタンパク質に相当するが、異なる物理化学的特性を有しており、いずれも同時に安定化が必要である。前記で説明したように、異なるタンパク質は、それらの化学的違いのために、保存中に異なる条件下で、異なる比率で徐々に不活性化することがある。各々のペプチド又はタンパク質に適した安定化剤を併用する場合、予想に反して相互間の競争作用と相互作用により悪影響をもたらすことがある。従って、持続型ヒト成長ホルモン結合体の場合、これらの安定化製剤の組成は、ヒト成長ホルモンを単独で安定化させる製剤の組成とは異なる。実質的に、生理活性ペプチドであるヒト成長ホルモン及び免疫グロブリンＦｃ領域を同時に安定化させる安定化剤の組成を見出すのは極めて困難である。

本発明をするにあたり、本発明者らによって、長期間持続型ヒト成長ホルモン−免疫グロブリンＦｃ領域結合体を安全に保管するための集中的かつ徹底した研究を通して、ｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、非イオン性界面活性剤、糖アルコール及び塩を含む安定化剤組成物が長期間の保管期間中に持続型ヒト成長ホルモン結合体の安定性を大幅に向上させ、ウイルス汚染の心配がなく経済的にも有益な液状製剤の提供を発見するに至った。

従って、本発明の目的は、持続型ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）結合体、ｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、糖アルコール、塩類及び非イオン性界面活性剤を含む保存の安定性が向上した、持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤を提供することにある。

一つの様態として、本発明は、薬理学的有効量の持続型ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）結合体、ｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、糖アルコール、塩および非イオン性界面活性剤を含有する安定した持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤を提供する。

本発明による持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤は、ｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、糖アルコール、塩及び非イオン性界面活性剤を含有する安定化剤を含んでおり、ヒト血清アルブミン及び人体に潜在的に有害な因子を含んでいないため、ウイルス感染の恐れがない。また、ｈＧＨポリペプチドと免疫グロブリンＦｃ領域の結合によって構成されたもので、天然型に比べて分子量が多く、生理活性持続期間が増大した持続型ｈＧＨ結合体に対して優れた保存安定性を提供するものである。

図１は、実施例４に示されるように、持続型ｈＧＨ結合体を様々なｐＨ値において、４℃の温度で３ヶ月間保管する期間、ＩＥ−ＨＰＬＣを使用して安定性を分析した代表的なＩＥ−ＨＰＬＣクロマトグラムである。 図２は、実施例７に示されるように、ｐＨ５．２の緩衝溶液に持続型ｈＧＨ結合体を４℃の温度で６ヶ月間保管する期間中にＩＥ−ＨＰＬＣを使用して安定性分析をすることによって得られた結果を示したグラフである。

本発明において使用される用語、「持続型ｈＧＨ結合体」とは、生理活性ペプチドであるヒト成長ホルモンと免疫グロブリンＦｃ領域が連結された形態のタンパク質として、天然型ｈＧＨに比べて生理活性持続期間が増加したということを意味する。

本発明で使用される用語、「持続型」とは、生理活性持続期間が天然型に比べて増大したことを意味する。

本発明において有用なｈＧＨは、野生型のアミノ酸配列又は野生型の配列に密接に関連する類似体の配列を有する。ｈＧＨは天然又は組み換えのいずれも本発明において使用することが出来る。好ましくは大腸菌を宿主として利用して製造した組換えヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）である。生物学的活性に大きく影響を及ぼさない範囲で天然型ｈＧＨからアミノ酸残基の置換、削除又は挿入によって誘導された任意の変異菌も当該技術分野において使用することが出来る。

本発明において有用な免疫グロブリンＦｃとは、ヒト免疫グロブリンＦｃ、又はそれと密接に関連した類似体であってもよく、又は牛、ヤギ、豚、マウス、ラビット、ハムスター、ラット、ギニアピック等の動物由来であってもよい。また、免疫グロブリンＦｃ領域は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ及びＩｇＭ由来のもの、又はこれらの組み合わせ、又はこれらの混成（ｈｙｂｒｉｄ）によるＦｃ領域であってもよい。免疫グロブリンＦｃ領域は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ及びＩｇＭからなる群から選ばれた免疫グロブリンの異なるドメインで構成され混成Ｆｃ領域であってもよく、又は同じ由来のドメインを有する単鎖免疫グロブリンの二量体や多量体であってもよい。好ましくは、ヒト血液で最も豊富なＩｇＧ又はＩｇＭ由来であり、最も好ましくはリガンド結合タンパク質の半減期を向上させることが公知されているＩｇＧ由来である。免疫グロブリンＦｃは、天然ＩｇＧを、特定のタンパク質分解酵素で処理して製造することが出来、組換え技術を用いて形質転換された細胞からも製造することができる。好ましくは免疫グロブリンＦｃは、Ｅ．ｃｏｌｉで製造した組み換えヒト免疫グロブリンＦｃである。

ＩｇＧはＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３及びＩｇＧ４のサブクラスに分けることが出来、本発明では、これらの組み合わせ、又はこれらの混成化も可能である。好ましくは、ＩｇＧ２及びＩｇＧ４のサブクラスであり、最も好ましくは補体依存細胞毒性（ＣＤＣ、Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ）等のエフェクター機能（ｅｆｆｅｃｔｏｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）をほとんど有さないＩｇＧ４のＦｃ領域である。即ち、本発明の薬物の担体として最も適合する免疫グロブリンＦｃ領域は、ヒトＩｇＧ４由来の非糖鎖化したＦｃ領域である。ヒト由来のＦｃ領域は、ヒトの生体で抗原として作用し、抗原に対する新たな抗体を生成する等の好ましくない免疫反応を起こす可能性のある非ヒト由来のＦｃ領域に比べて好ましいといえる。

本発明で使用される持続型ｈＧＨ結合体は、前述の方法で製造したｈＧＨと免疫グロブリンＦｃ領域とを結合させて製造することが出来る。この時使用される結合方法として、ｈＧＨと免疫グロブリンＦｃ領域を非ペプチド性ポリマーを用いて架橋結合させたり、組み換え技術を用いてｈＧＨと免疫グロブリンＦｃ領域が連結された形の融合タンパク質を製造することが出来る。ｈＧＨと免疫グロブリンＦｃ領域を非ペプチド性ポリマーを用いて結合させたものが好ましい。

架橋結合に有用な非ペプチド性ポリマーは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレングリコールの共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、多糖体、デキストラン、ポリビニルエチルエーテル、ＰＬＡ（ポリ乳酸）及びＰＬＧＡ（ポリ乳―グリコール酸）等の生分解性高分子、脂質ポリマー、キチン類、ヒアルロン酸、及びこれらの組み合わせから成る群れから選んでもよい。最も好ましくは、ポリエチレングリコールである。当該分野でよく知られているこれらの誘導体及び当該分野で公知の方法を使用し、容易に製造することができる誘導体もまた本発明の範囲に含まれる。

本発明で使用される持続型ｈＧＨ結合体の製造については、大韓民国登録特許第０７２５３１５号明細書等で述べられているが、この技術内容もここに参考として含まれる。当業者は、前記の文献を参考にし、本発明の持続型ｈＧＨ結合体を製造することが出来る。

本発明の持続型ｈＧＨ結合体の液状製剤は、治療学的有効量の持続型ｈＧＨ結合体を含む。一般的に、ｈＧＨの治療学的有効量は、１回用のバイアル（ｓｉｎｇｌｅ−ｕｓｅ ｖｉａｌ）内に約１〜３ｍｇ程度を含有する量である。本発明で使用される持続型ｈＧＨ結合体は濃度面において１ｍｇ／ｍＬ〜５５ｍｇ／ｍＬであり、好ましくは１５ｍｇ／ｍＬ〜２５ｍｇ／ｍＬに至る。

本発明において使用される用語、「安定化剤」とは、持続型ｈＧＨ結合体を安定して保存出来るようにする物質を意味する。用語「安定化」とは、活性成分の損失が特定比率未満であること、一般的には１０％未満、好ましくは５％未満であることを意味する。通常、１０±３℃の温度で２年、２５±２℃の温度で６ヶ月、又は４０±２℃の温度で１〜２週間保管した後、持続型ｈＧＨ結合体が最初の活性に比べて９０％又はそれ以上、及び好ましくは約９２−９５％程度の活性を維持する場合、これらの製剤は、安定したものと理解される。持続型ｈＧＨ結合体のようなタンパク質において、その保存安定性は、正確な投与量を保証するためだけでなく、それらの抗原性形態の潜在的な生成を抑制するために極めて重要である。

本発明の持続型ｈＧＨ結合体で、共に連結されてはいるが、生理活性ペプチドであるヒト成長ホルモンと免疫グロブリンＦｃ領域の物理化学的特性が相互に異なるので、同時に安定化しなければならない。それらの物理化学的な違いのために、異なるペプチド又はタンパク質は、保存中に異なる条件下で、異なる比率で徐々に不活性化する可能性がある。活性ペプチド又はタンパク質に適合した安定化剤を併用する場合、予想に反してそれらが相互に競争したり、結合したりするため逆効果をもたらす可能性がある。

本発明の前記安定化剤は、生理活性ペプチドであるヒト成長ホルモン及び免疫グロブリンＦｃ領域を同時に安定化し、持続型ｈＧＨ結合体の活性が長期間、目的とする水準に維持できるようにするため、緩衝溶液、糖アルコール、塩及び非イオン性界面活性剤を含有する。

緩衝溶液は、持続型ｈＧＨ結合体の安定を図るために、溶液製剤のｐＨが急激に変化しないように溶液のｐＨを維持させる役割をする。当業界に公知された薬学的に許容可能なｐＨ緩衝溶液であれば、如何なる緩衝溶液でも本発明に使用することが出来る。また、本発明で使用される緩衝液には、アルカリ塩（ナトリウム又はカリウムホスフェート、これらの水素又は水素塩）、クエン酸ナトリウム／クエン酸、酢酸ナトリウム／酢酸及びこれらの混合物も含まれる。好ましくは、クエン酸緩衝液（Ｃｉｔｒａｔｅ ｂｕｆｆｅｒ）及びリン酸緩衝液（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂｕｆｆｅｒ）等であってもよく、さらに一層好ましくはクエン酸緩衝液であってもよい。本発明に使用可能なクエン酸緩衝液は、好ましくは５ｍＭ〜１００ｍＭ、及び更に好ましくは１０ｍＭ〜５０ｍＭの濃度のクエン酸を含むことができる。

溶液内反応は溶液の緩衝溶液のｐＨに応じて異なるため、安定化剤のｐＨは非常に重要である。反応が起こるｐＨとこれが溶解度に及ぼす影響は、タンパク質によって異なる。そのため、そういった面から高い溶解性で、かつ変性した不純物の生成もなく、正確な３次元構造を維持しながらタンパク質を安定化させることは難しい。既存のｈＧＨ製剤は、一般的に不純物の生成を減らし、タンパク質の溶解度を高めるためにｐＨ６．０〜７．０又はそれ以上の緩衝液を使用する。

本発明の安定化剤は、ｐＨ５．０〜６．０、好ましくはｐＨ５．２〜６．０、さらに好ましくはｐＨ５．２〜５．５の緩衝溶液を含んでいる。本発明の一実施例では、３ヶ月間保管後にｈＧＨの脱アミノ化した不純物に相当する不純物＃６及び＃７の含有量の低いｐＨ（例えば、ｐＨ５．２）において特に減少することが測定された（図１）。これらのデータは、ヒト成長ホルモンと免疫グロブリンＦｃ領域で構成されている持続型ヒト成長ホルモン結合体が、ヒト成長ホルモン単独の性質とは異なるため、持続型ヒト成長ホルモン結合体を安定化させ、持続型ｈＧＨ結合体の溶解度を増加させるために製造された液状製剤は、従来のヒト成長ホルモン液状製剤のｐＨとは当然異なって然るべきである。

更に、糖アルコールは、持続型ｈＧＨ結合体の安定性を高める役割をする。本発明に使用される糖アルコールの濃度は、好ましくは、製剤の全体溶液の１〜１０％（ｗ／ｖ）で、さらに好ましくは５％（ｗ／ｖ）である。本発明で使用される糖アルコールの例としては、マンニトール、ソルビトール及びこれらの組み合わせを含むが、これに限定されない。また、表４のデータで確認できるように、マンニトールに０．５％Ｌ−Ａｒｇ−ＨＣｌを添加した場合は、持続型ｈＧＨ結合体の安定性には何ら影響を及ぼさない。

塩は持続型ｈＧＨ結合体を溶液状で体内に投与する際に、浸透圧を適切に維持する等張化剤としての役割を果たし、持続型ｈＧＨ結合体を溶液状で更に安定化させる効果も示す。前記塩は、代表的には水溶性無機塩が挙げられ、好ましくは、塩化ナトリウムが挙げられる。

製剤における塩の濃度は、好ましくは５〜２００ｍＭ、さらに好ましくは１５０ ｍＭであり、製剤に含まれる成分の種類及び量などに応じて、各々の混合物を全て含む溶液製剤が等張化剤となるように適切な含有量に調整できる。

本発明の具体的な実施例では、安定化剤としてｐＨ５．０〜６．０の緩衝液、糖アルコール、非イオン性界面活性剤を含有する製剤に塩の有無による持続型ｈＧＨ結合体の安定性を評価した。その結果、持続型ｈＧＨ結合体の液状製剤を２５℃の温度で４週間保管した後、５％のマンニトールを含有する製剤で、塩化ナトリウム、特にその含有量が１５０ｍＭＮａＣｌである場合、塩化ナトリウムを含まない対照群に比べて持続型ｈＧＨ結合体の安定性が著しく高い状態に維持されることが示された（表２）。既存のヒト成長ホルモンとは対照的に、本発明による持続型ｈＧＨ結合体は、１〜１０％（ｗ／ｖ）の糖アルコール及び５〜２００ｍＭの塩化ナトリウムを含む製剤で安定化を図ることができ、ｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、糖アルコール、非イオン性界面活性剤及び塩を含む製剤において、より高い安定性を示すことがわかる。

非イオン界面活性剤は、タンパク質溶液の表面張力を下げて疎水性表面にタンパク質が吸着したり凝集することを防止する役割を果たす。本発明に使用される非イオン界面活性剤の例としては、ポリソルベート系、ポロキサマー系及びこの組み合わせを挙げることが出来、その中でもポリソルベート系非イオン界面活性剤がより一層好ましい。ポリソルベート系非イオン界面活性剤の中にはポリソルベート２０、ポリソルベート４０、ポリソルベート６０、及びポリソルベート８０があるが、この中でポリソルベート８０が好ましい。

本発明の具体的な実施例によると、ポリソルベート８０が含まれる場合は、持続型ｈＧＨ結合体の安定性が高まることが確認できる（表８）。ポリソルベート２０の場合、２週間までは安定性に差のない状態で進行したが、４週間までの長期間保管時では非常に類似した物質であるにもかかわらず、持続型ｈＧＨ結合体の安定性に顕著な差が生ずることが確認された。

本発明の溶液製剤には、前記非イオン界面活性剤が好ましくは０．１％（ｗ／ｖ）またはそれ未満の量で、更に好ましくは０．００１〜０．０５％（ｗ／ｖ）で、また更に一層好ましくは０．００５％（ｗ／ｖ）の量で含まれる。市販のｈＧＨ液状製剤であるノルディスク（Ｎｏｒｄｉｓｋ）社のノディトロピンは、界面活性剤として３ｍｇ／ｍＬポロキサマー１８８を使用する（表９）。本発明の具体的な実施例によると、３ｍｇ／ｍＬのポロキサマー１８８が含まれる製剤では、２５℃の温度で２週間後に持続型ｈＧＨ結合体の凝集が形成されたのが観察された（表８）。これらのデータは、タンパク質製剤の安定化剤として機能する界面活性剤の種類と濃度は薬品により特異的でなければならないことを示している。

本発明の一実施例によれば、ｐＨ５．２の緩衝溶液、１〜１０％（ｗ／ｖ）の糖アルコール、非イオン性界面活性剤、及び５〜２００ｍＭの塩化ナトリウムを含ませる場合、持続型ｈＧＨ結合体の保存安定性を著しく高める結果が表れており、これはｐＨ５．２の緩衝溶液、糖アルコール及び非イオン性界面活性剤と塩の同時使用が相乗効果を示し、持続型ｈＧＨ結合体に特別な安定性を付与することを意味する。

本発明の前記安定化剤は、アルブミンを含有しないことが好ましい。タンパク質の安定化剤として利用出来るヒト血清アルブミンは人体の血液から製造されるため、ヒト由来の病原性ウイルスによる汚染の可能性が常に存在する。ゼラチンやウシ血清アルブミンは、疾患を生じさせたり、一部の患者の場合には、アレルギー反応を誘発する可能性がある。本発明のアルブミン−非含有安定化剤は、ヒトや動物由来の血清アルブミン又は精製されたゼラチンなどの異種タンパク質を含有していないため、ウイルス感染が起こる可能性がない。

本発明の液状製剤には、前述のｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、塩、糖アルコール、及び非イオン界面活性剤以外に、本発明の効果を損なわない範囲内で当業界に公知されているその他の成分又は物質が選択的により多く含んでもよい。例えば、本発明の製剤は、糖類、多価アルコール又は中性アミノ酸を更に含むことが出来る。

持続型ｈＧＨ結合体の保存安定性を高めるために更に含むことができる糖類及び多価アルコールのうち、糖類の好ましい例としては、マンノース、グルコース、フコースとキシロース等の単糖類とラクトース、蔗糖、ラフィノース及びデキストランなどの多糖類などが挙げられる。本発明でさらに使用することが出来る多価アルコールの例としては、プロピレングリコール、低分子量のポリエチレングリコール、グリセロール、低分子量のポリプロピレングリコールなどが挙げられ、これらのいずれか一つ又はこれらの群れから成る複数の組合わせの形で使用してもよい。製剤の総重量を基準に、糖および多価アルコールは、各々１〜１０％（ｗ／ｖ）の量で使用されてもよく、好ましくは５％（ｗ／ｖ）の量で使用されてもよい。

本発明の好ましい一例として、２０ｍＭのクエン酸ナトリウム（Ｎａ−Ｃｉｔｒａｔｅ）緩衝溶液（ｐＨ５．２〜６．０）と５〜２００ｍＭの塩化ナトリウム、１〜１０％（ｗ／ｖ）のマンニトール、そして０．００１〜０．０５％のポリソルベート８０を含有する液状製剤を提供する。本発明の具体的な一実施例に従って、ｐＨ５．２のクエン酸ナトリウム（Ｎａ−Ｃｉｔｒａｔｅ）緩衝液、５％（ｗ／ｖ）のマンニトール、１５０ｍＭの塩化ナトリウム、及び０．００５％（ｗ／ｖ）のポリソルベート８０を含有する持続型ｈＧＨ結合体の液状製剤の保存安定性を市販のｈＧＨ結合体の液状薬物であるノルデイスク社のノディトロピンと比較した。本発明の持続型ｈＧＨ結合体の液状製剤の保存安定性はノディトロピンと同等か、それ以上に安定していることが確認された（表１０）。本発明の他の実施例によると、本発明の持続型ｈＧＨ結合体液状製剤の長期保存安定性試験の結果、最終的な液状製剤で持続型ｈＧＨ結合体は６ヶ月間の期間、優れた安定性が確認された（表１１）。

持続型ヒト成長ホルモン結合体に安定性を提供する本発明によるアルブミン―非含有持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤は、ウイルス感染のおそれがないだけでなく、簡単な剤形で優れた保存安定性を示し、他の安定化剤、凍結乾燥製剤に比べてより経済的にその提供が可能な製剤である。

また、本発明の液状製剤は、天然型に比べて生体内持続期間が増大した持続型ヒト成長ホルモン結合体を含んでいるため、通常のヒト成長ホルモン製剤に比べて人体内のタンパク質の活性を長期間維持することが出来、効率的な薬物製剤として利用することが出来る。

本発明は、下記の実施例を通じてよりよく理解できるが、これらの実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明を限定するものとして理解されてはならない。

［実施例１］
持続型ｈＧＨの結合体の製造
両端にアルデヒド基を有する３．４ｋＤａのポリエチレングリコールであるＡＬＤ−ＰＥＧ−ＡＬＤ（ＩＤＢ）をｈＧＨ（分子量２２ｋＤａ）に結合して、ヒトＩｇＧ４−由来の非糖鎖化Ｆｃ領域（分子量５０ｋＤａ）のＮ末端に連結した後、ｈＧＨ−ＰＥＧ−Ｆｃ結合体の精製が行われた。

［実施例２］
塩の有無による持続型ｈＧＨ結合体の安定性に対する評価
本発明で安定化剤として使用される、緩衝液、糖アルコールおよび非イオン性界面活性剤を含有する製剤につて、塩の有無に応じた持続型ｈＧＨ結合体の安定性を確認するために、下記の表１と同条件である２５℃の温度で４週間保管した後、イオン交換クロマトグラフィー法（Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＩＥＣ）とサイズ排除クロマトグラフィー法（Ｓｉｚｅ Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＳＥＣ）を用いて分析した。緩衝溶液としてはクエン酸緩衝液、糖アルコールとしてはマンニトール、非イオン性界面活性剤としてはポリソルベート８０を使用した。表２のＩＥ−ＨＰＬＣ（％）とＳＥ−ＨＰＬＣ（％）は、（Ａｒｅａ％／Ｓｔａｒｔ Ａｒｅａ％）で示され、初期段階と対比した持続型ｈＧＨ結合体の残存率を表す。

上記の結果から分かるように、持続型ｈＧＨ結合体の液状製剤が５％のマンニトールを含有する製剤として塩化ナトリウム、特に１５０ｍＭのＮａＣｌの含有下において２５℃の温度で４週間保管した場合、持続型ｈＧＨ結合体の安定性が塩化ナトリウムが存在しない場合に比べて非常に高い状態で維持されている。

［実施例３］
糖アルコールによる持続型ｈＧＨ結合体の安定性に対する評価
本発明による安定化剤としての緩衝液、等張化剤としての塩化ナトリウム、非イオン性界面活性剤および糖アルコールを含有する持続型ｈＧＨ結合体製剤の保存中に、糖アルコール類の物質が持続型ｈＧＨ結合体の安定性に及ぼす影響について実験した。

製剤においては、緩衝溶液はクエン酸（Ｎ−Ｃｉｔｒａｔｅ）緩衝剤を利用し（ｐＨ５．２）、糖アルコールとしてマンニトール及びソルビトール、非イオン性界面活性剤としてポリソルベート８０を用いた。

下記の表３のような組成を各々持続型ｈＧＨ結合体の安定化剤として使用し、２５℃の温度で４週間の長期間保管した後、イオン交換クロマトグラフィー法（ＩＥＣ）及びサイズ排除クロマトグラフィー法（ＳＥＣ）を用いて分析した。表４のＩＥ−ＨＰＬＣ（％）は、（Ａｒｅａ％／Ｓｔａｒｔ Ａｒｅａ％）％として、初期段階と対比した持続型ｈＧＨ結合体の残存率を表す。

前記の結果に示されるように、糖アルコールとしてマンニトールを添加した場合、ソルビトールの添加時と同様の安定性を示した。また、マンニトールを０．５％Ｌ−Ａｒｇ−ＨＣｌ添加した場合、持続型ｈＧＨ結合体の安定性には影響がなかった。

［実施例４］
緩衝溶液のｐＨに応じた持続型ｈＧＨ結合体の安定性評価
様々な濃度のｐＨで緩衝溶液による持続型ｈＧＨ結合体の安定性を評価した。下表５のような組成を各々持続型ｈＧＨ結合体の緩衝溶液として使用し、４℃の温度で３ヶ月間保管した後ＩＥＣを用いて安定性の評価を行った。表６のＩＥ−ＨＰＬＣ（％）は、（Ａｒｅａ％／Ｓｔａｒｔ Ａｒｅａ％）％として、初期段階を対比した持続型ｈＧＨ結合体のメインピークの残存率を示す。

３ヶ月保存した後、不純物＃６及び＃７の含量がｐＨ５．５及びｐＨ６．０に比べて、ｐＨ５．２の時に減少しており、これはｐＨ５．２の緩衝溶液の持続型ｈＧＨ結合体の安定性が増進したことを立証する（図１）。不純物は、ペプチドマッピング（ｐｅｐｔｉｄｅ ｍａｐｐｉｎｇ）、及びその後のＬＣ−ＭＳ／ＭＳによる分子量測定を通じて測定された。不純物＃６及び＃７は脱アミノ化した不純物であることが明らかになった。

［実施例５］
非イオン性界面活性剤による持続型ｈＧＨ結合体の安定性の評価
本発明による安定化剤として、非イオン性界面活性剤であるポリソルベート８０、又は２０、ポロキサマー１８８を用いて２５℃の温度で４週間保存した後、ＳＥＣ及びＩＥＣを用いて持続型ｈＧＨ結合体の安定性に与える影響につて実験した。下記の表７に示されるように、緩衝液はｐＨ５．２のクエン酸緩衝液を使用し、糖アルコールとしてはマンニトールを使用した。下記の表８のＩＥ−ＨＰＬＣ（％）とＳＥ−ＨＰＬＣ（％）は、初期段階と対比した持続型ｈＧＨ結合体の残存率を示す。

前記の結果に示されるように、同じ条件下でポリソルベート８０が含まれる場合は、持続型ｈＧＨ結合体の安定性が増大することが確認できる。ポリソルベート２０の場合、２５℃で２週間までは安定性に差が認められなかったが、４週間まで長期間保管した場合には、非常に類似した物質にも持続型ｈＧＨ結合体の安定性に差が生ずることが確認された。また、２ｍｇ／ｍＬのポロキサマー１８８が含まれる製剤では、２５℃の温度で２週間後に持続型ｈＧＨ結合体の凝集が形成された。

［実施例６］
持続型ｈＧＨ結合体の液状製剤と市販の液状ｈＧＨ薬物であるノルディスク社のノディトロピンとの安定性の比較評価
実施例２〜５の安定性実験を通じて選択したｐＨ５．２のクエン酸緩衝液、塩化ナトリウム、マンニトール、及びポリソルベート８０から成る液状製剤の安定性を確認するために、市販の液状ｈＧＨ薬物であるノルディスク社のノディトロピン（Ｎｏｒｄｉｔｒｏｐｉｎ、Ｎｏｖｏ Ｎｏｒｄｉｓｋ）と比較実験した。ノルディトロピンの濃度は１０ｍｇ／ｍＬであり、成分名は表９に表した。保管条件は２５℃の温度で、保管期間は４週間とした。ノディトロピンの分析には、電荷の変化を確認するために、欧州薬局法に記載されたキャピラリー電気永動（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ／ＣＥ）及びサイズ排除クロマトグラフィー法（ＳＥＣ）を用いて分析し、本発明の持続型ｈＧＨ結合体は、ＣＥ分析法の原理と類似したＩＥＣ（イオン交換クロマトグラフィー法）及びＳＥＣ（サイズ排除クロマトグラフィー法）を用いて分析し、その結果を表１０に示した。ＣＥ（％）又はＩＥＣ（％）及びＳＥＣ（％）は、初期段階と対比した各物質の残存率を示す。

前記の表に示されるように、安定性試験の結果、市販中の液状製剤であるノディトロピンと同等か又はそれ以上の安定性を示すことが確認された。これらの結果から、本発明の持続型ｈＧＨ液状製剤は、効果的な保存安定性を提供できる安定した組成であることが確認された。

［実施例７］
持続型ｈＧＨ結合体液状製剤の長期保存安定性試験
ｐＨ５．２のクエン酸緩衝液、塩化ナトリウム、マンニトール及びポリソルベート８０から成る液状製剤の長期保存の安定性を確認するために、４℃の温度で６ヶ月保管した試料の安定性を分析した。その結果は図２及び表１１に示されており、ＩＥ−ＨＰＬＣ（％）、ＳＥ−ＨＰＬＣ（％）、タンパク質含量（％）は、初期段階と対比した持続型ｈＧＨ結合体の残存率を示す。

長期保存の安定性試験の結果、本発明の持続型ｈＧＨ結合体は、最終的な液状製剤で６カ月以上安定していることが確認された。

本発明の好ましい具体例は例示の目的で説明されているが、本発明に属する技術分野における当業者は、それらの例示が添付の特許請求項の範囲に記述された本発明の範囲および精神を逸脱するものではなく、さまざまな変更、追加および置換が可能であることを認識するであろう。

Claims (21)

1. ヒト成長ホルモンと免疫グロブリンＦｃ領域が結合された薬理学的有効量の持続型ヒト成長ホルモン結合体及びアルブミン−非含有安定化剤を含み、前記安定化剤は、ｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、糖アルコール、非イオン性界面活性剤及び塩を含有する持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
2. 前記糖アルコールが、マンニトール、ソルビトール及びはこれらの組合わせからな群から選ばれた、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
3. 前記糖アルコールの濃度が前記液状製剤の全体の溶液比１〜１０％（ｗ／ｖ）である、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
4. 前記緩衝溶液がクエン酸またはリン酸緩衝液である、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
5. 前記緩衝溶液のｐＨ範囲が５．２〜６．０である、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
6. 前記緩衝溶液のｐＨ範囲が５．２〜５．５である、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
7. 前記塩が塩化ナトリウムである、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
8. 前記塩の濃度が５〜２００ｍＭである、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
9. 前記非イオン性界面活性剤がポリソルベート８０である、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
10. 前記非イオン性界面活性剤の濃度が製剤の全体容積比０．００１〜０．０５％（ｗ／ｖ）である、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
11. 前記安定化剤が糖類、多価アルコール及びアミノ酸からなる群から選ばれた一個又はそれ以上の成分を更に含む、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
12. 前記持続型ヒト成長ホルモン結合体がヒト成長ホルモン及び免疫グロブリンＦｃ領域がポリエチレングリコールで結合され、前記安定化剤のｐＨが５．２〜６．０のクエン酸緩衝液、１〜１０％（ｗ／ｖ）のマンニトール、０．００１〜０．０５％のポリソルベート８０及び５〜２００ｍＭの塩化ナトリウムを含む、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
13. 前記ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）が天然型ヒト成長ホルモンと同様のアミノ酸配列を有する、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
14. 前記免疫グロブリンＦｃ領域がＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、またはＩｇＭ由来のＦｃ領域である、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
15. 前記免疫グロブリンＦｃ領域が各々のドメインがＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ及びＩｇＭからなる群から選ばれた免疫グロブリンの異なるドメインのハイブリッドＦｃ領域である、請求項１４に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
16. 前記免疫グロブリンＦｃ領域が、同じ起源のドメインを有する単鎖免疫グロブリンで構成された二量体または多量体である、請求項１４に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
17. 前記免疫グロブリンＦｃ領域がＩｇＧ４ Ｆｃ領域である、請求項１４に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
18. 前記免疫グロブリンＦｃ領域が、ヒト非糖鎖化ＩｇＧ４ Ｆｃ領域である、請求項１７に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
19. 前記持続型ヒト成長ホルモン結合体が、ヒト成長ホルモンと免疫グロブリンＦｃ領域が非ペプチド性ポリマーによって結合された、請求項１に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
20. 前記非ペプチド性ポリマーがポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレングリコールの共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール、ポリビニルアルコール、多糖体、デキストラン、ポリビニルエチルエーテル、（ポリ乳酸（ＰＬＡ）及びポリ乳−グリコール酸（ＰＬＧＡ）等の生分解性高分子、脂質ポリマー、キチン類、ヒアルロン酸、及びこれらの組み合わせからなる、請求項１９に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤。
21. ａ）持続型ヒト成長ホルモン結合体を製造する段階；及び
    ｂ）ａ）前記持続型ヒト成長ホルモン結合体をｐＨ５．０〜６．０の緩衝溶液、糖アルコール、非イオン性界面活性剤及び塩を含む安定化剤と混合する段階を含む、請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載の持続型ヒト成長ホルモン結合体の液状製剤の製造方法。

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