JP2022536470A - 多段階クロマトグラフィープロセス中の望ましくない成分を除去する方法 - Google Patents
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Abstract
単一のクロマトグラフィーマトリックスを使用したアフィニティー分離プロセスとアフィニティー捕捉プロセスとを組み合わせた、高分離能アフィニティークロマトグラフィーにより、密接に関連する分子種間の分離能が向上し、二重特異性抗体などのヘテロ二量体タンパク質の大規模な工業的生産における全体的な製造収率が大幅に改善される。さらに、塩濃度を低下させる能力により、タンクおよび装置に係る要件が軽減され、また希釈、限外濾過またはダイアフィルトレーションを必要とせずに生成物の純度および濃度を高めることができる。【選択図】図1
Description
本発明は、例えばアフィニティークロマトグラフィーによるタンパク質の複雑な混合物からのヘテロ二量体タンパク質の精製など、タンパク質生成物の精製ためのクロマトグラフィーのプロセス流から望ましくない成分を除去するための方法に関する。具体的には、該方法は、アフィニティークロマトグラフィー(プロテインAクロマトグラフィーなど)を介して、モノマーとホモ二量体の複雑な混合物から、ヘテロ二量体(二重特異性抗体など)を単離することを含み、その際、精製されたヘテロ二量体は低い塩濃度および導電率の溶出液に回収されることにより、ヘテロ二量体タンパク質のさらに下流の処理が容易になる。
タンパク質生成物の精製では、宿主細胞タンパク質、DNAおよびタンパク質生成物の望ましくない種などの不純物を除去するために、様々なクロマトグラフィーステップを利用するマルチステップのプロセスがしばしば必要となる。多くの場合、クロマトグラフィーカラムまたはバッファーの成分は、各クロマトグラフィーステップから放出される溶出液の一部をなすが、これらの成分は、下流のプロセスステップにおいて望ましくないことがあり得る。例えば、高濃度の塩を使用することにより、あるタンパク質生成物を不純物または分子の望ましくない種から分離することを促進し得るものの、その塩が、さらなるクロマトグラフィーステップまたはウイルス不活化などの下流プロセスステップにおいて適合しないことがあり得る。
様々な二重特異性抗体フォーマットが提案されており、現在開発が行われている。かかるフォーマットの1つは、改善された薬物動態プロファイルおよび最小限の免疫原性を有する標準的な完全ヒトIgG抗体に基づくものである(その全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第8,586,713号を参照)。単一の共通の軽鎖と2つの異なる重鎖とが組み合わされて二重特異性抗体が形成される。重鎖の1つは、プロテインAへのFc*の結合性が低減または除去された置換Fc配列(以下「Fc*」)を含む。例えば、かかるFc*配列の1つは、CH3ドメインでのH435R/Y436F(EU付番システム;IMGTエクソン付番システムによるとH95R/Y96F)置換を含む。2つの重鎖と共通の軽鎖との共発現により、3つの産物が得られ、そのうちの2つは重鎖のホモ二量体であり、1つは目的のヘテロ二量体の二重特異性産物である。Fc*配列は、市販のアフィニティーカラムにおいて、高いアビディティのFcFc重鎖ホモ二量体または弱い結合力のFc*Fc*ホモ二量体と比較しプロテインAに対する中間的な結合アフィニティーを有することによるFcFc*二重特異性産物の選択的精製を可能にする。
二重特異性ヘテロ二量体の商業的規模での精製を可能にするには、FcFcホモ二量体と、Fc*Fcヘテロ二量体と、Fc*Fc*ホモ二量体との間の良好な分離能が、処理しようとする材料の量、コストおよび精製プロセスで使用される機器および材料のスペースの要件と並んで、必要となる。
本発明は、その1つ以上の態様または実施形態では、クロマトグラフィー溶出液から成分を除去する方法に関し、該方法は、(a)第1のクロマトグラフィーステップの実施であって、該成分が、クロマトグラフィーカラムにアプライされる第1のバッファー中に存在する、該実施と、(b)該第1のクロマトグラフィーステップからの中間溶出液の回収であって、該中間溶出液がタンパク質生成物と該成分とを含む、該回収と、(c)該中間溶出液のクロマトグラフィーカラムへの再アプライ、および該中間溶出液における濃度よりも低い濃度で該成分を含む第2のバッファーによる該タンパク質生成物の溶出と、(d)ステップ(c)からのクロマトグラフィー溶出液の回収であって、該成分が、該中間溶出液における濃度よりも低い濃度で該クロマトグラフィー溶出液中に存在する、該回収と、(e)該クロマトグラフィー溶出液の、後続のプロセスステップへのアプライと、を含む。いくつかの実施形態では、該成分は該第2のバッファーに存在しない。
いくつかの実施形態では、該成分は塩(salt)である。いくつかの場合では、中間溶出液中の塩濃度は50mM超である。いくつかの場合では、中間溶出液中の塩の濃度は、≧100mM、≧250mM、≧500mM、≧600mM、≧700mM、≧800mM、≧900mM、または≧1000mMである。いくつかの場合では、中間溶出液中の塩濃度は500mM±50mMである。
いくつかの実施形態では、第1のクロマトグラフィーステップは、アフィニティークロマトグラフィーまたはイオン交換クロマトグラフィーから選択される。いくつかの実施形態では、後続のプロセスステップは、第2のクロマトグラフィーステップである。いくつかの場合では、後続のプロセスステップは、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、混合モードクロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、またはウイルス不活化から選択される。
いくつかの実施形態では、タンパク質生成物は、抗体(例えば二重特異性抗体)である。
本発明は、その1つ以上の態様および実施形態では、アフィニティー捕捉および溶出プロセスを採用することにより、ホモ二量体およびヘテロ二量体を含むタンパク質の複雑な混合物からの、例えば二重特異性抗体などのヘテロ二量体タンパク質を精製する方法に関する。
一態様では、本発明は、ヘテロ二量体タンパク質を精製する方法を提供し、該方法は、(a)タンパク質結合リガンドを含むアフィニティーマトリックスへの、ヘテロ二量体タンパク質と不純物の混合物の導入であって、該ヘテロ二量体タンパク質が、該タンパク質結合リガンドに対して異なるアフィニティーを有する第1および第2のポリペプチドを含み、少なくとも1つの不純物が該タンパク質結合リガンドに結合し、少なくとも1つの不純物が該タンパク質結合リガンドに結合しない、該導入と、(b)200mM超の塩濃度および5~9の第1のpHを含む第1の洗浄バッファーによる、該アフィニティーマトリックスの洗浄であって、不純物が除去される、該洗浄と、(c)該アフィニティーマトリックスから、200mM超の塩濃度および4~5の第2のpHを含む第1の溶出バッファーへのヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収であって、第1の溶出液中に精製されたヘテロ二量体タンパク質が得られる、該溶出および回収と、(d)4未満の第3のpHを含む第2の洗浄バッファーによる、該アフィニティーマトリックスの洗浄であって、不純物が除去される、該洗浄と、(e)該アフィニティーマトリックスの、5~9の第4のpHへの平衡化と、(f)該第1の溶出液の5~9のpHへの中和、およびそれに続く該第1の溶出液の該アフィニティーマトリックスへの再アプライと、(g)100mM未満の塩を含む第3の洗浄バッファーによる、該アフィニティーマトリックスの洗浄と、(h)第2の溶出液への、精製された該ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収であって、該第2の溶出液が100mM未満の塩を含む、該溶出および回収と、を含む。該方法の様々な実施形態では、第3の洗浄バッファーを介して、精製されたヘテロ二量体タンパク質が第2の溶出液に溶出され回収される。該方法のいくつかの実施形態では、第3の洗浄バッファーは、50mM未満の塩を含む。
いくつかの実施形態では、不純物は、第1および第2のポリペプチドのホモ二量体種を含む。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合リガンドはプロテインAであり、アフィニティーマトリックスは、基材に固定されたプロテインAリガンドを含む。いくつかの場合では、プロテインAリガンドは、Zドメイン四量体を含む改変されたプロテインA、Yドメイン四量体を含む改変されたプロテインA、またはDおよびEドメインを欠失する改変されたプロテインAである。一実施形態では、プロテインAリガンドは、Zドメイン四量体を含む。
いくつかの実施形態では、タンパク質結合リガンドはプロテインGであり、アフィニティーマトリックスは、基材に固定されたプロテインGリガンドを含む。
該方法の様々な実施形態では、基材は粒子であり、アフィニティーマトリックスは、25μm~100μmの平均直径の多数の粒子を含む。いくつかの実施形態では、粒子は、40μm~60μmの平均直径を含む。いくつかの実施形態では、粒子は、45μm~55μmの平均直径を含む。いくつかの実施形態では、粒子は、約50μmの平均直径を含む。いくつかの場合では、粒子は、約1100Åの平均直径を有する細孔を含む。
様々な実施形態では、基材は、アガロース、ポリ(スチレンジビニルベンゼン)、ポリメタクリレート、セルロース、細孔性ガラス(controlled pore glass)および球状シリカのうちの任意の1つ以上を含む。
該方法のいくつかの実施形態では、第1の溶出バッファーは、250mM超の濃度の塩を含む。いくつかの場合では、塩濃度は300mM超または400mM超である。いくつかの実施形態では、塩濃度は約500mMである。
該方法の様々な実施形態では、塩は、(i)Cl-、Br-、I-、NO3
-、N(CH3)4
+、NH4+、Cs+、Rb+、K+、Na+、H+、Ca2+、Mg2+、Al3+含有塩、または(ii)CaCl2、MgCl2もしくはNaCl、から選択される。
該方法の様々な実施形態では、第2の溶出液は、50mM未満の塩を含む。いくつかの実施形態では、第2の溶出液は、10mM未満の塩を含む。
該方法の様々な実施形態では、第1のポリペプチドは、タンパク質結合リガンドに結合できるCH3ドメインを含み、第2のポリペプチドは、タンパク質結合リガンドに結合できないCH3ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第1のポリペプチドは、プロテインAに結合できるCH3ドメインを含み、第2のポリペプチドは、プロテインAに結合できないCH3ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第1のポリペプチドは、プロテインGに結合できるCH3ドメインを含み、第2のポリペプチドは、プロテインGに結合できないCH3ドメインを含む。様々な実施形態では、第2のポリペプチドは、そのCH3ドメインにHYからRFへの置換を含む。
該方法の様々な実施形態では、第1のpHは6~8である。いくつかの実施形態では、第2のpHは4.0~4.25である。いくつかの場合では、第2のpHは4.10±0.05である。いくつかの実施形態では、第3のpHは2.8~3.5である。いくつかの実施形態では、第4のpHは6~8である。
いくつかの実施形態では、該方法は、低塩(例えば100mM未満、50mM未満または25mM未満)溶出液中への精製ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収に続く、さらなるクロマトグラフィーステップまたはウイルス不活化ステップをさらに含む。いくつかの場合では、精製された組成物の導電率は、5.0mS/cm未満に低下する。いくつかの場合では、精製された組成物の導電率は、2.0mS/cm未満に低下する。いくつかの実施形態では、さらなるクロマトグラフィーステップまたはウイルス不活化ステップは、100mM未満の塩を含む条件下で実施される。いくつかの場合では、さらなるクロマトグラフィーステップは、イオン交換クロマトグラフィーを含む。いくつかの実施形態では、該イオン交換クロマトグラフィーは、陰イオン交換クロマトグラフィーであり、50mM未満の塩を含む条件下で実施される。
本方法の様々な実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質は、二重特異性抗原結合性タンパク質である。いくつかの実施形態では、該二重特異性抗原結合性タンパク質は、二重特異性抗体である。
様々な実施形態では、上記または本明細書で考察される実施形態の特徴または構成要素のうちのいずれかは組み合わせられ得、そのような組み合わせは本開示の範囲内に包含される。上記または本明細書で論じられるいずれの特定の値も、上記または本明細書で論じられる別の関連値と組み合わせられて、それらの値が範囲の上限および下限を表す範囲を列挙することができ、かかる範囲は本開示の範囲内に包含される。
本発明が記述される前に、記載される特定の方法および実験条件は異なり得るため、かかる方法および条件に本発明が限定されないことを、理解されたい。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を記載するためのものに過ぎず、限定的なものとしては意図されないことを理解されたく、その理由は、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるからである。
別段定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で使用される場合、「約」という用語は、特定の列挙された数値に関して使用されるとき、その値が列挙された値から1%以下だけ変動し得ることを意味する。例えば、本明細書で使用される場合、「約100」という表現は、99および101ならびにそれらの間の全ての値(例えば、99.1、99.2、99.3、99.4など)を含む。
本明細書に記載されるものと同様または同等のいずれの方法および材料も本発明の実施または試験に使用され得るが、好ましい方法および材料をこれから説明する。本明細書において言及される全ての特許、出願および非特許刊行物は、それらの全体の参照により本明細書に組み込まれる。
全般
本発明は、精製されたヘテロ二量体タンパク質(例えば二重特異性抗体)を含む中和された溶出液を、タンパク質を精製するために使用される同じアフィニティーマトリックスに再アプライすることにより、全体的な生成物の収率を大幅に高め、高分子量種の存在を最小化でき、一方で、大規模な工業的生産のための精製システムのコストおよびフットプリントを削減できる、という発見に、少なくとも部分的に基づく。治療用の二重特異性抗体の大規模な製造および精製のための、材料コストおよびスペースに関する考慮は、重要な関心事である。複数のプロセスにクロマトグラフィーカラムを再利用することで、カラム材料(例えばクロマトグラフィー媒体や樹脂)のコストや、目的の製品を得るために必要な装置が占めるスペースを、いずれも最小限に抑える。アフィニティークロマトグラフィーを介する二重特異性抗体の精製は、これまでも文献で報告されているが、これらの方法は一般に、2つの別個のアフィニティーカラム(例えば、MabSelect SuRe(商標)およびMabCapture A(商標))を利用し、また限外濾過/ダイアフィルトレーションまたは塩耐性マルチモーダル樹脂に依存してアフィニティークロマトグラフィープロセスステップから塩を除去する。本発明者らは、両方のアフィニティークロマトグラフィー処理ステップに単一のカラムを利用することにより、全体的な生成物の収率を大幅に改善でき(2つの別々のカラムを使用する場合の平均約77%と比較し、平均約92%)、ホモ二量体不純物からヘテロ二量体を確実に分離するために使用される塩を、限外濾過またはダイアフィルトレーションを必要とせずに除去でき、それにより、コストおよびスペースに関する考慮を削減し、高価な耐塩性の材料を必要とせずにさらなるクロマトグラフィーまたは他の洗練ステップ用の生成物流が提供されることを発見した。
本発明は、精製されたヘテロ二量体タンパク質(例えば二重特異性抗体)を含む中和された溶出液を、タンパク質を精製するために使用される同じアフィニティーマトリックスに再アプライすることにより、全体的な生成物の収率を大幅に高め、高分子量種の存在を最小化でき、一方で、大規模な工業的生産のための精製システムのコストおよびフットプリントを削減できる、という発見に、少なくとも部分的に基づく。治療用の二重特異性抗体の大規模な製造および精製のための、材料コストおよびスペースに関する考慮は、重要な関心事である。複数のプロセスにクロマトグラフィーカラムを再利用することで、カラム材料(例えばクロマトグラフィー媒体や樹脂)のコストや、目的の製品を得るために必要な装置が占めるスペースを、いずれも最小限に抑える。アフィニティークロマトグラフィーを介する二重特異性抗体の精製は、これまでも文献で報告されているが、これらの方法は一般に、2つの別個のアフィニティーカラム(例えば、MabSelect SuRe(商標)およびMabCapture A(商標))を利用し、また限外濾過/ダイアフィルトレーションまたは塩耐性マルチモーダル樹脂に依存してアフィニティークロマトグラフィープロセスステップから塩を除去する。本発明者らは、両方のアフィニティークロマトグラフィー処理ステップに単一のカラムを利用することにより、全体的な生成物の収率を大幅に改善でき(2つの別々のカラムを使用する場合の平均約77%と比較し、平均約92%)、ホモ二量体不純物からヘテロ二量体を確実に分離するために使用される塩を、限外濾過またはダイアフィルトレーションを必要とせずに除去でき、それにより、コストおよびスペースに関する考慮を削減し、高価な耐塩性の材料を必要とせずにさらなるクロマトグラフィーまたは他の洗練ステップ用の生成物流が提供されることを発見した。
定義
「抗体」という用語は、ジスルフィド結合によって相互連結された4つのポリペプチド鎖、すなわち2本の重(H)鎖および2本の軽(L)鎖からなる免疫グロブリン分子を包含する。各重鎖は、重鎖可変領域(本明細書ではHCVRまたはVHと略される)および重鎖定常領域を含む。重鎖定常領域は、3つのドメイン、CH1、CH2およびCH3を含む。各軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書ではLCVRまたはVLと略される)および軽鎖定常領域を含む。軽鎖定常領域は、1つのドメイン(CL1)を含む。VLH領域およびVL領域は、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変領域と、そこへ介在するフレームワーク領域(FR)と呼ばれる保存領域と、にさらに区分することができる。各VHおよびVLは、アミノ末端からカルボキシ末端に以下の順、すなわちFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順に配置された3つのCDRおよび4つのFRから構成される。用語「高アフィニティー」抗体は、例えば表面プラズモン共鳴、BIACORE(商標)または溶液アフィニティーELISAによって測定したとき、少なくとも10-9M、少なくとも10-1M、少なくとも10-11M、または少なくとも10-12Mの、その標的への結合アフィニティーを有する抗体を指す。
「抗体」という用語は、ジスルフィド結合によって相互連結された4つのポリペプチド鎖、すなわち2本の重(H)鎖および2本の軽(L)鎖からなる免疫グロブリン分子を包含する。各重鎖は、重鎖可変領域(本明細書ではHCVRまたはVHと略される)および重鎖定常領域を含む。重鎖定常領域は、3つのドメイン、CH1、CH2およびCH3を含む。各軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書ではLCVRまたはVLと略される)および軽鎖定常領域を含む。軽鎖定常領域は、1つのドメイン(CL1)を含む。VLH領域およびVL領域は、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変領域と、そこへ介在するフレームワーク領域(FR)と呼ばれる保存領域と、にさらに区分することができる。各VHおよびVLは、アミノ末端からカルボキシ末端に以下の順、すなわちFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順に配置された3つのCDRおよび4つのFRから構成される。用語「高アフィニティー」抗体は、例えば表面プラズモン共鳴、BIACORE(商標)または溶液アフィニティーELISAによって測定したとき、少なくとも10-9M、少なくとも10-1M、少なくとも10-11M、または少なくとも10-12Mの、その標的への結合アフィニティーを有する抗体を指す。
「二重特異性抗体」というフレーズは、2つ以上のエピトープに選択的に結合できる抗体を包含する。二重特異性抗体は一般に、2つの異なる重鎖を含み、各重鎖は2つの異なる分子(例えば複数の抗原)または同じ分子(例えば同じ抗原)上の異なるエピトープに特異的に結合する。二重特異性抗体が2つの異なるエピトープ(第1のエピトープおよび第2のエピトープ)に選択的に結合できる場合、第1のエピトープに対する第1の重鎖のアフィニティーは、一般に、第2のエピトープに対する第1の重鎖のアフィニティーよりも一桁~二桁、または三桁もしくは四桁低く、その逆も然りである。二重特異性抗体によって認識されるエピトープは、同じまたは異なる標的(例えば同じまたは異なるタンパク質)上にあり得る。二重特異性抗体は、例えば、同じ抗原の異なるエピトープを認識する重鎖を組み合わせることによって作製することができる。例えば、同じ抗原の異なるエピトープを認識する重鎖可変配列をコードする核酸配列を、異なる重鎖定常領域をコードする核酸配列に融合させることができ、かかる配列を、免疫グロブリン軽鎖を発現する細胞で発現させることができる。典型的な二重特異性抗体は、それぞれが3つの重鎖CDRならびにそれに(N末端からC末端に向かって)続くCH1ドメイン、ヒンジ、CH2ドメインおよびCH3ドメインを有する、2つの重鎖と、抗原結合特異性を付与しないが各重鎖と会合できるか、または、各重鎖と会合でき且つ重鎖抗原結合領域によって結合される1つ以上のエピトープに結合できるか、または、各重鎖と会合でき且つ一方または両方のエピトープへの一方または両方の重鎖の結合を可能にする、免疫グロブリン軽鎖と、を有する。
本明細書で論じられる方法の様々な実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質、二重特異性抗体、Fc含有タンパク質などは、アイソタイプIgGのものであり得る。いくつかの場合では、ヘテロ二量体タンパク質、二重特異性抗体、Fc含有タンパク質などは、アイソタイプIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4のものである。いくつかの場合では、ヘテロ二量体タンパク質、二重特異性抗体、Fc含有タンパク質などは、アイソタイプIgG1のものである。いくつかの場合では、ヘテロ二量体タンパク質、二重特異性抗体、Fc含有タンパク質などは、アイソタイプIgG4のものである。様々な実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質、二重特異性抗体、Fc含有タンパク質などは、完全にヒト型である。
「重鎖」または「免疫グロブリン重鎖」というフレーズは、任意の生物由来の免疫グロブリン重鎖定常領域配列を包含し、また特に明記しない限り、重鎖可変ドメインを包含する。重鎖可変ドメインは、特に明記しない限り、3つの重鎖CDRおよび4つのFR領域を包含する。重鎖のフラグメントは、CDR、CDRおよびFR、ならびにそれらの組み合わせを包含する。典型的な重鎖は、可変ドメインに続いて、(N末端からC末端に向かって)CH1ドメイン、ヒンジ、CH2ドメインおよびCH3ドメインを有する。重鎖の機能性フラグメントは、抗原を特異的に認識する(例えば、マイクロモル、ナノモルまたはピコモルの範囲のKDで抗原を認識する)ことができ、細胞から発現および分泌されることができるフラグメントが包含され、それは少なくとも1つのCDRを含む。
「軽鎖」というフレーズは、任意の生物由来の免疫グロブリン軽鎖定常領域配列を包含し、また特に明記しない限り、ヒトカッパおよびラムダ軽鎖を包含する。軽鎖可変(VL)ドメインは典型的に、特に指定がない限り、3つの軽鎖CDRおよび4つのフレームワーク(FR)領域を包含する。一般に、全長軽鎖は、アミノ末端からカルボキシル末端に向かって、FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4を含むVLドメインと、軽鎖定常ドメインとを包含する。本発明で使用できる軽鎖としては、例えば、抗原結合性タンパク質によって選択的に結合される第1または第2の抗原のいずれにも選択的に結合しないものが挙げられる。適切な軽鎖としては、既存の抗体ライブラリー(ウェットライブラリーまたはインシリコ)で最も一般的に使用される軽鎖をスクリーニングすることによって同定できる軽鎖が挙げられ、該軽鎖は、抗原結合性タンパク質の抗原結合ドメインのアフィニティーおよび/または選択性を実質的に妨害しない。適切な軽鎖としては、抗原結合性タンパク質の抗原結合領域によって結合される一方または両方のエピトープに結合できるものが挙げられる。
「可変ドメイン」というフレーズは、(特に明記しない限り)N末端からC末端に向かって、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順でアミノ酸領域を含む、免疫グロブリン軽鎖または重鎖の(必要に応じて修飾される)アミノ酸配列を包含する。「可変ドメイン」は、二重βシート構造を有するカノニカルドメイン(VHまたはVL)にフォールディングできるアミノ酸配列を包含し、該βシートは、第1のβシートの残基と第2のβシートの残基との間のジスルフィド結合によって連結されている。
「相補性決定領域」というフレーズまたは「CDR」という用語は、通常(すなわち野生型動物では)、免疫グロブリン分子(例えば抗体またはT細胞受容体)の軽鎖または重鎖の可変領域内の2つのフレームワーク領域の間に現れる、生物体の免疫グロブリン遺伝子の核酸配列によってコードされるアミノ酸配列を包含する。CDRは、例えば生殖細胞系列の配列または再配列後もしくは再配列前の配列によって、ならびに、例えばナイーブまたは成熟したB細胞またはT細胞によって、コードされ得る。いくつかの状況では(例えばCDR3の場合)、CDRは、(例えば再配列前の核酸配列においては)隣接していないが、B細胞核酸配列においては、例えば配列のスプライシングまたは連結(例えば重鎖CDR3を形成するためのV-D-J組換え)の結果隣接している、2つ以上の配列(例えば生殖系列配列)によってコードされ得る。
「Fc含有タンパク質」というフレーズは、抗体、二重特異性抗体、ヘテロ二量体タンパク質および免疫アドヘシン、ならびに、免疫グロブリンCH2およびCH3領域の少なくとも機能性部分を含む他の結合タンパク質を包含する。「機能性部分」とは、Fc受容体(例えばFcγR、またはFcRn、すなわち新生児Fc受容体)に結合でき、および/または、補体の活性化に関与できるCH2およびCH3領域を指す。Fc受容体に結合できず、補体を活性化できないようにする欠失、置換、挿入またはその他の修飾が、CH2およびCH3領域に含まれる場合、該CH2およびCH3領域は、機能性を有さない。
Fc含有タンパク質は、免疫グロブリンドメイン中に、結合タンパク質の1つ以上のエフェクター機能に影響を与えるような修飾(例えば、FcγR結合、FcRn結合およびそれによる半減期、および/またはCDC活性に影響を与える修飾)を含むことができる。かかる修飾としては、限定されないが、免疫グロブリン定常領域中の、EU付番における238、239、248、249、250、252、254、255、256、258、265、267、268、269、270、272、276、278、280、283、285、286、289、290、292、293、294、295、296、297、298、301、303、305、307、308、309、311、312、315、318、320、322、324、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、337、338、339、340、342、344、356、358、359、360、361、362、373、375、376、378、380、382、383、384、386、388、389、398、414、416、419、428、430、433、434、435、437、438および439、ならびにそれらの組み合わせ、における修飾が挙げられる。
かかるFc修飾の非限定的な例としては、例えば、250位での(例えばEまたはQ)、250位および428位での(例えばLまたはF)、252位での(例えばL/Y/F/WまたはT)、254位での(例えばSまたはT)および256位での(例えばS/R/Q/E/DまたはT)修飾、あるいは、428位および/または433位での(例えばH/L/R/SI/P/QまたはK)および/または434位での(例えばH/FまたはY)修飾、あるいは、250位および/または428位での修飾、あるいは、307位または308位(例えば308F、V308F)および434位での修飾が挙げられる。一実施形態では、該修飾は、428L(例えばM428L)および434S(例えばN434S)の修飾、428L、259I(例えばV259I)および308F(例えばV308F)の修飾、433K(例えばH433K)および434(例えば434Y)の修飾、252、254および256(例えば252Y、254Tおよび256E)の修飾、250Qおよび428Lの修飾(例えばT250QおよびM428L)、307および/または308の修飾(例えば308Fまたは308P)を含む。
「スター置換」、「Fc*」、および「HC*」という用語は、CH3ドメイン内にプロテインA結合を無効にする配列を含む、任意の分子、免疫グロブリン重鎖、Fcフラグメント、Fc含有分子、ヘテロ二量体タンパク質などを包含する。CH3ドメインにおけるプロテインA結合を減弱または無効にできるH95RおよびY96Fなどの特定の修飾は、US8,586,713に記載されている。このジペプチド変異は「スター置換」と呼ばれる。
「細胞」という用語は、組換え核酸配列を発現するのに適する任意の細胞を包含する。該細胞としては、原核生物および真核生物のもの(単一細胞または複数細胞)、細菌細胞(例えばE.coli、Bacillus spp.、Streptomyces spp.などの株)、マイコバクテリア細胞、真菌細胞、酵母細胞(例えばS.cerevisiae、S.pombe、P.pastoris、P.methanolicaなど)、植物細胞、昆虫細胞(SF-9、SF-21、バキュロウイルスに感染した昆虫細胞、Trichoplusia niなど)、非ヒト動物細胞、ヒト細胞、またはハイブリドーマもしくはクアドローマなどの融合細胞が挙げられる。いくつかの実施形態では、該細胞は、ヒト、サル、類人猿、ハムスター、ラットまたはマウスの細胞である。いくつかの実施形態では、該細胞は真核生物のものであり、以下の細胞:CHO(例えばCHOK1、DXB-11CHO、Veggie-CHO)、COS(例えばCOS-7)、網膜細胞、Vero、CV1、腎臓(例HEK293、293 EBNA、MSR 293、MDCK、HaK、BHK)、HeLa、HepG2、WI38、MRC5、Colo205、HB8065、HL-60(例えばBHK21)、Jurkat、Daudi、A431(表皮)、CV-1、U937、3T3、L細胞、C127細胞、SP2/0、NS-0、MMT 060562、Sertoli細胞、BRL 3A細胞、HT1080細胞、骨髄腫細胞、腫瘍細胞、および上記の細胞に由来する細胞株、から選択される。いくつかの実施形態では、該細胞は、1つ以上のウイルス遺伝子を含み、例えばウイルス遺伝子を発現する網膜細胞(例えばPER.C6(商標)細胞)である。
「移動相修飾剤」というフレーズは、タンパク質間の非特異的(すなわち非アフィニティー的)なイオン性および他の非共有結合性の相互作用の影響を低減するか、または破壊する部分(moieties)を包含する。「移動相修飾剤」としては、例えば、塩、第I族および第II族金属とアセテート、ビカーボネート、カーボネート、ハロゲン(例えばクロライドまたはフルオライド)、ニトレート、ホスフェートまたはスルフェートとのイオン性の組み合わせが挙げられる。「移動相修飾剤」の非限定的な例示的なリストとしては、酢酸のベリリウム、リチウム、ナトリウムおよびカリウム塩、重炭酸ナトリウムおよびカリウム、炭酸のリチウム、ナトリウム、カリウムおよびセシウム塩。塩酸のリチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウム塩、フッ化ナトリウムおよびフッ化カリウム、硝酸のナトリウム、カリウムおよびカルシウム塩、リン酸ナトリウムおよびリン酸カリウム、ならびに硫酸カルシウムおよび硫酸マグネシウムが挙げられる。
「移動相修飾剤」はまた、非共有結合力を弱めるか、さもなければ妨害し、生体分子系内のエントロピーを増加させるカオトロピック剤も包含される。カオトロピック剤の非限定的な例としては、ブタノール、塩化カルシウム、エタノール、塩化グアニジニウム、過塩素酸リチウム、酢酸リチウム、塩化マグネシウム、フェノール、プロパノール、ドデシル硫酸ナトリウム、チオ尿素および尿素が挙げられる。カオトロピック剤は、タンパク質の溶解度に影響を与える塩を包含する。よりカオトロピックなアニオンとしては、例えば、クロライド、ニトレート、ブロマイド、クロレート、ヨージド、パークロレートおよびチオシアネートが挙げられる。よりカオトロピックなカチオンとして、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウムおよびグアニジニウムが挙げられる。
「移動相修飾剤」には、pH勾配もしくはpHステップへの添加時、または「移動相修飾剤」中でのプロテインA担体の平衡化およびpHステップもしくはpH勾配のアプライ時に、イオン性または他の非共有相互作用に影響を与え、ホモ二量体IgGとヘテロ二量体IgGとの(例えば、野生型ヒトIgGと、同じIgGであるが本明細書に記載のCH3ドメインの1つ以上の修飾を有するものとの)溶出間のpH単位距離の拡張をもたらす部分が包含される。「移動相修飾剤」の適切な濃度は、同じカラム、pHステップまたはpH勾配を使用しながら、所定のpHステップまたはpH勾配において最大のpH距離が得られるまで「移動相修飾剤」の濃度を増加させていくことにより決定できる。「移動相修飾剤」はまた、例えばプロピレングリコール、エチレングリコールなどの非極性修飾剤を包含し得る。
本明細書で使用される「アフィニティークロマトグラフィー」は、等電点、疎水性またはサイズなどの生体分子の一般的な特性ではなく、生体分子間の特異的な可逆的相互作用を利用してクロマトグラフィー分離を行うクロマトグラフィー法である。「プロテインAアフィニティークロマトグラフィー」または「プロテインAクロマトグラフィー」とは、免疫グロブリン分子のFc部分に対するプロテインAのIgG結合ドメインのアフィニティーを利用する、特異的なアフィニティークロマトグラフィー法を指す。このFc部分は、ヒトまたは動物の免疫グロブリン定常ドメインCH2およびCH3、またはこれらに実質的に類似する免疫グロブリンドメインを含む。プロテインAには、Staphylococcus aureusの細胞壁に由来する天然タンパク質、組換え法または合成法によって産生されたプロテインA、およびFc領域に結合する能力を保持する変異体が包含される。実際には、プロテインAクロマトグラフィーは、固相担体に固定化されたプロテインAの使用を伴う。Gagnon,”Protein A Affinity Chromotography,Purification Tools for Monoclonal Antibodies”,pp.155-198,Validated Biosystems,1996を参照されたい。プロテインGおよびプロテインLも、アフィニティークロマトグラフィーに使用され得る。固相担体は、プロテインAが付着する非水性のマトリックスである。かかる担体としては、アガロース、セファロース、ガラス、シリカ、ポリスチレン、ニトロセルロース、木炭、砂、セルロース、および他の適切な材料が挙げられる。かかる材料は当技術分野で周知である。任意の適切な方法を使用して、第2のタンパク質を固相担体に固定することができる。タンパク質を適切な固相担体に固定するための方法は、当技術分野で周知である。例えば、Ostrove,”in Guide to Protein Purification”,Methods in Enzymology,182:357-371,1990を参照されたい。かかる固相担体は、プロテインAが固定化されたまたはされない状態で、Vector Laboratory(Burlingame,Calif.)、Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz,Calif.)、BioRad(Hercules,Calif.)、Amersham Biosciences(GE Healthcareの一部門,Uppsala,Sweden)、Pall(Port Washington,NY)およびEMD-Millipore(Billerica,Mass.)などの多くの業者からの市販品として容易に入手できる。細孔ガラスマトリックスに固定化されたプロテインAは、PROSEP(登録商標)-A(Millipore)として市販されている。固相はまた、アガロース系のマトリックスであり得る。アガロースマトリックスに固定化されたプロテインAは、MABSELECT(商標)(Amersham Biosciences)として市販されている。
アフィニティークロマトグラフィーはまた、抗体、抗体のフラグメント、または免疫グロブリンドメインおよび/または配列を含むキメラ融合タンパク質と選択的に結合し、したがってそれらを精製するために使用できる媒体も包含する。抗体は、IgG、IgA、IgM、IgY、IgDおよびIgEタイプを包含する。抗体はまた、ラクダ抗体、改変されたラクダ抗体、単鎖抗体、単一ドメイン抗体、ナノボディなどの単鎖抗体も包含する。抗体フラグメントは、VH、VL、CL、CH配列を包含する。抗体フラグメントおよび抗体配列を含む融合タンパク質としては、例えば、F(ab’)3、F(ab’)2、Fab、Fc、Fv、dsFv、(scFv)2、scFv、scAb、ミニボディ(minibody)、ダイアボディ(diabody)、トリアボディ(triabody)、テトラボディ(tetrabody)、Fc融合タンパク質、トラップ分子などが挙げられる(Ayyar et al.,Methods 56(2012):116-129を参照)。かかるアフィニティークロマトグラフィー培体は、抗体に選択的に結合するリガンド、それらのフラグメント、およびそれらのフラグメントを含む融合タンパク質を包含しうる。かかるリガンドとしては、抗体結合タンパク質、細菌由来の受容体、抗原、レクチン、または標的分子に対する抗-抗体が挙げられる。精製を必要とする抗体。例えば、IgG-CH1、IgG-Fc、IgG-CH3、IgG1、LC-カッパ、LC-ラムダ、IgG3/4、IgA、IgMなどのいずれか1つ以上に対するラクダ由来のアフィニティーリガンドを、該アフィニティーリガンドとして使用し得る(CAPTURESELECTクロマトグラフィー樹脂として市販、Life Technologies,Inc.、Carlsbad,Calif.)。
精製流から望ましくない成分を除去する方法
本発明の方法の実施形態は、タンパク質生成物の精製のためのプロセス流から望ましくない成分を除去する方法を包含する。この方法は、クロマトグラフィーステップから生成された溶出液から、下流のプロセスステップにとり不都合でありうる1つ以上の成分(例えば化学成分または塩)を除去することを目的とする。いくつかの実施形態では、該方法は、(a)第1のクロマトグラフィーステップの実施であって、該成分が、クロマトグラフィーカラムにアプライされる第1のバッファー中に存在する、該実施と、(b)該第1のクロマトグラフィーステップからの中間溶出液の回収であって、該中間溶出液がタンパク質生成物と該成分とを含む、該回収と、(c)該中間溶出液のクロマトグラフィーカラムへの再アプライ、および該中間溶出液における濃度よりも低い濃度で該成分を含む第2のバッファーによる該タンパク質生成物の溶出と、(d)ステップ(c)からのクロマトグラフィー溶出液の回収であって、該成分が、該中間溶出液における濃度よりも低い濃度で該クロマトグラフィー溶出液中に存在する、該回収と、(e)該クロマトグラフィー溶出液の、後続のプロセスステップへのアプライと、を含む。いくつかの実施形態では、該成分は該第2のバッファーに存在しない。
本発明の方法の実施形態は、タンパク質生成物の精製のためのプロセス流から望ましくない成分を除去する方法を包含する。この方法は、クロマトグラフィーステップから生成された溶出液から、下流のプロセスステップにとり不都合でありうる1つ以上の成分(例えば化学成分または塩)を除去することを目的とする。いくつかの実施形態では、該方法は、(a)第1のクロマトグラフィーステップの実施であって、該成分が、クロマトグラフィーカラムにアプライされる第1のバッファー中に存在する、該実施と、(b)該第1のクロマトグラフィーステップからの中間溶出液の回収であって、該中間溶出液がタンパク質生成物と該成分とを含む、該回収と、(c)該中間溶出液のクロマトグラフィーカラムへの再アプライ、および該中間溶出液における濃度よりも低い濃度で該成分を含む第2のバッファーによる該タンパク質生成物の溶出と、(d)ステップ(c)からのクロマトグラフィー溶出液の回収であって、該成分が、該中間溶出液における濃度よりも低い濃度で該クロマトグラフィー溶出液中に存在する、該回収と、(e)該クロマトグラフィー溶出液の、後続のプロセスステップへのアプライと、を含む。いくつかの実施形態では、該成分は該第2のバッファーに存在しない。
ヘテロ二量体タンパク質を精製するための方法に関連して以下でより詳細に論じられるように、いくつかの実施形態では、該成分は塩である。いくつかの場合では、中間溶出液中の塩濃度は50mM超である。いくつかの場合では、中間溶出液中の塩濃度は、≧100mM、≧150mM、≧200mM、≧250mM、≧300mM、≧350mM、≧400mM、≧450mM、≧500mM、≧600mM、≧700mM、≧800mM、≧900mM、または≧1000mMである。いくつかの場合では、中間溶出液中の塩濃度は500mM±50mMである。いくつかの実施形態では、中間溶出液中の塩濃度は、250mM、300mM、350mM、400mM、450mM、500mM、550mMまたは600mMであり、各値は±10%の変動幅を含む。
いくつかの実施形態では、第1のクロマトグラフィーステップは、アフィニティークロマトグラフィーまたはイオン交換クロマトグラフィーから選択される。いくつかの実施形態では、後続のプロセスステップは、第2のクロマトグラフィーステップである。いくつかの場合では、後続のプロセスステップは、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、混合モードクロマトグラフィー、またはウイルス不活化から選択される。いくつかの場合では、本明細書で論じられる方法は、2つのイオン交換ステップ間で利用され得、ここで、第1のイオン交換ステップは、後続のイオン交換ステップが適切に実施できる上限を超えてプールの導電率を増加させる。いくつかの場合では、本明細書で論じられる方法は、2つのクロマトグラフィーステップ間で利用され得、ここで、第1のステップでは、後続のクロマトグラフィーステップを適切に実施するために除去しなければならない化学成分が導入される。いくつかの場合では、本明細書で論じられる方法は、ウイルス濾過の前に利用することで、導電率を低下させ、それにより濾過性能を向上させ、実施時間を短縮することができる。いくつかの場合では、本明細書で論じられる方法は、混合モードクロマトグラフィー(MMC)の前に利用することで、MMC媒体を妨害または分解する化学成分を除去することができる。例えば、流れから、セラミックのヒドロキシアパタイトと適合しないシトレートを除去することが望ましい。
いくつかの実施形態では、タンパク質生成物は抗体(例えば二重特異性抗体)である。
ヘテロ二量体タンパク質を精製する方法
本発明の方法の実施形態は、図1に示されるステップを包含する。例えば、ヘテロ二量体タンパク質を精製する方法は、(a)ヘテロ二量体タンパク質と不純物との混合物の、アフィニティーマトリックスへのローディングと、(b)5~8のpHおよび200mM超の塩濃度の第1の洗浄バッファーによる該アフィニティーマトリックスの洗浄と、(c)4~5のpHおよび200mM超の塩濃度の第1の溶出バッファーによる該ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収と、(d)4未満のpHの第2の洗浄バッファーによる該アフィニティーマトリックスの洗浄と、(e)該アフィニティーマトリックスの、5~9のpHへの平衡化と、(f)該ヘテロ二量体タンパク質を含む該溶出液の、5~9のpHへの中和、および中和された該溶出液の該アフィニティーマトリックスへの再アプライと、(g)100mM未満の塩を含む第3の洗浄バッファーによる該アフィニティーマトリックスの洗浄と、(h)100mM未満の塩を含む溶出液による該ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収と、を含む。いくつかの実施形態では、該方法は、アフィニティーマトリックスを5~9のpHに平衡化する当初平衡化ステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、該方法は、第1の洗浄バッファーでの洗浄の後、ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収の前に、100mM未満の塩を含む洗浄バッファーでアフィニティーマトリックスを洗浄することをさらに含む。
本発明の方法の実施形態は、図1に示されるステップを包含する。例えば、ヘテロ二量体タンパク質を精製する方法は、(a)ヘテロ二量体タンパク質と不純物との混合物の、アフィニティーマトリックスへのローディングと、(b)5~8のpHおよび200mM超の塩濃度の第1の洗浄バッファーによる該アフィニティーマトリックスの洗浄と、(c)4~5のpHおよび200mM超の塩濃度の第1の溶出バッファーによる該ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収と、(d)4未満のpHの第2の洗浄バッファーによる該アフィニティーマトリックスの洗浄と、(e)該アフィニティーマトリックスの、5~9のpHへの平衡化と、(f)該ヘテロ二量体タンパク質を含む該溶出液の、5~9のpHへの中和、および中和された該溶出液の該アフィニティーマトリックスへの再アプライと、(g)100mM未満の塩を含む第3の洗浄バッファーによる該アフィニティーマトリックスの洗浄と、(h)100mM未満の塩を含む溶出液による該ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収と、を含む。いくつかの実施形態では、該方法は、アフィニティーマトリックスを5~9のpHに平衡化する当初平衡化ステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、該方法は、第1の洗浄バッファーでの洗浄の後、ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収の前に、100mM未満の塩を含む洗浄バッファーでアフィニティーマトリックスを洗浄することをさらに含む。
様々な実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質および不純物の混合物のアフィニティーマトリックスへのローディングは、ヘテロ二量体タンパク質をコードするヌクレオチド配列を発現する細胞を含む1つ以上のバイオリアクターに由来する清澄化細胞培養液をローディングすることを包含する。例えば、該細胞は、二重特異性抗体(例えば、CD3×CD20二重特異性抗体、2つのアームがMETの別個のエピトープに結合するMET×MET二重特異性抗体、CD3×BCMA二重特異性抗体、CD22×CD28二重特異性抗体、PSMA×CD28二重特異性抗体、CD3×PSMA二重特異性抗体、CD3×MUS16二重特異性抗体、CD3×STEAP2二重特異性抗体など)を形成する重鎖および軽鎖をそれぞれコードするヌクレオチドを発現し得る。いくつかの場合では、二重特異性抗体の抗原結合アームのそれぞれが、共通の軽鎖を含む。清澄化された細胞培養液には、ホモ二量体種、宿主細胞タンパク質、DNAなどの不純物とともに、ヘテロ二量体タンパク質(例えば二重特異性抗体)が含まれる。いくつかの場合では、ヘテロ二量体タンパク質は、例えばチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞などの真核細胞で産生され得る。
いくつかの実施形態では、アフィニティーマトリックスにローディングされる混合物には、(i)第1のポリペプチドの2つのコピーを含む第1のホモ二量体と、(ii)第1のポリペプチドおよび第2のポリペプチドを含むヘテロ二量体と、(iii)第2のポリペプチドの2つのコピーを含む第2のホモ二量体と、を含むタンパク質の混合物が含まれる。第1および第2のポリペプチドは、アフィニティーマトリックスに対して異なるアフィニティーを有し、その結果、第1のホモ二量体、ヘテロ二量体および第2のホモ二量体は、アフィニティーマトリックスへの結合性の相違に基づいて分離することができる。アフィニティーマトリックスへの結合性の相違は、とりわけ、アフィニティーマトリックスを通過する溶液のpHおよび/またはイオン強度を変化させることによって操作することができる。
種々の実施形態では、バッファーまたは溶出液(またはその他)の文脈で本明細書で議論される塩は、Cl-、Br-、I-、NO3
-、N(CH3)4
+、NH4+、Cs+、Rb+、K+、Na+、H+、Ca2+、Mg2+またはAl3+を含む塩である。いくつかの実施形態では、塩は、Na+、H+、Ca2+、Mg2+またはAl3+を含む。いくつかの実施形態では、塩は、Cl-、Br-、I-、NO3
-またはClO4
-を含む。いくつかの実施形態では、塩は、Na+、H+、Ca2+、Mg2+またはAl3+と、Cl-、Br-、I-、NO3
-またはClO4
-との組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、塩は、CaCl2、MgCl2またはNaClから選択される。いくつかの実施形態では、塩はNaClである。いくつかの実施形態では、塩はCaCl2である。いくつかの実施形態では、塩はMgCl2である。
清澄化した細胞培養液をローディングした後、アフィニティーマトリックスを、200mM超の塩および5~9のpHを含む洗浄バッファーで洗浄する(図1の第1の洗浄バッファー)。いくつかの場合では、洗浄バッファーのpHは6~8である。いくつかの場合では、洗浄バッファーのpHは約7~約7.5である。様々な実施形態では、洗浄バッファーのpHは5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9もしくは9.0であるか、または凡そそれらのいずれかである。いくつかの場合では、洗浄バッファーのpHは7.2または約7.2である。様々な実施形態では、バッファーは、pHを所望の数値点または所望の数値範囲内に維持できる任意のバッファーであり得る。様々な実施形態では、バッファーの濃度は約5mM~約100mMであり得る。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約5mM~約15mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約5mM~約50mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約10mM~約25mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約20mM~約40mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約30mM~約50mMである。様々な実施形態では、バッファーの濃度は、5mM、6mM、7mM、8mM、9mM、10mM、11mM、12mM、13mM、14mM、15mM、16mM、17mM、18mM、19mM、20mM、21mM、22mM、23mM、24mM、25mM、26mM、27mM、28mM、29mM、30mM、31mM、32mM、33mM、34mM、35mM、36mM、37mM、38mM、39mM、40mM、41mM、42mM、43mM、44mM、45mM、46mM、47mM、48mM、49mMもしくは50mMであるか、または凡そそれらのいずれかである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーの濃度は、約10mMであるか、または約10mMである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーの濃度は、約40mMであるか、または約40mMである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーはリン酸ナトリウムである。
いくつかの場合では、洗浄バッファーは、約200mM~約800mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、洗浄バッファーは、約250mM~約750mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、洗浄バッファーは、約300mM~約700mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、洗浄バッファーは、約350mM~約650mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、洗浄バッファーは、約400mM~約600mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、洗浄バッファーは、約450mM~約550mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、洗浄バッファーは、約200mM、210、mM、220mM、225mM、230mM、240mM、250mM、260mM、270mM、275mM、280mM、290mM、300mM、310mM、320mM、325mM、330mM、340mM、350mM、360mM、370mM、375mM、380mM、390mM、400mM、410mM、420mM、425mM、430mM、440mM、450mM、460mM、470mM、475mM、480mM、490mM、500mM、510mM、520mM、525mM、530mM、540mM、550mM、560mM、570mM、575mM、580mM、590mM、600mM、610mM、620mM、625mM、630mM、640mM、650mM、660mM、670mM、675mM、680mM、690mM、700mM、710mM、720mM、725mM、730mM、740mM、750mM、760mM、770mM、780mM、790mMもしくは800mM、または凡そそれらのいずれかの濃度の塩を含む。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーの塩濃度は、約500mMであるか、または約500mMである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーは、約500mMのNaClを含む。いくつかの場合では、このアフィニティーマトリックスの洗浄により、アフィニティーマトリックス材料(プロテインAなど)に対するアフィニティーがほとんどまたはまったくない宿主細胞タンパク質、DNA、ホモ二量体種などの非結合の不純物が除去される。
いくつかの実施形態では、該方法は、ヘテロ二量体タンパク質の溶出の前に、pH5~9の塩をほとんど(<25mM)または全く含まない洗浄バッファーによる、任意選択の第2の洗浄を包含する。いくつかの実施形態では、この洗浄バッファーは、約10mM~約50mMのTris(トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン)、リン酸ナトリウム、または酢酸塩、またはそれらの組み合わせを含む。様々な実施形態では、この洗浄バッファーは、上記で論じられた第1の洗浄バッファーのpHに等しいpHを有する。
上記の1つ以上の洗浄に続いて、ヘテロ二量体タンパク質が、アフィニティーマトリックスから溶出バッファー(図1の最初の溶出バッファー)中に溶出され、溶出液に回収される。溶出バッファーのpHは約4~約5であり、200mM超の濃度の塩を含む。いくつかの実施形態では、溶出バッファーのpHは約4.0~約4.2である。いくつかの実施形態では、溶出バッファーのpHは約4.4~約4.6である。様々な実施形態では、溶出バッファーのpHは、4.0、4.05、4.1、4.15、4.2、4.25、4.3、4.35、4.4、4.45、4.5、4.55、4.6、4.65、4.7、4.75、4.8、4.85、4.9、4.95もしくは5.0であるか、または凡そそれらのいずれかである。いくつかの実施形態では、溶出バッファーのpHは4.1である。いくつかの実施形態では、溶出バッファーのpHは4.55である。様々な実施形態では、バッファーは、pHを所望の数値点または所望の数値範囲内に維持できる任意のバッファーであり得る。様々な実施形態では、バッファーの濃度は約5mM~約100mMであり得る。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約25mM~約55mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約30mM~約50mMである。様々な実施形態では、バッファーの濃度は、約30mM、31mM、32mM、33mM、34mM、35mM、36mM、37mM、38mM、39mM、40mM、41mM、42mM、43mM、44mM、45mM、46mM、47mM、48mM、49mMもしくは50mMであるか、または凡そそれらのいずれかである。いくつかの実施形態では、溶出バッファーの濃度は、約40mMであるか、または約40mMである。いくつかの実施形態では、溶出バッファーは酢酸である。いくつかの実施形態では、溶出バッファーはアセテートである。
いくつかの場合では、溶出バッファーは、約200mM~約800mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、溶出バッファーは、約250mM~約750mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、溶出バッファーは、約300mM~約700mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、溶出バッファーは、約350mM~約650mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、溶出バッファーは、約400mM~約600mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、溶出バッファーは、約450mM~約550mMの濃度の塩を含む。いくつかの場合では、溶出バッファーは、200mM、210、mM、220mM、225mM、230mM、240mM、250mM、260mM、270mM、275mM、280mM、290mM、300mM、310mM、320mM、325mM、330mM、340mM、350mM、360mM、370mM、375mM、380mM、390mM、400mM、410mM、420mM、425mM、430mM、440mM、450mM、460mM、470mM、475mM、480mM、490mM、500mM、510mM、520mM、525mM、530mM、540mM、550mM、560mM、570mM、575mM、580mM、590mM、600mM、610mM、620mM、625mM、630mM、640mM、650mM、660mM、670mM、675mM、680mM、690mM、700mM、710mM、720mM、725mM、730mM、740mM、750mM、760mM、770mM、780mM、790mMもしくは800mMであるか、または凡そそれらのいずれかの濃度の塩を含む。いくつかの実施形態では、溶出バッファーの塩濃度は、約500mMであるか、または約500mMである。いくつかの実施形態では、溶出バッファーは、約500mMのNaClを含む。いくつかの実施形態では、溶出バッファーは、約500mMのCaCl2を含む。いくつかの実施形態では、溶出バッファーは、約500mMのMgCl2を含む。
アフィニティーマトリックスからヘテロ二量体タンパク質を溶出および回収した後、アフィニティーマトリックスを約4未満のpHの洗浄バッファー(図1の第2の洗浄バッファー)で洗浄する。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーのpHは、約2.5~約3.5である。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーのpHは、3.0±0.2である。様々な実施形態では、洗浄バッファーのpHは、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8もしくは3.9であるか、または凡そそれらのいずれかである。洗浄バッファーは、上記のpHまたはpH範囲を提供するための任意の適切な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーは、約20mM~約60mMの濃度の酢酸を含む。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーは、約30mM~約50mMの濃度の酢酸を含む。いくつかの場合では、洗浄バッファーは約40mMの酢酸を含む。いくつかの場合では、このアフィニティーマトリックスの洗浄により、ホモ二量体種などの、ヘテロ二量体タンパク質よりも高いアフィニティーでアフィニティーマトリックス材料(タンパク質Aなど)に以前に結合した不純物が除去される。いくつかの場合では、本発明の方法はまた、上記で説明した洗浄バッファーよりも、低いpH(例えば、2.45±0.2)および高い緩衝剤濃度(例えば500mM酢酸)を含むバッファーによるアフィニティーマトリックスのさらなる洗浄を含み得る。
上記の1つ以上の洗浄液でさらなる不純物の除去を行った後、アフィニティーマトリックスを5~9のpHに再平衡化する。様々な実施形態では、アフィニティーマトリックスは、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9もしくは9.0、または凡そそれらのいずれかのpHに平衡化される。いくつかの実施形態では、アフィニティーマトリックスは、約7.2のpHに平衡化される。平衡化は、所望のpHを有する平衡化バッファーを用いて実施することができる。様々な実施形態では、バッファーは、pHを所望の数値点または所望の数値範囲内に維持できる任意のバッファーであり得る。様々な実施形態では、バッファーの濃度は約5mM~約100mMであり得る。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約10mM~約30mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約30mM~約50mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約40mM~約60mMである。様々な実施形態では、バッファーの濃度は、10mM、11mM、12mM、13mM、14mM、15mM、16mM、17mM、18mM、19mM、20mM、21mM、22mM、23mM、24mM、25mM、26mM、27mM、28mM、29mM、30mM、31mM、32mM、33mM、34mM、35mM、36mM、37mM、38mM、39mM、40mM、41mM、42mM、43mM、44mM、45mM、46mM、47mM、48mM、49mM、50mM、51mM、52mM、53mM、54mM、55mM、56mM、57mM、58mM、59mMもしくは60mM、または凡そそれらのいずれかである。いくつかの実施形態では、バッファーの濃度は、約20mMであるか、または約20mMである。いくつかの実施形態では、バッファーの濃度は、約40mMであるか、または約40mMである。いくつかの実施形態では、バッファーの濃度は、約50mMであるか、または約50mMである。いくつかの実施形態では、バッファーはリン酸ナトリウムである。いくつかの実施形態では、このバッファーは、約10mM~約50mMのTris、リン酸ナトリウムもしくは酢酸塩、またはそれらの組み合わせを含む。
アフィニティーマトリックスの平衡化に続いて、(ホモ二量体の混入物および他の不純物から精製された)ヘテロ二量体タンパク質を含む中和された溶出液は、5~9のpHで、上記の精製プロセスステップで使用されたものと同じアフィニティーマトリックスに再アプライされる。様々な実施形態では、中和された溶出液は、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9もしくは9.0、または凡そそれらのいずれかのpHで、アフィニティーマトリックスに再アプライされる。いくつかの実施形態では、pHは約7.2であるか、または約7.2である。
中和された溶出液をアフィニティーマトリックスに再アプライした後、マトリックスを中性pHおよび100mM未満の塩濃度の洗浄バッファー(図1の第3の洗浄バッファー)で洗浄する。一般に、この洗浄バッファーのpHは、上記のようなアフィニティーマトリックスに再アプライされた中和された溶出液のpHと密接に対応する。様々な実施形態では、この洗浄バッファーの塩濃度は、約0mM~約100mM、約0mM~約75mM、約0mM~約50mM、約0mM~約25mMまたは約0mM~約10mMと考えられる。様々な実施形態では、この洗浄バッファーの塩濃度は、99mM、95mM、90mM、85mM、80mM、75mM、70mM、65mM、60mM、55mM、50mM、45mM、40mM、35mM、30mM、25mM、20mM、15mM、10mM、5mM以下、または凡そそれらのいずれかの濃度以下、または0mMである。様々な実施形態では、バッファーは、pHを所望の数値点または所望の数値範囲内に維持できる任意のバッファーであり得る。様々な実施形態では、バッファーの濃度は約5mM~約100mMであり得る。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約10mM~約30mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約30mM~約50mMである。いくつかの場合では、バッファーの濃度は約40mM~約60mMである。様々な実施形態では、バッファーの濃度は、10mM、11mM、12mM、13mM、14mM、15mM、16mM、17mM、18mM、19mM、20mM、21mM、22mM、23mM、24mM、25mM、26mM、27mM、28mM、29mM、30mM、31mM、32mM、33mM、34mM、35mM、36mM、37mM、38mM、39mM、40mM、41mM、42mM、43mM、44mM、45mM、46mM、47mM、48mM、49mM、50mM、51mM、52mM、53mM、54mM、55mM、56mM、57mM、58mM、59mMもしくは60mM、または凡そそれらのいずれかである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーの濃度は、約20mMであるか、または約20mMである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーの濃度は、約40mMであるか、または約40mMである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーの濃度は、約50mMであるか、または約50mMである。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーはリン酸ナトリウムである。いくつかの実施形態では、この洗浄バッファーは、約10mM~約50mMのTris、リン酸ナトリウムもしくは酢酸塩、またはそれらの組み合わせを含む。
上記の洗浄に続いて、アフィニティーマトリックスから、約100mM未満の塩を含む溶出液中に、精製されたヘテロ二量体タンパク質が溶出され、回収される。様々な実施形態では、溶出液の塩濃度は、約99mM、95mM、90mM、85mM、80mM、75mM、70mM、65mM、60mM、55mM、50mM、45mM、40mM、35mM、30mM、25mM、20mM、15mM、10mM、5mM以下、または凡そそれらのいずれかの濃度以下、または0mMである。一般に、ヘテロ二量体タンパク質の溶出は、約4未満のpHのバッファーを用いて実施される。いくつかの実施形態では、溶出バッファーのpHは約2.5~約3.5である。いくつかの実施形態では、溶出バッファーのpHは3.0±0.2である。様々な実施形態では、溶出バッファーのpHは、約2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8もしくは3.9であるか、または凡そそれらのいずれかである。溶出バッファーは、上記のpHまたはpH範囲を提供するための任意の適切な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、溶出バッファーは、約20mM~約60mMの濃度の酢酸を含む。いくつかの実施形態では、溶出バッファーは、約30mM~約50mMの濃度の酢酸を含む。いくつかの場合では、溶出バッファーは約40mMの酢酸を含む。
様々な実施形態では、清澄化された細胞培養液からの、またはヘテロ二量体タンパク質を含む中和された溶出液からのアフィニティーマトリックスへのローディングは、最大約75g/Lアフィニティーマトリックス樹脂での材料の添加を包含し得る。様々な実施形態では、アフィニティーマトリックスは、65g/L、60g/L、55g/L、または50g/L以下の材料でローディングされる。
本明細書で論じられる方法の様々な実施形態では、精製されたヘテロ二量体タンパク質溶出液から塩を除去するために、ダイアフィルトレーションも限外濾過も使用されない。後続の処理のために塩濃度を下げるために、目的の生成物を希釈する必要もない。この希釈、限外濾過またはダイアフィルトレーションを行わない塩濃度の低下により、これらの二重特異性抗体の精製に必要な装置およびタンクの設置のためのフットプリントが削減される。
いくつかの実施形態では、アフィニティーマトリックスは、基材に固定されたリガンド(例えばプロテインA)を含む。いくつかの場合では、基材はビーズまたは粒子であり、その結果、アフィニティーマトリックスは、リガンドが付着した複数の粒子となる。様々な実施形態では、リガンドはプロテインAまたはプロテインGである。リガンドがプロテインAであるとき、プロテインAは、天然に存在するかまたは修飾されたStaphylococcus属由来のプロテインAであり得るか、または改変されたプロテインAであり得る。改変されたプロテインAは、例えば、Zドメイン四量体であるか、Yドメイン四量体であるか、またはDドメインおよびEドメインを欠く改変されたプロテインAであり得る。これらの例示される改変されたプロテインAは、免疫グロブリンのVH3ドメインに結合できない(または非常に低いアフィニティーでしか結合できない)が、IgG1、IgG2およびIgG4のCH3ドメインには結合できる。
いくつかの場合では、アフィニティーマトリックス基材は、アガロース、ポリ(スチレンジビニルベンゼン)、ポリメタクリレート、細孔性ガラス(controlled pore glass)、球状シリカ、セルロースなどを含むか、またはそれらで作製される。基材がビーズまたは粒子として成形される実施形態では、粒子の平均直径は25μm~100μmである。いくつかの実施形態では、粒子の平均直径は、約40μm~約60μmである。いくつかの実施形態では、粒子の平均直径は、約45μm~約55μmである。いくつかの実施形態では、粒子の平均直径は、約40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54または55μmからである。いくつかの場合では、粒子の平均直径は約45μmである。いくつかの場合では、粒子の平均直径は約50μmである。いくつかの実施形態では、粒子は、35μm、45μm、60μm、75μmまたは85μmの平均直径を有する。いくつかの実施形態では、粒子は、約1000Å、1050Å、1100Å、1150Åまたは1200Åの平均直径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、粒子は、約1100Åの平均直径を有する細孔を含む。
本方法のいくつかの実施形態では、ヘテロ二量体タンパク質は、プロテインAに結合できるCH3ドメイン(「Fc」)を含む第1のポリペプチドと、プロテインAに結合できないCH3ドメイン(「Fc*」)を含む第2のポリペプチドと、を含む二重特異性抗体である。いくつかの場合では、第2のポリペプチドはそのCH3ドメインに、H435R/Y436F(EU付番システム、IMGTエクソン付番システムではH95R/Y96F)置換(別名「Fc*」または「スター置換」)を含む。したがって、いくつかの実施形態では、第1のホモ二量体は、2つの非置換CH3ドメイン(すなわちFcFc)を有する単一特異性抗体であり、第2のホモ二量体は、2つのH435R/Y436F置換CH3ドメイン(すなわちFc*Fc*)を有する単一特異性抗体であり、ヘテロ二量体タンパク質は、1つの非置換CH3ドメインと1つのH435R/Y436F置換CH3ドメイン(すなわちFc*Fc)を有する二重特異性抗体である。
実施例1:CD3xCD20二重特異性抗体(BsAb1)の精製
BsAb1の精製は、アフィニティー分離クロマトグラフィーステップおよびアフィニティー捕捉クロマトグラフィーステップを含む2ステップのプロセスとして実施した。アフィニティー分離ステップでは、清澄化された馴化培地から二重特異性抗体を捕捉し、それによって生成物の体積を減らし、タンパク質濃度を高め、またFc*Fc*およびFcFcホモ二量体種の除去を通じて二重特異性の純度を高めた。アフィニティー分離プロセスからの二重特異性抗体の溶出に続いて、バッファー交換およびウイルス不活化の目的で、同じアフィニティーカラムに再ローディングする準備として、溶出液をより高いpH(~7.2)に調整した。アフィニティー捕捉ステップでは、中性のアフィニティー分離プールから二重特異性抗体を捕捉し、それによって生成物の体積を減らし、タンパク質濃度を高め、またアフィニティー分離ステップで使用された溶出液から塩を除去したが、いずれも、より多くの装置およびタンクに関する要件を要するであろう限外濾過、ダイアフィルトレーションまたは希釈の必要性を有さなかった。いずれのクロマトグラフィーステップにおいても、Zドメインの四量体を含むMabSelect SuRe(商標)pcc樹脂(GE Healthcare Life Sciences)を含む同じマトリックスを採用した。
BsAb1の精製は、アフィニティー分離クロマトグラフィーステップおよびアフィニティー捕捉クロマトグラフィーステップを含む2ステップのプロセスとして実施した。アフィニティー分離ステップでは、清澄化された馴化培地から二重特異性抗体を捕捉し、それによって生成物の体積を減らし、タンパク質濃度を高め、またFc*Fc*およびFcFcホモ二量体種の除去を通じて二重特異性の純度を高めた。アフィニティー分離プロセスからの二重特異性抗体の溶出に続いて、バッファー交換およびウイルス不活化の目的で、同じアフィニティーカラムに再ローディングする準備として、溶出液をより高いpH(~7.2)に調整した。アフィニティー捕捉ステップでは、中性のアフィニティー分離プールから二重特異性抗体を捕捉し、それによって生成物の体積を減らし、タンパク質濃度を高め、またアフィニティー分離ステップで使用された溶出液から塩を除去したが、いずれも、より多くの装置およびタンクに関する要件を要するであろう限外濾過、ダイアフィルトレーションまたは希釈の必要性を有さなかった。いずれのクロマトグラフィーステップにおいても、Zドメインの四量体を含むMabSelect SuRe(商標)pcc樹脂(GE Healthcare Life Sciences)を含む同じマトリックスを採用した。
アフィニティー捕捉プロセスに続き、二重特異性抗体プールを3.50~3.65のpH(0.25MグリシンHClによる)で30~50分間保持することを含むウイルスの不活化を行った。中性pHにおいてウイルス不活化に続く二重特異性抗体のプール濾過を行った。
結果:複数の精製の実施により、97.1%の平均二重特異性純度が得られ、またウイルス不活化に続く濾過により、92.8%のBsAb1の二重特異性収率であった。約71.79mS/cmから<2.0mS/cmへの導電率の低下が可能となった。アフィニティー分離プロセスの溶出ステップで、表1に記載されている塩化ナトリウムの代わりにpH4.45の500mM CaCl2を使用した場合でも、BsAb1について同等の結果が得られた。
実施例2:MET×MET(異なるエピトープ)二重特異性抗体(BsAb2)の精製
BsAb2の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表3および4に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
BsAb2の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表3および4に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
結果:複数の精製の実施により、96.0%±0.7%の平均二重特異性純度が得られ、またウイルス不活化に続く濾過により、90.9%のBsAb2の二重特異性収率であった。約70.75mS/cmから<2.0mS/cmへの導電率の低下が可能となった。
実施例3:BCMA×CD3二重特異性抗体(BsAb3)の精製
BsAb3の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表5および6に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
BsAb3の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表5および6に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
結果:複数の精製の実施により、97.4%±0.5%の平均二重特異性純度が得られ、またウイルス不活化に続く濾過により、93.4%のBsAb3の二重特異性収率であった。約72.80mS/cmから<2.0mS/cmへの導電率の低下が可能となった。
実施例4:BCMA×CD3二重特異性抗体(BsAb4)の精製
BsAb4の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表7および8に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
BsAb4の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表7および8に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
結果:複数の精製の実施により、94.6%±1.0%の平均二重特異性純度が得られ、またウイルス不活化に続く濾過により、86.0%のBsAb4の二重特異性収率であった。約70.78mS/cmから<2.0mS/cmへの導電率の低下が可能となった
実施例5:PSMA×CD28二重特異性抗体(BsAb5)の精製
BsAb5の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表9および10に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
BsAb5の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表9および10に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
結果:複数の精製の実施により、96.1%±0.9%の平均二重特異性純度が得られ、またウイルス不活化に続く濾過により、92.4%のBsAb5の二重特異性収率であった。約75.09mS/cmから<2.0mS/cmへの導電率の低下が可能となった。
実施例6:CD22×CD28二重特異性抗体(BsAb6)の精製
BsAb6の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表11および12に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
BsAb6の精製は、実施例1に記載されるプロセスに従い実施したが、それぞれ表11および12に示されるアフィニティー分離およびアフィニティー捕捉ステップを含めた。
結果:複数の精製の実施により、96.5%±0.7%の平均二重特異性純度が得られ、またウイルス不活化に続く濾過により、92.8%のBsAb6の二重特異性収率であった。約71.78mS/cmから<2.0mS/cmへの導電率の低下が可能となった。
実施例7:アフィニティー脱塩により得られた生成物の、UFDFと比較した品質改善
BsAb1(CD3×CD20)の組成物に存在する高分子量(HMW)種の測定は、限外濾過/ダイアフィルトレーション(UFDF)の使用ではなく、既存のアフィニティーカラムへの精製されたヘテロ二量体生成物の再アプライを利用することによるさらなる利点を示す。以下の表13に示すように、既存のアフィニティーカラムに精製された二重特異性抗体を再アプライすると、HMW種が0.88%減少したが、UFDFを使用すると、同じ精製された二重特異性抗体のHMWが0.12%増加した。
BsAb1(CD3×CD20)の組成物に存在する高分子量(HMW)種の測定は、限外濾過/ダイアフィルトレーション(UFDF)の使用ではなく、既存のアフィニティーカラムへの精製されたヘテロ二量体生成物の再アプライを利用することによるさらなる利点を示す。以下の表13に示すように、既存のアフィニティーカラムに精製された二重特異性抗体を再アプライすると、HMW種が0.88%減少したが、UFDFを使用すると、同じ精製された二重特異性抗体のHMWが0.12%増加した。
本発明は、本明細書に記載される具体的な実施形態によって範囲が限定されるべきではない。実際、本明細書に記載されるものに加えて本発明の様々な変更が前述の記載から当業者には明らかとなるであろう。そのような変更は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。
Claims (43)
- クロマトグラフィー溶出液から成分を除去する方法であって、
(a)第1のクロマトグラフィーステップの実施であって、前記成分が、クロマトグラフィーカラムにアプライされる第1のバッファー中に存在する、実施と、
(b)前記第1のクロマトグラフィーステップからの中間溶出液の回収であって、前記中間溶出液がタンパク質生成物と前記成分とを含む、回収と、
(c)前記クロマトグラフィーカラムへの前記中間溶出液の再アプライ、および前記中間溶出液中の濃度よりも低い濃度で前記成分を含む第2のバッファーによる前記タンパク質生成物の溶出と、
(d)ステップ(c)からのクロマトグラフィー溶出液の回収であって、前記成分が、前記中間溶出液中の濃度よりも低い濃度で前記クロマトグラフィー溶出液中に存在する、回収と、
(e)前記クロマトグラフィー溶出液の、後続のプロセスステップへのアプライと、を含む方法。 - 前記成分が前記第2のバッファーに存在しない、請求項1に記載の方法。
- 前記成分が塩である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記中間溶出液中の前記塩の濃度が50mM超である、請求項3に記載の方法。
- 前記中間溶出液中の前記塩の濃度が、≧100mM、≧250mM、または≧500mMである、請求項4に記載の方法。
- 前記第1のクロマトグラフィーステップが、アフィニティークロマトグラフィーまたはイオン交換クロマトグラフィーから選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記後続のプロセスステップが、第2のクロマトグラフィーステップである、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記後続のプロセスステップが、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、混合モードクロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィーまたはウイルス不活化から選択される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記タンパク質生成物が抗体である、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- ヘテロ二量体タンパク質を精製する方法であって、
(a)タンパク質結合リガンドを含むアフィニティーマトリックスへの、ヘテロ二量体タンパク質と不純物の混合物の導入であって、前記ヘテロ二量体タンパク質が、前記タンパク質結合リガンドに対して異なるアフィニティーを有する第1および第2のポリペプチドを含み、少なくとも1つの不純物が前記タンパク質結合リガンドに結合し少なくとも1つの不純物が前記タンパク質結合リガンドに結合しない、導入と、
(b)200mM超の塩濃度および5~9の第1のpHを含む第1の洗浄バッファーによる、前記アフィニティーマトリックスの洗浄であって、不純物が除去される、洗浄と、
(c)200mM超の塩濃度および4~5の第2のpHを含む第1の溶出バッファーへの、前記アフィニティーマトリックスからの前記ヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収であって、第1の溶出液中に精製されたヘテロ二量体タンパク質が得られる、溶出および回収と、
(d)4未満の第3のpHを含む第2の洗浄バッファーによる、前記アフィニティーマトリックスの洗浄であって、不純物が除去される、洗浄と、
(e)前記アフィニティーマトリックスの、5~9の第4のpHへの平衡化と、
(f)前記第1の溶出液の、5~9のpHへの中和、およびそれに続く前記第1の溶出液の前記アフィニティーマトリックスへの再アプライと、
(g)100mM未満の塩を含む第3の洗浄バッファーによる、前記アフィニティーマトリックスの洗浄と、
(h)第2の溶出液への、前記精製されたヘテロ二量体タンパク質の溶出および回収であって、前記第2の溶出液が100mM未満の塩を含む、溶出および回収と、を含む方法。 - 前記第3の洗浄バッファーが50mM未満の塩を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記不純物が、前記第1および第2のポリペプチドのホモ二量体種を含む、請求項10または11に記載の方法。
- 前記タンパク質結合リガンドがプロテインAであり、前記アフィニティーマトリックスが、基材に付着された前記プロテインAリガンドを含む、請求項10~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プロテインAリガンドが、Zドメイン四量体を含む改変されたプロテインA、Yドメイン四量体を含む改変されたプロテインA、またはDおよびEドメインを欠く改変されたプロテインAである、請求項13に記載の方法。
- 前記タンパク質結合リガンドがプロテインGであり、前記アフィニティーマトリックスが、基材に付着された前記プロテインGリガンドを含む、請求項10~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基材が粒子であり、前記アフィニティーマトリックスが、25μm~100μmの平均直径を含む多数の前記粒子を含む、請求項13~15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記粒子が40μm~60umの平均直径を含む、請求項16に記載の方法。
- 前記粒子が45μm~55umの平均直径を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記粒子が約50μmの平均直径を含む、請求項18に記載の方法。
- 前記基材が、アガロース、ポリ(スチレンジビニルベンゼン)、ポリメタクリレート、セルロース、細孔性ガラス(controlled pore glass)および球状シリカのいずれか1つ以上を含む、請求項13~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記粒子が、約1100Åの平均直径を有する細孔を含む、請求項13~20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の溶出バッファーが、250mM超の濃度の塩を含む、請求項10~21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記塩濃度が300mM超または400mM超である、請求項22に記載の方法。
- 前記塩濃度が約500mMである、請求項23に記載の方法。
- 前記塩が、(i)Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CH3)4 +、NH4+、Cs+、Rb+、K+、Na+、H+、Ca2+、Mg2+、Al3+を含む塩、(ii)Na+、H+、Ca2+、Mg2+もしくはAl3+と、Cl-、Br-、I-、NO3 -、もしくはClO4 -との組み合わせ、または(iii)CaCl2、MgCl2もしくはNaCl、から選択される、請求項1~15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の溶出液が50mM未満の塩を含む、請求項10~25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の溶出液が10mM未満の塩を含む、請求項26に記載の方法。
- 前記精製されたヘテロ二量体タンパク質が、前記第3の洗浄バッファーを介して、前記第2の溶出液に溶出され、回収される、請求項10~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のポリペプチドが、前記タンパク質結合リガンドに結合できるCH3ドメインを含み、前記第2のポリペプチドが、前記タンパク質結合リガンドに結合できないCH3ドメインを含む、請求項10~28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のポリペプチドが、プロテインAに結合できるCH3ドメインを含み、前記第2のポリペプチドが、プロテインAに結合できないCH3ドメインを含む、請求項10~29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のポリペプチドが、プロテインGに結合できるCH3ドメインを含み、前記第2のポリペプチドが、プロテインGに結合できないCH3ドメインを含む、請求項10~29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のポリペプチドが、そのCH3ドメインにHYからRFへの置換を含む、請求項30に記載の方法。
- 前記第1のpHが6~8である、請求項10~32のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のpHが4.0~4.25である、請求項10~33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のpHが4.10±0.05である、請求項34に記載の方法。
- 前記第3のpHが2.8~3.5である、請求項10~35のいずれか一項に記載の方法。
- 第4のpHが6~8である、請求項10~36のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(h)に続くさらなるクロマトグラフィーステップまたはウイルス不活化ステップをさらに含む、請求項10~37のいずれか一項に記載の方法。
- 前記さらなるクロマトグラフィーステップまたはウイルス不活化ステップが、100mM未満の塩濃度の条件下で実施される、請求項38に記載の方法。
- 前記さらなるクロマトグラフィーステップがイオン交換クロマトグラフィーを包む、請求項39に記載の方法。
- 前記イオン交換クロマトグラフィーが陰イオン交換クロマトグラフィーであり、50mM未満の塩濃度の条件下で実施される、請求項40に記載の方法。
- 前記ヘテロ二量体タンパク質が二重特異性抗原結合性タンパク質である、請求項10~41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記二重特異性抗原結合性タンパク質が二重特異性抗体である、請求項42に記載の方法。
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