JP2022536659A - 抗体の精製方法及びその組成物 - Google Patents
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Abstract
本明細書では、哺乳動物細胞培養中で産生されたヒト化α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製する方法、及び前記精製プロセスから得られる組成物について記載する。【選択図】なし
Description
本発明は、抗α4β7抗体、またはその断片を精製するための方法に関する。
関連出願
本出願は、2019年6月10日に出願された、米国仮出願第62/859,580号に基づく優先権を主張する。上記出願の全容を参照によって本明細書に援用するものである。
本出願は、2019年6月10日に出願された、米国仮出願第62/859,580号に基づく優先権を主張する。上記出願の全容を参照によって本明細書に援用するものである。
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出される配列表を含み、その全容を参照によって本明細書に援用する。2020年6月5日に作成された前記ASCIIコピーは、T103022_1120WO_SL.txtの名前が付けられており、そのサイズは10,015バイトである。
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出される配列表を含み、その全容を参照によって本明細書に援用する。2020年6月5日に作成された前記ASCIIコピーは、T103022_1120WO_SL.txtの名前が付けられており、そのサイズは10,015バイトである。
タンパク質の大規模で経済的な精製は、バイオテクノロジー産業において益々重要な課題となりつつある。一般的に、生物製剤は、目的の治療用タンパク質を大量に産生するように操作された、例えば、細菌細胞などの原核細胞株、または哺乳動物もしくは真菌細胞などの真核細胞株を用いた細胞培養によって製造される。使用される細胞株は生物であるため、糖類、アミノ酸、及び、場合により、動物血清の製剤から供給される成長因子を含む複雑な細胞培地を供給しなければならない。所望の組換え治療用タンパク質を、例えば、細胞培地成分、宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主核酸、及び/またはクロマトグラフィー材料などのプロセス関連不純物、ならびに凝集体、ミスフォールドした化学種、または目的のタンパク質の断片などの生成物関連不純物から、ヒトの治療薬として使用するうえで十分な純度にまで分離することは困難な課題であった。
凝集体をはじめとする生成物関連及びプロセス関連不純物は、精製プロセスを妨げ、保管時のタンパク質に影響を及ぼす可能性があり、かつ/または抗体を医薬品として対象に投与する際に有害反応の原因となるおそれがある(Shukla et al.,J. Chromatogr.B.Analyt.Technol.Biomed.Life Sci.,848(1),28-39)。
したがって、不純物を効果的に除去し、タンパク質の回収率を向上させ、治療上の要求条件を維持しつつ、例えば抗体などの治療用タンパク質を精製するための改善された方法が当該技術分野で引き続き求められている。
本発明は、例えば液体溶液から、ベドリズマブなどの抗α4β7抗体を精製するための方法を特に提供する。
一態様では、本発明は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む組成物を得るための方法であって、プロテインAを含むマトリクスを、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液と接触させて、抗α4β7抗体をプロテインAに結合させることと、プロテインAを含むマトリクスを洗浄溶液で洗浄することと、マトリクスをpH3.2~4の溶出溶液と接触させることにより、プロテインAを含むマトリクスから抗α4β7抗体を溶出して、抗α4β7抗体を含む組成物を得ることと、を含み、抗α4β7抗体が、ヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載のCDR3ドメイン、配列番号3に記載のCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載のCDR1ドメインを含む重鎖可変領域と、配列番号8に記載のCDR3ドメイン、配列番号7に記載のCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載のCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域とを含む、方法を特徴とする。
一実施形態では、方法は、1%未満の高分子量(HMW)凝集体を含む組成物を、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から得るために使用され、方法は、プロテインAを含むマトリクスを、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液と接触させることで、抗α4β7抗体をプロテインAに結合させることを含み、プロテインAを含むマトリクスの洗浄溶液による前記洗浄、及びマトリクスをpH3.2~4の溶出溶液と接触させることによる、プロテインAを含むマトリクスからの抗α4β7抗体の前記溶出により、1%未満のHMW凝集体を含む組成物が得られる。
一実施形態では、プロテインAは、固相上に固定化される。一実施形態では、固相は、ビーズ、ゲル、及び樹脂のうちの1つ以上を含む。
一実施形態では、洗浄溶液は、約7のpHを有する。一実施形態では、溶出溶液は、クエン酸を含む。
一実施形態では、溶出溶液は、3.2~3.7のpHを有する。
別の態様では、本発明は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む組成物を得るための方法であって、抗α4β7抗体及び少なくとも1つの不純物を含む溶液を、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)樹脂と、HIC樹脂を通じた抗α4β7抗体のフロースルーを可能とする条件下で接触させることにより、抗α4β7抗体を含む組成物が得られ、HIC樹脂は高疎水性HIC樹脂として特徴付けられ、抗α4β7抗体が、ヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載のCDR3ドメイン、配列番号3に記載のCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載のCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、かつ、配列番号8に記載のCDR3ドメイン、配列番号7に記載のCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載のCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む、方法を特徴とする。
一実施形態では、本方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体及び0.6%未満のHMW凝集体を含む組成物を得るためのものであり、前記方法は、前記抗α4β7抗体及び少なくとも1つの不純物を含む溶液を、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)樹脂と、HIC樹脂を通じた抗α4β7抗体のフロースルーを可能とする条件下で前記接触させることにより、抗α4β7抗体及び0.6%未満のHMW凝集体を含む組成物が得られ、抗α4β7抗体が、ヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載のCDR3ドメイン、配列番号3に記載のCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載のCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、かつ、配列番号8に記載のCDR3ドメイン、配列番号7に記載のCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載のCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む。
一実施形態では、HIC樹脂は、約7.2未満のpHを有するリン酸塩バッファーで平衡化される。一実施形態では、リン酸塩バッファーは、約0.35mM~約0.15mMのリン酸カリウムを含む。
一実施形態では、樹脂ロードは約55~75mg/mlである。
一実施形態では、組成物は、約0.22ppm未満の残留プロテインAを含む。
一実施形態では、組成物は、約0.3ppm未満の宿主細胞タンパク質(HCP)を含有する。
一実施形態では、高疎水性HIC樹脂は、約50~150μmの平均孔径を有する。
一実施形態では、高疎水性HIC樹脂は、約100nmの平均孔径及び/または約100μmの孔径を有する。
別の態様では、本発明は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む製剤を生成するための方法であって、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂と接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、混合モードクロマトグラフィー樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、pH3.9以上のpHを有する溶出溶液と樹脂を接触させることにより混合モードクロマトグラフィー樹脂から抗α4β7抗体を溶出することによって精製された抗α4β7抗体を含む製剤を得ることと、抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域と、配列番号2に記載の軽鎖可変領域とを含む、方法を特徴とする。
上記の態様の一実施形態では、方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から1%未満の高分子量(HMW)凝集体を含む製剤を得るためのものであり、前記方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂と接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、前記混合モードクロマトグラフィー樹脂を洗浄溶液により前記洗浄することと、pH3.9以上のpHを有する溶出溶液と樹脂を接触させることにより混合モードクロマトグラフィー樹脂から抗α4β7抗体を前記溶出することにより、1%未満のHMW凝集体を含む製剤が得られることと、を含む。
一実施形態では、溶出溶液は、pH4.1またはそれよりも高いpHを有する。別の実施形態では、溶出溶液は、約pH3.9~約pH4.4のpHを有する。
いくつかの実施形態では、溶出溶液は、30mS/cm以下の導電率を有する。特定の実施形態では、溶出溶液は、約20mS/cm~約30mS/cmの導電率を有する。
いくつかの実施形態では、溶出溶液は、約160mM~約240mMの濃度のNaClを含む。
特定の実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、Capto Adhere ImpResである。
上記の態様のいくつかの実施形態では、方法は、カチオン交換(CEX)樹脂を用いて抗α4β7抗体を精製することをさらに含む。いくつかのかかる実施形態では、CEX樹脂は、結合/溶出モードで操作される。
別の態様では、本発明は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む製剤を生成するための方法であって、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂と接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、混合モードクロマトグラフィー樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、pH4.2以下のpH及び28mS/cm以下の導電率を有する溶出溶液と樹脂を接触させることにより混合モードクロマトグラフィー樹脂から抗α4β7抗体を溶出することによって、精製された抗α4β7抗体を含む製剤を得ることと、抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域と、配列番号2に記載の軽鎖可変領域とを含む、方法を特徴とする。
上記の態様のいくつかの実施形態では、方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から高い収率の抗α4β7抗体を含む製剤を得るためのものであり、前記方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂と前記接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、前記混合モードクロマトグラフィー樹脂を洗浄溶液により前記洗浄することと、pH4.2以下のpH及び28mS/cm以下の導電率を有する溶出溶液と樹脂を接触させることにより混合モードクロマトグラフィー樹脂から抗α4β7抗体を前記溶出することにより、高い収率の抗α4β7抗体を含む製剤が得られることと、を含む。
いくつかの実施形態では、溶出溶液は、4.0以下のpHを有する。他の実施形態では、溶出溶液は、約pH4.2~約pH3.8のpHを有する。
いくつかの実施形態では、溶出溶液は、約18mS/cm~約28mS/cmの導電率を有する。
いくつかの実施形態では、溶出溶液は、約160mM~約240mMの濃度のNaClを含む。
上記の態様のいくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、樹脂1L当たり少なくとも55gの抗α4β7抗体と接触させられる。特定の実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、樹脂1L当たり約55g~約80gの抗α4β7抗体と接触させられる。
上記の態様のいくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、Capto Adhere ImpResである。
上記の態様のいくつかの実施形態では、方法は、カチオン交換(CEX)樹脂を用いて抗α4β7抗体を精製することをさらに含む。いくつかのかかる実施形態では、CEX樹脂は、結合/溶出モードで操作される。
別の態様では、本発明は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む製剤を生成するための方法であって、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液をカチオン交換(CEX)樹脂と接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、CEX樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、16mS/cm以下の導電率を有する溶出溶液と樹脂を接触させることによりCEX樹脂から抗α4β7抗体を溶出することによって、精製された抗α4β7抗体を含む製剤を得ることと、抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域と、配列番号2に記載の軽鎖可変領域とを含む、方法を特徴とする。
上記の態様の一実施形態では、方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から低減されたレベルのHMW凝集体を含む製剤を得るためのものであり、前記方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液をCEX樹脂と前記接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、前記CEX樹脂を洗浄溶液により前記洗浄することと、16mS/cm以下の導電率を有する溶出溶液と樹脂を接触させることによりCEX樹脂から抗α4β7抗体を前記溶出することにより、低減されたレベルのHMW凝集体を含む製剤が得られることと、を含む。
上記の態様のいくつかの実施形態では、溶出溶液は、14mS/cm以下の導電率を有する。他の実施形態では、溶出溶液は、約11~16mS/cmの導電率を有する。さらに他の実施形態では、溶出溶液は、約12~14mS/cmの導電率を有する。
上記の態様のいくつかの実施形態では、溶出溶液は、約70mM~約110mMの濃度のNaClを含む。
上記の態様のいくつかの実施形態では、溶出溶液は、約pH5~約pH6のpHを有する。特定の実施形態では、溶出溶液は、約pH5.1~約pH5.8のpHを有する。
上記の態様のいくつかの実施形態では、抗α4β7抗体が、樹脂1L当たり約25~70gの抗体の濃度でCEX樹脂にロードされる。特定の実施形態では、抗α4β7抗体は、樹脂1L当たり約30~60gの抗体の濃度でCEX樹脂にロードされる。
上記の態様のいくつかの実施形態では、CEX樹脂は、Nuvia HR-Sである。
上記の態様のいくつかの実施形態では、方法は、混合モードクロマトグラフィー樹脂を用いて抗α4β7抗体を精製することをさらに含む。いくつかのかかる実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、結合/溶出モードで操作される。
別の態様では、本発明は、抗α4β7抗体の主要アイソフォーム及び1つ以上の塩基性アイソフォーム種を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む製剤を生成するための方法であって、抗α4β7抗体及び1つ以上の塩基性アイソフォーム種を含む液体溶液をカチオン交換(CEX)樹脂と接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、CEX樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、11mS/cm以上の導電率を有する溶出溶液と樹脂を接触させることによりCEX樹脂から抗α4β7抗体を溶出することによって、精製された抗α4β7抗体を含む製剤を得ることと、抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域と、配列番号2に記載の軽鎖可変領域とを含む、方法を特徴とする。
上記の態様の一実施形態では、方法は、抗α4β7抗体の主要アイソフォーム及び1つ以上の塩基性アイソフォーム種を含む液体溶液から低減されたレベルの抗α4β7抗体の塩基性アイソフォーム種を含む製剤を得るためのものであり、前記方法は、抗α4β7抗体及び1つ以上の塩基性アイソフォーム種を含む液体溶液をCEX樹脂と前記接触させることにより、抗α4β7抗体を樹脂に結合させることと、前記CEX樹脂を洗浄溶液により前記洗浄することと、11mS/cm以上の導電率を有する溶出溶液と樹脂を接触させることによりCEX樹脂から抗α4β7抗体を前記溶出することにより、低減されたレベルの塩基性アイソフォーム種を含む製剤が得られることと、を含む。
一実施形態では、精製された組成物は、約4%~約20%の塩基性アイソフォームを含む。
上記の態様のいくつかの実施形態では、溶出溶液は、12mS/cm以上の導電率を有する。他の実施形態では、溶出溶液は、約11~16mS/cmの導電率を有する。さらに他の実施形態では、溶出溶液は、約12~14mS/cmの導電率を有する。
上記の態様のいくつかの実施形態では、溶出溶液は、約pH5~約pH6のpHを有する。特定の実施形態では、溶出溶液は、約pH5.1~約pH5.8のpHを有する。
上記の態様のいくつかの実施形態では、抗α4β7抗体が、樹脂1L当たり約25~70gの抗体の濃度でCEX樹脂にロードされる。特定の実施形態では、抗α4β7抗体は、樹脂1L当たり約30~60gの抗体の濃度でCEX樹脂にロードされる。
いくつかの実施形態では、溶出溶液は、塩化ナトリウム、例えば、70~110mMの塩化ナトリウムを含む。
上記の態様のいくつかの実施形態では、CEX樹脂は、Nuvia HR-Sである。
上記の態様のいくつかの実施形態では、方法は、混合モードクロマトグラフィー樹脂を用いて抗α4β7抗体を精製することをさらに含む。いくつかのかかる実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、結合/溶出モードで操作される。
上記の態様のいずれの一実施形態では、抗体は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)宿主細胞内で産生されたものである。
一実施形態では、宿主細胞は、GS-CHO細胞である。
上記の態様のいずれの一実施形態では、抗α4β7抗体は、配列番号1に記載の重鎖可変領域配列及び配列番号5に記載の軽鎖可変領域配列を含む。
上記の態様のいずれの一実施形態では、抗α4β7抗体はベドリズマブである。
さらに、本発明は以下の実施形態も含む。
1. 抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から1%未満のHMW凝集体を含む組成物を得るための方法であって、
前記抗α4β7抗体及び前記1つ以上の不純物を含む前記液体溶液をプロテインAを含むマトリクスと接触させることにより、前記抗α4β7抗体を前記プロテインAに結合させることと、
前記プロテインAを含む前記マトリクスを洗浄溶液で洗浄することと、
前記マトリクスをpH3.2~4の溶出溶液と接触させることにより、前記プロテインAを含む前記マトリクスから前記抗α4β7抗体を溶出して、1%未満のHMW凝集体を含む組成物を得ることと、を含み、
前記抗α4β7抗体がヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載されるCDR3ドメイン、配列番号3に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載されるCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、配列番号8に記載されるCDR3ドメイン、配列番号7に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載されるCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む、前記方法。
前記抗α4β7抗体及び前記1つ以上の不純物を含む前記液体溶液をプロテインAを含むマトリクスと接触させることにより、前記抗α4β7抗体を前記プロテインAに結合させることと、
前記プロテインAを含む前記マトリクスを洗浄溶液で洗浄することと、
前記マトリクスをpH3.2~4の溶出溶液と接触させることにより、前記プロテインAを含む前記マトリクスから前記抗α4β7抗体を溶出して、1%未満のHMW凝集体を含む組成物を得ることと、を含み、
前記抗α4β7抗体がヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載されるCDR3ドメイン、配列番号3に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載されるCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、配列番号8に記載されるCDR3ドメイン、配列番号7に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載されるCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む、前記方法。
2. 前記プロテインAが固相上に固定化される、項目1に記載の方法。
3. 前記固相が、ビーズ、ゲル、及び樹脂のうちの1つ以上を含む、項目2に記載の方法。
4. 前記洗浄溶液のpHが、約7である、項目1~3のいずれか1つに記載の方法。
5. 前記溶出溶液が、クエン酸を含む、項目1~4のいずれか1つに記載の方法。
6. 前記溶出溶液のpHが、3.2~3.7である、項目1~5のいずれか1つに記載の方法。
7. 抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体及び0.6%未満のHMW凝集体を含む組成物を得るための方法であって、
抗α4β7抗体及び少なくとも1つの不純物を含む溶液を、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)樹脂と、前記HIC樹脂を通じた前記抗α4β7抗体のフロースルーを可能とする条件下で接触させることにより、前記抗α4β7抗体及び0.6%未満のHMW凝集体を含む組成物を得ることを含み、
前記HIC樹脂が高疎水性樹脂として特徴付けられ、
前記抗α4β7抗体がヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載されるCDR3ドメイン、配列番号3に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載されるCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、配列番号8に記載されるCDR3ドメイン、配列番号7に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載されるCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む、前記方法。
抗α4β7抗体及び少なくとも1つの不純物を含む溶液を、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)樹脂と、前記HIC樹脂を通じた前記抗α4β7抗体のフロースルーを可能とする条件下で接触させることにより、前記抗α4β7抗体及び0.6%未満のHMW凝集体を含む組成物を得ることを含み、
前記HIC樹脂が高疎水性樹脂として特徴付けられ、
前記抗α4β7抗体がヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載されるCDR3ドメイン、配列番号3に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載されるCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、配列番号8に記載されるCDR3ドメイン、配列番号7に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載されるCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む、前記方法。
8. 前記HIC樹脂が、pH約7.2未満のリン酸塩バッファーで平衡化される、項目7に記載の方法。
9. 前記リン酸塩バッファーが、約0.35mM~約0.15mMのリン酸カリウムを含む、項目8に記載の方法。
10. 前記樹脂ロードが、約55~75mg/mlである、項目項7~9のいずれか1つに記載の方法。
11. 前記組成物が、約0.22ppm未満の残留プロテインAを含む、項目7~10のいずれか1つに記載の方法。
12. 前記組成物が、約0.3ppm未満の宿主細胞タンパク質(HCP)を含む、項目7~11のいずれか1つに記載の方法。
13. 前記高疎水性HIC樹脂が、約50~150μmの平均孔径を有する、項目7~12のいずれか1つに記載の方法。
14. 前記高疎水性HIC樹脂が、約100nmの平均孔径及び/または約100μmの孔径を有する、項目7~12のいずれか1つに記載の方法。
15. 前記抗体が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞内で産生されたものである、項目1~14のいずれか1つに記載の方法。
16. 前記宿主細胞が、GS-CHO細胞である、項目15に記載の方法。
17. 前記抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域配列及び配列番号5に記載の軽鎖可変領域配列を含む、項目1~16のいずれか1つに記載の方法。
18. 前記抗α4β7抗体が、ベドリズマブである、項目1~16のいずれか1つに記載の方法。
本発明は、抗α4β7抗体またはその抗原結合断片、例えばベドリズマブの精製された製剤中に存在する生成物関連物質(例えば、高分子量(HMW)凝集体などの凝集体、ミスフォールドした化学種、またはタンパク質断片)及び/またはプロセス関連不純物(例えば、宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主細胞核酸、ウイルス、クロマトグラフィー材料、及び/または培地成分)の量を制御するための精製方法に特に関する。
I.定義
本発明をより容易に理解できるようにするため、最初に特定の用語を定義する。
本発明をより容易に理解できるようにするため、最初に特定の用語を定義する。
細胞表面分子である「α4β7インテグリン」、または「α4β7」(本明細書全体を通じて互換的に用いられる)は、α4鎖(CD49D、ITGA4)とβ7鎖(ITGB7)とのヘテロ二量体である。ヒトα4インテグリン及びβ7インテグリン遺伝子(それぞれ、GenBank(National Center for Biotechnology Information,Bethesda,Md.)RefSeqアクセッション番号NM_000885及びNM_000889)は、B及びTリンパ球、特にメモリーCD4+リンパ球によって発現される。多くのインテグリンに典型的な点として、α4β7は、休止または活性化状態で存在し得る。α4β7のリガンドとしては、血管細胞接着分子(VCAM)、フィブロネクチン及び粘膜アドレシン(MAdCAM(例えば、MAdCAM-1))が挙げられる。α4β7インテグリンに結合する抗体は、本明細書では、「抗α4β7抗体」と呼ばれる。
本明細書で使用される、「α4β7複合体に対する結合特異性」を有する抗体または抗体結合断片は、α4β7に結合するが、α4β1にもαEβ7にも結合しない。ベドリズマブは、α4β7複合体に対する結合特異性を有する抗体の一例である。
本明細書で使用される「抗体」なる用語は、ジスルフィド結合によって相互連結された2本の重(H)鎖と2本の軽(L)鎖の4本のポリペプチド鎖からなる免疫グロブリン分子を指す。それぞれの重鎖は、重鎖可変領域(本明細書ではHCVRまたはVHと略称する)と重鎖定常領域とからなる。重鎖定常領域は、CH1、CH2、及びCH3の3つのドメインからなる。それぞれの軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書ではLCVRまたはVLと略称する)と軽鎖定常領域とからなる。軽鎖定常領域は1個のドメインCLからなる。VH及びVL領域は、フレームワーク領域(FR)と呼ばれるより保存された領域が間に介在する相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変領域に更に分けることができる。各VHおよびVLは、アミノ末端からカルボキシ末端へとFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順序で配列された3つのCDRと4つのFRとから構成されている。いくつかの実施形態では、抗体は、「結晶化可能な断片」(fragment crystallizable)(Fc)領域を有する。特定の実施形態では、抗体はIgG1アイソタイプであり、κ軽鎖を有する。
「CDR」または「相補性決定領域」は、フレームワーク領域(FR)と呼ばれるより保存された領域内に介在する超可変性の領域である。
本明細書で使用される、抗体の「抗原結合断片」または「抗原結合部分」なる用語は、Fab、Fab’、F(ab’)2、及びFv断片、一本鎖抗体、機能性重鎖抗体(ナノボディー)、ならびに、特異的結合についてインタクトな抗体と競合する、少なくとも1つの所望のエピトープに対する特異性を有する抗体の任意の部分を指す(例えば、エピトープに特異的に結合するのに十分なフレームワーク配列を有する相補性決定領域の単離された部分)。抗原結合断片は、組換え技術、または抗体の酵素的もしくは化学的切断によって作製することができる。
非ヒト(例えば、げっ歯類)抗体の「ヒト化」型とは、非ヒト抗体に由来する最小限の配列を含むキメラ抗体である。多くの場合、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、及び機能性を有する、マウス、ラット、ウサギ、または非ヒト霊長類などのヒト以外の種の超可変領域(ドナー抗体)に由来する残基で置換されたヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)である。場合により、ヒト免疫抗体のフレームワーク領域(FR)残基は、対応する非ヒト残基で置換される。更に、ヒト化抗体は、レシピエント抗体にもドナー抗体にも見出されない残基を含んでもよい。これらの改変は、抗体の性能を更に向上させるために行われる。一般に、ヒト化抗体は、超可変CDRループのすべてまたはほぼすべてが非ヒト抗体のものに相当し、FRのすべてまたはほぼすべてがヒト抗体配列のものであるような、少なくとも1つ、一般的には2つの可変ドメインのほぼすべてを含む。ヒト化抗体は、場合により、抗体定常領域(Fc)の少なくとも一部、一般的にはヒト抗体のものをさらに含む。さらなる詳細については、例えば、Jones et al.,Nature 321:522-525(1986)、Riechmann et al.,Nature 332:323-329(1988)、及びPresta,Curr.Struct.Biol.2:593-596(1992)を参照されたい。
本明細書で使用される「組換え抗体」とは、例えば哺乳動物細胞などの宿主細胞内に導入された組換え発現ベクター(複数可)に組み込まれた遺伝子(複数可)の転写及び翻訳の結果として産生される抗体を指す。特定の実施形態では、組換えタンパク質は、IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA1、IgA2、IgD、またはIgEからなる群から選択されるアイソタイプの抗体である。特定の実施形態では、組換え抗体は、IgG1である。
「組換え宿主細胞」なる用語(本明細書では「宿主細胞」なる用語と互換的に用いられる)には、組換え発現ベクターが導入された細胞が含まれる。かかる用語は、特定の対象細胞だけでなく、そのような細胞の子孫のことも指すことも意図している点は理解されるべきである。特定の改変は突然変異または環境の影響により後続世代で生じ得ることから、そのような子孫は実際には親細胞と同一でない場合もあるが、本明細書で使用するところの「宿主細胞」なる用語の範囲内に含まれる。さらに、特に断らない限り、例えば、宿主細胞または哺乳動物細胞または哺乳動物宿主細胞などのように「細胞」なる用語が使用される場合、細胞の集団を含むことを意図している点は理解されるべきである。
本明細書中で使用される「ベクター」なる用語は、それが連結された別の核酸を増殖させることができる核酸分子を指す。この用語には、自己複製する核酸構造としてのベクター、及び導入された宿主細胞のゲノムに組み込まれたベクターが含まれる。特定のベクターは、ベクターが機能的に連結された核酸の発現を誘導することができる。かかるベクターは、本明細書中で「発現ベクター」と呼ばれる。
本明細書においてタンパク質との関連で使用される「上流プロセス」なる用語は、宿主細胞からのタンパク質(例えば、抗体)の生成及び回収を行う活動を指す(例えば、抗体などの目的のタンパク質を生成するための細胞培養に際して)。
本明細書で使用される「下流プロセス」なる用語は、例えば、目的の抗体などのタンパク質を精製するための上流プロセス後に用いられる1つ以上の手法を指す。例えば、下流プロセスの手法としては、例えば、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーを含むアフィニティークロマトグラフィー、アニオンまたはカチオン交換イオン交換クロマトグラフィーのようなイオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除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(HIC)、または置換クロマトグラフィーを使用したタンパク質生成物の精製が挙げられる。
本明細書で使用される「培養」及び「細胞培養」なる用語は、細胞が制御された条件下、一般的にはその天然環境の外側で増殖されるプロセスを一般的に指す。細胞を「培養する」とは、細胞を、細胞の生存及び/または成長及び/または増殖に適した条件下で細胞培地と接触させることを指す。特定の実施形態では、細胞培養とは、目的の組換えタンパク質、例えば、抗α4β7抗体を産生することができる宿主細胞の集団を生成及び維持するための方法、ならびに目的のタンパク質を生成及び回収するための方法及び手法を指す。例えば、発現ベクターが適当な宿主、例えば、培養中の宿主細胞に組み込まれた後、宿主を、関連するヌクレオチドコーディング配列の発現、ならびに所望の組換えタンパク質の回収及び精製に適した条件下で維持することができる。「細胞培養」は、細胞を含む溶液を指す場合もある。
本明細書で使用される「清澄化された回収物」とは、材料から細胞破片及び粒子状不純物などの固体粒子を除去するための1つ以上の工程が行われた後の、細胞培養、例えば発酵バイオリアクターから抽出された目的のタンパク質、例えば抗α4β7抗体を含む液体材料を指す。細胞培養後、回収物は通常、遠心分離及び濾過などの分離技術を用いて精製されて細胞及び細胞破片が除去される。最初の清澄化、粒子除去工程によって、例えば、後のクロマトグラフィー工程(下流プロセス)で使用することができる「清澄化された回収物」が得られる。清澄化された回収物は、一般的には、本明細書に記載される下流プロセスのような下流プロセスにおける出発物質である。
本明細書で使用される「クロマトグラフィー支持体」とは、特定の化学組成または特定の三次元構造を有する、または、アフィニティークロマトグラフィー、ゲル濾過(サイズ排除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を含むクロマトグラフィーを行うために特定の化学基またはマクロ分子を固定化することができる中実または多孔質のマトリクスのことを指す。クロマトグラフィー支持体の例としては、これらに限定されるものではないが、樹脂(例えば、アガロース)または膜が挙げられる。本明細書で使用される「クロマトグラフィーハウジング」とは、クロマトグラフィー支持体を収容する構造体を指す。クロマトグラフィーハウジングの例としては、カラムもしくはカートリッジ、または他の容器が挙げられる。
本明細書で使用される「バッファー」とは、その酸-塩基コンジュゲート成分の作用によりpHの変化に抗する水溶液を指す。「バッファー」は、プロセス工程、またはクロマトグラフィー樹脂または膜などのクロマトグラフィー支持体の制御を調整する特定の条件のセットを確立するために用いられる。
本明細書で使用される「平衡化溶液」なる用語は、プロセス工程またはクロマトグラフィー支持体、例えばクロマトグラフィー操作の初期操作条件を確立するように配合された水性液を指す。平衡化溶液は、目的のタンパク質、例えば抗体をロードするための例えば固相、例えばクロマトグラフィー支持体、例えば樹脂または膜を調製するために用いられる。
本明細書で使用される「洗浄液」または「洗浄溶液」なる用語は、樹脂または膜などのクロマトグラフィー支持体から結合していない夾雑物を置換するように配合された水性液を指す。いくつかの実施形態では、洗浄液は、目的のタンパク質、例えば抗体をロードした後で、かつ目的のタンパク質、例えば抗体を溶出する前に、固体支持体、例えば樹脂または膜に通される。一実施形態では、洗浄液は、平衡化溶液と同様の生化学的特性を有する。
本明細書で使用される「フロースルー操作」とは、洗浄の間にタンパク質がマトリクス、例えば疎水性クロマトグラフィー樹脂に実質的に結合しないか、かつ/または溶出するのに対して、不純物はクロマトグラフィー支持体に結合したままとなるようなプロセスを指す。
本明細書で使用される「溶出溶液」または「溶出液」なる用語は、クロマトグラフィー支持体、例えば樹脂または膜から目的のタンパク質、例えば抗体を置換するように配合された水性液を指す。一実施形態では、溶出溶液は、目的のタンパク質、例えば抗体が、クロマトグラフィー支持体、例えば樹脂または膜よりも溶出溶液と会合しやすいように、平衡化溶液及び/または洗浄溶液とは異なる生化学的特性を有する。
精製しようとする抗体を含む溶液中に含まれる不純物に関して本明細書で使用される「不純物」なる用語には、プロセス関連不純物と生成物関連不純物の両方が含まれる。
本明細書で使用される「プロセス関連不純物」なる用語は、タンパク質を含む組成物、例えば溶液中に存在するが、タンパク質自体に由来するものではない不純物(または複数の不純物)を指す。例えば、プロセス関連不純物には、これらに限定されるものではないが、細胞培地成分、宿主細胞成分(例えば、タンパク質(HCP)、宿主細胞核酸、または脂質含有細胞内構造またはその断片など)、ウイルス、バッファーからの微量金属またはイオン、材料の取り扱い用容器またはクロマトグラフィー支持体からの浸出性物質が挙げられる。プロセス関連不純物は、タンパク質、例えば抗体の調製(上流及び/または下流プロセス)時に生成され得る。
本明細書で使用される「宿主細胞不純物」なる用語は、宿主細胞株、細胞培養液、または細胞培養により導入されるあらゆるタンパク質性、核酸夾雑物、脂質夾雑物、または副生成物を指す。不純物の例としては、これらに限定されるものではないが、チャイニーズハムスター卵巣タンパク質(CHOP)、大腸菌タンパク質、酵素タンパク質、サルCOSタンパク質、または骨髄腫細胞タンパク質(例えば、NS0タンパク質(BALB/cマウスに由来するマウス形質細胞腫))が挙げられる。
本明細書で使用される「生成物関連不純物」なる用語には、目的のタンパク質、例えば抗体自体に由来する不純物が含まれる。例えば、生成物関連不純物には、これらに限定されるものではないが、凝集体(例えば、HMW)、ミスフォールドした化学種、酸化または脱アミド化された化学種、または目的の抗体の低分子量断片が挙げられる。
本明細書で使用される「凝集体」または「凝集体(複数)」なる用語は、複数の抗体または抗体断片の結合を指す。例えば、凝集体は、抗体及び/または抗体断片の二量体、三量体、四量体、または四量体よりも大きな多量体であり得る。抗体凝集体は、可溶性または不溶性であり得る。凝集した分子間の結合は、分子が結合する機構に関係なく、共有性または非共有性であり得る。結合は、凝集した分子間の直接的なものの場合もあり、または分子同士を互いに連結する他の分子を介した間接的なものの場合もある。後者の例としては、これらに限定されるものではないが、他のタンパク質とのジスルフィド結合、脂質との疎水性結合、DNAとの電荷結合、浸出したプロテインAとのアフィニティー結合、または複数成分との混合モード結合が挙げられる。凝集体は、細胞培養中でのタンパク質発現時に、下流プロセスのタンパク質精製時に、または医薬品の保管時に不可逆的に形成され得る。溶液中の凝集体の存在は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)(例えば、UV検出によるSEC、光散乱検出によるSEC(SEC-LSD))、フィールドフローフラクショネーション、超遠心分析の沈降速度法、またはキャピラリー電気泳動-ドデシル硫酸ナトリウム(CE-SDS、還元型及び非還元型)を使用して判定することができる。
「高分子量」または「HMW」なる用語は、モノマー抗体よりも大きな分子量を有する抗体複合体を指して用いられる。一実施形態では、HMW凝集体は、約147kDaよりも大きな分子量を有する。高分子量凝集体の存在は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)などの当該技術分野では周知の標準的な兵法によって判定することができる。
所望のタンパク質に関して「実質的に精製された」とは、タンパク質を含む精製された試料が、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも97.5%、少なくとも98%、少なくとも98.5%、または少なくとも99%の所望の組換えタンパク質を含み、不純物が3%未満、2.5%未満、2%未満、1.5%未満、1%未満、または0.5%未満であることを意味する。
「約」なる用語は、その後に続く値が正確な値ではないが、その値の±5%である範囲の中心点であることを意味する。その値がパーセンテージで与えられる相対値である場合、「約」なる用語は、その後に続く値が正確な値ではないが、その値の±5%である範囲の中心点であり、範囲の上限が100%の値を超え得ないことを意味する。
II.抗体精製に関連する方法及び組成物
本明細書では、例えば液体溶液から、例えば哺乳動物の細胞培養の清澄化回収物から、ベドリズマブなどの抗α4β7抗体を精製するための方法が提供される。本発明は、抗体溶液中に存在する、例えば、細胞培地成分、宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主細胞核酸、ウイルス、及びクロマトグラフィー材料などのプロセス関連不純物、ならびに凝集体(HMW凝集体を含む)、ミスフォールドした化学種、または目的のタンパク質の断片などの生成物関連不純物を含む不純物のレベルを低下させる抗体精製プロセスの特定の態様に少なくとも一部基づいたものである。本発明の方法は、抗α4β7抗体、特にベドリズマブまたはベドリズマブの結合領域(すなわちCDRまたは可変領域)を有する抗体を精製するうえで有用であり、これにより、抗体をヒト患者で使用するために製剤化することができる。
本明細書では、例えば液体溶液から、例えば哺乳動物の細胞培養の清澄化回収物から、ベドリズマブなどの抗α4β7抗体を精製するための方法が提供される。本発明は、抗体溶液中に存在する、例えば、細胞培地成分、宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主細胞核酸、ウイルス、及びクロマトグラフィー材料などのプロセス関連不純物、ならびに凝集体(HMW凝集体を含む)、ミスフォールドした化学種、または目的のタンパク質の断片などの生成物関連不純物を含む不純物のレベルを低下させる抗体精製プロセスの特定の態様に少なくとも一部基づいたものである。本発明の方法は、抗α4β7抗体、特にベドリズマブまたはベドリズマブの結合領域(すなわちCDRまたは可変領域)を有する抗体を精製するうえで有用であり、これにより、抗体をヒト患者で使用するために製剤化することができる。
詳細には、本明細書に開示される方法は、低レベルの抗体凝集、例えばHMW抗体凝集体を得るうえで有用である。特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、約0%~5.0%(例えば、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4%、4.1%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%、4.6%、4.7%、4.8%、4.9%、または5%)の凝集体、例えば、HMW凝集体を有する組成物を提供する。特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、約0%~2%、2%以下、1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下または0.5%以下の凝集体、例えば、HMW凝集体を有する組成物を提供する。本発明には、抗α4β7抗体と前記低レベルのHMW凝集体とを含む組成物も含まれる。
詳細には、本明細書に開示される方法を使用して、抗α4β7抗体ベドリズマブ、またはベドリズマブの抗原結合領域を有する抗体を製造することができる。ベドリズマブはまた、ENTYVIO(登録商標)(武田薬品工業)の商品名で知られている。ベドリズマブは、ヒトIgG1のフレームワーク領域及び定常領域と、マウス抗体Act-1由来の抗原結合CDRとを含むヒト化抗体である。ベドリズマブのCDR、可変領域、及び変異Fc領域(Fcエフェクター機能を消失させるように変異させたもの)は、参照によって本明細書にその全容を援用する米国特許第7,147,851号に記載されている。
詳細には、本明細書に開示される方法を使用して、抗α4β7抗体ベドリズマブ、またはベドリズマブの抗原結合領域を有する抗体を製造することができる。ベドリズマブはまた、ENTYVIO(登録商標)(武田薬品工業)の商品名で知られている。ベドリズマブは、ヒトIgG1のフレームワーク領域及び定常領域と、マウス抗体Act-1由来の抗原結合CDRとを含むヒト化抗体である。ベドリズマブのCDR、可変領域、及び変異Fc領域(Fcエフェクター機能を消失させるように変異させたもの)は、参照によって本明細書にその全容を援用する米国特許第7,147,851号に記載されている。
ベドリズマブは、α4β7インテグリン、例えばα4β7複合体に特異的に結合し、α4β7インテグリンと粘膜アドレシン細胞接着分子1(MAdCAM-1)との相互作用を遮断し、メモリーTリンパ球が内皮を通過して炎症した消化管実質組織中に遊走することを阻害するヒト化モノクローナル抗体である。ベドリズマブは、α4β1及びαEβ7インテグリンには結合せず、その機能も阻害せず、α4インテグリンと血管細胞接着分子1(VCAM-1)との相互作用をアンタゴナイズしない。
α4β7インテグリンは、消化管に選択的に遊走するメモリーTリンパ球の個別のサブセットの表面に発現される。MAdCAM-1は、腸の内皮細胞で主に発現され、Tリンパ球の腸リンパ組織へのホーミングに重要な役割を果たしている。α4β7インテグリンとMAdCAM-1との相互作用は、潰瘍性大腸炎及びクローン病の特徴である慢性炎症などの粘膜炎症の重要な寄与因子としての関与が示されている。ベドリズマブを使用して、クローン病及び潰瘍性大腸炎を含む炎症性腸疾患、慢性回腸嚢炎を含む回腸嚢炎、移植片対宿主病、ならびにHIVを治療することができる。
ベドリズマブの重鎖可変領域は、本明細書では配列番号1として提供され、ベドリズマブの軽鎖可変領域は本明細書では配列番号5として提供される。ベドリズマブは、配列番号2のCDR1、配列番号3のCDR2、及び配列番号4のCDR3を含む重鎖可変領域を含む。ベドリズマブは、配列番号6のCDR1、配列番号7のCDR2、及び配列番号8のCDR3を含む軽鎖可変領域を含む。一実施形態では、抗体は、配列番号9のアミノ酸配列を含む重鎖と、配列番号10のアミノ酸配列を含む軽鎖とを含む。ベドリズマブ及びベドリズマブの配列は、いずれも参照によって本明細書にその全容を援用するところの米国特許出願公開第2014/0341885号及び米国特許出願公開第2014-0377251号にも記載されている。本明細書に開示される方法は、上記及び添付の配列表に記載される結合領域(例えば、CDRまたは可変領域)を含む抗体を使用して実施することができる。
抗体を作製する方法は当該技術分野では周知のものである。哺乳動物宿主は、抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブ)を安定的に発現するように操作される。ベドリズマブなどのモノクローナル抗体の作製における全体的な細胞培養プロセス及び考慮事項は、参照によって本明細書に援用するLi et al.(2010)mAbs 2:5,466-477、及びBirch and Racher(2006)Adv.Drug Delivery Rev.58:671-685に記載されている。
細胞培養法を使用する場合、抗α4β7抗体は、細胞内で産生されてもよく、細胞膜周辺腔内で産生されてもよく、または培地に直接分泌されてもよい。抗α4β7抗体が細胞内で産生される実施形態では、宿主細胞または溶解された細胞(例えば、ホモジナイゼーションによって生じる)の粒子状破片を、これらに限定されるものではないが遠心分離または濾過を含むさまざまな手段により除去することができる。抗α4β7抗体が培地中に分泌される場合、かかる発現系からの上清を、市販のタンパク質濃縮フィルターを使用して最初に濃縮する。
培地またはライセートに、沈殿、凝集、遠心分離、及び/または濾過などの1つ以上の処理工程を行って粒子状の細胞破片を除去して清澄化した細胞培養上清、または清澄化回収物を形成する。その後、抗体、例えば抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブまたはベドリズマブに相当する結合領域を有する抗体)を下記に詳細に述べるようにして精製して、不純物(例えば、細胞培地成分、宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主細胞核酸、ウイルス、及びクロマトグラフィー材料などのプロセス関連不純物、ならびに凝集体(HMW凝集体を含む)、ミスフォールドした化学種、または目的のタンパク質の断片などの生成物関連不純物)を除去する。
精製プロセスは、上記に述べた上流製造法を用いて、かつ/または従来の別の製造法によって抗体が製造された後に始めることができる。抗体を含む清澄化された溶液または混合物が得られた後、細胞によって産生された他のタンパク質などのプロセス関連不純物、ならびに生成物関連不純物からの目的の抗体の分離を行う。特定の非限定的な実施形態では、かかる分離は、CEX、AEX、及び/またはMMクロマトグラフィーを使用して行われる。特定の実施形態では、アフィニティー分離工程(複数可)、イオン交換分離工程(複数可)、混合モード工程(複数可)、及び/または疎水性相互作用分離工程(複数可)を含む、1つ以上の異なる精製法の組み合わせを用いることもできる。かかるさらなる精製工程は、抗体の混合物を、抗体の電荷、疎水性度、及び/またはサイズに基づいて分離するものである。本発明の一態様では、かかるさらなる分離工程は、疎水性、アニオン性、またはカチオン性相互作用(またはこれらの組み合わせ)を含むクロマトグラフィーを用いて行われる。多くのクロマトグラフィー樹脂がこれらの方法のそれぞれについて市販されており、関係する特定の抗体に合わせて精製スキームを正確に調整することができる。これらの分離方法のそれぞれは、抗体をカラムを通じて異なる速度で流し、抗体がカラムをさらに通過するにしたがって増加する物理的分離を実現するか、または分離用樹脂(または媒質)に選択的に付着することを可能とする。次いで、異なる溶離剤を用いて抗体を差次的に溶出する。ある場合では、目的の抗体は、不純物がカラムの樹脂に特異的に結合し、目的の抗体は結合しない場合に不純物から分離され(すなわち、目的の抗体はフロースルーに含まれる)、他の場合では、目的の抗体がカラムの樹脂に付着し、不純物及び/または生成物関連物質は洗浄サイクルの間にカラムの樹脂から溶出され、その後、抗体は樹脂の周囲の液体を換えることで放出され、目的の抗体がカラムから溶出される。
特定の実施形態では、「捕捉工程」において、抗体を含む溶液をアフィニティークロマトグラフィーにかけて不純物から抗体を精製する。特定の実施形態では、クロマトグラフィー材料は、目的の抗体に選択的または特異的に結合することが可能である(「捕捉」)。かかるクロマトグラフィー材料の非限定的な例としては、プロテインA、プロテインG、例えば、目的の抗体が結合する抗原を含むクロマトグラフィー材料、及び、Fc結合タンパク質を含むクロマトグラフィー材料が挙げられる。
特定の実施形態では、本明細書に記載されるアフィニティークロマトグラフィー工程は、抗α4β7抗体を含む清澄化された回収物をプロテインAマトリクス(例えば、プロテインA樹脂を含むクロマトグラフィーカラム)に供することを含む。特定の実施形態では、プロテインAは、さまざまな抗体アイソタイプ、特にIgG1、IgG2、及びIgG4のアフィニティー精製及び単離に有用である。プロテインAは、主としてそのFc領域を介して哺乳動物のIgGに結合する細菌細胞壁のタンパク質である。プロテインAは、その天然状態において、5つのIgG結合ドメイン、及び他の不明な機能のドメインを有する。
プロテインA樹脂を用いた抗α4β7抗体の精製
一態様では、本明細書に記載される方法は、プロテインAを使用した、抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液、例えば、清澄化された回収物からの抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブ)の精製を含む。本方法は、抗α4β7抗体をプロテインAなどのアフィニティークロマトグラフィーのマトリクスに結合させることを含む。特定の実施形態では、抗体溶液は、10g/L超、例えば、10~50g/L、20~45g/Lまたは30~40g/Lでアフィニティークロマトグラフィーのマトリクス上にロードすることができる。例えば、抗体溶液は、抗体溶液は、約10g/L、11g/L、12g/L、13g/L、14g/L、15g/L、16g/L、17g/L、18g/L、19g/L、20g/L、21g/L、22g/L、23g/L、24g/L、25g/L、26g/L、27g/L、28g/L、29g/L、30g/L、31g/L、32g/L、33g/L、34g/L、35g/L、36g/L、37g/L、38g/L、39g/L、40g/L、41g/L、42g/L、43g/L、44g/L、45g/L、46g/L、47g/L、48g/L、49g/L、または50g/LでプロテインAアフィニティークロマトグラフィーのマトリクス上にロードすることができる。
一態様では、本明細書に記載される方法は、プロテインAを使用した、抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液、例えば、清澄化された回収物からの抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブ)の精製を含む。本方法は、抗α4β7抗体をプロテインAなどのアフィニティークロマトグラフィーのマトリクスに結合させることを含む。特定の実施形態では、抗体溶液は、10g/L超、例えば、10~50g/L、20~45g/Lまたは30~40g/Lでアフィニティークロマトグラフィーのマトリクス上にロードすることができる。例えば、抗体溶液は、抗体溶液は、約10g/L、11g/L、12g/L、13g/L、14g/L、15g/L、16g/L、17g/L、18g/L、19g/L、20g/L、21g/L、22g/L、23g/L、24g/L、25g/L、26g/L、27g/L、28g/L、29g/L、30g/L、31g/L、32g/L、33g/L、34g/L、35g/L、36g/L、37g/L、38g/L、39g/L、40g/L、41g/L、42g/L、43g/L、44g/L、45g/L、46g/L、47g/L、48g/L、49g/L、または50g/LでプロテインAアフィニティークロマトグラフィーのマトリクス上にロードすることができる。
プロテインA樹脂は、複数の販売元がある。適当な樹脂の1つとして、GE Healthcareより販売されるMabSelect(商標)がある。適当な樹脂としては、これらに限定されるものではないが、GE Healthcareより販売されるMabSelect SuRe(商標)、MabSelect SuRe LX、MabSelect、MabSelect Xtra、rProtein A Sepharose、MabSelect(商標)ProA樹脂、EMD Milliporeより販売されるProSep HC、ProSep Ultra、及びProSep Ultra Plus、Life Technologiesより販売されるMabCaptureが挙げられる。
プロテインAカラムは、試料のローディングに先立って適当な平衡化溶液で平衡化することができる。カラムのローディング後、カラムを適当な溶液のセットを用いて1回または複数回洗浄して、1つ以上の不純物を低減させることができ、抗α4β7抗体はプロテインAに結合したままとなる。
いくつかの実施形態では、プロテインAマトリクスは、複数回洗浄される。いくつかの実施形態では、プロテインAマトリクスは、3回洗浄される。一実施形態では、洗浄液のうちの1つ以上はリン酸を含む。一実施形態では、アフィニティーカラムは、PBSを含む最初の洗浄溶液で洗浄した後、NaCl及びPBSを含む第2の洗浄溶液で洗浄し、その後、PBSを含む第3の洗浄溶液で洗浄することができる。一実施形態では、第1と第3の洗浄溶液は同じである。一実施形態では、第2の洗浄溶液は、NaCl(例えば、1M NaCl)及びPBSを含み、pH7.2である。別の実施形態では、洗浄溶液のうちの1つ以上のpHは、約7.0~7.4である。一実施形態では、洗浄溶液のうちの1つ以上のpHは、約7.2である。
他の実施形態では、アフィニティーカラムは、PBSを含む最初の洗浄溶液で洗浄された後、例えば、クエン酸塩、酢酸塩、またはリン酸塩などのバッファーを含む第2及び第3の溶液で洗浄される。一実施形態では、第2及び第3の溶液は、クエン酸ナトリウムバッファーを含む。一実施形態では、第2と第3の洗浄溶液中のクエン酸ナトリウムバッファーは同じである。一実施形態では、第2と第3の洗浄溶液中のクエン酸ナトリウムバッファーは異なる。一実施形態では、第2の洗浄溶液中のクエン酸ナトリウムバッファーは、第3の洗浄溶液中のクエン酸ナトリウムバッファーよりも高いモル濃度を有する。一実施形態では、第2の洗浄溶液中のクエン酸ナトリウムバッファーは、75mM~125mMまたは100mMのモル濃度を有し、第3の洗浄溶液中のクエン酸ナトリウムバッファーは15mM~40mMまたは25mMのモル濃度を有する。一実施形態では、最後の洗浄液のpHは、5.6~6.2である。一実施形態では、溶出溶液は、最後の洗浄液とほぼ同じ導電率を有する。
次いで、適当な溶出溶液を使用してプロテインAカラムを溶出することができる。例えば、グリシン-HCL、酢酸、またはクエン酸を溶出溶液として使用することができる。一実施形態では、溶出溶液は、クエン酸、例えば、クエン酸ナトリウム溶出溶液である。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、約3.0~4.0(例えば、約3.1~4.0、3.2~4.0、3.3~4.0、3.4~4.0、3.5~4.0、3.6~4.0、3.7~4.0、3.8~4.0、または3.9~4.0)のpHを有することができる。特定の実施形態では、溶出溶液は、約3.0~3.4のpHを有する。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、約3.0、約3.1、約3.2、約3.3、約3.4、約3.5、約3.6、約3.7、約3.8、約3.9、または約4.0のpHを有することができる。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、3.3またはそれよりも高いpHを有する。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、3.4またはそれよりも高いpHを有する。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、3.5またはそれよりも高いpHを有する。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、3.6またはそれよりも高いpHを有する。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、3.7またはそれよりも高いpHを有する。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、3.8またはそれよりも高いpHを有する。いくつかの実施形態では、溶出溶液は、3.9またはそれよりも高いpHを有する。溶出溶液は、当該技術分野では周知の手法を用いて監視することができる。目的の溶出液画分を回収した後、さらなるプロセスを行うために調製することができる。
実施例に示されるように、プロテインAアフィニティーカラムの溶出バッファーpHのpHがより低い(例えば、2.9~3.3)実施形態と比較して、プロテインAアフィニティーカラムの溶出バッファーpHのpHがより高い(例えば、3.3~4.0)実施形態では、抗α4β7抗体を含む溶出液は、HMW凝集体のような不純物が少ない。いくつかの実施形態では、溶出液は抗α4β7抗体を含み、かつ約0%~5.0%(例えば、0~0.1%、0~0.2%、0~0.3%、0~0.4%、0~0.5%、0~0.6%、0~0.7%、0~0.8%、0~0.9%、0~1%、0~1.1%、0~1.2%、0~1.3%、0~1.4%、0~1.5%、0~1.6%、0~1.7%、0~1.8%、0~1.9%、0~2%、0~2.5%、0~3%、0~3.5%、0~4%、0~4.5%、または0~5%)のHMW凝集体を含む。いくつかの実施形態では、溶出液は、抗α4β7抗体を含み、かつ約2%以下(例えば、約1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、または0.1%以下)のHMW凝集体を含む。特定の実施形態では、プロテインA樹脂の溶出液は、抗α4β7抗体を含み、かつ約0%~2%、2%以下、1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、または0.1%以下の凝集体、例えばHMW凝集体を含む。一実施形態では、溶出液は抗α4β7抗体を含み、かつ約1.2%以下のHMW凝集体を含む。一実施形態では、溶出液は抗α4β7抗体を含み、かつ約1.1%以下のHMW凝集体を含む。一実施形態では、溶出液は抗α4β7抗体を含み、かつ、約1%以下(例えば、約0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、または0.1%以下)のHMW凝集体を含む。一実施形態では、溶出液は抗α4β7抗体を含み、かつ約0.9%以下のHMW凝集体を含む。
本明細書に記載されるバッファー及び方法は、プロテインAから溶出された、抗α4β7抗体を含む組成物などの組成物中の宿主細胞タンパク質(HCP)のレベルを、本明細書に記載される1つ以上のパラメータを有さない溶出バッファーが用いられた場合のHCPのレベルと比較して低減させることができる。いくつかの実施形態では、プロテインA樹脂の溶出液は、抗α4β7抗体と約250ppm未満(例えば、約240ppm、230ppm、220ppm、210ppm、200ppm、190ppm、180ppm、170ppm、160ppm、150ppm、140ppm、130ppm、120ppm、100ppm、90ppm、80ppm、70ppm、60ppm、50ppm、40ppm、30ppm、20ppm、10ppm、9ppm、8ppm、7ppm、6ppm、5ppm、4ppm、3ppm、2ppm、または1ppm未満)のHCPとを含む組成物を含む。いくつかの実施形態では、プロテインA樹脂の溶出液は、抗α4β7抗体と約1~250ppm(例えば、約1~240ppm、1~230ppm、1~220ppm、1~210ppm、1~200ppm、1~190ppm、1~180ppm、1~170ppm、1~160ppm、1~150ppm、1~140ppm、1~130ppm、1~120ppm、1~100ppm、1~90ppm、1~80ppm、1~70ppm、1~60ppm、1~50ppm、1~40ppm、1~30ppm、1~20ppm、1~10ppm、1~9ppm、1~8ppm、1~7ppm、1~6ppm、1~5ppm、1~4ppm、1~3ppm、または1~2ppm)のHCPとを含む組成物を含む。
一実施形態では、プロテインAに結合した抗α4β7抗体を、pHが3.3よりも高い(例えば、pH3.3~4.0、pH3.4~4.0、pH3.5~4.0、pH3.6~4.0、pH3.7~4.0、pH3.8~4.0、またはpH3.9~4.0)溶出バッファーで溶出することで、抗α4β7抗体及び減少したレベルのHMW凝集体を含む溶出液及び/または抗α4β7抗体及び/または減少したレベルのHCPを含む溶出液が得られる。一実施形態では、溶出溶液は、3.3~3.9のpHを有する。一実施形態では、溶出バッファーは、3.3~3.8のpHを有する。一実施形態では、溶出バッファーのpHは、3.4~3.6である。一実施形態では、溶出バッファーのpHは、3.4~4.0である。一実施形態では、溶出バッファーは、クエン酸、例えばクエン酸ナトリウム、例えば100mMクエン酸または25mMクエン酸を含む。一実施形態では、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーカラムは、25mMクエン酸ナトリウムを含むバッファーで洗浄及び溶出され、洗浄バッファーは、5.6~6.2、5.7~5.9または5.8のpHであり、溶出バッファーは、3.3~3.9、3.4~3.6または3.5のpHである。
特定の実施形態では、プロテインA樹脂にロードされる材料は、例えば、抗α4β7抗体を発現する組換え細胞株から得られた清澄化された細胞培養回収物である。いくつかの実施形態では、組換え細胞株(すなわち、宿主細胞株)は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞とすることができる。いくつかの実施形態では、CHO細胞は、グルタミンシンテターゼをコードする遺伝子が欠損したGS-CHO細胞とすることができる。いくつかの実施形態では、CHO細胞は、ジヒドロ葉酸レダクターゼをコードする遺伝子が欠損したDHFR-CHO細胞とすることができる。
プロテインA溶出液は、後の精製工程のためにpH及び/または導電率を調整することができる。プロテインA溶出液は、さらなるクロマトグラフィー磨き工程に先立ってデプスフィルターを通じた濾過を行って濁度及び/または目的の抗体からさまざまな不純物を除去してもよい。
HICを使用した抗α4β7抗体の精製
抗体、例えば、抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブまたはベドリズマブに相当する結合領域を有する抗体)は、下記に詳細に述べ、また、実施例2に記載されるように、プロテインAによる精製後に下流プロセス技術を用いて精製することもできる。下流プロセスの後半に行われる精製工程は、しばしば「磨き」工程と呼ばれ、不純物のレベルが比較的低くなり得るもののヒトでの使用を意図した抗体の性質を考慮すると更に低いレベルが望ましいという点で固有の課題を与える。
抗体、例えば、抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブまたはベドリズマブに相当する結合領域を有する抗体)は、下記に詳細に述べ、また、実施例2に記載されるように、プロテインAによる精製後に下流プロセス技術を用いて精製することもできる。下流プロセスの後半に行われる精製工程は、しばしば「磨き」工程と呼ばれ、不純物のレベルが比較的低くなり得るもののヒトでの使用を意図した抗体の性質を考慮すると更に低いレベルが望ましいという点で固有の課題を与える。
一態様では、本明細書に記載される方法は、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)樹脂を使用した、抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液、例えば清澄化された回収物からの抗α4β7抗体の精製を含む。
一実施形態では、本発明は、抗α4β7抗体溶液から高分子量(HMW)凝集体を低減する方法であって、抗体溶液を疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)樹脂と接触させることを含む、方法を提供する。疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)は、タンパク質とHIC樹脂(例えば、疎水性リガンドで修飾されたポリマーマトリクス)の疎水性表面との間の可逆的相互作用を利用することにより、それらの表面疎水性の差に基づいてタンパク質を分離する。ベドリズマブのような抗α4β7抗体の疎水性を考慮すると、精製プロセスで高疎水性HIC樹脂を使用することで、HMW凝集体、残留プロテインA、及び/または宿主細胞タンパク質(HCP)夾雑物を除去することができ、抗α4β7抗体はHIC樹脂を通過して流れ、結合しない。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法で使用するのに適した高疎水性HIC樹脂は、Toyopearl Hexyl-650C(Tosoh Biosciences)のような、C6基に結合されたポリメタクリレート系材料を含む。
いくつかの実施形態では、HICは、「フロースルーモード」で使用される。したがって、本明細書で使用される「フロースルー画分」とは、本明細書で提供される樹脂を含むカラムを通過した画分中に回収される、移動相バッファー中のタンパク質を指す。
いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体及び少なくとも1つの不純物を含む溶液を、HIC樹脂を通じた抗α4β7抗体のフロースルーを可能とする条件下で疎水性相互作用(HIC)樹脂と接触させる。一実施形態では、HIC樹脂は、約100nmの平均孔径及び/または約100μmの孔径を有する。一実施形態では、HIC樹脂は、約7.2未満のpHを有するバッファーで平衡化される。一実施形態では、HIC樹脂は、約5.5~約7.2のpHを有するバッファーで平衡化される。一実施形態では、HIC樹脂は、約5.5~約7のpHを有するバッファーで平衡化される。一実施形態では、バッファーは、リン酸塩バッファーである。一実施形態では、リン酸塩バッファーは、約0.35M~約0.15Mのリン酸カリウムを含む。一実施形態では、樹脂ロードは約55~75mg/mlである。
一実施形態では、HICカラムにより抗α4β7抗体を精製する方法は、抗α4β7抗体含有溶液をカラムを通じて流すことを含む。すなわち、精製は、カラムのフロースルー中の抗α4β7抗体を回収することを含み、夾雑物はカラムに結合したままであり、抗α4β7抗体及びカラムは、pH5.2~6.5、5.7~6.2、または約5.9の150~300mM、175~250mM、または約200mMの濃度のリン酸塩、例えば、リン酸カリウムを含む溶液中にある。
いくつかの実施形態では、高疎水性HIC樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と約0%~2.0%(例えば、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%未満、または2%未満)のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。いくつかの実施形態では、高疎水性HIC樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と約2%以下(例えば、約1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、または0.1%以下)のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。特定の実施形態では、高疎水性HIC樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と約0%~2%、2%以下、1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、または0.1%以下のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。特定の実施形態では、高疎水性HIC樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と0.6%未満のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。一実施形態では、抗α4β7抗体及び0.5%未満のHMW凝集体を含む組成物が得られる。一実施形態では、抗α4β7抗体及び0.4%未満のHMW凝集体を含む組成物が得られる。さらに、組成物は、約0.3ppm未満の宿主細胞タンパク質(HCP)を含むことができ、宿主細胞は例えばGS-CHO細胞などのチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞とした。一実施形態では、組成物は、約0.22ppm未満の残留プロテインAを含む。
混合モード樹脂を用いた抗α4β7抗体の精製
一態様において、本明細書では、混合モードクロマトグラフィー樹脂を結合/溶出モードで用いて、抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液、例えば清澄化された細胞培養回収物から抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、高い不純物除去率及び高い容量に適した特性を有する。一実施形態では、抗α4β7抗体を精製するための混合モードクロマトグラフィー樹脂は、強いアニオン交換、水素結合、及び疎水性結合性能を有する。別の実施形態では、抗α4β7抗体を精製するための混合モードクロマトグラフィー樹脂は、より小さいビーズ、例えば、直径約35~45μmのビーズ上で強いアニオン交換、水素結合、及び疎水性結合能力を有する。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法及び組成物で使用される混合モードクロマトグラフィー樹脂は、CAPTO(商標)Adhere ImpRes(GE Healthcare Life Sciences,現在のGlobal Life Sciences Solutions,LLC)である。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法及び組成物で使用される混合モードクロマトグラフィー樹脂は、CAPTO(商標)Adhere(GE Healthcare Life Sciences,現在のGlobal Life Sciences Solutions,LLC)である。清澄化された細胞培養回収物は、抗α4β7抗体を組換えにより発現する宿主細胞から得ることができる。特定の実施形態では、宿主細胞は、GS-CHO細胞、またはDHFR-CHO細胞などのチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞とすることができる。
一態様において、本明細書では、混合モードクロマトグラフィー樹脂を結合/溶出モードで用いて、抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液、例えば清澄化された細胞培養回収物から抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂は、高い不純物除去率及び高い容量に適した特性を有する。一実施形態では、抗α4β7抗体を精製するための混合モードクロマトグラフィー樹脂は、強いアニオン交換、水素結合、及び疎水性結合性能を有する。別の実施形態では、抗α4β7抗体を精製するための混合モードクロマトグラフィー樹脂は、より小さいビーズ、例えば、直径約35~45μmのビーズ上で強いアニオン交換、水素結合、及び疎水性結合能力を有する。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法及び組成物で使用される混合モードクロマトグラフィー樹脂は、CAPTO(商標)Adhere ImpRes(GE Healthcare Life Sciences,現在のGlobal Life Sciences Solutions,LLC)である。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法及び組成物で使用される混合モードクロマトグラフィー樹脂は、CAPTO(商標)Adhere(GE Healthcare Life Sciences,現在のGlobal Life Sciences Solutions,LLC)である。清澄化された細胞培養回収物は、抗α4β7抗体を組換えにより発現する宿主細胞から得ることができる。特定の実施形態では、宿主細胞は、GS-CHO細胞、またはDHFR-CHO細胞などのチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞とすることができる。
本明細書で提供される混合モードクロマトグラフィー法は、抗α4β7抗体を混合モードクロマトグラフィー樹脂に結合させることを含む。これらに限定されるものではないが、アフィニティークロマトグラフィー(例えば、プロテインAクロマトグラフィー)、アニオン交換(AEX)クロマトグラフィー、カチオン交換(CEX)クロマトグラフィー、及び疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)を含むさらなる精製工程を、本明細書に記載される混合モードクロマトグラフィー法の前及び/または後で使用することができる。したがって、いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィーで使用されるロード材料は、プロテインA溶出液、AEX溶出液、CEX溶出液、またはHIC溶出液もしくは回収されたHICフロースルー材料を含み得る。本明細書で提供される混合モードクロマトグラフィー法は、いくつかの実施形態において、混合モード樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、抗体を樹脂から溶出することとをさらに含むことができる。
特定の実施形態では、少なくとも25g/L(例えば、少なくとも25g/L、30g/L、35g/L、40g/L、45g/L、50g/L、55g/L、60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L、85g/L、90g/L、95g/L、または100g/L)の抗体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂にロードすることができる。例えば、少なくとも55g/Lの抗体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂にロードすることができる。特定の実施形態では、約25g/L~約100g/L、例えば、約25g/L~約95g/L、約25g/L~約90g/L、約25g/L~約85g/L、約25g/L~約80g/L(例えば、約30g/L~約80g/L、約35g/L~約80g/L、約40g/L~約80g/L、約45g/L~約80g/L、約50g/L~約80g/L、約55g/L~約80g/L、約60g/L~約80g/L、約65g/L~約80g/L、約70g/L~約80g/L、または約75g/L~約80g/L)の抗体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂にロードすることができる。例えば、約55g/L~約80g/Lの抗体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂にロードすることができる。
樹脂は、必要に応じて、樹脂から結合した抗体を溶出しない適当な洗浄バッファーで洗浄することができる。一実施形態では、樹脂は、必要に応じて、リン酸ナトリウム洗浄バッファーで洗浄することができる。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーは、pHが中性またはその周辺(例えば、pH6~8)である10mMリン酸ナトリウム、25mMリン酸ナトリウム、50mMリン酸ナトリウム、または75mMリン酸ナトリウムを含むことができる。混合モードクロマトグラフィーと適合する他の適当な洗浄バッファーも広く入手可能である。
本明細書では、混合モードクロマトグラフィー樹脂からの溶出後の抗α4β7抗体の製剤中の抗α4β7抗体の収率を高め、かつ/または凝集体のレベル(例えば、HMW種(%))を低減するバッファーについて記載する。抗α4β7抗体の収率を高め、かつ/または凝集体のレベル(例えば、HMW種(%))を低減するため、混合モード溶出バッファーのpH及び/または導電率を調節することができる。混合モードクロマトグラフィーと適合する適当な溶出溶液は広く入手可能である。いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー溶出溶液は、クエン酸塩、酢酸塩、またはリン酸塩などのバッファーを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法で混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、pH3.5またはそれよりも高いpH(例えば、pH3.6またはそれよりも高い、pH3.7またはそれよりも高い、pH3.8またはそれよりも高い、pH3.9またはそれよりも高い、pH4.0またはそれよりも高い、pH4.1またはそれよりも高い、pH4.2またはそれよりも高い、pH4.3またはそれよりも高い、またはpH4.4またはそれよりも高い、またはpH4.5またはそれよりも高い)を有する。例えば、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、pH3.9またはそれよりも高いpHを有することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法で混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約pH3.9~約pH4.5のpH(例えば、約pH3.9~約pH4.5、約pH3.9~約pH4.4、約pH3.9~約pH4.3、約pH3.9~約pH4.2、約pH3.9~約pH4.1、または約pH3.9~約pH4.0のpH)を有する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される混合モードクロマトグラフィー法で使用するための溶出バッファーは、約pH3.9~約pH4.4のpHを有することができる。
上記に加えての、または上記に代わる実施形態では、本明細書に記載される方法で混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、pH4.5またはそれよりも低いpH(例えば、pH4.4またはそれよりも低い、pH4.3またはそれよりも低い、pH4.2またはそれよりも低い、pH4.1またはそれよりも低い、pH4.0またはそれよりも低い、pH3.9またはそれよりも低い、pH3.8またはそれよりも低い、pH3.7またはそれよりも低い、pH3.6またはそれよりも低い、またはpH3.5またはそれよりも低い)を有する。例えば、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、pH4.2またはそれよりも低いpHを有することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法で混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約pH4.2~約pH3.5のpH(例えば、約pH4.2~約pH3.6、約pH4.2~約pH3.7、約pH4.2~約pH3.8、約pH4.2~約pH3.9、約pH4.2~約pH4.0、または約pH4.2~約pH4.1のpH)を有する。例えば、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約pH4.2~約pH3.8のpHを有することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法において混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約40mS/cm以下(例えば、約39mS/cm、38mS/cm、37mS/cm、36mS/cm、35mS/cm、34mS/cm、33mS/cm、32mS/cm、31mS/cm、30mS/cm、29mS/cm、28mS/cm、27mS/cm、26mS/cm、25mS/cm、24mS/cm、23mS/cm、22mS/cm、21mS/cm、20mS/cm、19mS/cm、18mS/cm、17mS/cm、16mS/cm、15mS/cm、14mS/cm、13mS/cm、12mS/cm、11mS/cm、または10mS/cm以下)の導電率を有する。例えば、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約30mS/cm以下の導電率を有することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法において混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約10mS/cm~約40mS/cm、例えば約15mS/cm~約35mS/cmまたは約20mS/cm~約30mS/cmの導電率を有する。例えば、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約20mS/cm~約30mS/cmの導電率を有することができる。
上記に加えての、または上記に代わる実施形態では、本明細書に記載される方法において混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約30mS/cm以下(例えば、29mS/cm、28mS/cm、27mS/cm、26mS/cm、25mS/cm、24mS/cm、23mS/cm、22mS/cm、21mS/cm、20mS/cm、19mS/cm、18mS/cm、17mS/cm、16mS/cm、15mS/cm、14mS/cm、13mS/cm、12mS/cm、11mS/cm、または10mS/cm以下)の導電率を有する。例えば、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、28mS/cm以下の導電率を有することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法において混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約10mS/cm~約40mS/cm(例えば、約15mS/cm~約35mS/cm、約18mS/cm~約35mS/cm、約11mS/cm~約30mS/cm、約12mS/cm~約30mS/cm、約13mS/cm~約30mS/cm、約14mS/cm~約30mS/cm、約15mS/cm~約30mS/cm、約16mS/cm~約30mS/cm、約17mS/cm~約30mS/cm、約18mS/cm~約30mS/cm、約19mS/cm~約30mS/cm、約20mS/cm~約30mS/cm、約21mS/cm~約30mS/cm、約22mS/cm~約30mS/cm、約23mS/cm~約30mS/cm、約24mS/cm~約30mS/cm、約25mS/cm~約30mS/cm、約26mS/cm~約30mS/cm、または約27mS/cm~約30mS/cm)の導電率を有する。例えば、いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約18mS/cm~約28mS/cmの導電率を有することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法において混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、イオン性塩、例えばNaClを、約100~300mM(例えば、約110~290mM、120~280mM、130~270mM、140~260mM、150~250mM、160~240mM、170~230mM、180~220mM、または190~210mM)の濃度で含むことができる。例えば、混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約160mM~約240mMの濃度のNaClを有することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法において混合モードクロマトグラフィー樹脂と使用するための溶出バッファーは、約100mM、110mM、120mM、130mM、140mM、150mM、160mM、170mM、180mM、190mM、200mM、210mM、220mM、230mM、240mM、250mM、260mM、270mM、280mM、290mM、または300mMの濃度のNaClを有する。
いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂を使用して液体溶液、例えば清澄化された細胞培養回収物から抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製するための方法は、抗α4β7抗体を、混合モード樹脂を含むカラム上に、樹脂1L当たり40~90、50~80、または約65gのタンパク質の濃度でロードすることと、カラムを洗浄することと、カラムを、pH3.5~4.5、3.9~4.4、または約4.1の溶出バッファー、例えばクエン酸ナトリウムバッファーで溶出することと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、溶出バッファーの導電率が、15~35、20~30または約24mS/cmとなるように、イオン性塩、例えばNaClを含めることをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、抗体を、混合モード樹脂を含むカラム上に、樹脂1L当たり53~77gのタンパク質の濃度でロードすることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、約3.9~4.4のpH及び約20~28mS/cmの導電率を有する溶出バッファーを用いてカラムから抗体を溶出することを含む。
いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体の精製は、本明細書に記載される混合モードクロマトグラフィー法をカチオン交換(CEX)クロマトグラフィーと組み合わせて用いることにより行うことができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法は、混合モードクロマトグラフィーカラムから溶出される抗α4β7抗体の収率を、本明細書に記載される1つ以上のパラメータを有さない溶出バッファーを使用した適当な対照プロセスの収率と比較して、例えば、pHが3.7以下、3.6以下、3.5以下、3.3以下、または3.0以下の溶出バッファーを使用して行ったプロセスと比較して改善することができる。いくつかの実施形態では、収率は、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上高くなる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるバッファー及び方法は、混合モードクロマトグラフィーカラムから溶出する抗α4β7抗体の50%以上(例えば、55%、60%、65%,70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上)の回収率をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるバッファー及び方法は、混合モードクロマトグラフィーカラムから溶出する抗α4β7抗体の50%~95%(例えば、55~95%、60~95%、65~95%、70~95%、75~95%、80~95%、85~95%、90~95%、またはそれ以上)の回収率をもたらすことができる。
いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂を使用したかかる組成物及び方法を用いて、抗α4β7抗体と約0%~2.0%(例えば、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%未満、または2%)のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。いくつかの実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と約2%以下(例えば、約1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、または0.1%以下)のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。特定の実施形態では、混合モードクロマトグラフィー樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と約0%~2%、2%以下、1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、または0.1%以下の凝集体とを含む組成物を得ることができる。他の実施形態では、HMW凝集体のレベルは、ロード材料中のHMW凝集体のレベルに対して、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上低減される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される混合モードクロマトグラフィー法を用いることで、抗α4β7抗体を含む組成物中のHMW凝集体のレベルを、本明細書に記載される1つ以上のパラメータを有さない溶出バッファーを使用した適当な対照プロセスから得られるHMW凝集体のレベルと比較して、例えば、pHが3.7以下、3.6以下、3.5以下、3.3以下、または3.0以下の溶出バッファーを使用して行ったプロセスと比較して、低減することができる。いくつかの実施形態では、HMW凝集体のレベルは、適当な対照と比較して、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上低減される。
カチオン交換(CEX)樹脂を用いた抗α4β7抗体の精製
一態様において、本明細書では、カチオン交換(CEX)樹脂を結合/溶出モードで用いて、抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液、例えば清澄化された細胞培養回収物から抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体を精製するためのCEX樹脂は強力なカチオン交換樹脂である。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法及び組成物での使用に適合したCEX樹脂は、-SO3-官能基を含む。例えば、いくつかの実施形態では、CEX樹脂はNuvia HR-Sである。清澄化された細胞培養回収物は、抗α4β7抗体を組換えにより発現する宿主細胞から得ることができる。特定の実施形態では、宿主細胞は、GS-CHO細胞、またはDHFR-CHO細胞などのチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞とすることができる。
一態様において、本明細書では、カチオン交換(CEX)樹脂を結合/溶出モードで用いて、抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液、例えば清澄化された細胞培養回収物から抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体を精製するためのCEX樹脂は強力なカチオン交換樹脂である。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法及び組成物での使用に適合したCEX樹脂は、-SO3-官能基を含む。例えば、いくつかの実施形態では、CEX樹脂はNuvia HR-Sである。清澄化された細胞培養回収物は、抗α4β7抗体を組換えにより発現する宿主細胞から得ることができる。特定の実施形態では、宿主細胞は、GS-CHO細胞、またはDHFR-CHO細胞などのチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞とすることができる。
本明細書で提供されるCEX法は、抗α4β7抗体をカチオン交換クロマトグラフィー樹脂に結合させることを含む。これらに限定されるものではないが、アフィニティークロマトグラフィー(例えば、プロテインAクロマトグラフィー)、アニオン交換(AEX)クロマトグラフィー、混合モードクロマトグラフィー、及び疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)を含むさらなる精製工程を、本明細書に記載されるCEX法の前及び/または後で使用することができる。したがって、いくつかの実施形態では、CEXクロマトグラフィーで使用されるロード材料は、プロテインA溶出液、AEX溶出液、混合モード溶出液、またはHIC溶出液を含み得る。本明細書で提供されるCEX法は、いくつかの実施形態において、CEX樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、抗体を樹脂から溶出することとをさらに含むことができる。CEXクロマトグラフィーと適合するタンパク質、例えば抗α4β7抗体を例えばロードする、洗浄する、及び溶出するのに適した溶液は広く入手可能である。いくつかの実施形態では、CEXクロマトグラフィー溶液は、クエン酸塩、酢酸塩、またはリン酸塩などのバッファーを含む。
特定の実施形態では、少なくとも20g/L(例えば、少なくとも20g/L、25g/L、30g/L、35g/L、40g/L、45g/L、50g/L、55g/L、60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L、85g/L、90g/L、95g/L、または100g/L)の抗体溶液をCEX樹脂にロードすることができる。例えば、少なくとも25g/Lの抗体溶液をCEX樹脂にロードすることができる。特定の実施形態では、約25~100g/L(例えば、約25~90g/L、25~80g/L、25~70g/L、25~60g/L、25~50g/L、25~40g/L、または25~30g/L)の抗体溶液をCEX樹脂にロードすることができる。特定の実施形態では、約25~70g/L(例えば、約25~65g/L、30~60g/L、35~55g/L、または40~50g/L)の抗体溶液をCEX樹脂にロードすることができる。例えば、約30~60g/Lの抗体溶液をCEX樹脂にロードすることができる。
樹脂は、必要に応じて、樹脂から結合した抗体を溶出しない適当な洗浄バッファーで洗浄することができる。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーは、抗体を樹脂にロードするために使用されるバッファーと同じ組成を有する。一実施形態では、樹脂は、必要に応じて、クエン酸ナトリウムバッファー、例えば25mMクエン酸ナトリウム、50mMクエン酸ナトリウム、75mMクエン酸ナトリウム、または100mMクエン酸ナトリウムで洗浄することができる。いくつかの実施形態では、洗浄バッファーは、pH5~7の範囲のpH、例えば、pH5~6、pH5.5~6.5、pH5.1~5.8、pH5.3~5.6、pH6~7またはpH5.4を有する。CEXクロマトグラフィーと適合する他の適当な洗浄バッファーも広く入手可能である。
溶出バッファーのpH及び/または導電率を調整することで、CEX樹脂から溶出された抗α4β7抗体の製剤中のHMW凝集体のレベル、主要(主)アイソフォーム種のレベル、酸性アイソフォーム種のレベル、及び/または塩基性アイソフォーム種のレベルを調節することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、pH6.0以下(例えば、pH4.5、pH4.6、pH4.7、pH4.8、pH4.9、pH5.0、pH5.1、pH5.2、pH5.3、pH5.4、pH5.5、pH5.6、pH5.7、pH5.8、pH5.9、またはpH6.0以下)のpHを有する。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約pH4.5~約pH6.0のpH(例えば、約pH4.5~約pH5.8、約pH4.9~約pH5.9、約pH5.0~約pH6.0、約pH5.0~約pH5.9、約pH5.0~約pH5.8、約pH5.0~約pH5.7、約pH5.0~約pH5.6、または約pH5.0~約pH5.5のpH)を有する。例えば、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約pH5.1~約pH5.8のpHを有することができる。いくつかの実施形態では、CEX溶出バッファーのpHは、洗浄バッファーと同じである。
上記に加えての、または上記に代わる実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約20mS/cm以下(例えば、19mS/cm、18mS/cm、17mS/cm、16mS/cm、15mS/cm、14mS/cm、13mS/cm、12mS/cm、11mS/cm、または10mS/cm以下)の導電率を有する。例えば、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、16mS/cm以下の導電率を有することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約10mS/cm~約20mS/cm(例えば、約10mS/cm~約19mS/cm、約10mS/cm~約18mS/cm、約10mS/cm~約17mS/cm、約10mS/cm~約16mS/cm、約10mS/cm~約15mS/cm、約10mS/cm~約14mS/cm、約10mS/cm~約13mS/cm、または約10mS/cm~約12mS/cm)の導電率を有する。いくつかの実施形態では、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約11mS/cm~約16mS/cmの導電率を有することができる。上記に加えて、または上記に代えて、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、14mS/cm以下の導電率を有することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約11mS/cm~約14mS/cm、例えば約12mS/cm~約14mS/cmまたは約13mS/cm~約14mS/cmの導電率を有する。例えば、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約12mS/cm~約14mS/cmの導電率を有することができる。上記に加えて、または上記に代えて、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、11mS/cm以上(例えば、12mS/cm、13mS/cm、14mS/cm、15mS/cm、16mS/cm、17mS/cm、18mS/cm、19mS/cm、または20mS/cm以上)の導電率を有することができる。例えば、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、いくつかの実施形態では、12mS/cm以上の導電率を有することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約50mM、60mM、70mM、80mM、90mM、100mM、110mM、120mM、130mM、140mM、または150mMの濃度のNaClを有することができる。例えば、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約90mM~約120mMの濃度のNaClを有することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約50~150mM(例えば、約50~140mM、60~130mM、70~120mM、80~110mM、または90~100mM)の濃度のNaClを有する。特定の実施形態では、本明細書に記載される方法においてCEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約70~120mM(例えば、約70~110mM、70~100mM、70~90mM、または70~80mM)の濃度のNaClを有する。例えば、CEX樹脂と使用するための溶出バッファーは、約70mM~約1100mMの濃度のNaClを有することができる。
いくつかの実施形態では、CEX樹脂を使用して液体溶液、例えば清澄化された細胞培養回収物から抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製するための方法は、抗α4β7抗体を、CEX樹脂を含むカラム上に、樹脂1L当たり40~90、50~65、または約57gのタンパク質の濃度でロードすることと、カラムを洗浄することと、カラムを、pH5~6、5.2~5.6、または約5.4のバッファー、例えば酢酸ナトリウムバッファーで溶出することと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、溶出バッファーの導電率が、5~25、10~17または約13mS/cmとなるように、イオン性塩、例えばNaClを含めることをさらに含む。他の実施形態では、CEX樹脂、例えば強力なカチオン交換樹脂を使用して、液体溶液、例えば清澄化された細胞培養回収物から抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを精製するための方法は、5~6、5.2~5.6、または約5.4のpH及び5~25、10~15、または約13mS/cmの導電率を有するバッファー、例えば酢酸ナトリウムバッファーでカラムを溶出ことを含む。一実施形態では、方法は、約5.4のpH及び約13mS/cmの導電率を有する溶出バッファーでカラムを溶出することを含む。いくつかの実施形態では、CEX樹脂に、樹脂1L当たり約57gのタンパク質の抗体をロードする。
いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体の精製は、本明細書に記載されるCEX樹脂を混合モードクロマトグラフィーと組み合わせて用いることにより行うことができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるCEX方法を用いて、抗α4β7抗体と約0%~2.0%(例えば、約0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、または2%)のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。いくつかの実施形態では、CEX樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と約2%以下(例えば、約1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、0.1%以下、0.09%以下、0.08%以下、0.07%以下、0.06%以下、0.05%以下、0.04%以下、0.03%以下、0.02%以下、または0.01%以下)のHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。特定の実施形態では、CEX樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体と約0%~2%、2%以下、1.9%以下、1.8%以下、1.7%以下、1.6%以下、1.5%以下、1.4%以下、1.3%以下、1.2%以下、1.1%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、0.1%以下、0.09%以下、0.08%以下、0.07%以下、0.06%以下、0.05%以下、0.04%以下、0.03%以下、0.02%以下、または0.01%以下の凝集体、例えばHMW凝集体とを含む組成物を得ることができる。他の実施形態では、HMW凝集体のレベルは、ロード材料中のHMW凝集体のレベルに対して、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上低減される。いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるCEX法を用いることで、抗α4β7抗体を含む組成物中のHMW凝集体のレベルを、本明細書に記載される1つ以上のパラメータを有さない溶出バッファーを使用した適当な対照CEXプロセスを使用して得られる抗α4β7抗体の製剤中のHMW凝集体のレベルと比較して、例えば、pHが6.3以上、6.5以上、6.7以上、または6.9以上、かつ/または導電率が18mS/cm以上、19mS/cm以上、20mS/cm以上、22mS/cm以上、または24mS/cm以上である溶出バッファーを使用して行ったプロセスと比較して、低減することができる。いくつかの実施形態では、HMW凝集体のレベルは、適当な対照と比較して、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上低減される。
本明細書で提供される方法のいくつかの実施形態では、CEX樹脂から抗α4β7抗体を溶出するために使用される溶出バッファーのpH及び/または導電率を用いて、溶出液中に存在する抗α4β7抗体のアイソフォーム分布を調節することができる。例えば、溶出バッファーのpH及び/または導電率を用いて、主要(主)抗体アイソフォームの割合(%)を高くし、酸性アイソフォーム種の割合(%)を低くし、かつ/または塩基性アイソフォーム種の割合(%)を低くすることができる。
いくつかの実施形態では、6.0以下、例えば、5.9以下、5.8以下、5.7以下、5.6以下、5.5以下、5.4以下、5.3以下、または5.2以下、例えば、pH4.5~6.0、pH4.5~5.5、またはpH5.0~6.0のpHを有する溶出バッファーを選択することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも10mS/cm、例えば、少なくとも11mS/cm、少なくとも12mS/cm、少なくとも13mS/cm、少なくとも14mS/cm、少なくとも15mS/cm、少なくとも16mS/cm以上、例えば、10~17mS/cm、12~17mS/cm、13~17mS/cm、14~17mS/cm、15~17mS/cm、16~17mS/cm、10~16mS/cm、12~16mS/cm、13~16mS/cm、14~16mS/cm、または15~16mS/cmの導電率を有する溶出バッファーを選択することができる。いくつかの実施形態では、上記の溶出バッファー条件を用いて、少なくとも60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、またはそれよりも多い抗α4β7抗体の主要アイソフォームを含む組成物を得ることができる。いくつかの実施形態では、上記の溶出バッファー条件を用いて、20%以下(例えば、約19%以下、18%以下、17%以下、16%以下、15%以下、14%以下、13%以下、12%以下、11%以下、10%以下、9%以下、8%以下、7%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、または1%以下)の塩基性アイソフォーム種を含む組成物を得ることができる。特定の実施形態では、CEX樹脂を使用したかかる方法を用いて、抗α4β7抗体の主要アイソフォームと約20%以下、19%以下、18%以下、17%以下、16%以下、15%以下、14%以下、13%以下、12%以下、11%以下、10%以下、9%以下、8%以下、7%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、または1%以下の塩基性アイソフォーム種を含む組成物を得ることができる。他の実施形態では、塩基性アイソフォーム種のレベルは、ロード材料中の塩基性アイソフォーム種のレベルに対して、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはそれ以上低減される。
III.分析方法
特定の実施形態では、本明細書に記載される方法を用いて生成されたクロマトグラフィー試料中の凝集体、モノマー、及び断片のレベルを分析する。特定の実施形態では、凝集体、モノマー、及び断片は、各分子についてサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法を用いて測定される。例えば、限定しようとするものではないが、TSK-ゲルG3000SWxL,5μm,125オングストローム,7.8×300mmカラム(Tosoh Bioscience)を特定の実施形態と組み合わせて使用することができ、別の実施形態では、TSK-ゲルSuper SW3000,4μm,250オングストローム,4.6×300mmカラム(Tosoh Bioscience)を使用することができる。特定の実施形態では、上記のカラムはAgilentまたはShimazhu HPLCシステムと共に使用される。特定の実施形態では、試料の注入は、例えば、pH6.8の100mM硫酸ナトリウム及び100mMリン酸ナトリウムからなる移動相を用いたアイソクラティック溶出条件下で行われ、214nmのUV吸光度で検出される。特定の実施形態では、移動相は、pH7.4の1X PBSからなり、溶出プロファイルは280nmのUV吸光度で検出される。特定の実施形態では、定量は検出されたピークの相対面積に基づく。
特定の実施形態では、本明細書に記載される方法を用いて生成されたクロマトグラフィー試料中の凝集体、モノマー、及び断片のレベルを分析する。特定の実施形態では、凝集体、モノマー、及び断片は、各分子についてサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法を用いて測定される。例えば、限定しようとするものではないが、TSK-ゲルG3000SWxL,5μm,125オングストローム,7.8×300mmカラム(Tosoh Bioscience)を特定の実施形態と組み合わせて使用することができ、別の実施形態では、TSK-ゲルSuper SW3000,4μm,250オングストローム,4.6×300mmカラム(Tosoh Bioscience)を使用することができる。特定の実施形態では、上記のカラムはAgilentまたはShimazhu HPLCシステムと共に使用される。特定の実施形態では、試料の注入は、例えば、pH6.8の100mM硫酸ナトリウム及び100mMリン酸ナトリウムからなる移動相を用いたアイソクラティック溶出条件下で行われ、214nmのUV吸光度で検出される。特定の実施形態では、移動相は、pH7.4の1X PBSからなり、溶出プロファイルは280nmのUV吸光度で検出される。特定の実施形態では、定量は検出されたピークの相対面積に基づく。
質量分析などの任意のさらなる手法を、サイズ変種をアッセイするために使用することができる。
本明細書に報告される抗体、またはその抗原結合部分のさまざまなパラメータを、下記に述べるもののような、標準的な分析方法及び手法を用いて測定することができる。
本明細書に記載される異なる実施形態では、カチオン交換クロマトグラフィー(CEX)を使用して、抗体またはその抗原結合部分、例えば、ベドリズマブの集団中に存在する主要アイソフォーム、塩基性アイソフォーム(複数可)、及び酸性アイソフォーム(複数可)の相対量を決定することができる。CEX法は、全体の表面電荷に基づいて抗体種を分画する。移動相を用いて低イオン強度に希釈した後、試験試料を適当なバッファー、例えば10mMリン酸ナトリウム(pH6.6)で平衡化した、例えば、Dionex Pro-Pac(商標)WCX-10カラム(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA(USA))のようなCEXカラムに注入することができる。抗体は、同じバッファー中で塩化ナトリウム勾配を用いて溶出することができる。タンパク質の溶出を280nmで監視し、各ピークを酸性、塩基性、または主要アイソフォームのカテゴリーに割り当てることができる。酸性のピークは、主要アイソフォームのピークよりも短い保持時間でカラムから溶出し、塩基性のピークは、主要アイソフォームのピークよりも長い保持時間でカラムから溶出する。主要アイソフォームの割合(%)、酸性種の割合(%)の合計、及び塩基性種の割合(%)の合計を報告する。試料の主要アイソフォームの保持時間を参照基準の保持時間と比較して適合性を決定する。一実施形態では、CEXアッセイ法は、試験試料を低イオン強度にまで希釈することと、10mMリン酸ナトリウム(pH6.6)で平衡化したCEXカラムに注入することと、このバッファー中のNaCl勾配でカラムを溶出することと、280nmでピークを監視することと、各ピークを、酸性、主要、または塩基性として割り当てることと、を含み、酸性ピークは最も短い保持時間で溶出し、主要ピークは2番目に溶出し、塩基性ピークは最も長い保持時間で溶出し、各ピークの面積が定量化され、その量がピーク面積全体の割合(%)として計算される。
本明細書に記載される異なる実施形態では、サイズ排除クロマトグラフィー(CEX)を使用して、抗体またはその抗原結合部分、例えば、ベドリズマブの集団中に存在するモノマー、高分子量(HMW)凝集体、及び低分子量(LMW)分解産物の相対レベルを決定することができる。SEC法は、HMW種及びLMW分解産物からの抗体モノマーのサイズに基づく分離を可能とする。各試験試料及び参照基準を、適当なバッファーを用いて、市販のSECカラムを使用して分析することができる。例えば、いくつかの実施形態では、SEC分析は、G3000 SWxlカラム(Tosoh Bioscience,King of Prussia,PA (USA))、または直列に接続した2本のG3000 SWxlカラムと、アイソクラティックなリン酸-塩化ナトリウムバッファーシステム(pH6.8)を用いて行うことができる。タンパク質種の溶出を280nmで監視する。主ピーク(モノマー)及び全ピーク面積を評価して純度を決定する。一実施形態では、SEC分析は、直列に接続された2本のG3000 SWxlカラムに試料を注入することと、アイソクラティックなリン酸-塩化ナトリウムシステム(pH6.8)中で流すことと、を含み、タンパク質種の溶出が280nmで監視され、主ピーク(モノマー)及び全ピーク面積が測定される。試料の純度(%)(モノマー(%)として計算)、HMW凝集体(%)、及び/またはLMW分解産物(%)を報告する。
抗体製剤中に存在する残留CHO宿主細胞タンパク質(HCP)不純物を、必要に応じて、標準的な技法を用いた、素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)により測定することができる。Cygnus Technologies (Southport,NC(USA))から販売されるCHO HCP ELISAキット3Gなど、この目的で設計された多くのELISAキットが市販されている。試験試料中の宿主細胞タンパク質は、固定化したポリクローナル抗CHO HCP抗体を使用して捕捉することができる。次いで、捕捉されたタンパク質を、同じ抗体を西洋ワサビペルオキシダーゼ標識したものなどの適当な検出試薬を用いて検出することができる。この例示的な実施形態では、CHO HCPの濃度に正比例する捕捉されたペルオキシダーゼの量を、ペルオキシダーゼ基質である3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)を用いて450nmで比色分析により測定することができる。したがって、CHO HCPアッセイは、ポリクローナル抗CHO HCP抗体を使用してHCPを捕捉することを含み、HCPは、ペルオキシダーゼ基質である3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)を450nmで比色分析により測定される基質に変換する、ポリクローナル抗CHO HCP抗体を西洋ワサビペルオキシダーゼ標識した抗体を結合させた後で検出される。HCPの濃度は、試験キットに含まれるものなどのCHO HCP検量線との比較により決定することができ、抗体製剤中の総タンパク質レベルの割合(%)として報告される。
IV.下流プロセス及び製剤化
抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブまたはベドリズマブに相当する結合領域を有する抗体)は、夾雑する可溶性タンパク質及びポリペプチドからさらに精製することができ、適当な精製法の例としては以下の方法があり、これらを必要に応じて単独または組み合わせで、本明細書で提供される方法の1つ以上と併せて使用することができる:例えば、プロテインAなどの抗体のFc領域に結合する樹脂を使用したアフィニティークロマトグラフィー;例えば、SP-セファロース(商標)またはCM-セファロース(商標)ヒドロキシアパタイトなどのカチオン交換クロマトグラフィー(CEX)などのイオン交換カラムまたは樹脂を用いた分画;アニオン交換クロマトグラフィー(AEX);疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC);混合モードクロマトグラフィー;エタノール沈殿;クロマトフォーカシング;硫酸アンモニウム沈殿;例えばSephadex G-75(商標)を用いたゲル濾過;限外濾過及び/またはダイアフィルトレーション、または上記のものの組み合わせ。精製法の例は、Liu et al.,mAbs,2:480-499(2010)に記載されている。精製プロセスの終了時には、組換えタンパク質の純度は高く、例えば、下記に述べる医薬抗体製剤におけるヒトの治療用途に適している。精製の後、高純度の組換えタンパク質に限外濾過/ダイアフィルトレーション(UF/DF)を行って、ヒトへの投与に適した医薬製剤とすることができる。
抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブまたはベドリズマブに相当する結合領域を有する抗体)は、夾雑する可溶性タンパク質及びポリペプチドからさらに精製することができ、適当な精製法の例としては以下の方法があり、これらを必要に応じて単独または組み合わせで、本明細書で提供される方法の1つ以上と併せて使用することができる:例えば、プロテインAなどの抗体のFc領域に結合する樹脂を使用したアフィニティークロマトグラフィー;例えば、SP-セファロース(商標)またはCM-セファロース(商標)ヒドロキシアパタイトなどのカチオン交換クロマトグラフィー(CEX)などのイオン交換カラムまたは樹脂を用いた分画;アニオン交換クロマトグラフィー(AEX);疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC);混合モードクロマトグラフィー;エタノール沈殿;クロマトフォーカシング;硫酸アンモニウム沈殿;例えばSephadex G-75(商標)を用いたゲル濾過;限外濾過及び/またはダイアフィルトレーション、または上記のものの組み合わせ。精製法の例は、Liu et al.,mAbs,2:480-499(2010)に記載されている。精製プロセスの終了時には、組換えタンパク質の純度は高く、例えば、下記に述べる医薬抗体製剤におけるヒトの治療用途に適している。精製の後、高純度の組換えタンパク質に限外濾過/ダイアフィルトレーション(UF/DF)を行って、ヒトへの投与に適した医薬製剤とすることができる。
限外濾過/ダイアフィルトレーションの後、抗体製剤は液体のままとしてもよく、または凍結乾燥して乾燥抗体製剤としてもよい。一態様では、乾燥した凍結乾燥抗体製剤は、180mg、240mg、300mg、360mg、450mgまたは600mgの抗α4β7抗体を含む単回用量バイアル中で提供され、滅菌水などの液体で戻して投与することができる。別の態様では、抗α4β7抗体、例えばベドリズマブは、投与を要する対象に投与されるまで例えば、バイアル、注射器、またはカートリッジなどの容器中、約2~8℃で保存される安定した液体医薬組成物中にある。いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体の戻された凍結乾燥製剤または安定した液体医薬組成物は、約0%~5.0%、0%~2%、2%以下、1%以下、0.6%以下、または0.5%以下の凝集体を含む。
したがって、いくつかの実施形態では、本明細書では、ヒト化抗α4β7抗体、またはその抗原結合部分を含む抗α4β7抗体の戻された凍結乾燥製剤または安定した液体医薬組成物が提供される。抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを含む凍結乾燥製剤の例は、米国特許第9,764,033号に記載されており、その内容を参照によって本明細書に援用する。抗α4β7抗体、例えばベドリズマブを含む液体製剤の例は、米国特許第10,040,855号に記載されており、その内容を参照によって本明細書に援用する。いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体の戻された凍結乾燥製剤または安定した液体医薬組成物は、約11%~16%、12%~15%、14%以下、13%以下、12%以下、または11%以下の塩基性アイソフォーム種を含む。いくつかの実施形態では、抗α4β7抗体の戻された凍結乾燥製剤または安定した液体医薬組成物は、65%~75%、66%~74%、67%~73%、少なくとも65%、少なくとも66%、少なくとも67%、少なくとも68%、少なくとも69%、または少なくとも70%の主要アイソフォームを含む。
精製された抗体、例えば、抗α4β7抗体(例えば、ベドリズマブまたはベドリズマブに相当する結合領域を有する抗体)を濃縮して、濃縮されたタンパク質組成物、例えば、少なくとも100mg/mLもしくは125mg/mLもしくは150mg/mLの抗体濃度、または約100mg/mLもしくは125mg/mLもしくは150mg/mLの濃度を有するタンパク質組成物を提供することができる。濃縮された抗体産物は、濃度条件下で可能なレベルにまで、例えば、ポリペプチドが溶液に溶けなくなる濃度にまで濃縮することができる点は理解されよう。
いくつかの実施形態では、本明細書で得られる組成物は、ベドリズマブなどの精製された抗α4β7抗体を含み、この後、ヒトで使用するために製剤化される。一実施形態では、精製された抗体は、乾燥した凍結乾燥製剤として製剤化され、これを滅菌水などの液体で戻して投与することができる。戻された製剤の投与は、上記に述べた経路のうちの1つによる非経口注射によって行うことができる。静脈内注射は、滅菌等張生理食塩水、バッファー、例えば、リン酸緩衝生理食塩水またはリンゲル(乳酸またはデキストロース)溶液などで更に希釈することにより、点滴によって行うことができる。いくつかの実施形態では、精製された抗体は液体製剤として製剤化され、抗α4β7抗体は例えば、約54mg、108mgまたは165mgまたは約216mgの用量で皮下注射により投与される。
本明細書に記載される精製された組成物を保存及び凍結するために使用することができる容器としては、ポリカーボネートボトル(IV製剤用)またはPETGボトル(皮下製剤用)が挙げられる。製剤をボトルに分注した後、凍結を行うことができる(例えば、-60℃以下)。
以下の実施例は、抗体を精製するための改良された方法及び組成物を例示するものである。下記の実施例1~5を用いて、抗α4β7抗体、特にベドリズマブの精製された組成物を得ることができる。本明細書には、下記の実施例で記載されるさまざまなパラメータを含む、下記の実施例に記載される方法が含まれる。
実施例
以下の実施例では、CHO細胞を発現系として使用した細胞培養物中で産生されたベドリズマブの精製プロセスについて記載する。
以下の実施例では、CHO細胞を発現系として使用した細胞培養物中で産生されたベドリズマブの精製プロセスについて記載する。
実施例1:プロテインA樹脂を使用したベドリズマブの精製に対する溶出バッファーの影響
本実施例では、治療用の抗α4β7抗体、例えば、ベドリズマブの製造に使用することができる、プロテインA樹脂を使用した抗体精製法を示す。本明細書に記載されるように、プロテインA樹脂の溶出pHの調整によって、ベドリズマブの精製組成物中の凝集体のレベルが低下した。
本実施例では、治療用の抗α4β7抗体、例えば、ベドリズマブの製造に使用することができる、プロテインA樹脂を使用した抗体精製法を示す。本明細書に記載されるように、プロテインA樹脂の溶出pHの調整によって、ベドリズマブの精製組成物中の凝集体のレベルが低下した。
ベドリズマブを、抗体を発現するように遺伝子操作された組換えチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞(GS-CHO)の細胞培養により製造した(一般的な細胞培養法については、Li et al.(2010)mAbs 2:5,466-477を参照)。
CHO細胞内での細胞培養後、プロテインAアフィニティーカラムを使用した一次回収後にベドリズマブの選択的捕捉を行った。組換えプロテインA樹脂を使用したアフィニティークロマトグラフィーを行って上流の一次回収プロセスから得られた清澄化回収物から抗体を選択的に除去した。このステップで、宿主細胞タンパク質(HCP)などのプロセス関連不純物も除去した。
プロテインA樹脂は、PBS平衡化溶液(pH7.2)で最初に平衡化した。次いで、清澄化回収物をロードした。3回の洗浄を行った。洗浄1は平衡化溶液と同じPBS洗浄溶液(pH7.2)で行い、洗浄2は1M NaClのPBS洗浄溶液(pH7.2)で行い、洗浄3は洗浄1(PBS)及び平衡化に用いた溶液と同じ溶液で行った。抗体は樹脂に結合したままであるため、各洗浄は抗体から不純物を洗い流す役割を果たした。次いで、異なるpHの溶出バッファーを使用して抗体を樹脂から溶出した。図1に示されるように、pH3~3.5の溶出バッファーを試した。図1に示される結果は、pHが高くなるにつれて凝集体の割合(%)が減少することを示している。図1に示されるように、pH3でプロテインAからベドリズマブを溶出すると、高いレベル(すなわち約1~1.2%)の凝集体を有する溶出液が得られたのに対して、より高いpH(例えば、pH約3.5)を有する溶出バッファーを用いて抗体を溶出して得られた溶出液は、約0.6~0.85%の凝集体を有していた。
さらなる試験を行って、ベドリズマブの製品品質に大きく影響するプロテインA精製に関連したプロセスパラメータを特定した。組換えによりベドリズマブを発現するGS-CHO細胞からの清澄化回収物をMabSelect SuReLX樹脂(GE Healthcare,Pittsburgh,PA)にロードした。結合した抗体を、溶出に先立ってクエン酸ナトリウムバッファー及びPBSで洗浄した。溶出pHをpH3.3~pH3.9の範囲で評価した。溶出にはクエン酸ナトリウムバッファーを用いた。凝集体のレベル(HMW種の割合(%))及びベドリズマブの精製組成物中のHCPのレベルに対する溶出バッファーの影響を表1及び図2に示す。
表1に示されるように、線形回帰モデルは、溶出pHがすべてのアッセイの結果に有意な影響を有することを示した(p<0.05)。データのばらつきはLMW割合(%)及びHCPでわずかに大きかったが、ロード量がHCPのクリアランスに影響した。ロード量とロード流量の組み合わせがLMW(%)にわずかに影響した。
・モノマー(%):
溶出pHは、モノマー割合(%)に有意な影響を示した(p<0.05)。他のいずれの入力パラメータもモノマー割合(%)との相関は示さなかった。溶出pHを上げるにしたがって、モノマー割合(%)は増加した。
溶出pHは、モノマー割合(%)に有意な影響を示した(p<0.05)。他のいずれの入力パラメータもモノマー割合(%)との相関は示さなかった。溶出pHを上げるにしたがって、モノマー割合(%)は増加した。
・HMW割合(%):
溶出pHは、HMW割合(%)に有意な影響を示した(p<0.05)。他のいずれの入力パラメータもHMW割合(%)との相関は示さなかった。溶出pHを上げるにしたがって、HMW割合(%)は減少した。
溶出pHは、HMW割合(%)に有意な影響を示した(p<0.05)。他のいずれの入力パラメータもHMW割合(%)との相関は示さなかった。溶出pHを上げるにしたがって、HMW割合(%)は減少した。
・LMW割合(%):
溶出pH、及びロード量とロード流量との組み合わせは、LMW割合(%)に影響した(p<0.05)が、LMW割合(%)に対する入力パラメータの影響は最小限と考えられる。
溶出pH、及びロード量とロード流量との組み合わせは、LMW割合(%)に影響した(p<0.05)が、LMW割合(%)に対する入力パラメータの影響は最小限と考えられる。
・HCP:
溶出pH及びロード量は、HCPに対して、ppm及び対数減少係数の両方で有意な影響を示した(p<0.05)。
溶出pH及びロード量は、HCPに対して、ppm及び対数減少係数の両方で有意な影響を示した(p<0.05)。
ベドリズマブは、ベドリズマブを他のIgG抗体よりも優れたものものとする、例えば高い疎水性などの特性を有する。図3は、ベドリズマブと3つの他のIgG抗体との比較を示し、各抗体(ベドリズマブ(MLN0002)、IgG A、IgG B、またはIgG C)を、pHを増加させた(左から右へとpHが増加する)溶出バッファーを用いてカチオン交換カラム(Nuvia S、Bio Rad)から溶出させた場合の溶出液中にみられる凝集体の量(HMW割合(%))を示す。ベドリズマブの凝集体クリアランスの性能の変動は、それぞれの最適条件における他の3つの試験したIgGよりも変動が大きかった。したがって、図3にみられるように、pHは、ベドリズマブの精製時の凝集体レベルに影響を与え得る。
実施例2:疎水性HIC樹脂を用いたベドリズマブの精製
ベドリズマブの疎水性の性質を考慮すると、HMW凝集体を減少させることは下流プロセスでは困難な場合がある。さらに、ベドリズマブが例えばCHO細胞などの哺乳動物細胞内で生成される場合、宿主細胞タンパク質(HCP)のレベルを最小限に抑えることも不可欠である。HIC、混合モード、及びアニオン交換樹脂、及び膜を、高スループットの方法により性能についてスクリーニングした。この後、8種類のHIC樹脂を、ベドリズマブの精製において凝集体を減少させ、HPCを最小化するそれぞれの能力について、異なる平衡化、ロード、及び溶出条件下で試験した。許容される凝集体クリアランスを示し、HCPを最小化することができた唯一の樹脂は、Toyopearl Hexyl-650C(Tosoh Biosciences)疎水性HIC樹脂であった。より具体的には、Hexyl-650Cは、適当な結合条件下(例えば、pH6.7で0.5Mの(NH4)2SO4)で凝集体レベルをHMW凝集体約1.5%~0.35%に減少させた。試験した他の樹脂としては、ブチル-650M、ブチル-600M、スーパーブチル-55C、フェニル-650M、フェニル-600M、PPG-600M、及びエーテル-650Mが含まれたが、凝集体のこのような低いレベルは達成できなかった。
ベドリズマブの疎水性の性質を考慮すると、HMW凝集体を減少させることは下流プロセスでは困難な場合がある。さらに、ベドリズマブが例えばCHO細胞などの哺乳動物細胞内で生成される場合、宿主細胞タンパク質(HCP)のレベルを最小限に抑えることも不可欠である。HIC、混合モード、及びアニオン交換樹脂、及び膜を、高スループットの方法により性能についてスクリーニングした。この後、8種類のHIC樹脂を、ベドリズマブの精製において凝集体を減少させ、HPCを最小化するそれぞれの能力について、異なる平衡化、ロード、及び溶出条件下で試験した。許容される凝集体クリアランスを示し、HCPを最小化することができた唯一の樹脂は、Toyopearl Hexyl-650C(Tosoh Biosciences)疎水性HIC樹脂であった。より具体的には、Hexyl-650Cは、適当な結合条件下(例えば、pH6.7で0.5Mの(NH4)2SO4)で凝集体レベルをHMW凝集体約1.5%~0.35%に減少させた。試験した他の樹脂としては、ブチル-650M、ブチル-600M、スーパーブチル-55C、フェニル-650M、フェニル-600M、PPG-600M、及びエーテル-650Mが含まれたが、凝集体のこのような低いレベルは達成できなかった。
Hexyl-650Cは、エーテル、PPG、フェニル、及びブチルを含む、試験した他の樹脂と比べて最も疎水性の高い樹脂であった。Hexyl-650Cは約1000Aの平均孔径及び約100μmの平均粒径を有するものである。
さらなる実験を、Hexyl-650Cを用いて結合/溶出及びフロースルーモードの両方で行った。結合/溶出実験では、Hexyl-650Cは、凝集体をHMW約0.30%まで減少させることができたが、結合容量は低かった(樹脂1ml当たり約20mg)。これに対して、Hexyl-650C及びベドリズマブを用いたフロースルーモードでは、凝集体の減少及びロード容量の増加の両方が示された。10mMのリン酸ナトリウム(pH6.7)中、0.2M塩化ナトリウムで108mg/mlの初期の未調整ロードを用いてフロースルー実験を行った。フロースルーのこれらの条件で、HMW1.39%~HMW0.71%への減少がもたらされた。塩化ナトリウムのリン酸カルシウムへの置換を含む、塩の増加により、凝集体の低減がさらにいっそう改善された。250mMリン酸カリウム、50mM塩化カリウム(平衡化及びロード調整用)を用いた67.5mg/mlの少ないロードによって、HMW約0.72%~HMW約0.3%への凝集体の減少がもたらされた(回収率95.5%)。
カラムベースの実験計画法(DOE)の試験を行って、ベドリズマブの精製において凝集体レベルを減少させる、フロースルーモードにおけるHexyl-650Cの能力をさらに評価した。表2に示されるように、低いpH及び高いリン酸塩ロード平衡化条件を用いた場合に、低いHMW割合(%)及び低いHCPレベル(ppm)が得られた。60mg/mlの樹脂ロードを用いて表2の実験を行った。低pH条件ではいずれも、HMWの減少率はHMW1.0%~0.34%以下への値となった。抗体の平均回収率は、約91.5%であった。高pHと高リン酸カリウムとの組み合わせは、ベドリズマブの主要な種の樹脂への親和性を増加させたようであり、回収率は低くなった。これに対して、より高いレベルのリン酸塩と低pHとの組み合わせでは、HMWクリアランスは高くなった。低リン酸塩及び低pHでは、低いHMW、低いHCP、及び低い残留プロテインAの滲出が観察された(例えば、下記の12行目を参照)。したがって、高疎水性HIC樹脂は、凝集体(HMW)ベドリズマブを0.5%よりも低いレベルにまで効果的に除去することができた。
実施例3: 混合モードクロマトグラフィー樹脂を使用したベドリズマブの精製に対するカラムロード、溶出バッファーpH、及び導電率の影響
ベドリズマブを高い抗体力価(≧5.0g/L)で発現する生産CHO細胞株を作製した。この生産CHO細胞株では、大量のこの疎水性の高い抗体に対処できるように設計された精製プロセスの開発が求められる。
ベドリズマブを高い抗体力価(≧5.0g/L)で発現する生産CHO細胞株を作製した。この生産CHO細胞株では、大量のこの疎水性の高い抗体に対処できるように設計された精製プロセスの開発が求められる。
Capto Adhere ImpResは、より小さいビーズ径で強力なアニオン交換、水素結合、及び疎水性相互作用の機能性を有する混合モード(MXM)クロマトグラフィー樹脂であり、不純物除去の改善及び容量の増加を可能とする。
フロースルーモードで用いられるCapto Adhere ImpRes混合モード樹脂は、ベドリズマブを精製することは可能であったが、収率及び不純物除去のレベルは理想よりも低かった。結合-溶出モードでCapto Adhere ImpResを使用して行った事前の特性評価実験により、樹脂ロード容量、溶出バッファーのpH、及び溶出バッファーの導電率の3つのプロセス入力パラメータに関連してステップ収率及び/または不純物除去性能の顕著な損失が示された。本実施例では、これらのパラメータの変動がベドリズマブの精製におけるCapto Adhere ImpResの性能に与える影響、ならびにさまざまな製品品質特性に対するその影響についてさらに調べるように計画された試験について述べる。
材料及び方法
清澄化した細胞培養回収物を、プロテインAでの精製の後、Capto Adhere ImpRes(GE Healthcare,Chicago,IL,USA)クロマトグラフィーカラムにロードした。混合モードの樹脂をpH7.8のリン酸ナトリウムバッファーを用いて洗浄し、下記に記載するさまざまな条件下で抗体をカラムから溶出した。
清澄化した細胞培養回収物を、プロテインAでの精製の後、Capto Adhere ImpRes(GE Healthcare,Chicago,IL,USA)クロマトグラフィーカラムにロードした。混合モードの樹脂をpH7.8のリン酸ナトリウムバッファーを用いて洗浄し、下記に記載するさまざまな条件下で抗体をカラムから溶出した。
試料を直ちにSECによる分析用に提出し、2~8℃で保存し、1週間以内に処理した。残りのアッセイ(CEX,CHO HCP ELISA)は、凍結した保持物(-80℃)を使用して行った。分析に用いた方法を下記の表3に示し、下記に詳細に述べる。待ち行列に入れられた施行の後にサンプル採取したロード材料を分析してロード材料の品質特性に大きな変化がないことを確認した。
実験計画
完全な要因計画を、樹脂ロード量、溶出バッファーpH、及び溶出バッファー導電率に3つのレベルで用いた。これらの実験ではクエン酸ナトリウム溶出バッファーを用いた。得られた計画には、3つの中心点条件を有する30回の施行が含まれた。更なる中心点条件を、表5においてDOEパターン222で示される実験計画の一部とした。他のすべてのプロセス入力パラメータは、中心点条件に維持した。溶出バッファーの塩化ナトリウム濃度を用いて実験を計画し、溶出バッファーの導電率測定値を統計分析の入力パラメータ値として用いた。試験したパラメータ範囲及び計画の概要をそれぞれ、表4及び表5に記載する。
完全な要因計画を、樹脂ロード量、溶出バッファーpH、及び溶出バッファー導電率に3つのレベルで用いた。これらの実験ではクエン酸ナトリウム溶出バッファーを用いた。得られた計画には、3つの中心点条件を有する30回の施行が含まれた。更なる中心点条件を、表5においてDOEパターン222で示される実験計画の一部とした。他のすべてのプロセス入力パラメータは、中心点条件に維持した。溶出バッファーの塩化ナトリウム濃度を用いて実験を計画し、溶出バッファーの導電率測定値を統計分析の入力パラメータ値として用いた。試験したパラメータ範囲及び計画の概要をそれぞれ、表4及び表5に記載する。
DOEパターン(3):上位レベル、(2):中位レベル、(1):下位レベル、(0):各入力パラメータ範囲の中心点。NaCl濃度を入力パラメータとして用いて実験を計画し、実際の導電率測定値を統計分析で用いた。
計算
HMWクリアランス(%) = (1-(溶出液 HMW/ロード HMW))*100
対数減少係数(LRF)を以下のように決定した。
HMWクリアランス(%) = (1-(溶出液 HMW/ロード HMW))*100
対数減少係数(LRF)を以下のように決定した。
[残留溶出液]は、溶出溶中のCHO HCPまたはプロテインAの濃度であり、[残留ロード]は、同じ施行のロード中のCHO HCPまたはプロテインAの濃度であり、いずれの濃度も、対応するMLN0002濃度に対するppmの単位である。
統計分析
計画内のすべての実験におけるアッセイ結果及びKPIを示す生成物品質を、JMP 11統計ソフトウェア(SAS Institute,Cary,NC)を使用して分析した。それぞれの応答を式1に示される線形モデルへの当てはめによって分析した。
計画内のすべての実験におけるアッセイ結果及びKPIを示す生成物品質を、JMP 11統計ソフトウェア(SAS Institute,Cary,NC)を使用して分析した。それぞれの応答を式1に示される線形モデルへの当てはめによって分析した。
統計分析及びモデリングにおいて、比較的小さいデータ群の、比較的多数の潜在的入力を含むモデルへの当てはめは、しばしばオーバーフィッティングをもたらす。オーバーフィッティングの特徴の1つは、高いR2値を有するが複数の科学的に無意味な(かつ統計的に有意でない)項を有するモデルである。オーバーフィッティングを回避しつつ、最良の統計的に有意なモデルを決定するには、入力パラメータの前方回帰及び目的の応答を用いて各モデルを開発した。回帰の停止規則はp値閾値とし、p値<0.05の場合に入力パラメータをモデルに組み込んだ。この分析用のアルゴリズムによって、(i)最も高い可能なR2値を達成し、(ii)できるだけ少ない数の入力パラメータを含み、(iii)マルチモードクロマトグラフィー処理が行われる抗体で物理的に可能な挙動を記述する(かかる知見が初期の技術的期待と一致しないようにみえる場合であっても)モデルが生成された。
結果と考察
統計分析によって求められた各応答のモデルについて、パラメータ推定値、対応するp値、及びR2値を含む実験結果を表6及び表7に示す。
統計分析によって求められた各応答のモデルについて、パラメータ推定値、対応するp値、及びR2値を含む実験結果を表6及び表7に示す。
抗体の収率に対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響
工程回収率またはベドリズマブの収率に対する溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率の影響を図4及び図5に示す。図4及び図5に示されるように、観察された工程回収率のデータは、R2値が0.930であることにより示されるように、線形回帰モデルによく当てはまっている。
工程回収率またはベドリズマブの収率に対する溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率の影響を図4及び図5に示す。図4及び図5に示されるように、観察された工程回収率のデータは、R2値が0.930であることにより示されるように、線形回帰モデルによく当てはまっている。
図4及び図5は、溶出バッファーのpH及び導電率またはロード量に対するCapto Adhere ImpResによる工程回収率のプロットを示す。回収率は、溶出バッファーのpH(p<0.0001)及び樹脂のロード量(p=0.0021)によって有意に影響され、それほどではないが溶出バッファーの導電率による影響もみられた(p=0.0189)。任意のレベルの溶出バッファー導電率及びロード量において約4.40の溶出バッファーpHで、工程回収率は83.91%以下となった(施行1、4、11~14、16、19、及び27)。低い樹脂ロード量は、回収率に負の影響をもたらした。試料ローディング後の洗浄工程において、樹脂1L当たり77gのロード量のすべての施行でブレークスルーが観察された。ロード量の影響は、溶出バッファーpHに依存した(p=0.0170)。低い溶出バッファーpH(すなわち、pH 3.8)では、ロード量は回収率に実質的な影響を及ぼさなかったのに対して、溶出バッファーpHが高くなるのにしたがって、低い樹脂ロードで回収率は低くなった(溶出バッファーpH約4.4では、樹脂1L当たり77gのロード量で81.94~83.91%に対して、樹脂1L当たり53gのロード量で73.36~78.84%)。溶出バッファーの導電率は、実験結果及びモデル予測によれば回収率にわずかな影響しか及ぼさなかった。溶出バッファーpH4.40、溶出バッファー導電率28.89mS/cm、及び樹脂1L当たりロード量53gで、73.36%と最も低い回収率が観察された(施行13、モデルにより76.22%と予測された)。
したがって、図4及び図5に示されるように、ベドリズマブの収率は、混合モードクロマトグラフィー樹脂が、最適化されたpH及び導電率を有する溶出バッファーと共に使用される場合に高くなっている。
HMW凝集体に対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響
凝集体のレベルに対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響を、HMW量に対する入力パラメータの影響を示す図6及び図7に示す。
凝集体のレベルに対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響を、HMW量に対する入力パラメータの影響を示す図6及び図7に示す。
線形回帰モデルによれば、溶出液中のHMW種の量は、溶出バッファーのpH(p<0.0001)、溶出バッファーの導電率(p<0.0001)、及びロード量(p=0.0015)により影響される(R2=0.962)。溶出pH及び導電率が高くなると、溶出液中のHMW種の量は減少し、ロード量を増加させるとレベルが高くなる。このモデルによって、溶出バッファーのpHと導電率との間の統計的に有意な(p=0.0462)相互作用も予測された。
下記図6及び図7に示されるように、約1%以上のHMW種含量が約3.80の溶出バッファーpHで観察された。溶出pH3.80、溶出導電率19.67mS/cm(160mMのNaCl)及び樹脂1L当たりのロード量65g(施行2)で、1.23%の最も高いHMW含量が得られた(モデルによれば1.19%と予測された)。予測された最も悪いケースのHMW含量は、同じ溶出バッファー条件下で77g/Lで1.24%であった。
線形回帰モデルによれば、溶出バッファーpH(p<0.0001)、溶出バッファー導電率(p=0.0003)、及びロード量(p=0.0016)はそれぞれ、HMWクリアランス性能に統計的に有意な影響を有する。この試験で評価したすべての条件で一定のレベルのクリアランス(12.50~72.79%)が達成された。これらの入力の中でも、溶出pHが最も大きい影響があった。溶出バッファーpHが高くなるとHMWクリアランスが改善されたが、これは回収率に対する影響と逆である。モデルによれば、溶出バッファー導電率を高くし、ロード量を低くすると、HMWクリアランスは高くなった。
したがって、図6及び図7に示されるように、ベドリズマブの精製組成物中の凝集体のレベル(HMW種の割合(%))は、混合モードクロマトグラフィー樹脂から抗体を溶出するために用いられる溶出バッファーpH及び溶出バッファー導電率の選択によって調節することができる。さらに、凝集体のレベルは、混合モードクロマトグラフィー樹脂を、高いpH及び/または高い導電率を有する溶出バッファーと共に用いた場合に低下させることができる。
実施例4: カチオン交換(CEX)を使用したベドリズマブの精製に対する溶出バッファーの影響
ベドリズマブ製剤中の凝集体のレベルをさらに低減するための手段としてカチオン交換(CEX)クロマトグラフィーについても調べた。本明細書では、Nuvia HR-S樹脂(Bio-Rad,Hercules,CA,USA)を用いたCEXクロマトグラフィーをベドリズマブの精製に適合することに焦点を当てた試験について、この疎水性抗体からの凝集体レベルの低減に特に重点をおいて記載する。結合/溶出モードで行ったCEXプロセスの溶出条件を評価した。実験計画法(DoE)アプローチを用いて、溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率を含むいくつかのパラメータがプロセスの結果に及ぼす影響を評価した。
ベドリズマブ製剤中の凝集体のレベルをさらに低減するための手段としてカチオン交換(CEX)クロマトグラフィーについても調べた。本明細書では、Nuvia HR-S樹脂(Bio-Rad,Hercules,CA,USA)を用いたCEXクロマトグラフィーをベドリズマブの精製に適合することに焦点を当てた試験について、この疎水性抗体からの凝集体レベルの低減に特に重点をおいて記載する。結合/溶出モードで行ったCEXプロセスの溶出条件を評価した。実験計画法(DoE)アプローチを用いて、溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率を含むいくつかのパラメータがプロセスの結果に及ぼす影響を評価した。
材料及び方法
本試験で用いたロード材料及び分析法は、上記の実施例3で述べたものと同様である。
本試験で用いたロード材料及び分析法は、上記の実施例3で述べたものと同様である。
実験計画
初期のスクリーニング試験及び予備リスク評価によって、樹脂が結合/溶出モードで使用される場合、溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率が、Nuvia HR-Sのプロセス性能結果(PPO)に対する既知の、または潜在的な影響を有するものとして特定された。本試験は、これらのプロセスパラメータの影響を特徴付けるために行ったものである。試験のパラメータ範囲及び実験計画をそれぞれ表8及び表9に示す。溶出バッファーの導電率は、塩化ナトリウム(NaCl)の濃度を調節することにより変化させ、評価したNaClの範囲を表8に示した。
初期のスクリーニング試験及び予備リスク評価によって、樹脂が結合/溶出モードで使用される場合、溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率が、Nuvia HR-Sのプロセス性能結果(PPO)に対する既知の、または潜在的な影響を有するものとして特定された。本試験は、これらのプロセスパラメータの影響を特徴付けるために行ったものである。試験のパラメータ範囲及び実験計画をそれぞれ表8及び表9に示す。溶出バッファーの導電率は、塩化ナトリウム(NaCl)の濃度を調節することにより変化させ、評価したNaClの範囲を表8に示した。
結果と考察
Nuvia HR-Sのプロセス性能結果(PPO)に対する溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率の影響を図8~図13に示す。
Nuvia HR-Sのプロセス性能結果(PPO)に対する溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率の影響を図8~図13に示す。
HMW凝集体に対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響
凝集体のレベルに対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響を、HMW量に対する入力パラメータの影響を示す図8~図10に示す。
凝集体のレベルに対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響を、HMW量に対する入力パラメータの影響を示す図8~図10に示す。
図8~図10に示されるように、溶出液のHMW、モノマー、及びLMWの変動はそれぞれ、0.01~0.88%、98.33~99.27%、及び0.62~1.35%であった。HMWのモデルは、溶出バッファーのpH及び導電率に対して強い線形依存性を、両方のパラメータを含む相互作用の項と共に含む。モデル表面(図8に示される)は、HMWが極めて低い溶出バッファーのpH及び導電率の値で最も低く、
極めて高い溶出バッファーのpH及び導電率の値で最も高いことを示している。
極めて高い溶出バッファーのpH及び導電率の値で最も高いことを示している。
試験全体を通じてロード材料のHMW含量の変動を説明するために各施行についてHMWクリアランスを測定した。溶出液のHMWと同様、HMWのクリアランスは試験を通じて大きく変動し(-30.65~98.61%)、HMWクリアランスモデルは、溶出バッファーのpH及び導電率について線形及び相互作用の項を含んでいる。図9に、モデルの挙動を示す。溶出バッファーの低いpH及び導電率の条件で最も高いHMWクリアランスの値が得られたのに対して、多くの試験した条件で70%を超えるHMWクリアランスを示した。しかしながら、施行9、20、及び24(それぞれ、-1.18%、-20.55%、及び-30.65%)について報告された負のHMWクリアランス値は、凝集体の除去率の大きなばらつきが、評価した広い条件範囲にわたって観察され、特定の条件では凝集体種が除去されずにむしろ生成される場合もあることを示している。
施行40~42では、中心点条件でのCEXによるプロセスにおいてロード材料に一般的に使用されるものよりも高い凝集体レベルを含むCapto Adhere ImpRes溶出液をロード材料として使用した。HMW及びHMWクリアランスのモデルは、溶出バッファーのpH及び導電率を高くすることで高いHMW含量を有する溶出液が生じることを示した。施行40~42について選択された条件は、CEXロード材料の「最も悪い場合」の凝集体レベルを用いて潜在的な溶出条件を探索することを目的としたものである。5.50~5.54の溶出バッファーのpH値及び13.40mS/cmの溶出バッファーの導電率では、得られた溶出液HMWは0.31~0.34%であった。しかしながら、溶出液HMWは、pH5.60の溶出液を用いた場合に0.59%に増加した(対して、導電率は変化しなかった)。その凝集体レベルでは、さらなるプロセスはHMWについてのベドリズマブの許容基準に合わない可能性があった。
LMWは、溶出バッファーのpHまたは溶出バッファーの導電率の増加に対して線形に減少することが示された。このモデルには、溶出バッファーpH/溶出バッファー導電率、溶出バッファーpH/ロード量、及び溶出バッファー導電率/ロード量についての相互作用の項も含まれた。HMWについてのモデルと同様、モノマーモデルは、溶出バッファーのpH及び導電率に対する強い依存性を、線形及び相互作用の項の形で含んでいた。モデル表面(図10にサドル関数として示される)は、極めて高い溶出バッファーのpHと導電率の条件を組み合わせた場合に最も低いモノマーが得られることを示している。
したがって、図8~図10に示されるように、溶出バッファーのpH及び導電率を用いて、CEX樹脂を使用して精製されたベドリズマブを含む組成物中の凝集体のレベル(HMW種の割合(%))を調節することができる。さらに、図8~図10に示されるように、ベドリズマブの精製組成物中の凝集体のレベルは、CEX樹脂を低いpH及び/または低い導電率を有する溶出バッファーと共に使用した場合に低減することができる。
塩基性アイソフォーム種に対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響
塩基性アイソフォーム種のレベルに対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響を、酸性、主要、及び塩基性アイソフォーム種の含量に対する入力パラメータの影響を示す図11~図13に示す。
塩基性アイソフォーム種のレベルに対する溶出バッファーのpH及び導電率の影響を、酸性、主要、及び塩基性アイソフォーム種の含量に対する入力パラメータの影響を示す図11~図13に示す。
図11~図13に示されるように、酸性、主要、及び塩基性の含量の結果はそれぞれ、12.49~30.27%、64.32~73.82%、及び5.42~18.04%の範囲であった。酸性含量についてのモデルは、溶出バッファーのpH、溶出バッファーの導電率、及びロード量を、3つすべてのパラメータの相互作用の項と共に含むものである。溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率は、酸性含量に最も強く影響した。図11のモデル表面にみられるように、最も高い酸性含量が、溶出バッファーのpHと導電率の極めて低い値の組み合わせで用いた場合に得られた。
主要アイソフォーム含量について開発されたモデルは、溶出バッファーのpH、溶出バッファーの導電率、及びロード量の間の相互作用の項を含み、溶出バッファーのpH/溶出バッファーの導電率の相互作用がモデル挙動に最も大きな影響を示している。図12に示されるように、最も高い主要アイソフォーム含量が、最も高い溶出バッファー導電率と最も低い溶出バッファーpHとの組み合わせで得られ、最も低い主要アイソフォーム含量が、極めて低い溶出バッファーのpHと導電率との組み合わせで予測される。
溶出バッファーのpH、溶出バッファーの導電率、及びロード量の線形項が、溶出液の塩基性アイソフォーム含量に最も強く影響しており、相互作用の項の寄与はわずかである。図13のモデル表面にみられるように、塩基性アイソフォーム含量は、溶出バッファーのpH及び溶出バッファーの導電率の増加に応じて増加した。
したがって、図11~図13に示されるように、溶出バッファーのpH及び導電率を用いて、CEX樹脂を使用して精製されたベドリズマブを含む組成物中の荷電したアイソフォーム分布を調節することができる。図11に示されるように、ベドリズマブの精製組成物中の酸性アイソフォーム種のレベルは、CEX樹脂を高いpH及び/または高い導電率を有する溶出バッファーと共に使用した場合に低減することができる。さらに、図13に示されるように、ベドリズマブの精製組成物中の塩基性アイソフォーム種のレベルは、CEX樹脂を低いpH及び/または低い導電率を有する溶出バッファーと共に使用した場合に低減することができる。
実施例5:製品品質特性の決定
以下の分析アッセイ及び方法をベドリズマブの製品品質特性を決定するために上記の実施例で用いた。
以下の分析アッセイ及び方法をベドリズマブの製品品質特性を決定するために上記の実施例で用いた。
カチオン交換クロマトグラフィー(CEX)は、全体の表面電荷に基づいてベドリズマブ抗体種(主要アイソフォーム、塩基性種、及び酸性種)を分画する。移動相を用いた低イオン強度への希釈後、試験試料を、10mMリン酸ナトリウム(pH6.6)中で平衡化したDionex Pro-Pac(商標)WCX-10カラム(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA(USA))に注入し、同じバッファー中で塩化ナトリウム勾配を用いて溶出した。タンパク質の溶出を280nmで監視し、各ピークを酸性、塩基性、または主要アイソフォームのカテゴリーに割り当てた。主要アイソフォームの割合(%)、酸性種の割合(%)の合計、及び塩基性種の割合(%)の合計を報告する。試料の主要アイソフォームの保持時間を参照基準の保持時間と比較して適合性を決定する。
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いてベドリズマブの純度を決定する。参照基準と試験試料(75μg)を、直列に接続した2本のG3000 SWxlカラム(Tosoh Bioscience,King of Prussia,PA (USA))及びアイソクラティックなリン酸-塩化ナトリウムバッファーシステム(pH6.8)を用いて分析する。本方法は、高分子量(HMW)種及び低分子量(LMW)の分解産物からの抗体モノマーの分離を提供するものである。タンパク質種の溶出を280nmで監視する。主ピーク(モノマー)及び全ピーク面積を評価して純度を決定する。試料の純度(%)(モノマー(%)として計算)及び凝集体(%)を報告する。
均等物
当業者であれば、通常の実験以上のことを行うことなく、本明細書に記載される発明の特定の実施形態の多くの均等物が認識されるかまたは確認できるであろう。かかる均等物は、以下の特許請求の範囲に包含されるものとする。本願の全体を通じて引用されるすべての参考文献、特許及び特許出願公開の内容を、参照によって本明細書に援用するものである。
当業者であれば、通常の実験以上のことを行うことなく、本明細書に記載される発明の特定の実施形態の多くの均等物が認識されるかまたは確認できるであろう。かかる均等物は、以下の特許請求の範囲に包含されるものとする。本願の全体を通じて引用されるすべての参考文献、特許及び特許出願公開の内容を、参照によって本明細書に援用するものである。
Claims (71)
- 抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から前記抗α4β7抗体を含む組成物を得るための方法であって、
前記抗α4β7抗体及び前記1つ以上の不純物を含む前記液体溶液をプロテインAを含むマトリクスと接触させることにより、前記抗α4β7抗体を前記プロテインAに結合させることと、
前記プロテインAを含む前記マトリクスを洗浄溶液で洗浄することと、
前記マトリクスをpH3.2~4の溶出溶液と接触させることにより、前記プロテインAを含む前記マトリクスから前記抗α4β7抗体を溶出して、前記抗α4β7抗体を含む組成物を得ることと、を含み、
前記抗α4β7抗体がヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載されるCDR3ドメイン、配列番号3に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載されるCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、配列番号8に記載されるCDR3ドメイン、配列番号7に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載されるCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む、前記方法。 - 前記抗α4β7抗体を含む前記組成物が、1%未満の高分子量(HMW)凝集体を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記プロテインAが固相上に固定化される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記固相が、ビーズ、ゲル、及び樹脂のうちの1つ以上を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記洗浄溶液のpHが、約7である、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、クエン酸を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液のpHが、3.2~3.7または3.3~3.8である、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
- 抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から前記抗α4β7抗体を含む組成物を得るための方法であって、
抗α4β7抗体及び少なくとも1つの不純物を含む溶液を、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)樹脂と、前記HIC樹脂を通じた前記抗α4β7抗体のフロースルーを可能とする条件下で接触させることにより、前記抗α4β7抗体を含む組成物を得ることを含み、
前記HIC樹脂が高疎水性樹脂として特徴付けられ、
前記抗α4β7抗体がヒト化抗体であり、IgG1抗体であり、配列番号4に記載されるCDR3ドメイン、配列番号3に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号2に記載されるCDR1ドメインを含む重鎖可変領域を含み、配列番号8に記載されるCDR3ドメイン、配列番号7に記載されるCDR2ドメイン、及び配列番号6に記載されるCDR1ドメインを含む軽鎖可変領域を含む、前記方法。 - 前記組成物が、前記抗α4β7抗体を含み、0.6%未満のHMW凝集体を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記HIC樹脂が、pH約7.2未満のリン酸塩バッファーで平衡化される、請求項8または9に記載の方法。
- 前記リン酸塩バッファーが、約0.35M~約0.15Mのリン酸カリウムを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記樹脂ロードが、約55~75mg/mlである、請求項8~11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記組成物が、約0.22ppm未満の残留プロテインAを含む、請求項8~12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記組成物が、約0.3ppm未満の宿主細胞タンパク質(HCP)を含む、請求項8~13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記高疎水性HIC樹脂が、約50~150μmの平均孔径を有する、請求項8~14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記高疎水性HIC樹脂が、約100nmの平均孔径及び/または約100μmの孔径を有する、請求項8~14のいずれか1項に記載の方法。
- 抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から前記抗α4β7抗体を含む組成物を生成するための方法であって、
前記抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む前記液体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂に接触させることにより、前記抗α4β7抗体を前記樹脂に結合させることと、
前記混合モードクロマトグラフィー樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、
前記樹脂を、pH3.9またはそれよりも高いpHを有する溶出溶液と接触させることにより、前記混合モードクロマトグラフィー樹脂から前記抗α4β7抗体を溶出することにより、前記抗α4β7抗体を含む組成物を得ることと、を含み、
前記抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域配列及び配列番号2に記載の軽鎖可変領域配列を含む、前記方法。 - 前記抗α4β7抗体を含む前記組成物が、1%未満のHMW凝集体を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、pH4.1またはそれよりも高いpHを有する、請求項17または18に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約pH3.9~約pH4.4のpHを有する、請求項17~19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、30mS/cm以下の導電率を有する、請求項17~20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約20mS/cm~約30mS/cmの導電率を有する、請求項21に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約160mM~約240mMの濃度のNaClを含む、請求項17~22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記混合モードクロマトグラフィー樹脂が、Capto Adhere ImpResである、請求項17~23のいずれか1項に記載の方法。
- カチオン交換(CEX)樹脂を用いて前記抗α4β7抗体を精製することをさらに含む、請求項17~24のいずれか1項に記載の方法。
- 前記CEX樹脂が、結合/溶出モードで操作される、請求項26に記載の方法。
- 抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む組成物を生成するための方法であって、
前記抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む前記液体溶液を混合モードクロマトグラフィー樹脂に接触させることにより、前記抗α4β7抗体を前記樹脂に結合させることと、
前記混合モードクロマトグラフィー樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、
前記樹脂を、pH4.2またはそれよりも低いpHを有する溶出溶液と接触させることにより、前記混合モードクロマトグラフィー樹脂から前記抗α4β7抗体を溶出することにより、前記抗α4β7抗体を含む組成物を得ることと、を含み、
前記抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域配列及び配列番号2に記載の軽鎖可変領域配列を含む、前記方法。 - 前記組成物が、pH4.2よりも高いpH及び/または28mS/cmよりも高い対照導電率を有する対照溶出溶液を使用して同様に得られた抗α4β7抗体を含む対照組成物と比較して、抗α4β7抗体の高い収率を有する、請求項27に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、4.0以下のpHを有する、請求項27または28に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約pH4.2~約pH3.8のpHを有する、請求項27または28に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約18mS/cm~約28mS/cmの導電率を有する、請求項27~30のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約160mM~約240mMの濃度のNaClを含む、請求項27~31のいずれか1項に記載の方法。
- 前記混合モードクロマトグラフィー樹脂が、樹脂1L当たり少なくとも55gの前記抗α4β7抗体と接触させられる、請求項27~32のいずれか1項に記載の方法。
- 前記混合モードクロマトグラフィー樹脂が、樹脂1L当たり約55g~約80gの前記抗α4β7抗体と接触させられる、請求項33に記載の方法。
- 前記混合モードクロマトグラフィー樹脂が、より小さいビーズ径で、強力なアニオン交換、水素結合、及び疎水性相互作用を有し、場合により、前記混合モードクロマトグラフィー樹脂がCapto Adhere ImpResである、請求項27~34のいずれか1項に記載の方法。
- カチオン交換(CEX)樹脂を用いて前記抗α4β7抗体を精製することをさらに含む、請求項27~35のいずれか1項に記載の方法。
- 前記CEX樹脂が、結合/溶出モードで操作される、請求項36に記載の方法。
- 抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む組成物を生成するための方法であって、
前記抗α4β7抗体及び1つ以上の不純物を含む前記液体溶液をカチオン交換(CEX)樹脂に接触させることにより、前記抗α4β7抗体を前記樹脂に結合させることと、
前記CEX樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、
前記樹脂を、16mS/cm以下の導電率を有する溶出溶液と接触させることにより、前記CEX樹脂から前記抗α4β7抗体を溶出することにより、前記抗α4β7抗体を含む組成物を得ることと、を含み、
前記抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域配列及び配列番号2に記載の軽鎖可変領域配列を含む、前記方法。 - 前記抗α4β7抗体を含む前記組成物が、約1%以下のHMW凝集体を含む、請求項38に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、14mS/cm以下の導電率を有する、請求項38または39に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約11~16mS/cmの導電率を有する、請求項38または39に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約12~14mS/cmの導電率を有する、請求項38または39に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約70mM~約110mMの濃度のNaClを含む、請求項38~42のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約pH5~約pH6のpHを有する、請求項38~43のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約pH5.1~約pH5.8のpHを有する、請求項44に記載の方法。
- 前記抗α4β7抗体が、樹脂1L当たり約25~70gの抗体の濃度で前記CEX樹脂にロードされる、請求項38~45のいずれか1項に記載の方法。
- 前記抗α4β7抗体が、樹脂1L当たり約30~60gの抗体の濃度で前記CEX樹脂にロードされる、請求項38~46のいずれか1項に記載の方法。
- 前記CEX樹脂が強力なCEX樹脂であり、場合により、前記CEX樹脂がNuvia HR-Sである、請求項38~47のいずれか1項に記載の方法。
- 混合モードクロマトグラフィー樹脂を用いて前記抗α4β7抗体を精製することをさらに含む、請求項38~48のいずれか1項に記載の方法。
- 前記混合モードクロマトグラフィー樹脂が、結合/溶出モードで操作される、請求項49に記載の方法。
- 抗α4β7抗体の主要アイソフォーム及び1つ以上の塩基性アイソフォーム種を含む液体溶液から抗α4β7抗体を含む組成物を生成するための方法であって、
前記抗α4β7抗体及び1つ以上の塩基性アイソフォーム種を含む前記液体溶液をカチオン交換(CEX)樹脂に接触させることにより、前記抗α4β7抗体を前記樹脂に結合させることと、
前記CEX樹脂を洗浄溶液で洗浄することと、
前記樹脂を、11mS/cm以上の導電率を有する溶出溶液と接触させることにより、前記CEX樹脂から前記抗α4β7抗体を溶出することにより、前記抗α4β7抗体を含む組成物を得ることと、を含み、
前記抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域配列及び配列番号2に記載の軽鎖可変領域配列を含む、前記方法。 - 前記抗α4β7抗体を含む前記組成物が、約4%~約20%の塩基性アイソフォームを含む、請求項51に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、12mS/cm以上の導電率を有する、請求項51または52に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約11~16mS/cmの導電率を有する、請求項51または52に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約12~14mS/cmの導電率を有する、請求項51または52に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約pH5~約pH6のpHを有する、請求項51~55のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶出溶液が、約pH5.1~約pH5.8のpHを有する、請求項56に記載の方法。
- 前記抗α4β7抗体が、樹脂1L当たり約25~70gの抗体の濃度で前記CEX樹脂にロードされる、請求項51~57のいずれか1項に記載の方法。
- 前記抗α4β7抗体が、樹脂1L当たり約30~60gの抗体の濃度で前記CEX樹脂にロードされる、請求項58に記載の方法。
- 前記CEX樹脂が、Nuvia HR-Sである、請求項51~59のいずれか1項に記載の方法。
- 混合モードクロマトグラフィー樹脂を用いて前記抗α4β7抗体を精製することをさらに含む、請求項51~60のいずれか1項に記載の方法。
- 前記混合モードクロマトグラフィー樹脂が、結合/溶出モードで操作される、請求項61に記載の方法。
- 前記抗体が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞内で産生されたものである、請求項1~62のいずれか1項に記載の方法。
- 前記宿主細胞が、GS-CHO細胞である、請求項63に記載の方法。
- 前記得られた組成物が、精製された抗α4β7抗体を含み、前記方法が、前記抗α4β7抗体をヒトでの使用に適した製剤として製剤化する後の工程をさらに含む、請求項1~64のいずれか1項に記載の方法。
- 前記精製された抗α4β7抗体を、乾燥した凍結乾燥製剤として製剤化することを含む、請求項1~65のいずれか1項に記載の方法。
- 投与に適するように前記乾燥した凍結乾燥製剤を液体で戻すことをさらに含む、請求項66に記載の方法。
- 前記精製された抗α4β7抗体を、前記抗α4β7抗体が皮下注射による投与に適するように液体製剤として製剤化することを含む、請求項1~65のいずれか1項に記載の方法。
- 前記抗α4β7抗体が、配列番号1に記載の重鎖可変領域配列及び配列番号5に記載の軽鎖可変領域配列を含む、請求項1~68のいずれか1項に記載の方法。
- 前記抗α4β7抗体が、ベドリズマブである、請求項1~68のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~70のいずれか1項に記載の方法によって得られる、抗α4β7抗体を含む組成物。
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