JP2018505894A - 医薬製剤 - Google Patents

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Abstract

本発明は、新規医薬製剤に関し、特に、有効成分としてタンパク質、より具体的には、抗体を含む医薬製剤に関する。

Description

本発明は、医薬製剤の分野に属する。より具体的には、抗体などのタンパク質を含む医薬製剤に関する。
抗体は、他のタンパク質治療薬のように、大きく、複雑な分子であり、ある期間にわたって貯蔵する場合に、化学的および物理的の両方において、本質的に不安定であり、潜在的に、活性の低下または消失をもたらす。典型的な化学的不安定性は、脱アミド化、加水分解、酸化、β−脱離またはジスルフィド交換をもたらし得る。物理的不安定性は、変性、凝集または沈殿をもたらすことがある。
したがって、貯蔵、輸送、取扱いおよび投与について、抗体および他のタンパク質の医薬製剤は、上記の現象のいずれかを最小限にしなければならない。抗体は、投与直前に溶媒中に再構成するためのフリーズドライ、すなわち凍結乾燥形態で処方されることができるか、または抗体は、水性溶液などの液体形態で処方されることができる。抗体のフリーズドライされた製剤は、水が反応物質であるか、または溶媒として反応物質の移動を容易にし、それゆえ、タンパク質の不安定性をもたらす多くの化学的分解経路にとって重要であるので、より安定である傾向がある(Andya, J. D., Hsu, C. C., & Shire, S. J. (2003年)。 Mechanisms of aggregate formation and carbohydrate excipient stabilization of lyophilized humanized monoclonal antibody formulations(凍結乾燥されたヒト化モノクロナール抗体製剤の凝集体形成および炭水化物賦形剤安定化の機構)。AAPS. PharmSci. 5, E10)。しかしながら、より安定でない傾向にもかかわらず、フリーズドライされた製剤と比較して、抗体および他のタンパク質の液体製剤は、患者および医療従事者が取り扱いおよび投与するのがより簡単で便利なので、近年関心が集まっている。液体製剤は、再構成する必要がなく、最小限の調製で投与されることができる。しかしながら、凝集、沈殿または分解などの望ましくない反応を避ける、または最小限にするために、液体製剤中のタンパク質の安定化は、依然として特別な課題である。凝集は、特に問題である。個々のタンパク質分子は、物理的に固着し、例えば、不溶性物質または沈殿物の形成を一緒にもたらし、これは、もはや活性ではなく、投与の際に望ましくない免疫的反応を引き起こすことさえある。さらに、凝集体形成によって引き起こされる主な問題は、投与中、医薬製剤がシリンジまたはポンプをブロックし得ることである。
凝集体および粒子形成への分解の示唆された物理的経路は、しばしば、コンフォメーションおよびコロイド安定性効果の組み合わせから生じるように記載されている。コンフォメーション安定性は、生理学的条件下での天然の折り畳み状態と折り畳まれていない状態の間での自由エネルギーの差であり、そのように、抗体の展開傾向が測定される。折り畳まれないことは、しばしば、総括的な凝集率の原因となる。コロイド安定性は、主として分子の表面領域に位置する非特異的電荷による天然状態分子の自己反発傾向を指す。
長期保存中の凝集およびタンパク質分解は、一般的には、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用して所定の保存期間後に製剤中に存在する高分子量種(HMWS)のレベルを測定することによって評価される。ときどき、これらの現象(イベント)は、観察者の目に見える沈殿をもたらすことがある。
有用な液体医薬製剤であるためには、抗体および他のタンパク質治療薬の液体医薬製剤は、長期間安定であり、活性形態で医薬成分の正確な量を含むために、上記反応を最小限にする必要がある。
結果として、好ましい排除機構を介して抗体の分解速度を低下させ、抗体を囲む過剰な水の層をもたらし、タンパク質をよりコンパクトな状態にしてその表面積を最小にすることを助けるために、様々な安定化剤が当該技術分野で探索されている。安定化剤は、特定の糖、ポリオール、アミノ酸、塩およびポリエチレングリコールなどのポリマーを含む。一般的には、安定化剤の組み合わせが時には使用され得るが、好ましい安定化剤が、所定の製剤について選択される。
典型的には、アミノ酸安定化剤は、糖に代わるものとして、注射のための液体抗体製剤で用いられており、一般的には、抗体安定性を最適化するためにより低いpHで処方されている。さらに、グリシンは、結晶化可能な化合物が必要なフリーズドライされた生成物における充填剤として頻繁に選択されており、一次乾燥プロセス中の崩壊などの製剤の明らかな体積および濃度の問題を避けるために適切なテクスチャーを提供することによって作用する。結晶充填剤は、固体生成物の密度を高め、構造損失のいくらかの危険性を回避する充填剤として作用するだろう。結晶充填剤はまた、均一で高密度の組成物を提供し、再構成するのが容易であり、凍結乾燥プロセスの一次乾燥の間、高い昇華温度を可能にする高い共融温度を有する。この文脈において、グリシンは、その結晶化、すなわち、凍結保護剤の性質のために使用されるが、一度結晶化すると、安定化能をもはや持たないので、一般的には、さらなる安定化剤がそのような製剤に添加される。
安定化剤の選択はまた、血糖値への影響の可能性や腎臓機能への影響など、それぞれのリスクプロファイルによっても影響を受ける。この点で、静脈注射を介して投与される場合のスクロースは、加水分解されることができず、したがって血糖値レベルに影響を与えない。しかしながら、静脈内投与された抗体生成物は、糖安定化製剤および特にスクロースが、浸透圧性ネフローゼによる急性腎不全の最も高いリスクをもたらす、腎機能障害、急性腎不全および浸透圧性ネフローゼに関連している。スクロースは、モノサッカライドグルコースおよびフルクトースからなる二糖であり、他の有機浸透圧調節物質と比較して、スクロースは、中強度のタンパク質安定化剤である(Street T.Oら, A molecular mechanism for osmolyte−induced protein stability(浸透圧調節物質誘発性タンパク質安定性の分子機構). Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006; 103(38):13997−14002)。
さらに、製剤は、通常、緩衝剤、界面活性剤、または充填剤(典型的には、フリーズドライ製剤中に存在する)などのさらなる賦形剤を含む。
米国特許第8,632,778号は、ヒスチジン緩衝液中のヒト化PM−1抗体を含み、グリシンを含み、糖を含まない液体製剤を開示する。
US2004/0033228は、クエン酸緩衝液中またはリン酸緩衝液中に抗体、マンニトール、およびポリソルベートを含む液体製剤を開示する。
米国特許第6,372,716号は、グリシンおよびスクロースを含むヒスチジン緩衝液中に第IX因子を含むフリーズドライ製剤を開示する。
抗体は、同様の全体構造を有するが、アミノ酸組成物およびそれらのグリコシル化パターン、並びに荷電およびグリコシル化変異体のような可能な翻訳後修飾も異なる。これらの差異は、得られる製剤の長期安定性に影響を与える他の成分との相互作用の変化をもたらすことができ、結果的に、最適化も必要となるだろう。
製剤中のタンパク質濃度を増加させる傾向により、よりすくない投与量を可能にするために、タンパク質凝集および沈殿に関する問題がより明らかになる。上記を考慮すると、長期保存後の低減されたタンパク質凝集および沈殿を有する抗体のさらに改良された液体医薬製剤を提供することが当該技術分野において必要とされている。
本発明は、有効成分として、治療性タンパク質、特に抗体を含む新規液体製剤を提供することによって、上記の必要性に取り組む。液体医薬製剤中の大きな不溶性凝集体(沈殿物)と比較して、驚いたことに、安定化剤の間で、可溶性凝集体の出現に関して安定化効果の差が観察されている。この驚くべき知見は、長期貯蔵後の低減されたタンパク質の凝集および沈殿を示す新しい医薬製剤をもたらした。より具体的には、本発明は、CSF1Rに特異的に結合する抗体を有効成分として含む液体製剤をさらに提供する。
第1の態様において、本発明は、有効成分として抗体、グリシンおよびスクロースを含む液体医薬製剤を提供する。
第2の態様において、本発明の第1の態様に係る液体医薬製剤は、20mM〜200mMの濃度のグリシンを含む。本発明の液体医薬製剤の別の態様において、グリシン濃度は、50mM〜200mM、75mM〜175mM、好ましくは、100mM〜150mM、または125mMである。
第3の態様において、本発明の第1または第2の態様に係る液体医薬製剤は、20mM〜200mMの濃度でスクロースを含む。本発明の液体医薬製剤の別の態様において、スクロース濃度は、50mM〜200mM、75mM〜175M、好ましくは100mM〜150mM、または125mである。
第4の態様において、本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤は、少なくとも50mg/mlの抗体、好ましくは50mg/ml〜300mg/ml、または50mg/ml〜250mg/ml、または50mg/ml〜200mg/ml、または50mg/ml〜150mg/ml、または50mg/ml〜100mg/mlを含む。
さらなる特定の態様において、本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤は、40mg/ml〜80mg/mlの抗体、あるいは40mg/ml〜60mg/mlの抗体を含む。
第5の態様において、本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤は、さらに界面活性剤を含む。当業者は、ポリソルベート80、ポリソルベート20、レシチン、ポロキサマー(例えば、ポリオキサマー188)、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、ラウリル硫酸ナトリウム、オクチルグルコシドナトリウム、ラウリル−、ミリスチル−、リノレイル−、またはステアリル−スルホベタイン、ラウリル−、ミリスチル−、リノレイル−、またはステアリル−サルロシン、リノレイル−、ミリスチル−またはセチル−ベタイン、ラウロアミドプロピル−、コカミドプロピル−、リノレアミドプロピル−、ミリスタミドプロピル−、パルミドプロピル−、またはイソステアラミドプロピル−ベタイン、ミリスタミドプロピル−、パルミドプロピル−、またはイソステアラミドプロピル−ジメチルアミン、メチルココイル−タウリン酸ナトリウム−またはメチルオレイル−タウリン酸二ナトリウム、ポリエチルグリコール、ポリプロピルグリコール、並びにエチレンおよびプロピレングリコールのコポリマーなどの本発明の態様のいずれかに係る液体製剤を使用するのに利用可能な界面活性剤の選択を認識しているが、これらに限定されない。本発明のさらなる特定の態様において、液体医薬製剤は、ポリソルベート80を含む。
第6の態様において、本発明の液体製剤は、0.01%〜10%のポリソルベート80を含む。界面活性剤の量は、特定のタンパク質および製剤内容に従って調整され得る。したがって、さらなる態様において、本発明の製剤は、0.01%〜5%のポリソルベート80、0.01〜1%のポリソルベート80、0.01〜0.1%のポリソルベート80、好ましくは0.02〜0.1%、または0.05%のポリソルベート80を含む。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤は、緩衝剤を含み、保存および投与中に一定のpHを維持し得る。クエン酸塩、リン酸塩、乳酸塩、ヒスチジン、グルタミン酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、またはコハク酸塩など、これらに限定されないが、液体医薬製剤の分野で使用される多くの緩衝剤がある。好ましい緩衝種は、典型的には、高い緩衝能を維持するために最適なタンパク質安定性のための好ましいpHに近い(+/−1pH単位)であるpKaを有するものの中から選択され、一連の様々な緩衝種に配置された場合には、特定のタンパク質について観察される最大の実証された安定性に関連する。製剤の適切なpH範囲は、一般的には、一連の様々なpH処方中に置かれた場合に、特定のタンパク質について観察される最大の実証された安定性に関連するものから選択される。
本発明の特定の態様において、本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤は、クエン酸塩、好ましくは10mM〜100mM、10mM〜80mM、10mM〜60mM、25mM〜60mM、好ましくは40〜60mM、または50mMのクエン酸塩濃度を含む。
さらなる特定の態様において、本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤は、4〜7、好ましくは4〜6、好ましくは4.5〜5.5、または5のpHを有する。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤の第7の態様において、抗体は、コロニー刺激因子−1受容体(CSF1R)に特異的に結合する。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤の第8の態様において、ヒトCSF1Rを特異的に結合する。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤の第9の態様において、抗体は、CSF1Rを中和する。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤の第10の態様において、抗体は、ヒト化抗体またはヒト抗体である。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤の第11の態様において、抗体は、(a)それぞれ、配列番号1、配列番号2および配列番号3に定義されるCDR1、CRR2およびCDR3を含む軽鎖、および(b)それぞれ、配列番号4、配列番号5および配列番号6に定義されるCDR1、CDR2、およびCDR3を含む重鎖を含む。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤の第12の態様において、抗体は、配列番号7または8に定義される可変軽鎖、および配列番号11または12に定義される可変重鎖を含む。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤のさらなる態様において、抗体は、配列番号9または10に定義される軽鎖および配列番号13または14に定義される重鎖を含む。
第13の態様において、本発明の製剤の液体医薬製剤は、pH5で40mM〜60mMのクエン酸緩衝液、100mM〜150mMのグリシン、100mM〜150Mのスクロースおよび0.02%〜0.1%のポリソルベート80を含む。
さらなる特定の態様において、本発明に係る液体医薬製剤は、少なくとも50mg/mlの抗体、pH5で50mMのクエン酸緩衝液、125mMのグリシン、125mMのスクロースおよび0.05%のポリソルベート80を含み、ここで、抗体は、抗CSF1R抗体である。
本発明の態様のいずれかに係る液体医薬製剤の別の態様において、安定な医薬製剤は、約35℃で3ヶ月の保存後に測定される高分子量種(HMWS)において、10%以下、好ましくは5%以下、より好ましくは3.5%以下の増加を示す。あるいは、安定な医薬製剤は、約25℃で3ヶ月の保存後に測定されるそれぞれの場合の高分子量種(HMWS)において、1.2%以下、好ましくは1.05%以下の増加を示す。好ましくは、製剤中のHMWSの量は、好ましくは、サイズ排除クロマトグラフィーによって測定される。
さらなる態様において、本発明は、哺乳動物、特にヒト対象を治療するための方法を提供し、斯かる方法は、哺乳動物、特にヒト対象への有効成分として、配列番号9または10に定義される軽鎖および配列番号13または14に定義される重鎖を有する抗体などのCSF1Rに特異的に結合する抗体を含む本明細書中に開示される態様のいずれかの液体医薬製剤の治療有効量を投与することを含み、ここで、哺乳動物、特にヒト対象は、CSF1Rに特異的に結合するそのような抗体での治療を通して改善され得る疾患を有し、それによって、疾患は、例えば、白血病および非ホジキンリンパ種、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、成人、急性骨髄性白血病、副腎皮質癌、星状細胞腫、基底細胞癌、胆管癌、膀胱癌、骨肉腫および悪性線維性組織球腫などの骨癌、神経膠腫、上衣腫、髄芽腫、乳癌、気管支腺腫(bronchial adenomas)、子宮頸癌、慢性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、結腸癌、大腸癌、子宮内膜癌、食道癌、ユーイングの腫瘍(Ewing’s family of tumors)、頭蓋外胚細胞腫瘍、性腺外胚細胞腫瘍、胚外胆管癌、網膜芽腫、胆嚢癌、胃(胃)癌、消化管カルチノイド腫瘍、消化管間質腫瘍(GIST)、胚細胞腫瘍、妊娠性絨毛腫瘍、毛様細胞白血病、頚頭部癌、肝細胞癌、ホジキンリンパ腫、バーキットリンパ腫などのリンパ腫、菌状息肉腫およびセザリー症候群などの皮膚T細胞リンパ腫、下咽頭癌、眼内黒色腫などの黒色腫、カポジ肉腫、腎臓(腎細胞)癌、喉頭癌、唇および口腔癌、非小細胞肺癌または小細胞肺癌などの肺癌、ヴァルデンストレームマクログロブリン血症、メルケル細胞癌、中皮腫、口腔癌、多発性骨髄腫、骨髄異形成症候群、鼻咽腔癌、神経芽細胞腫、口腔咽頭癌、卵巣癌、膵臓癌、副甲状腺癌、陰茎癌、咽頭癌、褐色細胞腫、松果体芽細胞腫およびテント上原始神経外胚葉性腫瘍、下垂体部腫瘍、形質細胞腫、胸膜肺芽腫、前立腺癌、直腸癌、横紋筋肉腫、唾液腺癌、肉腫、精巣癌、咽喉癌、胸腺腫、甲状腺癌、尿道癌、またはウィルムス腫瘍などの癌である。
別のさらなる態様において、CSF1Rに特異的に結合する抗体での治療によって改善され得る障害は、例えば特発性肺線維症および嚢胞性線維症などの肺線維症、尿細管萎縮および間質性線維症を含む腎線維症、肝線維症、肝硬変、原発性硬化性胆管炎、原発性胆汁性肝硬変、心内膜心筋線維症、縦隔線維症、骨髄線維症、後膜線維化症、進行性塊状線維症、腎性全身性線維症、クローン病、ケロイド、心筋梗塞、硬皮症、全身性硬化および関節繊維化(arthofibrosis)などの線維症である。
本発明の液体医薬製剤は、一度または連続の治療に渡って患者に適切に投与され、診断からの任意の時点で患者に投与され得る;単一の治療として、または前述の本明細書中に記載される状態を治療するのに有用な他の薬物または療法と組み合わせて投与され得る。
抗体分子は、液体医薬組成物中の唯一の有効成分であり得る。あるいは、抗体は、例えば、同時に、逐次的に、または別々に1つ以上の他の治療有効成分と組み合わせて投与され得る。したがって、液体医薬組成物中の抗体分子は、他の抗体成分、例えば、上皮成長因子受容体ファミリー(EGFR、HER−2)、血管内皮増殖因子受容体(VEGFR)、血小板由来増殖因子受容体(PDGFR)抗体、またはイマチニブ、ダサチニブ、ニオルチニブ、バスチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、テムシロリムス、バンデタニブ、ベムラフェニブ、クリゾチニブ、ボリノスタット、ロミデプシン、ボルテゾミブ、ソラフェニブ、スニチニブ、パゾパニブ、レジオラフェニブ、カボザンチニブ、ペルフェニドンなどの非抗体成分、ステロイドまたは他の薬物分子を含む他の有効成分を伴い得る。特定の態様において、本発明の液体医薬組成物は、第1の有効成分として、CSF1Rに特異的に結合する抗体を含み、さらに第2の有効成分を含む。
本明細書中で用いられる有効成分は、関連する用量で、治療効果などの薬理学的効果を有する成分を指す。
医薬組成物は、抗体の治療有効量を適切に含む。本明細書中で使用される場合、用語「治療有効量」は、治療標的疾患または状態を治療、改善または予防する、または検出可能な治療的、薬理学的または予防的効果を示すのに必要とされる治療剤の量を指す。任意の抗体について、治療有効量は、細胞培養アッセイまたは動物モデル、通常は、げっ歯類、ウサギ、イヌ、ブタまたは霊長類のいずれかで最初に推定されることができる。動物モデルはまた、適切な濃度範囲および投与経路を決定するために使用され得る。次に、そのような情報は、ヒトにおける投与のための有用な用量および投与経路を決定するために使用されることができる。
ヒト対象の正確な治療有効量は、疾患状態の重篤度、対象の一般的な健康状態、対象の年齢、体重および性別、食事、投与の時間および頻度、薬物の組み合わせ(複数可)、反応感受性および治療に対する耐性/応答に依存するだろう。この量は、日常的な実験によって決定されることができ、臨床医の判断の範囲内である。一般的には、抗体の治療有効量は、0.01mg/kg〜500mg/kg、例えば0.1mg/kg〜200mg/kg、例えば100mg/kgであるだろう。
薬学的組成物は、用量当たり本発明の活性剤の所定量を含む単位用量形態で、都合よく表され得る。
上記疾患の治療のために、適切な投与量は、例えば、使用される特定の抗体、治療される対象、投与様式および治療される状態の性質および重症度に依存して変化するだろう。特定の態様において、本発明の液体医薬製剤は、静脈内または皮下経路によって投与される。静脈内注射によって投与される場合、ボーラス注射または持続注入として投与され得る。本発明の態様のいずれかに係る医薬製剤はまた、筋肉内注射によって投与され得る。医薬製剤は、注射器、自己注射器などの注射装置、無針装置、インプラントおよびパッチを使用して注射され得る。本発明の製剤はまた、例えばネブライザーまたは液体吸入器を使用して、そのような送達のための前記製剤を含む吸入デバイスを使用する吸入を介して投与され得る。
抗体分子の生産のためのプロセスは、典型的には、本発明の抗体分子をコードするDNAからのタンパク質の発現を導くのに適切な条件下で抗体配列をコードするベクターを含む宿主細胞を培養し、抗体分子を単離することを含む。
抗体分子は、重鎖または軽鎖ポリペプチドのみを含み得、この場合、重鎖または軽鎖ポリペプチドコード配列のみが、宿主細胞をトランスフェクトするために使用されるのに必要である。重鎖および軽鎖の両方を含む生成物の生産のために、細胞株は、2つのベクター、軽鎖ポリペプチドをコードする第1のベクターおよび重鎖ポリペプチドをコードする第2のベクターでトランスフェクトされ得る。あるいは、単一のベクターを使用することができ、ベクターは、軽鎖および重鎖ポリペプチドをコードする配列を含む。
工業スケールにより製造されることができる抗体または抗体断片は、組換え抗体断片をコードする1つ以上の発現ベクターでトランスフェクトされる真核生物宿主細胞を培養することによって生成されることができる。真核生物宿主細胞は、好ましくは、哺乳動物細胞、より好ましくはチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞である。
哺乳動物細胞は、それらの増殖および組換えタンパク質の発現を支持する任意の培地で培養され得、好ましくは、培地は、動物血清およびペプトンなどの動物由来生成物を含まない化学的に定義された培地である。ビタミン、アミノ酸、ホルモン、成長因子、イオン、バッファー、ヌクレオシド、グルコースまたは同等のエネルギー源の異なる組み合わせを含む当業者に利用可能な異なる細胞培養培地があり、適切な濃度で存在して細胞増殖およびタンパク質生産を可能にする。追加の細胞培養培地成分は、当業者に知られている細胞培養サイクル中の異なる時間に適切な濃度で細胞培養培地に含まれ得る。
哺乳動物細胞培養は、振盪フラスコまたはバイオリアクターなどの任意の適切な容器中で行うことができ、必要とされる生産のスケールに応じてフェドバッチモードで操作されてもされなくてもよい。これらのバイオリアクターは、撹拌槽またはエアリフト反応器のいずれかであり得る。様々な大規模なバイオリアクターは、1,000L〜50,000Lより大きい、好ましくは5,000Lと20,000Lの間、または10,000Lまでの容量で利用可能である。あるいは、2Lと100Lの間などのより小さいスケールのバイオリアクターはまた、抗体または抗体断片を製造するために使用され得る。
抗体またはその抗体結合断片は、哺乳動物宿主細胞培養物、典型的にはCHO細胞培養物の上清で見られる。CHO培養プロセスについて、抗体またはその抗体結合断片などの目的のタンパク質は、上清中に分泌され、前記上清は、当該技術分野で既知の方法によって、典型的には遠心分離によって回収される。
したがって、抗体生産方法は、細胞培養後およびタンパク質精製前の遠心分離および上清回収のステップを含む。さらなる特定の態様において、前記遠心分離は、連続遠心分離である。疑義を避けるために、上清は、細胞培養の遠心分離から生じる沈降した細胞の上にある液体を示す。
あるいは、宿主細胞は、原核細胞、好ましくはグラム陰性細菌である。より好ましくは、宿主細胞は、大腸菌(E. coli)細胞である。タンパク質発現のための原核宿主細胞は、当該技術分野で周知である(Terpe, K. (2006年)。Overview of bacterial expression systems for heterologous protein production: from molecular and biochemical fundamentals to commercial systems(異種タンパク質生産のための細菌発現システムの概要:分子および生化学的基礎から商業システムまで)。Appl Microbiol Biotechnol 72, 211−222)。宿主細胞は、抗体断片などの目的のタンパク質を生成するように遺伝子操作された組換え細胞である。組換え大腸菌(E.coli)宿主細胞は、MC4100、TG1、TG2、DHB4、DH5α、DH1、BL21、K12、XL1BlueおよびJM109由来を含む任意の適切な大腸菌(E.coli)株に由来し得る。1つの例は、組換えタンパク質発酵のために通常使用される宿主株である大腸菌株W3110(ATCC27,325)である。抗体断片はまた、遺伝子組換え大腸菌(E.coli)株、例えば、代謝変異体またはプロテアーゼ欠損大腸菌(E.coli)株を培養することによって生成されることができる。
本発明の方法に従って精製されることができる抗体断片は、典型的には、タンパク質の性質、生産のスケールおよび使用される大腸菌(E. coli)株に応じて、大腸菌(E. coli)宿主細胞のペリプラズムまたは宿主細胞培養上清のいずれかにおいて見られる。これらの区画にタンパク質を標的化する方法は、当該技術分野で周知である(Makrides,S.C. (1996). Strategies for achieving high−level expression of genes in Escherichia coli.(エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)における遺伝子の高レベル発現を達成するための戦略) Microbiol Rev 60, 512−538)。大腸菌(E. coli)のペリプラズムにタンパク質を向けるための適切なシグナル配列の例は、大腸菌(E.coli)PhoA、OmpA、OmpT、LamBおよびOmpFシグナル配列を含む。タンパク質は、天然の分泌経路に依存するか、または外膜の限定された漏出の誘導によって上清に対して標的化されてタンパク質分泌を引き起こし、その例は、pelBリーダー、タンパク質Aリーダー、バクテリオシン放出タンパク質の同時発現、グリシンの培養培地への添加に伴うミトマイシン誘発バクテリオシン放出タンパク質および膜透過化のためのキル遺伝子の同時発現である。最も好ましくは、組換えタンパク質は、宿主大腸菌(E.coli)のペリプラズムで発現される。
大腸菌(E. coli)宿主細胞における組換えタンパク質の発現はまた、誘導性システムの制限下であることができ、それによって、大腸菌(E.coli)における組換え抗体の発現は、誘導性プロモーターの制御下である。大腸菌(E.coli)での使用に適した多くの誘導性プロモーターは、当該技術分野で周知であり、組換えタンパク質のプロモーター発現に依存することは、増殖培地において、温度または特定の物質の濃度などの因子を変化させることによって誘導することができる。誘導性プロモーターの例は、それぞれリン酸塩、トリプトファンおよびL−アラビノースによって誘導されるラクトースまたは非加水分解性ラクトース類似体、イソプロピル−b−D−1−チオガラクトピラノシド(IPTG)およびphoA、trpおよびaraBADプロモーターで誘導可能である大腸菌(E.coli)lac、tac、およびtrcプロモーターを含む。発現は、例えば、誘導が温度依存性である場合、インデューサーの添加または温度の変化によって誘導され得る。組換えタンパク質発現の誘導は、インデューサーの培地への添加によって達成される場合、インデューサーは、発酵系およびインデューサーに依存する任意の適切な方法によって、例えば、一回または複数回のショット添加によって、またはフィードによるインデューサーの徐々の添加によって、添加され得る。インデューサーの添加およびタンパク質発現の実際の誘導の間に遅延が存在し得ること、例えば、インデューサーがラクトースの場合、タンパク質発現の誘導が起こる前の遅延があり得、一方、任意の既存炭素源がラクトース前に利用されることが理解されるだろう。
大腸菌(E.coli)宿主細胞培養(発酵)は、大腸菌(E.coli)の増殖および組換えタンパク質の発現を支持する任意の培地で培養され得る。培地は、例えばDurany Oら(2004年)Studies on the expression of recombinant fuculose−1−phosphate aldolase in Escherichia coli.(大腸菌(Escherichia coli)における組換えフクロ−ス−1−リン酸アルドラーゼの発現に関する研究) Process Biochem 39, 1677−1684に記載されるなど、任意の化学的に定義される培地であり得る。
大腸菌(E.coli)宿主細胞の培養は、必要な生産のスケールに応じて、振盪フラスコまたは発酵槽などの任意の適切な容器中で行うことができる。様々な大きいスケールの発酵槽は、1,000リットル超えから約100,000リットルまでの容量で利用可能である。好ましくは、1,000〜50,000リットルの発酵槽が使用され、より好ましくは1,000〜25,000、20,000、15,000、12,000または10,000リットルである。より小さいスケールの発酵槽もまた、0.5と1,000リットルの間の容量で使用され得る。
大腸菌(E.coli)の発酵は、任意の適切な系、例えば、必要なタンパク質および収率に応じて、連続で、バッチでまたはフェドバッチモードで実施され得る。バッチモードは、必要な場合、栄養素またはインデューサーのショット添加で使用され得る。あるいは、フェドバッチ培養を使用することができ、発酵が完了するまで、培養物は、発酵槽中に最初に存在する栄養素および増殖速度を制御するために使用される1つ以上の栄養供給形態を使用して持続されることができる最大比増殖速度で、バッチモード予備誘導で、増殖され得る。フェドバッチモードはまた、大腸菌(E.coli)宿主細胞の代謝を制御し、より高い細胞密度に到達することを可能にするために、予備誘導を使用され得る。
所望の場合、宿主細胞は、発酵培地から採取に供されることができ、例えば宿主細胞は、遠心分離、ろ過によって、または濃縮によって、サンプルから採取され得る。この場合において、プロセスは、典型的には、タンパク質を抽出する前に、遠心分離および細胞回収のステップを含む。
抗体断片などの目的のタンパク質が、宿主細胞のペリプラズム空間に見出される大腸菌(E.coli)発酵プロセスについて、宿主細胞からタンパク質を放出することが必要である。放出は、機械的または圧力処理による細胞溶解、凍結融解処理、浸透圧ショック、抽出剤または熱処理などの任意の適切な方法によって達成され得る。タンパク質放出のためのそのような抽出方法は、当該技術分野で周知である。したがって、特定の態様において、製造プロセスは、タンパク質精製前の追加のタンパク質抽出ステップを含む。
本明細書中で使用される場合、用語「抗体(複数可)」は、モノクロナールまたはポリクロナール抗体を指す。本明細書中で使用される場合、「抗体(複数可)」は、当該技術分野で公知の組換え技術によって生成される組換え抗体を含むが、これに限定されない。「抗体(複数可)」は、任意の種、特に哺乳動物種の抗体を含み、これは2つの本質的に完全な重鎖および2つの本質的に完全な軽鎖を有する抗体を含み、IgA、IgA、IgD、IgG、IgG2a、IgG2b、IgG、IgG、IgEおよびIgMおよびそれらの改変変異体を含む任意のアイソタイプのヒト抗体、例えばチンパンジー、ヒヒ、アカゲザルまたはカニクイザル由来の非ヒト霊長類抗体、例えばマウス、ラットまたはウサギ由来のげっ歯類抗体;ヤギまたはウマ抗体、およびラクダ抗体(例えば、ラクダまたはNanobodies(登録商標)などのラマ由来)およびその誘導体、またはニワトリ抗体のような鳥類、またはサメ抗体などの魚類の抗体を含む。用語「抗体(複数可)」はまた、少なくとも1つの重鎖および/または軽鎖抗体配列の第1の部分は、第1の種由来であり、重鎖および/または軽鎖抗体配列の第2部分は、第2の種由来である「キメラ」抗体を指す。本明細書中の目的のキメラ抗体は、非ヒト霊長類(例えば、ヒヒ、アカゲザルまたはカニクイザルなどの旧世界ザル)およびヒト定常領域配列由来の可変ドメイン抗原結合配列を含む「霊長類化された」抗体を含む。
「ヒト化」抗体は、非ヒト抗体由来の配列を含むキメラ抗体である。大部分について、ヒト化抗体は、レシピエントの超可変領域由来の残基が、所望の特異性、親和性、および活性を有する、マウス、ラット、ウサギ、ニワトリなどの非ヒト種(ドナー抗体)または非ヒト霊長類の超可変領域[または相補性決定領域(CDR)]由来の残基によって置換されるヒト抗体(レシピエント抗体)である。ほとんどの例において、CDRの外側のヒト(レシピエント)抗体の残基、すなわちフレームワーク領域(FR)は、対応する非ヒト残基によってさらに置換される。さらに、ヒト化抗体は、レシピエント抗体またはドナー抗体に見られない残基を含み得る。これらの修飾は、抗体性能をさらに改良するためになされる。ヒト化は、ヒトにおける非ヒト抗体の免疫原性を低下させ、したがって、ヒト疾患の治療に対する抗体の適用を容易にする。ヒト化抗体およびそれらを生成するいくつかの異なる技術は、当該技術分野で周知である。
用語「抗体(複数可)」はまた、ヒト化の代わりとして生成されることができるヒト抗体を指す。例えば、免疫化の際、内因性ネズミ抗体の産生がないヒト抗体の完全レパートリーを作製することができるトラスジェニック動物(例えばマウス)を作製することが可能である。例えば、キメラおよび生殖細胞系列突然変異マウスにおける抗体重鎖結合領域(JH)遺伝子のホモ接合体欠失は、内因性抗体産生の完全な阻害をもたらすことが記載されている。そのような生殖細胞系列突然変異体マウスにおけるヒト生殖細胞系列免疫グロブリン遺伝子アレイの転移は、前記抗原でのヒト生殖細胞系列免疫グロブリン遺伝子を有するトランスジェニック動物の免疫化の際に、特定の抗原に対して特異性を有するヒト抗体の産生をもたらすだろう。そのようなトランスジェニック動物を作製する技術およびそのようなトランスジェニック動物由来のヒト抗体を単離し、作製する技術は、当該技術分野で公知である。
あるいは、トランスジェニック動物において;例えばマウスにおいては、マウス抗体の可変領域をコードする免疫グロブリン遺伝子だけが、対応するヒト可変免疫グロブリン遺伝子配列で置換される。抗体定常領域をコードするマウス生殖細胞系列免疫グロブリン遺伝子は、変化しないままである。この方法において、抗体エフェクターは、トランスジェニックマウスの免疫系で機能し、その結果、B細胞の発達は、本質的に変わらず、これは、インビボでの抗体チャレンジの際に改善された抗体応答をもたらし得る。目的の特定の抗体をコードする遺伝子が、そのようなトランスジェニック動物から単離されると、定常領域をコードする遺伝子は、完全ヒト抗体を得るために、ヒト定常領域遺伝子で置換されることができる。
インビトロでヒト抗体抗体断片を得る他の方法は、ファージディスプレイまたはリボソームディスプレイ技術などのディスプレイ技術に基づき、ここで、組換えDNAライブラリーは、それらは少なくとも一部人工的に、またはドナーの免疫グロブリン可変(V)ドメイン遺伝子レパートリーのいずれかから生成されるように使用される。ヒト抗体を生成するためのファージおよびリボソームディスプレイ技術は、当該技術分野で周知である。ヒト抗体はまた、目的の抗体でex vivoで免疫化され、続いて融合され、次に最適なヒト抗体のためにスクリーニングされることができるハイブリドーマを生成する単離されたヒトB細胞から生成され得る。本明細書中で使用される場合、「抗体(複数可)」はまた、脱グリコシル化抗体を指す。
本明細書中で使用される場合、「抗体(複数可)」は、ヒト(例えばIgG)および他の哺乳動物種を含む任意の種の非切断抗体を指すだけではなく、抗体断片も指す。抗体の断片は、当該技術分野で公知の少なくとも1つの重鎖および軽鎖免疫グロブリンドメインを含み、1つ以上の抗原(複数可)に結合する。本発明に係る抗体断片の例は、Fab、Fab’、F(ab’)、およびFvおよびscFv断片;並びに二重特異性抗体、三重特異性抗体、四重特異性抗体、ミニ抗体、sdAbなどのドメイン抗体(dAb)、VHHおよびVNAR断片、一本鎖抗体、Fab−FvまたはFab−Fv−Fv構築物を含むが、それらには限定されない、抗体断片または抗体から形成される二重特異性、三重特異性、四重特異性または多重特異性抗体を含む。上記で定義される抗体断片は、当該技術分野で公知である。
本明細書中で使用される場合、用語「中和する」は、それが特異的に結合する分子の生物学的効果を阻害するか、または実質的に低下させる抗体を指す。したがって、「抗体がCSF1Rを中和する」という表現は、CSF1Rに特異的に結合し、その生物学的リガンドの少なくとも1つにこの受容体の結合から生じる生物学的効果を阻害するか、または実質的に低下させる抗体を指す。1つの特定のタイプの抗体は、CSF1Rへの少なくとも1つの生物学的リガンドの結合をブロックするか、または実質的に減少させるCSF1Rを中和する。
本明細書中で使用される場合、用語「コロニー刺激因子−1受容体」または「CSF1R」は、CSF1およびインターロイキン34(IL34)の細胞表面受容体として作用し、造血前駆細胞、特にマクロファージおよび単球などの単核貪食細胞の生存の調節、増殖および分化に必須の役割を果たすチロシンタンパク質キナーゼを指す。それは、IL34およびCSF1に応答して炎症誘発性ケモカインの放出を促進し、それによって自然免疫および炎症プロセスにおいて重要な役割を果たす。CSF1Rはまた、破骨細胞増殖および分化の調節、骨再吸収の調節において重要な役割を果たし、正常な骨および歯の発達に必要とされる。CSF1Rは、正常な男性および女性の生殖能力、および妊娠中の乳腺における乳管および腺房構造の通常の発達に必要である。それはまた、アクチン細胞骨格の再構成を促進し、膜フリルの形成、細胞接着および細胞移動を調節し、癌細胞浸潤を促進する。
CSF1は、マクロファージの産生、分化および機能を制御するサイトカインであり、CSF1Rは、このサイトカインの生物学的効果の全てではないにしても、ほとんどを媒介する。
本明細書中に記載される場合、用語「Ab969.g2」は、CSF1Rに特異的に結合する抗体を意味し、(a)それぞれ配列番号1、配列番号2および配列番号3で定義されるCDR1、CDR2およびCDR3を含む軽鎖、並びに(b)それぞれ配列番号4、配列番号5および配列番号6で定義されるCDR1、CDR2およびCDR3を含む重鎖を含む。このAb969.g2抗体は、以前にPCT/EP2014/068050に記載されている。
本明細書中で使用される場合、用語「CSF1Rに特異的に結合する(specifically binds to CSF1R)」、「CSF1Rへの特異的な結合(specifically binding to CSF1R)」、および同等の表現は、抗体を指す場合に、その抗体が、CSF1Rに十分な親和性および特異性で結合して、生物学的に意味のある効果を達成するであろうことを意味する。選択される抗体は、通常、CSF1Rに対する結合親和性を有するであろう、例えば、抗体は、100nMと1pMの間のKd値でCSF1Rに結合し得る。抗体親和性は、例えば、BIAcoreアッセイなどの表面プラズモン共鳴塩基アッセイ;酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA);および競合アッセイ(例えばRIA)によって決定され得る。本発明の意味において、CSF1Rに特異的に結合する抗体はまた、二重特異性抗体の場合の非限定的な例のように、別の分子に結合し得る。
例1
50mg/mLの濃度で、抗体Ab969.g2の異なる医薬製剤を調製した。保存下でタンパク質の安定性に対する効果を調査するために、スクロース、トレハロース、マンニトール、ソルビトール、グリシン、塩化ナトリウム、プロリン、アラニンを含む多くの安定化剤を調べた。
通常、1つの安定化剤が、製剤当たり試験されるが、製剤選択の努力の間、110の試験された製剤のうち21は、2つの安定化剤の組み合わせ(例えば、7製剤中グリシンと塩化ナトリウム、7製剤中スクロースと塩化ナトリウム、7製剤中スクロースとグリシン)を含んだ。製剤安定性を評価するために、110製剤を5℃、25℃および35℃で3ヶ月貯蔵に供した。
全ての製剤を、5℃、25℃または35℃で保存の1ヶ月、2ヶ月および3ヶ月後に、複数の分析法(目視観察、pH、濃度、動的光散乱、サイズ排除クロマトグラフィー、荷電変異体、逆相クロマトグラフィー)を使用して、分析し、新しく調製した。3ヶ月の研究の終わりに、全ての110製剤の間を区別することができる臨界的な分析は、視覚的観察(視覚的析出が生じたかどうか)およびサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)による凝集体または高分子量種(HMWS)のレベルの上昇であると思われた。試験された110のうち13製剤のみが、5℃と25℃の臨界貯蔵温度におけるすべての時点で可溶性であった(沈殿物が見られない)。これらの13可溶性製剤中で、クエン酸緩衝液中125mMグリシンおよび125mMスクロースの安定化剤を含むものは、SECによって測定されるHMWSにおいて最も低い増加を示した。
単一安定化剤製剤(250mMグリシンまたは250mMスクロースのいずれか)について得られた臨界分析データを、組み合わされた安定化剤製剤について得られたものと比較する場合、製剤中の組み合わされたスクロースとグリシンの相乗的効果が理解されることができる。
グリシンベースの製剤は、25℃で2ヶ月保存後に沈殿を示し、したがって、中止したが(表1参照)、スクロースまたはスクロース+グリシン製剤は、全ての条件において3ヶ月の保存後、溶液中に残ったままであり、単一または組み合わされた安定化剤として使用されたスクロースは、目に見える沈殿のリスクを低減することを示す。
適切な製剤を見出す場合の沈殿以外のもう一つの重要な考慮事項は、裸眼で見えない抗体の分解および凝集により、高分子量種(HMWS)の形成である。製剤中のHMWSの存在は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用して測定される。
典型的には、薬物製品の考慮された長期保存条件で5%までのHMWSレベルは、放出および安定性の考慮に従うと考えられ、したがって許容される。
2ヶ月または3ヶ月後のSECによって測定されたHMWSの増加は、以下の表2および3でそれぞれ提供され、単一または組み合わされた安定化剤として使用されるグリシンは、SECによってHMWSの増加率を減少させることを示す。

上記結果からわかるように、スクロースとグリシンの組み合わせを含む製剤は、最も低いHMWS増加を示し、スクロースのみを含む製剤よりも約35%長い期待される保存可能期間を提供する。試験された全ての貯蔵条件について、時間の経過と共に目に見える沈殿のないことと合わせて、安定化剤のこの組み合わせは、液体タンパク質製剤、特に抗体液体製剤での使用に驚くほど有益であることが見出された。

Claims (13)

  1. 有効成分として抗体、およびグリシンおよびスクロースを含む液体医薬製剤。
  2. 20mM〜200mMの濃度のグリシンを含む、請求項1に記載の液体医薬製剤。
  3. 20mM〜200mMの濃度のスクロースを含む、請求項1または2に記載の液体医薬製剤。
  4. 少なくとも50mg/mlの抗体を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の液体医薬製剤。
  5. 界面活性剤を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の液体医薬製剤。
  6. 0.01〜10%のポリソルベート80を含む、請求項5に記載の液体医薬製剤。
  7. 前記抗体が、コロニー刺激因子−1受容体(CSF1R)に特異的に結合する、請求項1〜6のいずれかに記載の液体医薬製剤。
  8. 前記抗体が、ヒトCSF1Rに特異的に結合する、請求項7に記載の液体医薬製剤。
  9. 前記抗体が、CSF1Rを中和する、請求項7または8に記載の液体医薬製剤。
  10. 前記抗体は、ヒト化抗体またはヒト抗体である、請求項1〜9のいずれかに記載の液体医薬製剤。
  11. 前記抗体が、
    a)それぞれ配列番号1、配列番号2および配列番号3で定義されるCDR1、CDR2およびCDR3を含む軽鎖;並びに
    b)それぞれ配列番号4、配列番号5および配列番号6で定義されるCDR1、CDR2、およびCDR3を含む重鎖、
    を含む、請求項1〜10のいずれかに記載の液体医薬製剤。
  12. 前記抗体は、配列番号7で定義される可変軽鎖および配列番号11で定義される可変重鎖を含む、請求項1〜11のいずれかに記載の液体医薬製剤。
  13. 以下を含む、請求項1〜12のいずれかに記載の液体医薬製剤:
    pH5で40〜60mMのクエン酸緩衝液;
    100〜150mMのグリシン;
    100〜150mMのスクロース;および
    0.02〜0.1%のポリソルベート80。
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