JP2021518757A - Gmpグレードでの組換えレンチウイルベクターの精製調製物の大規模調製のための方法 - Google Patents

Gmpグレードでの組換えレンチウイルベクターの精製調製物の大規模調製のための方法 Download PDF

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Abstract

GMPグレードの組換えレンチウイルスベクターの精製調製物の大規模調製のための方法を提供するものである。当該方法は、以下の工程を含む:(a) 精製の対象となる組換えウイルスベクターを含む体積Vaの供給液である原料を提供する工程;(b) 前記供給液に対して精密濾過処理を実施し、前記組換えウイルスベクターを含む体積Vbの精密濾過された濾液を得る工程;(c) 必要に応じて、前記濾液を濃縮して、体積Vcの濃縮濾液を得る工程;(d) 前工程で得られた濾液をクロマトグラフィにより精製し、組換えウイルスベクターを含む粗純生成物を得る工程;(e) 前工程で得られた粗純生成物を液体交換し、精巧に精製して精製組換えウイルスベクターを得る工程。

Description

本発明は生物学の技術分野に関し、特に、GMPグレードの組換えレンチウイルスベクターの精製調製物の大規模調製のための方法に関する。
遺伝子治療とは、外因性の治療遺伝子を標的細胞に導入して、遺伝子の欠陥や異常によって引き起こされる疾患を是正したり、補償したりすること、あるいは外因性遺伝子によって発現される製品を介して疾患標的に作用して治療の目的を達成することをいう。
外因性遺伝子は、ウイルスベクターまたは非ウイルスベクターによって形質導入または送達することができる。一般的な非ウイルスベクターには、リポソーム、デンドリマー、非天然カチオン性ポリマー、天然多糖類などが含まれる。非ウイルス遺伝子送達ベクターは比較的安全かつ安定であるが、それらのトランスフェクション効率は通常、低い。ウイルスベクターは外因性遺伝子を天然ウイルスの外殻にパッケージングし、ウイルスの宿主細胞への感染能を利用して外因性遺伝子を細胞に導入する。一般的なウイルスベクターには、組換えレトロウイルス(rRV)、組換えレンチウイルス(rLV)、組換えアデノウイルス(rAd)、組換えアデノ随伴ウイルス(rAAV)などが含まれる。ウイルスベクターは非ウイルスベクターよりもはるかに高い形質導入効率を有し、特にリンパ球のような感染困難な標的細胞に感染するのに適している。
組換えレンチウイルスベクターは、HIV−1(human immunodeficiency virus−1)に基づいて開発された遺伝子治療ベクターである。一般的なレトロウイルスベクターとは異なり、組換えレンチウイルスベクターは、分裂細胞および非分裂細胞の両方に感染する能力を有する。組換えレンチウイルスベクターは、インビボおよびインビトロでの高い生物学的力価、低い免疫原性および他の利点のために、CART細胞および遺伝子治療のための好ましいトランスジェニックベクターとなっている。
現在の組換えレンチウイルスベクターは、パッケージングシグナルおよび標的遺伝子の元の転写のみをレンチウイルスゲノムに残し、逆転写酵素、エンベロープ蛋白質VSVG、gag−polおよび他の構造遺伝子を2〜3ベクターに分散させ、同時に病原遺伝子を欠失させるために、遺伝子改変の方法を用いる。成熟レンチウイルス粒子は複数のベクターを293T細胞に同時トランスフェクトすることによって産生され、次いで、細胞中にパッケージングされ、そして293T細胞から培養上清中に分泌され、これは超遠心分離またはクロマトグラフィー精製によって得られ得る。
レンチウイルスを得るために従来の実験室で使用される方法は、超遠心分離である。この方法は単純であるものの、工業的に拡大することはできず、調製されたレンチウイルスベクターは高レベルのエンドトキシン、BSA、HCPまたは核酸および他の残基を含むおそれがあり、ヒト体内で直接使用することができない。
さらに、既存のクロマトグラフィー精製方法はまた、複雑な工程、低い収率および不十分な純度という欠点を有し、工業的な大規模生産およびGMPグレード生産のための要件をほとんど満たすことができない。
したがって、この分野では、大規模生産に適し、GMPグレード生産の要件を満たす、精製レンチウイルスベクターを調製するための新規かつ効率的な方法を開発する緊急の必要性が存在する。
本発明の目的は、大規模生産に適し、GMPグレード生産の要件を満たす、精製レンチウイルスベクターを調製するための効率的な方法を提供することである。
本発明の別の目的は、この方法によって精製された組換えレンチウイルス、ならびに組換えレンチウイルスを含有する精製調製物、およびその適用を提供することである。
本発明の第1の態様において、組換えウイルスベクター調製物の大規模精製のための方法が提供される。この方法は、以下のステップを含む:
(a) 精製の対象となる組換えウイルスベクターを含む体積Vaの供給液である原料を提供する工程;
(b) 前記供給液に対して精密濾過処理を実施し、前記組換えウイルスベクターを含む体積Vbの精密濾過された濾液を得る工程;
(c) 必要に応じて、前記濾液を濃縮して、体積Vcの濃縮濾液を得る工程;
(d) 前工程で得られた濾液をクロマトグラフィにより精製し、組換えウイルスベクターを含む粗純生成物を得る工程;
(e) 前工程で得られた粗純生成物を液体交換し、精巧に精製して精製組換えウイルスベクターを得る工程。
ここで、前記クロマトグラフィーは、陰イオンクロマトグラフィー、分子排除クロマトグラフィー、マルチモード複合樹脂クロマトグラフィー、またはそれらの組み合わせから選択される。
別の好ましい実施形態では、Va≧100 L(または、100〜500L)である。
別の好ましい実施形態では、当該方法は、工程(e)の後に、以下の工程をさらに含む:
(f) 前記精製組換えウイルスベクターを液体交換することにより、前記精製組換えウイルスベクターを、前記組換えウイルスベクターを含有するウイルス凍結培地に置置換する工程;
(g) 上記液体交換後に、前記ウイルスを濾過および滅菌して、滅菌組換えウイルスベクターを得る工程。
別の好ましい実施形態では、ウイルスはレンチウイルスを含む。
別の好ましい実施形態において、この方法は、GMP条件に準拠する。
別の好ましい実施形態において、工程(d)において、分子排除クロマトグラフィーおよび陰イオン(アニオン)クロマトグラフィーは順番に、連続的に、または同時に行われる。
別の好ましい実施形態では、アニオン性樹脂(anionic resin)がCapto Q、Capto ImpRes、およびCapto DEAEから選択される。
別の好ましい実施形態では、マルチモード複合物(multimodal composite)クロマトグラフィー樹脂である「Capto adhere ImpRes」または「Capto core 700」が採用される。
別の好ましい実施形態では、上記クロマトグラフィーによる精製は、まず陰イオンクロマトグラフィーによる一次精製を行い、次いで、マルチモード複合物クロマトグラフィーによる精巧な精製を行うことであるができる。
別の好ましい実施形態では、上記クロマトグラフィーによる精製は、まずマルチモード複合物クロマトグラフィーによる一次精製を行い、次いで、陰イオンクロマトグラフィーによる精巧な精製を行うことであることができる。
別の好ましい実施形態では、上記クロマトグラフィーによる精製は、2つのマルチモードクロマトグラフィー樹脂を直列に接続し、次いで、不純物の吸着および除去ならびにウィルスの捕捉を同時に行うことができる。
別の好ましい実施形態では、濃縮後、クロマトグラフィによる供給液の精製処理の時間は10L/30分である。
別の好ましい実施形態において、クロマトグラフィーによる精製の処理スピードは、クロマトグラフィーで処理される濾液が20L/60分である。
別の好ましい実施形態において、クロマトグラフィー媒体とクロマトグラフィーに供される濾液との重量−体積比は、500mL:10L濾液である。
別の好ましい実施形態では、細菌フィルターの孔径は0.2μMである。
別の好ましい実施形態では、クロマトグラフィー媒体がCapto Q ImpResから選択される。
別の好ましい実施形態において、工程(d)において、精製された組換えレンチウイルスベクターは、以下の特徴の1つ以上を有する:
(p1) 前記組換えレンチウイルスベクターの生物学的力価が1.06x10Tu/mLである;
(p2) BSA残渣<50ng/mL;
(p3) エンドトキシン<1EU/mL。
別の好ましい実施形態では、クロマトグラフィによる浄化を行う前に、濾液(濃縮された濾液または未濃縮の濾液を含む)をリボザイム処理にかける。
別の好ましい実施形態では、リボザイム処理は、10U/mlリボザイムを添加し、それを37℃で30分間インキュベートすることを含む。
別の好ましい実施形態では、工程(b)において、精密濾過用中空繊維カラムが精密濾過(マイクロ濾過)のために使用される。
別の好ましい実施形態では、精密濾過用中空繊維カラムが0.4〜1.0μm(好ましくは0.45〜0.8μm)のカットオフ値を有する精密濾過膜である。
別の好ましい実施形態では、工程(c)において、Vb対Vcの比(Vb/Vc)は5〜50、好ましくは10〜30、より好ましくは15〜25である。
別の好ましい実施形態では、工程(c)において、濃縮は限外濾過(ultrafiltration)によって行われる。
別の好ましい実施形態では、限外濾過が100〜800Kのカットオフ値を有する限外濾過膜を採用する。
別の好ましい実施形態では、限外濾過用中空繊維カラムのカットオフ値が200〜1000K、好ましくは300〜500Kである。
別の好ましい実施形態では、限外濾過が、限外濾過用中空繊維カラムおよび限外濾過システムを採用する。
別の好ましい実施形態では、限外濾過システムが、AKTAフラックス6およびAKTAレディフラックスから選択される。
本発明の第2の態様では、本方法によって調製された精製組換えレンチウイルスが提供される。
本発明の第3の局面では、精製された組換えレンチウイルスを含む調製物が提供される。
別の好ましい実施形態では、前記調製物は医薬組成物である。
別の好ましい実施形態では、医薬組成物は、薬学的に許容される担体を含有する。
本発明の第4の態様では、上記方法で使用される精製装置が提供される。当該精製装置は、
(S1) 精製される組換えレンチウイルスの原料を保持するための、任意の第1の容器;
(S2) 精製される組換えレンチウイルスの精密濾過処理を行い、精密濾過された濾液を得るために使用される、精密濾過ユニット;
(S3) 濃縮濾液を得るために濾液を濃縮するために使用される、任意の濃縮ユニット;
(S4) 前記精密濾過ユニット又は前記濃縮ユニットからの濾液をクロマトグラフィーにより精製して精製組換えレンチウイルスベクターを得るために使用される、クロマトグラフィー精製ユニット;
(S5) 前記精製された組換えレンチウイルスベクターを収集するために使用される、収集ユニット;
を含む。
別の好ましい実施形態では、第1の容器、精密濾過ユニット、濃縮ユニット、クロマトグラフィー精製ユニット、および収集ユニットは、流体連通している。
別の好ましい実施形態において、クロマトグラフィー精製ユニットは、分子排除クロマトグラフィーユニットおよび陰イオンクロマトグラフィーユニットを含む。
別の好ましい実施形態において、分子排除クロマトグラフィーユニットおよび陰イオンクロマトグラフィーユニットは、相互に独立している。
別の好ましい実施形態において、分子排除クロマトグラフィーユニットおよび陰イオンクロマトグラフィーユニットは一体化される。
別の好ましい実施形態では、精製装置はさらに以下を含む:
(S6) リボザイムを添加するための添加装置を備えるリボザイム処理ユニット。
別の好ましい実施形態では、リボザイム処理ユニットがリボザイムを添加した濾液をインキュベートするためのインキュベーションデバイスをさらに含む。
本発明の範囲内で、本発明の上記の技術的特徴および以下に詳細に説明する技術的特徴(例えば、実施形態)を互いに組み合わせて、新しいまたは好ましい技術的解決策を形成することができることを理解されたい。スペースの制約のため、ここでは説明しない。
詳細な説明
大規模かつ詳細な研究の後、精製条件の大量スクリーニングおよび探索を通して、本発明者らは、初めて優れた精製効果を有する組換えレンチウイルスのGMPグレード大規模精製のための迅速かつ単純な方法を予想外に開発した。本発明により提供される方法において、特定の精製培地および特定の精製工程および条件を使用することにより、組換えレンチウイルスを含有する製造原料は、非常に効率的、迅速かつ大規模な様式で精製され得、その結果、高い精製、より少ない不純物およびエンドトキシンを有さない組換えレンチウイルス調製物を得る。これにより、本発明が完成する。
用語
本明細書中で使用される場合、用語「複合充填剤樹脂(composite filler resin)」は、Capto Q、Capto ImpRes、又はCapto DEAEをいう。
本明細書で使用される「複合充填剤樹脂」は、複合充填剤樹脂を使用するクロマトグラフィーを意味する。
本明細書中で使用される場合、用語「組換えレンチウイルス」および「レンチウイルスベクター」は、交換可能な様式で使用され得、そして特定のプラスミドを特定のパッケージング細胞に導入することによって産生されるレンチウイルスベクターをいう。典型的には、これらのレンチウイルスベクターが治療目的または非治療目的のために、所定の細胞(ヒトおよび非ヒト哺乳動物細胞を含む)をトランスフェクトするその後の反応において使用され得る。
GE AKTAデバイス、および新世代のCapto Core700およびCapto adhere ImpRes樹脂の組み合わせ(これらの組み合わせに限定されない)を使用することによって、本発明に例示される方法により、高純度レンチウイルス調製物を迅速に得ることができる。
本発明によって提供される方法によって調製される精製組換えレンチウイルスベクター調製物は、細胞または遺伝子医薬の産生のために使用され得る。
本発明は、以下の主な利点を有する:
「Capto Core 700」を「Capto adhere ImpRes」と組み合わせてレンチウイルスを精製することにより、高純度レンチウイルス調製物を迅速に得ることができる。
以下、本発明を特定の実施形態に関連してさらに説明する。これらの実施形態は本発明を例示することを意図したものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではないことを理解されたい。以下の実施形態における特定の条件を伴わない実験方法は一般に、従来の条件、例えば、Sambrookら、Molecular Cloning: Laboratory Manual(New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)等に記載される条件に従うか、または製造業者によって推奨される条件に従う。特に断らない限り、百分率および部は、重量百分率および重量部である。
実施例1:
(1) 飼料液の採取:レンチウイルス飼料液を採取。
(2) 精密濾過清澄化:
a) 0.45〜0.8μM精密濾過中空繊維カラムをAKTA Flux 6システムに接続し、完全性を試験;
b) 接続状態のAKTA Flux 6システムを1M NaOHで滅菌;
c) AKTA Flux 6システムを注射用水で洗浄;
d) AKTA Flux 6システムを滅菌1XPBSで洗浄;
e) 20Lの組換えレンチウイルス供給液を供給液バケットに2バッチで注ぎ、精密濾過を行い、濾液を採取。
(3) 限外濾過濃縮物:
a) 300〜800K限外濾過中空繊維カラムとAKTA Flux 6システムを接続し、完全性を試験;
b) 接続したAKTA Flux 6システムを1M NaOHで滅菌;
c) AKTA Flux 6システムを注射用水で洗浄;
d) AKTA Flux 6システムを滅菌1XPBSで洗浄;
e) 精密濾過レンチウイルス供給液の限外濾過濃縮を300〜800K限外濾過カラム及びAKTA Flux 6システムで行い、濾液を廃棄;
f) レンチウイルス飼料液を20Lから1〜2Lに濃縮。
(4) ヌクレアーゼ処理:
a) レンチウイルス供給液1〜2Lにヌクレアーゼを10〜1000U/mLの割合で添加し、よく混合;
b) 2〜8℃で一晩培養。
(5) Capto Core700とCapto adhere ImpResを連結して使用し、不純物を除去し、ウイルスを捕捉する操作:
a) Capto Core700 500mLとCapto adhere ImpRes 500mLを連続的に接続し、AKTA pure150クロマトグラフィーシステムに設置;
b) 接続状態のAKTA Flux 150システムを1M NaOHで滅菌;
c) AKTA Flux 150システムを注射用水で洗浄;
d) AKTA pure150システムを滅菌レンチウイルス凍結培地で洗浄;
e) 残部;
f) 供給液1〜2Lを装填し、装填後の溶出には20〜50mM Tris−Cl/1〜1.5M NaClを使用し、溶出ピークを収集。
(6) 限外濾過及び液体交換:
a) 300−800K限外濾過中空繊維カラムとAKTA Flux 6システムを接続し、試験の完全性を確認;
b) 接続状態のAKTA Flux 6システムを1M NaOHで滅菌;
c) AKTA Flux 6システムを注射用水で洗浄;
d) AKTA pure6システムを無菌レンチウイルス凍結培地で洗浄;
e) 300〜800K限外濾過中空糸カラム及びAKTA Flux 6システムで、精密濾過レンチウイルス供給液の限外濾過及び液交換を行い、濾液を廃棄;
f) 組換えレンチウイルスベクター100〜300mLを採取。
(7) 濾過滅菌、サブパッケージング、及び凍結保存:
a) 精製レンチウイルス供給液を濾過するために0.2μMフィルターを使用;
b) 完成品を1mL/チューブに包装;
c) レンチウイルス製剤は超低温冷蔵庫(≦−70℃)で保存。
I. 結果:
(1) 最終レンチウイルス製品の濃度2〜4×109/mL
(2) BSA <50ng/mL;
(3) HCP <1 ng/mL;
(4) 核酸残基<5pg/mL;
(5) RCL陰性。
II. 結論
0.45〜0.8μM精密濾過中空繊維カラム、300〜800K中空繊維カラムおよび「Capto Core700+Capto adhere Imp Res」複合充填剤を用いて、清澄濾過、濃縮、液体交換および不純物除去を段階的に行うことにより、高純度レンチウイルス調製物を迅速に得ることができた。
本発明において言及される全ての文献は各文献が個々に参照として引用されるかのように、本出願において参照として引用される。さらに、本発明の上記教示内容に基づき、当業者は本発明に様々な変更または修正を加えることができ、これらの等価な形態もまた、本出願の添付の特許請求の範囲によって定義される範囲内にあることを理解することができる。

Claims (10)

  1. 組換えウイルスベクター調製物の大規模精製のための方法であって、以下の工程:
    (a) 精製の対象となる組換えウイルスベクターを含む体積Vaの供給液である原料を提供する工程;
    (b) 前記供給液に対して精密濾過処理を実施し、前記組換えウイルスベクターを含む体積Vbの精密濾過された濾液を得る工程;
    (c) 必要に応じて、前記濾液を濃縮して、体積Vcの濃縮濾液を得る工程;
    (d) 前工程で得られた濾液をクロマトグラフィにより精製し、組換えウイルスベクターを含む粗純生成物を得る工程;
    (e) 前工程で得られた粗純生成物を液体交換し、精巧に精製して精製組換えウイルスベクターを得る工程;
    を含み、
    ここで、前記クロマトグラフィーは、陰イオンクロマトグラフィー、分子排除クロマトグラフィー、マルチモード複合樹脂クロマトグラフィー、またはそれらの組み合わせから選択される、方法。
  2. 前記アニオン性樹脂が、Capto Q、Capto ImpRes、およびCapto DEAEから選択される、請求項1に記載の方法。
  3. クロマトグラフィーによる精製が、陰イオンクロマトグラフィーにより一次精製を行い、次いで、マルチモード複合樹脂クロマトグラフィーの手段による精巧な精製を行うことである、請求項1に記載の方法。
  4. 工程(d)において、精製された組換えレンチウイルスベクターが、以下の特徴のうち1つ以上を有する、請求項1に記載の方法:
    (p1) 前記組換えレンチウイルスベクターの生物学的力価が1.06x10Tu/mLである;
    (p2) BSA残渣<50ng/mL;
    (p3) エンドトキシン<1 EU/mL。
  5. 前記工程(c)において、濃縮を限外濾過により行う、請求項1に記載の方法。
  6. 請求項1に記載の方法によって調製された、精製組換えレンチウイルス。
  7. 請求項5に記載の精製組換えレンチウイルスを含む調製物。
  8. 請求項1に記載の方法で使用される精製装置であって、
    (S1) 精製される組換えレンチウイルスの原料を保持するための、任意の第1の容器;
    (S2) 精製される組換えレンチウイルスの精密濾過処理を行い、精密濾過された濾液を得るために使用される、精密濾過ユニット;
    (S3) 濃縮濾液を得るために濾液を濃縮するために使用される、任意の濃縮ユニット;
    (S4) 前記精密濾過ユニット又は前記濃縮ユニットからの濾液をクロマトグラフィーにより精製して精製組換えレンチウイルスベクターを得るために使用される、クロマトグラフィー精製ユニット;
    (S5) 前記精製された組換えレンチウイルスベクターを収集するために使用される、収集ユニット;
    を含む、精製装置。
  9. 前記クロマトグラフィー精製ユニットが、分子排除クロマトグラフィーユニットおよび陰イオンクロマトグラフィーユニットを含む、請求項8に記載の精製装置。
  10. (S6)リボザイムを添加するための添加装置を備えるリボザイム処理ユニットをさらに含む、請求項8に記載の精製装置。
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