JP3195793B2 - 成長因子の組成、調製および使用 - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は抗潰瘍性を有する物質の新しい成長因子の組
成に関するものである。その成分は新たに見出された上
皮成長因子(EGF)ファミリーの種である蛋白質様ポリ
ペプチドホルモンまたはペプチド(アミノ酸の鎖)であ
る。より詳しくは、それらの成分は新しい、ニック入り
(すなわち損傷鎖)とニックの入らない(無損傷鎖)ヒ
トEGF:hEGF1−48、およびその同属体hEGF1−47、および
hEGF1−49から成る。本出願は純粋なhEGF1−48、投与型
hEGF1−48、hEGF1−48を用いた投与方法、および純粋hE
GF1−48の調製法を含んでいる。
成に関するものである。その成分は新たに見出された上
皮成長因子(EGF)ファミリーの種である蛋白質様ポリ
ペプチドホルモンまたはペプチド(アミノ酸の鎖)であ
る。より詳しくは、それらの成分は新しい、ニック入り
(すなわち損傷鎖)とニックの入らない(無損傷鎖)ヒ
トEGF:hEGF1−48、およびその同属体hEGF1−47、および
hEGF1−49から成る。本出願は純粋なhEGF1−48、投与型
hEGF1−48、hEGF1−48を用いた投与方法、および純粋hE
GF1−48の調製法を含んでいる。
発明の背景 ヒトEGFは53個のアミノ酸から成るポリペプチドで分
子量は約6,000ドルトンである。アミノ酸組成はわかっ
ている。既知のhEGF1−53はRNA、DNAおよび蛋白質合成
の刺戟、さらに細胞増殖の刺戟や胃酸分泌の阻害など種
々の生物学的/薬理学的作用を有する。EGFはほかのポ
リペプチドホルモンであるウロガストロンと同族である
ことがわかっている。文献では時にこのペプチドをEGF
−ウロガストロンとして同定しており、その文献の抄
録、すなわち抄録3492、メルク インデックス、第11
版、552(1989)を引用文献としてここに含める。
子量は約6,000ドルトンである。アミノ酸組成はわかっ
ている。既知のhEGF1−53はRNA、DNAおよび蛋白質合成
の刺戟、さらに細胞増殖の刺戟や胃酸分泌の阻害など種
々の生物学的/薬理学的作用を有する。EGFはほかのポ
リペプチドホルモンであるウロガストロンと同族である
ことがわかっている。文献では時にこのペプチドをEGF
−ウロガストロンとして同定しており、その文献の抄
録、すなわち抄録3492、メルク インデックス、第11
版、552(1989)を引用文献としてここに含める。
EGF、ウロガストロンおよびこれのフラグメントであ
るEGF1−47、EGF1−48およびEGF1−51に関する特許は、
Gregory et al.U.S.特許番号3,883,497;4,032,633;4,03
5,485;および4,820,690の特許、さらにCamble et al.U.
S.特許番号3,917,824の特許を含む。
るEGF1−47、EGF1−48およびEGF1−51に関する特許は、
Gregory et al.U.S.特許番号3,883,497;4,032,633;4,03
5,485;および4,820,690の特許、さらにCamble et al.U.
S.特許番号3,917,824の特許を含む。
生物学的活性 EGFの生物学的活性に関する既知の情報から導かれる
一つのコンセンサスは、ヒトEGF1−53は、より活性の低
いhEGF1−48を含む他の化合物を含めたEGF様化合物群の
中で最も強力なものであるということである。
一つのコンセンサスは、ヒトEGF1−53は、より活性の低
いhEGF1−48を含む他の化合物を含めたEGF様化合物群の
中で最も強力なものであるということである。
EGFは最初にStanley Cohenとその共同研究者により記
載された。彼らはラットの唾液腺の抽出物をラットの新
生仔に投与すると早期の眼瞼開きと歯の萌出を誘起する
ことを観察した。その後、これらの抽出物からペプチド
EGFが精製され、同定がなされた。EGFは種々の細胞型に
対する強力なマイトジェン(すなわち、有糸分裂または
細胞形質転換を誘起または引き起こす物質)であること
がわかった。EGFは胃腸管中で有糸分裂誘発活性と酸抑
制活性の両活性を有する。
載された。彼らはラットの唾液腺の抽出物をラットの新
生仔に投与すると早期の眼瞼開きと歯の萌出を誘起する
ことを観察した。その後、これらの抽出物からペプチド
EGFが精製され、同定がなされた。EGFは種々の細胞型に
対する強力なマイトジェン(すなわち、有糸分裂または
細胞形質転換を誘起または引き起こす物質)であること
がわかった。EGFは胃腸管中で有糸分裂誘発活性と酸抑
制活性の両活性を有する。
前に示したように、EGFは唾液腺から分離されたが、
そこから胃腸内腔(たとえば窩腔またはチャネル)中に
分泌される。それはまた他の種々のソースから胃腸管中
へ分泌される。このことから胃腸管内のEGFの活性の特
性をしらべるたくさんの試みがなされた。
そこから胃腸内腔(たとえば窩腔またはチャネル)中に
分泌される。それはまた他の種々のソースから胃腸管中
へ分泌される。このことから胃腸管内のEGFの活性の特
性をしらべるたくさんの試みがなされた。
複数の報告が示すところによるとEGFは犬の胃酸分泌
を用量依存的に抑制するという。他の研究によりこの酸
抑制活性はヒトを含む数種の動物種について確認され
た。胃酸分泌の抑制物質としてEGFは、ヒスタミン−H2
−アンタゴニストまたはプロトンポンプ阻害剤のような
よく知られた酸抑制療法よりも効力は弱い。このような
胃酸分泌の抑制はEGFを注射(すなわち、非経口投与に
より)で投与した場合には起こるが、EGFを経口的に摂
取した場合には非常に高い用量であっても抑制しない。
を用量依存的に抑制するという。他の研究によりこの酸
抑制活性はヒトを含む数種の動物種について確認され
た。胃酸分泌の抑制物質としてEGFは、ヒスタミン−H2
−アンタゴニストまたはプロトンポンプ阻害剤のような
よく知られた酸抑制療法よりも効力は弱い。このような
胃酸分泌の抑制はEGFを注射(すなわち、非経口投与に
より)で投与した場合には起こるが、EGFを経口的に摂
取した場合には非常に高い用量であっても抑制しない。
胃腸内腔(すなわち、胃または胃腸窩腔あるいはチャ
ネルの他のセグメント)中に投与されたEGFは栄養効果
を有する。すなわち、EGFを胃内投与や内腔中への輸注
を行ったあと、組織質量とDNA合成の増大が起こること
が報告されている。
ネルの他のセグメント)中に投与されたEGFは栄養効果
を有する。すなわち、EGFを胃内投与や内腔中への輸注
を行ったあと、組織質量とDNA合成の増大が起こること
が報告されている。
EGFの経口投与は、酢酸、レーザー照射処置、システ
アミンおよびインドメサシンを含む種々の作用物質のど
れかによって実験的に誘起された胃および十二指腸潰瘍
の治癒を促進することもわかっている。より最近になっ
てわれわれはこの活性に関する作用機構は、EGFによる
誘起病変の上皮再形成(すなわち、新しい修復成長)速
度を促進する能力と関連することを見いだした(図1、
以下記載)。これは上皮再形成フェーズの前の治癒プロ
セスのいくつかの部分に作用すると思われる酸抑制療法
と逆である(図2)。
アミンおよびインドメサシンを含む種々の作用物質のど
れかによって実験的に誘起された胃および十二指腸潰瘍
の治癒を促進することもわかっている。より最近になっ
てわれわれはこの活性に関する作用機構は、EGFによる
誘起病変の上皮再形成(すなわち、新しい修復成長)速
度を促進する能力と関連することを見いだした(図1、
以下記載)。これは上皮再形成フェーズの前の治癒プロ
セスのいくつかの部分に作用すると思われる酸抑制療法
と逆である(図2)。
構造/活性 上に示したように、ヒトEGFは53個のアミノ酸ペプチ
ドであり、これははるかに大きな蛋白質から開裂によっ
て得られる。EGFは6個のシスティン残基を含み、これ
らが3個の共有ジスルフィド結合を作っている。
ドであり、これははるかに大きな蛋白質から開裂によっ
て得られる。EGFは6個のシスティン残基を含み、これ
らが3個の共有ジスルフィド結合を作っている。
EGFの構造活性相関はいままでいくつかの研究室での
研究課題になってきた。EGF様化合物群の分子形はEGF1
−52、EGF1−51、EGF1−49、EGF1−48、およびEGF1−47
を含むだけでなく、種々の化学的開裂分子や多数のアミ
ノ酸置換分子を含む。EGFのこれらの分子形は有糸分裂
誘発活性および受容体細胞係合活性に関してEGF1−53よ
りも活性が低いと報告されている。EGF1−52を例外とし
て、EGFのフラグメントでin vivo活性の評価がなされた
ものはなく、これはおそらくEGF1−53よりも効力が少い
だろうという考えがそれぞれの化合物について広まって
いることによると思われる。これらの分子形はすでに分
離されたものとして論文発表されているが、おそらくEG
F1−52だけを例外として均質にまで精製されて均質化と
同一性が特性づけられたものは何もない。
研究課題になってきた。EGF様化合物群の分子形はEGF1
−52、EGF1−51、EGF1−49、EGF1−48、およびEGF1−47
を含むだけでなく、種々の化学的開裂分子や多数のアミ
ノ酸置換分子を含む。EGFのこれらの分子形は有糸分裂
誘発活性および受容体細胞係合活性に関してEGF1−53よ
りも活性が低いと報告されている。EGF1−52を例外とし
て、EGFのフラグメントでin vivo活性の評価がなされた
ものはなく、これはおそらくEGF1−53よりも効力が少い
だろうという考えがそれぞれの化合物について広まって
いることによると思われる。これらの分子形はすでに分
離されたものとして論文発表されているが、おそらくEG
F1−52だけを例外として均質にまで精製されて均質化と
同一性が特性づけられたものは何もない。
発明の要約 本発明は純粋なヒトEGF(hEGF)種を基礎としてお
り、とくに以下に示すような均一にまで精製された種を
もとにしている:ニックの入らない(または無損傷鎖)
ポリペプチドEGF1−47、EGF1−48、およびEGF1−49;お
よび純粋なヒトEGF(hEGF)種:ニックの入った(また
は損傷鎖)ポリペプチドEGF1−47、EGF1−48、およびEG
F1−49。
り、とくに以下に示すような均一にまで精製された種を
もとにしている:ニックの入らない(または無損傷鎖)
ポリペプチドEGF1−47、EGF1−48、およびEGF1−49;お
よび純粋なヒトEGF(hEGF)種:ニックの入った(また
は損傷鎖)ポリペプチドEGF1−47、EGF1−48、およびEG
F1−49。
このように本発明は、EGF1−48とその同属体EGF1−47
およびEGF1−49(ここでは時にEGF同属体と呼ばれる)
を得る在来法…化学合成、天然EGFの制限蛋白分解、お
よび組換え微生物法のような…はEGF種だけを生成しな
いで、従来検知できなかった同時移動のニックの入った
ものと入らないものの混合物を生成し、これらはクロマ
トグラフ法を含む従来法では本発明以前は分離された純
粋なニツク入りと純粋なニックの入らない種として分離
されたことはなかったものである(図3)。
およびEGF1−49(ここでは時にEGF同属体と呼ばれる)
を得る在来法…化学合成、天然EGFの制限蛋白分解、お
よび組換え微生物法のような…はEGF種だけを生成しな
いで、従来検知できなかった同時移動のニックの入った
ものと入らないものの混合物を生成し、これらはクロマ
トグラフ法を含む従来法では本発明以前は分離された純
粋なニツク入りと純粋なニックの入らない種として分離
されたことはなかったものである(図3)。
このように本発明はヒトEGF1−48のニック入りとニッ
クの入らない形、それにまたEGF1−48の隣接EGF1−47と
EGF1−49同属体についてもニック入りとニックの入らな
い形(それぞれ分離分別された新しい分子種として)で
提供する。これらの化合物は胃腸傷害の治療に関して意
外な治療上の効用を有する。こうして、純粋なニック入
りまたは純粋なニックの入らない形のEGF1−48とその同
属体は、それぞれが独得な、そして意外な活性をもって
いる。
クの入らない形、それにまたEGF1−48の隣接EGF1−47と
EGF1−49同属体についてもニック入りとニックの入らな
い形(それぞれ分離分別された新しい分子種として)で
提供する。これらの化合物は胃腸傷害の治療に関して意
外な治療上の効用を有する。こうして、純粋なニック入
りまたは純粋なニックの入らない形のEGF1−48とその同
属体は、それぞれが独得な、そして意外な活性をもって
いる。
純粋なEGF1−48とその純粋な同属体はまた、ニック入
りまたはニックの入らない形で構造的に安定していて酵
素的分解(胃酸およびトリプシン)に対して抵抗性もも
っており、このような安定性と抵抗性の結果、胃腸傷害
の治療に意外な有用性をもたらすのである。
りまたはニックの入らない形で構造的に安定していて酵
素的分解(胃酸およびトリプシン)に対して抵抗性もも
っており、このような安定性と抵抗性の結果、胃腸傷害
の治療に意外な有用性をもたらすのである。
図の簡略な解説 図1はイヌの胃潰瘍の治療におけるEGFの用量反応性
を拘縮率として表わしたグラフである;ここで潰瘍は幽
門洞のレーザー治療により誘起したものである。潰瘍の
治癒過程はくり返し内視鏡で検査することによって追跡
し、その間に病変の画像を得た。各動物について病変の
大きさを測定し、実験のタイムコースに対する病変の大
きさを最小二乗法でフィットした速度定数として上皮再
形成速度を決定した; 図2は潰瘍作成事象と前拘縮期間、拘縮および治癒の
後の潰瘍の大きさの変化を示す潰瘍フェーズの概要図で
ある; 図3は最初にニックの入らない(非損傷)hEGF1−48
を溶出し、そのあとニック入りの種を溶出した場合の時
間経過に対するクロマトグラフ分離プロフィルのプロッ
トである;EGF1−48画分を分別して醗酵のブイヨンから
精製する−この醗酵中に発現が誘起される。この典型的
なクロマトグラムはさらに精製hEGF1−48を、文中に記
述したようにイオン交換樹脂を用いてニック入りと無損
傷種にクロマトグラフで分別できることを証明した; 図4はラットのインドメサシン−誘起胃病変に対す
る、EGFの用量効果をhEGF1−48の用量効果とくらべなが
ら、生理食塩水投与群と比較した改善百分率である;ラ
ットには傷害用量のインドメサシン(経口)および生理
食塩水または指示用量(経口)のEGFかhEGF1−48を与え
た。投与12時間後に動物を屠殺して胃損傷の程度を評価
した; 図5はそれぞれEGF1−49、EGF1−48、およびEGFにつ
いての%AUCを比較した3つのグラフセットである;そ
れぞれの親ペプチドの試料をヒト胃液中に溶解して37℃
でインキュベートした。指定した時間に一定量を取って
無損傷親ペプチドの量をA214(214nmでの吸光度)クロ
マトグラムの曲線下面積として測定した; 図6は1%と3%トリプシン中で加水分解されなかっ
たEGF(hEGF1−48とEGF1−53)の相対百分率を時間経過
に従って示したものである;トリプシンが酵素由来であ
ることを除いて実験条件は図5に述べたのと同じであ
る; 図7はhEGF1−48に関する遺伝子計画ダイアグラムで
ある;P.pastoris系中に挿入されたEGF発現カセットのEG
Fコーディング領域に関するヌクレオチドとそれに対応
するアミノ酸配列を示している;hEGF1−48コーディング
領域のみを含む系に関しては、49−53残基に対するヌク
レオチドコーディングはカセット中には含めなかった; 図8はBalb 3T3細胞中のEGFおよびhEGF1−48の有糸分
裂誘発と競合的結合解析を示すグラフである;そして 図9はNRK細胞中のEGFとhEGF1−48の有糸分裂誘発作
用を示すグラフである。
を拘縮率として表わしたグラフである;ここで潰瘍は幽
門洞のレーザー治療により誘起したものである。潰瘍の
治癒過程はくり返し内視鏡で検査することによって追跡
し、その間に病変の画像を得た。各動物について病変の
大きさを測定し、実験のタイムコースに対する病変の大
きさを最小二乗法でフィットした速度定数として上皮再
形成速度を決定した; 図2は潰瘍作成事象と前拘縮期間、拘縮および治癒の
後の潰瘍の大きさの変化を示す潰瘍フェーズの概要図で
ある; 図3は最初にニックの入らない(非損傷)hEGF1−48
を溶出し、そのあとニック入りの種を溶出した場合の時
間経過に対するクロマトグラフ分離プロフィルのプロッ
トである;EGF1−48画分を分別して醗酵のブイヨンから
精製する−この醗酵中に発現が誘起される。この典型的
なクロマトグラムはさらに精製hEGF1−48を、文中に記
述したようにイオン交換樹脂を用いてニック入りと無損
傷種にクロマトグラフで分別できることを証明した; 図4はラットのインドメサシン−誘起胃病変に対す
る、EGFの用量効果をhEGF1−48の用量効果とくらべなが
ら、生理食塩水投与群と比較した改善百分率である;ラ
ットには傷害用量のインドメサシン(経口)および生理
食塩水または指示用量(経口)のEGFかhEGF1−48を与え
た。投与12時間後に動物を屠殺して胃損傷の程度を評価
した; 図5はそれぞれEGF1−49、EGF1−48、およびEGFにつ
いての%AUCを比較した3つのグラフセットである;そ
れぞれの親ペプチドの試料をヒト胃液中に溶解して37℃
でインキュベートした。指定した時間に一定量を取って
無損傷親ペプチドの量をA214(214nmでの吸光度)クロ
マトグラムの曲線下面積として測定した; 図6は1%と3%トリプシン中で加水分解されなかっ
たEGF(hEGF1−48とEGF1−53)の相対百分率を時間経過
に従って示したものである;トリプシンが酵素由来であ
ることを除いて実験条件は図5に述べたのと同じであ
る; 図7はhEGF1−48に関する遺伝子計画ダイアグラムで
ある;P.pastoris系中に挿入されたEGF発現カセットのEG
Fコーディング領域に関するヌクレオチドとそれに対応
するアミノ酸配列を示している;hEGF1−48コーディング
領域のみを含む系に関しては、49−53残基に対するヌク
レオチドコーディングはカセット中には含めなかった; 図8はBalb 3T3細胞中のEGFおよびhEGF1−48の有糸分
裂誘発と競合的結合解析を示すグラフである;そして 図9はNRK細胞中のEGFとhEGF1−48の有糸分裂誘発作
用を示すグラフである。
詳細な記載および好ましい態様 一つの見地における本発明はhEGF1−48またはその隣
接同属体または製剤学的に許容しうるそれらの塩から選
択されたポリペプチドから成り、そのポリペプチドは純
粋なニックの入らないまたは純粋のニック入りで、好ま
しくはニックの入らないポリペプチド、そしてまた好ま
しくはつぎのような構造式Iである: 一つの好ましい塩はトリフルオロ酢酸塩または酢酸塩で
ある。
接同属体または製剤学的に許容しうるそれらの塩から選
択されたポリペプチドから成り、そのポリペプチドは純
粋なニックの入らないまたは純粋のニック入りで、好ま
しくはニックの入らないポリペプチド、そしてまた好ま
しくはつぎのような構造式Iである: 一つの好ましい塩はトリフルオロ酢酸塩または酢酸塩で
ある。
さらにまた好ましいのは、ニックの入ったEGF1−48ま
たはそれのニック入り隣接同属体またはそれの製剤学的
に許容される塩で、ポリペプチド鎖の25と26の間にニッ
クの入ったものが好ましい。
たはそれのニック入り隣接同属体またはそれの製剤学的
に許容される塩で、ポリペプチド鎖の25と26の間にニッ
クの入ったものが好ましい。
hEGF1−48は胃腸管内に実験的に誘起した病変の治療
において、hEGF1−53よりも驚くほど効力が大きいこと
をわれわれは見出した(図4)。たとえば、一つの典型
的な結果はラットのインドメサシン−誘起病変の治療に
ついてであり、ゼロタイムでkg当り経口用量で1.0nmol
のhEGF1−53を使用したとき、病変の大きさ(12時間後
に測定)は明らかに中程度の減少(16%)を示した(た
だしより高用量では減少なし)。しかし観察された大き
さの減少は統計的に対照との差はなかった。無傷のhEGF
1−48を種々の経口用量(0.5、1.0、5.0および10.0nmol
/kg)で比較して使用した場合の典型的な結果は12時間
目に測定した病変の大きさ減少では37〜46%の改善がみ
られ、t−検定解析により有意なことがわかった。この
独特の治療上の有用性は思いがけない、そして以前には
真価が認められなかった、ニックの入った、そしてニッ
クの入らないEGF1−48とその同属体の構造上の安定性と
酵素分解に対する抵抗によって強められている。たとえ
ば、胃液中での純粋な無傷(ニックの入らない)hEGF1
−48の分解のタイムコースは、典型的なケースでは1時
間ではごく軽微であり、19時間では限界に近いまでさら
に一層分解される(図5)。反対に、hEGF1−53のタイ
ムコースを比較すると、1時間でほとんど完全な分解に
近づいている。同様に、1%または3%トリプシン(w/
w)中の無傷hEGF1−48の分解のタイムコースは4時間後
でそれぞれ約10%と約25%であった。これに対して、1
%と3%トリプシン中のhEGF1−53の分解のタイムコー
スを比較すると、1時間後でそれぞれ約50%と90−100
%であった(図6)。
において、hEGF1−53よりも驚くほど効力が大きいこと
をわれわれは見出した(図4)。たとえば、一つの典型
的な結果はラットのインドメサシン−誘起病変の治療に
ついてであり、ゼロタイムでkg当り経口用量で1.0nmol
のhEGF1−53を使用したとき、病変の大きさ(12時間後
に測定)は明らかに中程度の減少(16%)を示した(た
だしより高用量では減少なし)。しかし観察された大き
さの減少は統計的に対照との差はなかった。無傷のhEGF
1−48を種々の経口用量(0.5、1.0、5.0および10.0nmol
/kg)で比較して使用した場合の典型的な結果は12時間
目に測定した病変の大きさ減少では37〜46%の改善がみ
られ、t−検定解析により有意なことがわかった。この
独特の治療上の有用性は思いがけない、そして以前には
真価が認められなかった、ニックの入った、そしてニッ
クの入らないEGF1−48とその同属体の構造上の安定性と
酵素分解に対する抵抗によって強められている。たとえ
ば、胃液中での純粋な無傷(ニックの入らない)hEGF1
−48の分解のタイムコースは、典型的なケースでは1時
間ではごく軽微であり、19時間では限界に近いまでさら
に一層分解される(図5)。反対に、hEGF1−53のタイ
ムコースを比較すると、1時間でほとんど完全な分解に
近づいている。同様に、1%または3%トリプシン(w/
w)中の無傷hEGF1−48の分解のタイムコースは4時間後
でそれぞれ約10%と約25%であった。これに対して、1
%と3%トリプシン中のhEGF1−53の分解のタイムコー
スを比較すると、1時間後でそれぞれ約50%と90−100
%であった(図6)。
ここで用いた“製剤学的に許容しうる塩”とは、親化
合物の望ましい生物活性を保持する一方で望ましくない
いかなる毒性作用も新たに付加されていないような塩化
合物を指す。このような塩の例は(a)たとえば以下に
示すような無機塩で作られた酸付加塩である:塩酸、臭
化水素酸、硫酸、燐酸、硝酸および同様のもの;および
以下に示すような有機酸で作られる塩である:たとえば
酢酸、シュウ酸、酒石酸、コハク酸、マレイン酸、フマ
ール酸、グルコン酸、クエン酸、リンゴ酸、アスコルビ
ン酸、安息香酸、タンニン酸、パモイン酸、アルギニン
酸、ポリグルタミン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタ
レンジスルホン酸、ポリガラクツロン酸、(b)亜鉛、
カルシウム、ビスマス、バリウム、マグネシウム、アル
ミニウム、銅、コバルト、ニッケル、カドミウムおよび
類似のものなど多価金属との塩;または(c)N,N′−
ジベンチルエチレンジアミンまたはエチレンジアミンか
ら作られた有機カチオンで作られた塩または(d)上に
述べた(a)および(b)または(c)の組み合せ、た
とえばタンニン酸亜鉛塩;およびそれと同じようなも
の。好ましい酸付加塩はトリフルオロ酢酸塩と酢酸塩で
ある。
合物の望ましい生物活性を保持する一方で望ましくない
いかなる毒性作用も新たに付加されていないような塩化
合物を指す。このような塩の例は(a)たとえば以下に
示すような無機塩で作られた酸付加塩である:塩酸、臭
化水素酸、硫酸、燐酸、硝酸および同様のもの;および
以下に示すような有機酸で作られる塩である:たとえば
酢酸、シュウ酸、酒石酸、コハク酸、マレイン酸、フマ
ール酸、グルコン酸、クエン酸、リンゴ酸、アスコルビ
ン酸、安息香酸、タンニン酸、パモイン酸、アルギニン
酸、ポリグルタミン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタ
レンジスルホン酸、ポリガラクツロン酸、(b)亜鉛、
カルシウム、ビスマス、バリウム、マグネシウム、アル
ミニウム、銅、コバルト、ニッケル、カドミウムおよび
類似のものなど多価金属との塩;または(c)N,N′−
ジベンチルエチレンジアミンまたはエチレンジアミンか
ら作られた有機カチオンで作られた塩または(d)上に
述べた(a)および(b)または(c)の組み合せ、た
とえばタンニン酸亜鉛塩;およびそれと同じようなも
の。好ましい酸付加塩はトリフルオロ酢酸塩と酢酸塩で
ある。
EGF種に関連してここで用いた“ニックの入らない”
という言葉は、3個のジスルフィド結合が無傷で損傷さ
れていない無傷のポリペプチドを意味し、そのポリペプ
チド鎖は無傷のものである。“ニックの入った”という
言葉は、3個のジスルフィド結合は無傷であるがポリペ
プチド鎖にニツクが入っているか、または残基の25−26
対のようなポリペプチド鎖の隣接残基の少なくとも一対
の間がこわされているものを意味する。
という言葉は、3個のジスルフィド結合が無傷で損傷さ
れていない無傷のポリペプチドを意味し、そのポリペプ
チド鎖は無傷のものである。“ニックの入った”という
言葉は、3個のジスルフィド結合は無傷であるがポリペ
プチド鎖にニツクが入っているか、または残基の25−26
対のようなポリペプチド鎖の隣接残基の少なくとも一対
の間がこわされているものを意味する。
他の視点からみた本発明は投与形、より好ましくは経
口投与のための製剤学的組成から成る:この投与形は記
載したポリペプチド(おそらくニックの入った、または
ニックの入らないEGF1−48またはそのもののニック入り
またはニックの入らない隣接同属体EGF1−47またはEGF1
−49であろう)、および被験者におけるびらん性または
炎症性疾患のような胃腸粘膜の疾病の予防または管理ま
たは治療のための製剤学的に許容される稀釈薬または担
体を含む。被験者の疾病を予防または管理し、またはそ
の疾病の管理または治癒を促進するのに効果のあるポリ
ペプチド量を用いる。ヒトの治療に関しては、ニックの
入らないEGF1−48は一つの投与方式、好ましくは経口
で、製剤学的に許容される投与形で1日あたり約0.001n
mol/kgと少なくとも100nmol/kgの間の薬理学的量を投与
すべきである。ニックの入ったEGF1−48または同属体の
投与方式は1日あたり約0.01nmol/kgから少なくとも約1
0μmol/kgというより高い用量を必要とする。胃腸病状
態の治療は被験者の胃酸分泌を阻害することなく経口ル
ートで行うことができるだろう。本発明はびらん性また
は潰瘍性食道炎のようなびらん性または炎症性疾患状態
に対する予防または管理に関する薬理学的組成を企図し
ている;炎症の起こった、びらん性または萎縮性(すな
わち、萎縮した)状態の小腸または大腸で、以下のよう
なものが含まれるが、これらに限るわけではない:萎縮
性胃炎、十二指腸潰瘍、胃潰瘍、十二指腸炎、炎症性腸
疾患、潰瘍性、大腸炎および類似のもの。経口投与形と
その使用の好ましい態様では、ニツクの入ったまたはニ
ックの入らないEGF1−48または隣接同属体(おそらくそ
の場合として)の適当量を水溶液に溶解する:この溶液
は米国特許番号4,717,717に記載されているような水可
溶性セルロース安定剤を含むであろうし、これは参考と
してここに取り入れて、経口的に投与する。ここで記載
したその他の経口投与形も用いることができる。
口投与のための製剤学的組成から成る:この投与形は記
載したポリペプチド(おそらくニックの入った、または
ニックの入らないEGF1−48またはそのもののニック入り
またはニックの入らない隣接同属体EGF1−47またはEGF1
−49であろう)、および被験者におけるびらん性または
炎症性疾患のような胃腸粘膜の疾病の予防または管理ま
たは治療のための製剤学的に許容される稀釈薬または担
体を含む。被験者の疾病を予防または管理し、またはそ
の疾病の管理または治癒を促進するのに効果のあるポリ
ペプチド量を用いる。ヒトの治療に関しては、ニックの
入らないEGF1−48は一つの投与方式、好ましくは経口
で、製剤学的に許容される投与形で1日あたり約0.001n
mol/kgと少なくとも100nmol/kgの間の薬理学的量を投与
すべきである。ニックの入ったEGF1−48または同属体の
投与方式は1日あたり約0.01nmol/kgから少なくとも約1
0μmol/kgというより高い用量を必要とする。胃腸病状
態の治療は被験者の胃酸分泌を阻害することなく経口ル
ートで行うことができるだろう。本発明はびらん性また
は潰瘍性食道炎のようなびらん性または炎症性疾患状態
に対する予防または管理に関する薬理学的組成を企図し
ている;炎症の起こった、びらん性または萎縮性(すな
わち、萎縮した)状態の小腸または大腸で、以下のよう
なものが含まれるが、これらに限るわけではない:萎縮
性胃炎、十二指腸潰瘍、胃潰瘍、十二指腸炎、炎症性腸
疾患、潰瘍性、大腸炎および類似のもの。経口投与形と
その使用の好ましい態様では、ニツクの入ったまたはニ
ックの入らないEGF1−48または隣接同属体(おそらくそ
の場合として)の適当量を水溶液に溶解する:この溶液
は米国特許番号4,717,717に記載されているような水可
溶性セルロース安定剤を含むであろうし、これは参考と
してここに取り入れて、経口的に投与する。ここで記載
したその他の経口投与形も用いることができる。
ニック入りまたはニックの入らないEGF1−48または隣
接同属体は、既知の抗潰瘍剤を含む通常の経口製剤の一
部として治療的に投与してもよい。
接同属体は、既知の抗潰瘍剤を含む通常の経口製剤の一
部として治療的に投与してもよい。
技術的に知られているこのような抗潰瘍剤の例として
はつぎのものがある:いわゆるヒスタミンH−2受容体
アンタゴニスト、たとえばシメチジン、ラニチジン、お
よびファモチジン;ピレンゼピンなどの胃特異性抗コリ
ン作用性剤;ミソプロストーロまたはアーゼプロスチル
のようなプロスタグランジン同族体;サクラルフェート
またはカーベノキソロンなどの薬剤;オメプラゾールの
ようなH+/K+AT Pase阻害剤;および水酸化アルミニウ
ム/水酸化マグネシウム混合体のような制酸薬。上記の
ものおよび他の薬剤についての一般向の記載については
引用文献としてこの中に組み入れた Joe Graedon't Th
e New People's Pharmacy,第5章,134−163,1985.Banta
m Books,Inc,New Yorkを参照のこと。
はつぎのものがある:いわゆるヒスタミンH−2受容体
アンタゴニスト、たとえばシメチジン、ラニチジン、お
よびファモチジン;ピレンゼピンなどの胃特異性抗コリ
ン作用性剤;ミソプロストーロまたはアーゼプロスチル
のようなプロスタグランジン同族体;サクラルフェート
またはカーベノキソロンなどの薬剤;オメプラゾールの
ようなH+/K+AT Pase阻害剤;および水酸化アルミニウ
ム/水酸化マグネシウム混合体のような制酸薬。上記の
ものおよび他の薬剤についての一般向の記載については
引用文献としてこの中に組み入れた Joe Graedon't Th
e New People's Pharmacy,第5章,134−163,1985.Banta
m Books,Inc,New Yorkを参照のこと。
既知の抗潰瘍剤は知られているそのものの治療活性に
一致する量が組成中に存在するであろう。すなわち、た
とえばジメチジンを含む経口組成分は100mgと1000mgの
間のシメチジンを含む。
一致する量が組成中に存在するであろう。すなわち、た
とえばジメチジンを含む経口組成分は100mgと1000mgの
間のシメチジンを含む。
経口製剤成分は技術的に知られている方法で、たとえ
ば水溶性または油状溶液または懸濁液、乳剤、錠剤、カ
プセル、口内錠、チューインガムまたは分散粉末の形に
製剤される。
ば水溶性または油状溶液または懸濁液、乳剤、錠剤、カ
プセル、口内錠、チューインガムまたは分散粉末の形に
製剤される。
もう一つの他の視点において、本発明は被験者におけ
るビラン性または炎症性疾患を含む胃腸粘膜の疾病の予
防または管理または治療に関する方法を含んでおり、そ
の治療は被験者に対してその病気を予防または管理し、
または管理または治癒を促進させるのに有効な量の、ニ
ック入りまたはニックの入らないEGF1−48またはそれの
隣接同属体またはそれの製剤学的に許容される塩を投与
することを含む。ヒトの治療については、ニックの入ら
ないEGF1−48は好ましくは経口投与方式で1日あたり約
0.001nmol/kgと少なくとも約100nmol/kgの間の薬理学的
量を製剤学的に許容しうる投与型で投与すべきである。
ニック入りEGF1−48または同属体についての投与方式は
1日あたり約0.01nmol/kgから少なくとも約10μmol/kg
にいたる範囲のより高用量を必要とする。胃腸病状態の
治療は被験者の胃酸分泌を阻害することなく経口ルート
で実施するのがよい。本発明はビラン性または潰瘍性の
食道炎のような疾病状態の治療を企図している;すなわ
ち萎縮性胃炎、十二指腸潰瘍、胃潰瘍、十二指腸炎、炎
症性腸疾患、潰瘍性腸炎;および類似のものを含むが、
しかしこれらに限定されない小腸または大腸の炎症を起
こした、ビラン性または萎縮性(すなわち、萎縮した)
状態。
るビラン性または炎症性疾患を含む胃腸粘膜の疾病の予
防または管理または治療に関する方法を含んでおり、そ
の治療は被験者に対してその病気を予防または管理し、
または管理または治癒を促進させるのに有効な量の、ニ
ック入りまたはニックの入らないEGF1−48またはそれの
隣接同属体またはそれの製剤学的に許容される塩を投与
することを含む。ヒトの治療については、ニックの入ら
ないEGF1−48は好ましくは経口投与方式で1日あたり約
0.001nmol/kgと少なくとも約100nmol/kgの間の薬理学的
量を製剤学的に許容しうる投与型で投与すべきである。
ニック入りEGF1−48または同属体についての投与方式は
1日あたり約0.01nmol/kgから少なくとも約10μmol/kg
にいたる範囲のより高用量を必要とする。胃腸病状態の
治療は被験者の胃酸分泌を阻害することなく経口ルート
で実施するのがよい。本発明はビラン性または潰瘍性の
食道炎のような疾病状態の治療を企図している;すなわ
ち萎縮性胃炎、十二指腸潰瘍、胃潰瘍、十二指腸炎、炎
症性腸疾患、潰瘍性腸炎;および類似のものを含むが、
しかしこれらに限定されない小腸または大腸の炎症を起
こした、ビラン性または萎縮性(すなわち、萎縮した)
状態。
なおその他の視点で本発明は以下のステップから成る
ニックの入らないhEGF1−48を作る方法にも関係する: A.メチル依存性酵母P.pastorisのヒトEGF発現系をメタ
ノール投与された醗酵成長培地中、酸性pH、好ましくは
pH5で、メタノール−維持成長期間にわたり増殖させ、
その結果としてニックの入らない、つまり無傷のhEGF1
−48を発現する酵母を含む一方でニック入りhEGF1−48
を除外した成熟成長培地ブイヨンの選択的な誘起生成が
起こる、そして B.他の蛋白質、とくにhEGF1−48以外のEGF種を除外する
方法を用いてブイヨンからhEGF1−48を分離する。この
分離において他の蛋白質を除外するには、たとえばブイ
ヨン中で1から3%のトリプシンを37℃で1時間作用さ
せることによって無傷のhEGF1−48を残しながらその他
の蛋白質を選択的に分解するために成熟ブイヨンをまず
処理し、そのあとHPLCクロマトグラフ法を行うのが好ま
しい。
ニックの入らないhEGF1−48を作る方法にも関係する: A.メチル依存性酵母P.pastorisのヒトEGF発現系をメタ
ノール投与された醗酵成長培地中、酸性pH、好ましくは
pH5で、メタノール−維持成長期間にわたり増殖させ、
その結果としてニックの入らない、つまり無傷のhEGF1
−48を発現する酵母を含む一方でニック入りhEGF1−48
を除外した成熟成長培地ブイヨンの選択的な誘起生成が
起こる、そして B.他の蛋白質、とくにhEGF1−48以外のEGF種を除外する
方法を用いてブイヨンからhEGF1−48を分離する。この
分離において他の蛋白質を除外するには、たとえばブイ
ヨン中で1から3%のトリプシンを37℃で1時間作用さ
せることによって無傷のhEGF1−48を残しながらその他
の蛋白質を選択的に分解するために成熟ブイヨンをまず
処理し、そのあとHPLCクロマトグラフ法を行うのが好ま
しい。
醗酵は酸性pH、好ましくはpH5で実施する。醗酵のメ
タノール投与部分(この中のどこかで記述したように)
は約24時間から約40時間保持され、最適産生のためには
約36時間がより好ましい。このような比較的短いメタノ
ール誘導の条件下で、意外なことにブイヨン中で発現さ
れた主なEGF産物は望んでいたニックの入らないhEGF1−
48であることがわかった。しかし、醗酵のメタノール投
与部分を十分に長く実施した場合には、すなわち、長い
メタノール誘導期(たとえば40時間以上)のときは、ニ
ックの入らないhEGF1−48とニック入りhEGF1−48両産物
の混合物が得られる。この結果は以下のメタノール−投
与下でのインキュベーション実施の典型例に示される。
タノール投与部分(この中のどこかで記述したように)
は約24時間から約40時間保持され、最適産生のためには
約36時間がより好ましい。このような比較的短いメタノ
ール誘導の条件下で、意外なことにブイヨン中で発現さ
れた主なEGF産物は望んでいたニックの入らないhEGF1−
48であることがわかった。しかし、醗酵のメタノール投
与部分を十分に長く実施した場合には、すなわち、長い
メタノール誘導期(たとえば40時間以上)のときは、ニ
ックの入らないhEGF1−48とニック入りhEGF1−48両産物
の混合物が得られる。この結果は以下のメタノール−投
与下でのインキュベーション実施の典型例に示される。
短時間のメタノール誘導を用いる方法が好ましい:な
ぜならその方が作業の仕上げと無塩または塩の形での望
みのニックなしhEGF1−48の精製が容易だからである。
ニックの入らないhEGFをブイヨンから分離するのは技術
的によく知られた方法で実施できるだろう。
ぜならその方が作業の仕上げと無塩または塩の形での望
みのニックなしhEGF1−48の精製が容易だからである。
ニックの入らないhEGFをブイヨンから分離するのは技術
的によく知られた方法で実施できるだろう。
さらに他の視点では、本発明はhEGFを作る方法に関係
しておりそれは以下のステップから成る: A.メチル依存性酵母P.pastrisのヒトEGF発現系をメタノ
ール投与された醗酵成長培地中、メタノール−維持成長
期間にわたって増殖させ、その結果としてニックの入ら
ないhEGFとニック入りhEGFを発現する酵母の混合物を含
む成熟成長培地ブイヨンが生成する、 B.hEGFをカラムクロマトグラフ法で処理するというステ
ップでブイヨンからhEGFを分離する:このクロマトグラ
フ法の手順はまず吸着させ、ついで酸性条件下強力な陽
イオン交換樹脂で溶出させてニックの入らないhEGFとニ
ック入りhEGFをそれぞれ別々の溶出体として溶出するよ
うにし、そして C.それぞれの溶出体からニックなしのhEGFとニック入り
EGFを分離する。好ましくは、メタノール−維持成長の
期間は40時間よりは十分に長く、100時間またはそれ以
上にすれば、望んだように、ブイヨン混合体中に十分な
量のニックの入ったhEGFが生成する。
しておりそれは以下のステップから成る: A.メチル依存性酵母P.pastrisのヒトEGF発現系をメタノ
ール投与された醗酵成長培地中、メタノール−維持成長
期間にわたって増殖させ、その結果としてニックの入ら
ないhEGFとニック入りhEGFを発現する酵母の混合物を含
む成熟成長培地ブイヨンが生成する、 B.hEGFをカラムクロマトグラフ法で処理するというステ
ップでブイヨンからhEGFを分離する:このクロマトグラ
フ法の手順はまず吸着させ、ついで酸性条件下強力な陽
イオン交換樹脂で溶出させてニックの入らないhEGFとニ
ック入りhEGFをそれぞれ別々の溶出体として溶出するよ
うにし、そして C.それぞれの溶出体からニックなしのhEGFとニック入り
EGFを分離する。好ましくは、メタノール−維持成長の
期間は40時間よりは十分に長く、100時間またはそれ以
上にすれば、望んだように、ブイヨン混合体中に十分な
量のニックの入ったhEGFが生成する。
カラムクロマトグラフ法のために好ましい樹脂はスル
フォエチルアスパルトアミド樹脂である。無傷とニック
入りhEGF1−48は逆相HPLCカラム上で同じ保持時間を有
するのに、酸性条件下強力な陽イオン交換カラム上で両
者が分離できるということを意外にも見出した(図
3)。これらの条件下、ニックの入ったEGF1−48は無傷
のEGF1−48に比べて1個余分の陽電荷を有する。好まし
いカラムは、できれば4.6×200mm、300Å単位、5μの
適当な大きさのカラムで、スルフォエチルアスパルトア
ミド−SCX(Nest Groupから入手可能)である。溶出の
ための好ましい移動相は、KOHでpH3まで滴定する5mmol
硫酸と25%アセトニトリルを含む移動相Aと、0.3モルK
Clを含む移動相Aから成る移動相Bである。好ましい溶
出条件はA相から70%B相への線形グラジンエントを1
分間あたり1mlで45分間にわたり実施することである。
ニックの入ったEGFはニックの入らないEGFのあとに溶出
し、それを含む溶出物は純粋な形で凍結乾燥される。ニ
ックは残基25と26の間に入っており蛋白質配列決定から
ニックは完全に入っていることがわかった。ニックの入
らないEGFは、それを含む溶出物を凍結乾燥することに
よって純粋な形で分離して得られる。本発明は、既知の
手段または技術的に認められる手段で得られる産生酵素
を適当に選択することによってEGF1−48、EGF1−47およ
びEGF1−49などの種のどれでも産生することを企図して
いる。
フォエチルアスパルトアミド樹脂である。無傷とニック
入りhEGF1−48は逆相HPLCカラム上で同じ保持時間を有
するのに、酸性条件下強力な陽イオン交換カラム上で両
者が分離できるということを意外にも見出した(図
3)。これらの条件下、ニックの入ったEGF1−48は無傷
のEGF1−48に比べて1個余分の陽電荷を有する。好まし
いカラムは、できれば4.6×200mm、300Å単位、5μの
適当な大きさのカラムで、スルフォエチルアスパルトア
ミド−SCX(Nest Groupから入手可能)である。溶出の
ための好ましい移動相は、KOHでpH3まで滴定する5mmol
硫酸と25%アセトニトリルを含む移動相Aと、0.3モルK
Clを含む移動相Aから成る移動相Bである。好ましい溶
出条件はA相から70%B相への線形グラジンエントを1
分間あたり1mlで45分間にわたり実施することである。
ニックの入ったEGFはニックの入らないEGFのあとに溶出
し、それを含む溶出物は純粋な形で凍結乾燥される。ニ
ックは残基25と26の間に入っており蛋白質配列決定から
ニックは完全に入っていることがわかった。ニックの入
らないEGFは、それを含む溶出物を凍結乾燥することに
よって純粋な形で分離して得られる。本発明は、既知の
手段または技術的に認められる手段で得られる産生酵素
を適当に選択することによってEGF1−48、EGF1−47およ
びEGF1−49などの種のどれでも産生することを企図して
いる。
本発明のもう一つの視点はhEGF1−49の産生である。
目下の好ましい方法は以下のステップを含んでいる: A.EGF1−53を以下のような適当な方法で酵素的に処理す
る:すなわち、ヒト胃液、カルボキシペプチダーゼまた
は類似のもの、好ましくは酵素の起源としてはヒト胃液
を用いて、胃液中37℃で出発物質の大半がEGF1−49に変
換するのに十分な時間、約2時間処理する;そして B.好ましくはクロマトグラフ法を用いて反応混合物中の
EGF1−49を他の物質から分離する。酵素反応は以下に示
すような、ただしそれらに限定されない種々の方法によ
って停止または消去できるだろう:アルコールまたはそ
の他の有機溶媒の添加、pHを3.0以上に調整、または温
度を下げるために反応容器を氷冷バス中に浸す。現在の
好ましい態様では、EGF1−48の分離のために記載された
クロマトグラフ手順もまたEGF1−49の精製に効率よく用
いられている。
目下の好ましい方法は以下のステップを含んでいる: A.EGF1−53を以下のような適当な方法で酵素的に処理す
る:すなわち、ヒト胃液、カルボキシペプチダーゼまた
は類似のもの、好ましくは酵素の起源としてはヒト胃液
を用いて、胃液中37℃で出発物質の大半がEGF1−49に変
換するのに十分な時間、約2時間処理する;そして B.好ましくはクロマトグラフ法を用いて反応混合物中の
EGF1−49を他の物質から分離する。酵素反応は以下に示
すような、ただしそれらに限定されない種々の方法によ
って停止または消去できるだろう:アルコールまたはそ
の他の有機溶媒の添加、pHを3.0以上に調整、または温
度を下げるために反応容器を氷冷バス中に浸す。現在の
好ましい態様では、EGF1−48の分離のために記載された
クロマトグラフ手順もまたEGF1−49の精製に効率よく用
いられている。
以上に示したように、発明の目的として、ニック入り
およびニックなしのEGF1−48と同属体は好ましくは微生
物法、すなわちrDNA技法による組換えから得られる。
およびニックなしのEGF1−48と同属体は好ましくは微生
物法、すなわちrDNA技法による組換えから得られる。
組換え技術によるEGF産物 ウロガストロンのアミノ酸配列がわかった結果、この
ペプチドをコードする合成遺伝子を計画して構成するこ
とが可能になり、このことが組換え発現系の開発を可能
にした。1982年までに、hEGFに関する最初の組換え発現
系が報告され、そこでは大腸菌(E.Coli)を用いてhEGF
を産生し、生物学的に活性な物質2.3mg/リットルを得
た。その後、S.cerevisiaeからのhEGFの分泌を促すS.ce
revisiae α−交配リーダー配列を用いることによっ
て、hEGFの(1−52)形の発現レベルが5mg/リットルに
まで増加した。スケールアップ中の産生性に関する情報
が何も発表されていないBacillus系を例外として、これ
らの組換え系におけるhEGFの発現レベルは低い。
ペプチドをコードする合成遺伝子を計画して構成するこ
とが可能になり、このことが組換え発現系の開発を可能
にした。1982年までに、hEGFに関する最初の組換え発現
系が報告され、そこでは大腸菌(E.Coli)を用いてhEGF
を産生し、生物学的に活性な物質2.3mg/リットルを得
た。その後、S.cerevisiaeからのhEGFの分泌を促すS.ce
revisiae α−交配リーダー配列を用いることによっ
て、hEGFの(1−52)形の発現レベルが5mg/リットルに
まで増加した。スケールアップ中の産生性に関する情報
が何も発表されていないBacillus系を例外として、これ
らの組換え系におけるhEGFの発現レベルは低い。
メチル依存性(栄養としてメチルアルコールを必要と
する)酵母、Pichia pastorisは組換え産物の産生のた
めに改善された宿主として開発された。組換えPichia
pastoris株は有利に組換え蛋白質をg/リットルの大きさ
の範囲で分泌することができ、一回きりまたは連続的培
養を行うのに適応することができ、極端に安定な組換え
表現型(すなわち、酵母の物理的、生化学的および生理
学的構成)を有し、そして醗酵スケールアップの数桁以
上の高収率を維持することができる。
する)酵母、Pichia pastorisは組換え産物の産生のた
めに改善された宿主として開発された。組換えPichia
pastoris株は有利に組換え蛋白質をg/リットルの大きさ
の範囲で分泌することができ、一回きりまたは連続的培
養を行うのに適応することができ、極端に安定な組換え
表現型(すなわち、酵母の物理的、生化学的および生理
学的構成)を有し、そして醗酵スケールアップの数桁以
上の高収率を維持することができる。
つぎに続くのは、発明に従って生物活性hEGFの産生と
精製に関するプロセスをパイロットプラント規模にもっ
ていく最良の方法を含むスケールアップと開発の記載で
あり、これは通常P.pastorisは組換え株の成長培地中へ
分泌されるEGF1−48種としての実例を示すことを目的と
している。
精製に関するプロセスをパイロットプラント規模にもっ
ていく最良の方法を含むスケールアップと開発の記載で
あり、これは通常P.pastorisは組換え株の成長培地中へ
分泌されるEGF1−48種としての実例を示すことを目的と
している。
A.Pichia pastorisにより分泌されたhEGFの発現と生化
学的分析 P.pastoris発現系中での異種(すなわち、異なる種)
ペプチド合成を推進するのに用いるアルコールオキシダ
ーゼ(AOX1)は1次アルコールオキシダーゼ遺伝子から
得られる。アルコールオキシダーゼはメタノール代謝に
おける第1段階としてのメタノールのホルムアルデヒド
および過酸化水素への酸化を触媒する。AOX1−調節異種
遺伝子の発現を誘起する醗酵プロトコールは以前に記載
されている。
学的分析 P.pastoris発現系中での異種(すなわち、異なる種)
ペプチド合成を推進するのに用いるアルコールオキシダ
ーゼ(AOX1)は1次アルコールオキシダーゼ遺伝子から
得られる。アルコールオキシダーゼはメタノール代謝に
おける第1段階としてのメタノールのホルムアルデヒド
および過酸化水素への酸化を触媒する。AOX1−調節異種
遺伝子の発現を誘起する醗酵プロトコールは以前に記載
されている。
簡単に述べれば、醗酵は3つの明確に区別できる段階
から成る。第1に、細胞をグリセロール上で増殖させて
異種遺伝子の発現を抑えながら細胞の塊りにまで増や
す。第2に、グリセロールを酵母細胞増殖が炭素−制限
を保つような速度で補給する;細胞塊はこの段階で一層
増大するが炭素制限のためにメタノール代謝系路の抑制
がとれて、細胞はメタノール上での増殖に適応しはじめ
る。第3段階では、メタノール投与の導入によって異種
ペプチドの完全発現が誘起される。このプロトコールは
3つの組換え株からのhEGFの発現を誘起するのに用いら
れる。
から成る。第1に、細胞をグリセロール上で増殖させて
異種遺伝子の発現を抑えながら細胞の塊りにまで増や
す。第2に、グリセロールを酵母細胞増殖が炭素−制限
を保つような速度で補給する;細胞塊はこの段階で一層
増大するが炭素制限のためにメタノール代謝系路の抑制
がとれて、細胞はメタノール上での増殖に適応しはじめ
る。第3段階では、メタノール投与の導入によって異種
ペプチドの完全発現が誘起される。このプロトコールは
3つの組換え株からのhEGFの発現を誘起するのに用いら
れる。
2つのP.pastoris株はG+EGF817S1とG+EGF819S4と
命名された。これらは宿主系GS115のAOX1遺伝子座中へ
組込まれたEGF1−53をコードするhEGFの発現カセットの
それぞれ2および4コピーを含んでいる。3番目の系で
あるG+EGF206S10は宿主株GS115のH1S4遺伝子座に組込
まれたEGF1−48をコードするhEGFカセットの6コピーを
含んでいる。各発現カセットはP.pastorisアルコールオ
キシダーゼ(AOX1)プロモーターおよび調節配列、それ
ぞれhEGF1−53、hEGF1−53およびhEGF1−48をコードす
る合成遺伝子と融合したS.cerevisiae α−交配因子プ
レプロリーダー配列をコードするDNA配列(図7);そ
してAOX1転写終結配列を含んでいる。形質転換DNAもP.p
astoris HIS4配列を含んでいる。
命名された。これらは宿主系GS115のAOX1遺伝子座中へ
組込まれたEGF1−53をコードするhEGFの発現カセットの
それぞれ2および4コピーを含んでいる。3番目の系で
あるG+EGF206S10は宿主株GS115のH1S4遺伝子座に組込
まれたEGF1−48をコードするhEGFカセットの6コピーを
含んでいる。各発現カセットはP.pastorisアルコールオ
キシダーゼ(AOX1)プロモーターおよび調節配列、それ
ぞれhEGF1−53、hEGF1−53およびhEGF1−48をコードす
る合成遺伝子と融合したS.cerevisiae α−交配因子プ
レプロリーダー配列をコードするDNA配列(図7);そ
してAOX1転写終結配列を含んでいる。形質転換DNAもP.p
astoris HIS4配列を含んでいる。
HPLCは日常業務的にG+EGF819S4株の醗酵からの無細
胞ブイヨン中に存在する種々のhEGF種を定量するのに用
いられる。より小さな醗酵規模では、HPLCプロフィルの
シリースは典型的にはEGF発現のメタノール誘起のあと3
6時間にわたって得られる。最も早い時間に単一のペプ
チドピークがクロマトグラム上に現われた。メタノール
誘起フェーズに入ってから7または8時間までに2番目
のピークが明瞭になり、主要な種が存在することを示し
た。メタノール誘起の36時間後に、前に見られた2つの
ピークよりもグラジエントではかなり早く溶出した単一
の主要ピークが明瞭になった。質量分析とアミノ酸分析
からこれら3つのピークはそれぞれEGF1−52、EGF1−5
1、およびEGF1−48と同定された。こうして、EGFは時間
とともに次第により短いペプチドへと変換された。われ
われは、EGF1−52からEGF1−48型へのhEGFの変換はpHに
依存することを見出した。上に述べた変換パターンは醗
酵をなるべくpH5で実施したときにみられた。
胞ブイヨン中に存在する種々のhEGF種を定量するのに用
いられる。より小さな醗酵規模では、HPLCプロフィルの
シリースは典型的にはEGF発現のメタノール誘起のあと3
6時間にわたって得られる。最も早い時間に単一のペプ
チドピークがクロマトグラム上に現われた。メタノール
誘起フェーズに入ってから7または8時間までに2番目
のピークが明瞭になり、主要な種が存在することを示し
た。メタノール誘起の36時間後に、前に見られた2つの
ピークよりもグラジエントではかなり早く溶出した単一
の主要ピークが明瞭になった。質量分析とアミノ酸分析
からこれら3つのピークはそれぞれEGF1−52、EGF1−5
1、およびEGF1−48と同定された。こうして、EGFは時間
とともに次第により短いペプチドへと変換された。われ
われは、EGF1−52からEGF1−48型へのhEGFの変換はpHに
依存することを見出した。上に述べた変換パターンは醗
酵をなるべくpH5で実施したときにみられた。
唯一のhEGF種であるニックの入らないhEGF1−47はG
+EGF206S10によって産生された。この株はhEGF1−48を
コードするDNA配列の6個のコピーを含んでいる。
+EGF206S10によって産生された。この株はhEGF1−48を
コードするDNA配列の6個のコピーを含んでいる。
B.hEGF1−48の生物活性 酵母で産生された組換えヒトEGF1−48を、正常ラット
腎臓線維芽細胞(KRK−49F)および2つのネズミの細胞
系中での有糸分裂誘発活性に関してヒトEGF1−53と比較
した。EGFに対する有糸分裂誘発反応は細胞系に依存し
た。EGF1−53については、ラット細胞系中、約10-11Mで
最高刺戟に達し、約10-8Mまで不変に保たれた。EGF1−4
8については、その効果は約10-8Mで観察された。ネズミ
系でのEGF1−53に対する反応は若干異なる濃度で起こ
り、よりずっと狭い濃度範囲にわたって最大値近くにと
どまっている(図8)。ネズミの細胞系中でのEGF1−48
に対する反応は、最大効果が若干高い濃度で起こるこ
と、そしてこのピーク効果はEGF1−53に対する反応とは
反対にEGF1−48の濃度の増大によっても消滅しないこと
を除いてEGF1−53に対する反応とほぼ等価である(図
8)。他のネズミ細胞系であるCH310T1/2を用いた有糸
分裂誘発活性を評価したが、それはEGF1−48が若干より
強力であったことを除いてBalb 3T3のデータと実質的に
同じであった。テストしたすべての細胞系で、EGF1−48
に対する最大反応は、少なくともEGF1−53のそれと同じ
大きさであった(図8、図9)。
腎臓線維芽細胞(KRK−49F)および2つのネズミの細胞
系中での有糸分裂誘発活性に関してヒトEGF1−53と比較
した。EGFに対する有糸分裂誘発反応は細胞系に依存し
た。EGF1−53については、ラット細胞系中、約10-11Mで
最高刺戟に達し、約10-8Mまで不変に保たれた。EGF1−4
8については、その効果は約10-8Mで観察された。ネズミ
系でのEGF1−53に対する反応は若干異なる濃度で起こ
り、よりずっと狭い濃度範囲にわたって最大値近くにと
どまっている(図8)。ネズミの細胞系中でのEGF1−48
に対する反応は、最大効果が若干高い濃度で起こるこ
と、そしてこのピーク効果はEGF1−53に対する反応とは
反対にEGF1−48の濃度の増大によっても消滅しないこと
を除いてEGF1−53に対する反応とほぼ等価である(図
8)。他のネズミ細胞系であるCH310T1/2を用いた有糸
分裂誘発活性を評価したが、それはEGF1−48が若干より
強力であったことを除いてBalb 3T3のデータと実質的に
同じであった。テストしたすべての細胞系で、EGF1−48
に対する最大反応は、少なくともEGF1−53のそれと同じ
大きさであった(図8、図9)。
C.醗酵のスケールアップと250−リットル規模でのhEGF
産生 醗酵過程のスケールアップにおいて一般に考えられる
ことは実験室モデルに比べてより大きな醗酵器では酵素
転移能が相対的に低いことである。この問題はとくに組
換えPichia pastoris発現株に関連する。これらの株で
はメタノール投与の導入によって異種遺伝子発現が誘起
され、そのメタノールはまた細胞増殖と代謝的エネルギ
ー生成の両方に使われる。炭水化物に比べてメタノール
では炭素が非常に減少した状態のため、炭水化物代謝に
おけるよりも炭素のモル当りより多くの酸素を必要とす
る。メタノール代謝に関して多くの酸素を必要とするこ
ととはしばしばメタノール投与の速度を制限し、したが
って増殖と生産性を制限することになる。
産生 醗酵過程のスケールアップにおいて一般に考えられる
ことは実験室モデルに比べてより大きな醗酵器では酵素
転移能が相対的に低いことである。この問題はとくに組
換えPichia pastoris発現株に関連する。これらの株で
はメタノール投与の導入によって異種遺伝子発現が誘起
され、そのメタノールはまた細胞増殖と代謝的エネルギ
ー生成の両方に使われる。炭水化物に比べてメタノール
では炭素が非常に減少した状態のため、炭水化物代謝に
おけるよりも炭素のモル当りより多くの酸素を必要とす
る。メタノール代謝に関して多くの酸素を必要とするこ
ととはしばしばメタノール投与の速度を制限し、したが
って増殖と生産性を制限することになる。
15−リットル醗酵 予備的な醗酵研究からわかったことは、そしてこれは
本発明の極めて重要な特色であるが、メタノール投与後
36時間でhEGFからEGF1−48型へのほとんど定量的な変換
が起こるということである。15−リットル醗酵に関して
開発されたプロトコールでは、42時間で醗酵器を11リッ
トルまで満たすようなメタノールの投与速度、100ml/h
を用いることによってEGF1−52型がhEGF1−48へ完全に
変換するための時間がとられている。これらの投与バッ
チ組換え醗酵中で測定された33モルO2/gメタノールとい
う典型的な酸素使用は、野生型P.pastorisの連続醗酵の
場合に報告されている30モルO2/gメタノールよりも若干
高い。このように、8−リットル容量での投与速度100m
l/hメタノールは330モルO2/リットル/hの酸素転移速度
を必要とするであろう。メタノール投与速度を減らすこ
とによって低い酸素転移能の醗酵器に醗酵を適応させる
ことができる。著るしく低い酸素転移能の醗酵器への適
応の効果を験べるために、15−リットル醗酵器中で50ml
/hおよび25ml/hのメタノール投与速度におけるhEGF1−4
8の産生を測定した。このような投与速度の減少は、1
回あたり約5gまでは産生するhEGF1−48の量に有意の差
を生じさせなかった。しかし、5gを産生するに必要な時
間は100ml/hよりも25ml/hの方が長かった。このよう
に、醗酵プロセスは収率が減少することなくどんな醗酵
器にも容易に適応させることができるが、生産性は酸素
転移の効率が低い醗酵器では低くなるであろう。
本発明の極めて重要な特色であるが、メタノール投与後
36時間でhEGFからEGF1−48型へのほとんど定量的な変換
が起こるということである。15−リットル醗酵に関して
開発されたプロトコールでは、42時間で醗酵器を11リッ
トルまで満たすようなメタノールの投与速度、100ml/h
を用いることによってEGF1−52型がhEGF1−48へ完全に
変換するための時間がとられている。これらの投与バッ
チ組換え醗酵中で測定された33モルO2/gメタノールとい
う典型的な酸素使用は、野生型P.pastorisの連続醗酵の
場合に報告されている30モルO2/gメタノールよりも若干
高い。このように、8−リットル容量での投与速度100m
l/hメタノールは330モルO2/リットル/hの酸素転移速度
を必要とするであろう。メタノール投与速度を減らすこ
とによって低い酸素転移能の醗酵器に醗酵を適応させる
ことができる。著るしく低い酸素転移能の醗酵器への適
応の効果を験べるために、15−リットル醗酵器中で50ml
/hおよび25ml/hのメタノール投与速度におけるhEGF1−4
8の産生を測定した。このような投与速度の減少は、1
回あたり約5gまでは産生するhEGF1−48の量に有意の差
を生じさせなかった。しかし、5gを産生するに必要な時
間は100ml/hよりも25ml/hの方が長かった。このよう
に、醗酵プロセスは収率が減少することなくどんな醗酵
器にも容易に適応させることができるが、生産性は酸素
転移の効率が低い醗酵器では低くなるであろう。
250−リットル醗酵 P.pastoris中でのEGF産生を250−リットルパイロット
プラント醗酵器(New Brunswick Scientific,Edison,N
J)にまで規模拡大した。それに比例したメタノール投
与のスケールアップは1.7リットル/hになるだろう;し
かし、予測されるように、まず酸素転移能によってメタ
ノール投与速度はこの速度の半分に制限される。したが
って、操作圧を5psigから10psigに増やし、空気噴霧に
酸素を混入して酸素転移を増やしてより高いメタノール
投与速度にする。このように変えることでメタノール投
与速度が1.2リットル/hにまで増大する。実験室での研
究を基礎にして、醗酵器を18時間長く運転することによ
ってこのような低い投与速度で体積測定上の収率を維持
することができる。
プラント醗酵器(New Brunswick Scientific,Edison,N
J)にまで規模拡大した。それに比例したメタノール投
与のスケールアップは1.7リットル/hになるだろう;し
かし、予測されるように、まず酸素転移能によってメタ
ノール投与速度はこの速度の半分に制限される。したが
って、操作圧を5psigから10psigに増やし、空気噴霧に
酸素を混入して酸素転移を増やしてより高いメタノール
投与速度にする。このように変えることでメタノール投
与速度が1.2リットル/hにまで増大する。実験室での研
究を基礎にして、醗酵器を18時間長く運転することによ
ってこのような低い投与速度で体積測定上の収率を維持
することができる。
醗酵器の播種から収穫まで、250−リットル醗酵器は8
0時間稼働した。このような醗酵は45リットルのメタノ
ールを消費し、50±3gのhEGF1−48を含む透明なブイヨ
ンを遠心することによって再現性の良い回収ができた。
250−リットル規模でのメタノール投与1リットル当り
のhEGF1−48の産生は実験室規模でのそれと同じであっ
た。
0時間稼働した。このような醗酵は45リットルのメタノ
ールを消費し、50±3gのhEGF1−48を含む透明なブイヨ
ンを遠心することによって再現性の良い回収ができた。
250−リットル規模でのメタノール投与1リットル当り
のhEGF1−48の産生は実験室規模でのそれと同じであっ
た。
D.パイロット規模精製 パイロット規模で(250−リットル醗酵器)、hEGFの
回収と精製をhEGF1−48のための迅速アイソクラティッ
クHPLC定量法でモニターした。ブイヨン中でhEGF1−48
は断然圧倒的に多いペプチドであるということから精製
は非常に容易であった。250−リットル稼働の一つの端
からのブイヨンの試料のHPLCプロフィルはただ1つの主
要ペプチドピークを示した。最初の回収ステップでその
ペプチドは逆相樹脂上への吸着によって200リットルの
透明ブイヨンから取り除かれた。吸着はバッチ方式で段
階的に実施した。
回収と精製をhEGF1−48のための迅速アイソクラティッ
クHPLC定量法でモニターした。ブイヨン中でhEGF1−48
は断然圧倒的に多いペプチドであるということから精製
は非常に容易であった。250−リットル稼働の一つの端
からのブイヨンの試料のHPLCプロフィルはただ1つの主
要ペプチドピークを示した。最初の回収ステップでその
ペプチドは逆相樹脂上への吸着によって200リットルの
透明ブイヨンから取り除かれた。吸着はバッチ方式で段
階的に実施した。
EGFの90%以上が逆相樹脂に結合したあと、樹脂を10
μ網目スクリーンで保持した円筒を通じてブイヨンと樹
脂を吸み上げた。樹脂を0.05M酢酸で洗滌し、ついでEGF
を4から8リットルの溶離液で溶出し、この場合もとの
ブイヨンの容積からほとんど2桁の大きさほどの減少が
達成されるようにする。この迅速な容積減少によって後
半段階での液体の操作を減らせる。着色汚染物を除去す
るための陽イオン交換樹脂上での吸着−脱着ステップを
行うと、そのあとhEGF1−48は全ペプチドの85%以上に
なることが分析HPLCでわかる。ついでhEGF1−48を分離
用HPLCでクロマトにかけ、各画分を分析HPLCで分析し、
選択画分を貯える。HPLCに6.7gEGFを含む一定量を負荷
した。各画分中のEGFの回収は100%であった;後半の画
分はより高い純度をもっていた。純度基準をぐんと高
く、たとえば99%以上に設定したとすれば、貯蔵できな
い画分中でのかなりのロスを避けるためにHPLCの負荷を
減らすべきであろうということになりそうである。
μ網目スクリーンで保持した円筒を通じてブイヨンと樹
脂を吸み上げた。樹脂を0.05M酢酸で洗滌し、ついでEGF
を4から8リットルの溶離液で溶出し、この場合もとの
ブイヨンの容積からほとんど2桁の大きさほどの減少が
達成されるようにする。この迅速な容積減少によって後
半段階での液体の操作を減らせる。着色汚染物を除去す
るための陽イオン交換樹脂上での吸着−脱着ステップを
行うと、そのあとhEGF1−48は全ペプチドの85%以上に
なることが分析HPLCでわかる。ついでhEGF1−48を分離
用HPLCでクロマトにかけ、各画分を分析HPLCで分析し、
選択画分を貯える。HPLCに6.7gEGFを含む一定量を負荷
した。各画分中のEGFの回収は100%であった;後半の画
分はより高い純度をもっていた。純度基準をぐんと高
く、たとえば99%以上に設定したとすれば、貯蔵できな
い画分中でのかなりのロスを避けるためにHPLCの負荷を
減らすべきであろうということになりそうである。
HPLC段階で試料中に導入されたアセトニトリルは陽イ
オン交換樹脂へEGFを結合させて0.05M酢酸で洗滌するこ
とによって除去する。この段階で大部分のトリフルオロ
酢酸(TFA)も除去される。TFAは酢酸塩として凍結乾燥
した最終産物の0.1%以下である。得られた最終産物は
ニックの入らないhEGF1−48の精製酢酸塩である。凍結
乾燥の前にEGFは0.2μの膜を通して濾過滅菌した。
オン交換樹脂へEGFを結合させて0.05M酢酸で洗滌するこ
とによって除去する。この段階で大部分のトリフルオロ
酢酸(TFA)も除去される。TFAは酢酸塩として凍結乾燥
した最終産物の0.1%以下である。得られた最終産物は
ニックの入らないhEGF1−48の精製酢酸塩である。凍結
乾燥の前にEGFは0.2μの膜を通して濾過滅菌した。
アセトニトリル除去に用いた陽イオン交換吸着−脱着
手続きは脱色段階で完全な回収がみられた手続きと同じ
ものである。この手続きによる全般的な経験を基礎にす
れば、通常95%以上の好回収が得られる。こうして、25
0−リットル規模での日常業務的操作で、30g以上の精製
EGFのバッチをここに記載したプロセスで産生すること
が期待される。
手続きは脱色段階で完全な回収がみられた手続きと同じ
ものである。この手続きによる全般的な経験を基礎にす
れば、通常95%以上の好回収が得られる。こうして、25
0−リットル規模での日常業務的操作で、30g以上の精製
EGFのバッチをここに記載したプロセスで産生すること
が期待される。
実験方法 A.上皮成長因子のEGF生産菌株 P.pastorisの3種類の異なった組換え菌株について、
hEGFの生産の試験を行った。指摘したように、2種類の
菌種は、それぞれ、宿主の菌種GS115のAOX1遺伝子座に
組込まれたEGF1−53をコードするhEGF発現カセットの、
2つまたは4つのコピーを含んでいた。3番目の菌種G
+EGF206S10は、宿主菌種GS115のH1S4遺伝子座に組込ま
れたEGF1−48をコードするhEGFのカセットの6つのコピ
ーを含んでいる。各発現カセットは、P.pastorisアルコ
ールオキシダーゼAOX1促進剤、また調節配列、hEGF1−5
3、hEGF1−53とhEGF1−48をそれぞれエンコードする合
成遺伝子に融合したS.cerevisiaeα−交配因子プレプロ
リーダー配列をコードするDNA配列(図7)、そしてま
たAOX1転写終結配列を含んでいる。形質転換DNAはま
た、P.pastoris H1S4配列を含んでいる。
hEGFの生産の試験を行った。指摘したように、2種類の
菌種は、それぞれ、宿主の菌種GS115のAOX1遺伝子座に
組込まれたEGF1−53をコードするhEGF発現カセットの、
2つまたは4つのコピーを含んでいた。3番目の菌種G
+EGF206S10は、宿主菌種GS115のH1S4遺伝子座に組込ま
れたEGF1−48をコードするhEGFのカセットの6つのコピ
ーを含んでいる。各発現カセットは、P.pastorisアルコ
ールオキシダーゼAOX1促進剤、また調節配列、hEGF1−5
3、hEGF1−53とhEGF1−48をそれぞれエンコードする合
成遺伝子に融合したS.cerevisiaeα−交配因子プレプロ
リーダー配列をコードするDNA配列(図7)、そしてま
たAOX1転写終結配列を含んでいる。形質転換DNAはま
た、P.pastoris H1S4配列を含んでいる。
P.pastorisの組換えhEGF−生産菌株は、2,5または6
つのhEGF発現カセットを含むベクターをもった栄養要求
性His−Pichia宿主菌株GS115の形質転換によって発生し
た。2つのhEGF1−53発現カセットからなる発現ベクタ
ーは、指摘したように、PA0817であり、また5つのhEGF
1−53カセットをもつものはPEGF819である。6つのhEGF
1−48カセットからなる発現ベクターは、PEGF206と呼ば
れる。
つのhEGF発現カセットを含むベクターをもった栄養要求
性His−Pichia宿主菌株GS115の形質転換によって発生し
た。2つのhEGF1−53発現カセットからなる発現ベクタ
ーは、指摘したように、PA0817であり、また5つのhEGF
1−53カセットをもつものはPEGF819である。6つのhEGF
1−48カセットからなる発現ベクターは、PEGF206と呼ば
れる。
Pichia pastoris菌株GS115は、これらのベクターに
よる形質転換のための宿主であった。
よる形質転換のための宿主であった。
培養菌の寄託 P.pastoris菌株GS115の能力のある培養菌は、ブタペ
スト條約の約定に基づき、1987年8月15日に米国のメリ
ーランド、ロックビルのアメリカン基準培養菌保存機関
(“ATCC")に預けられ、1990年4月5日付け発行のPCT
特許公報番号WO90/03431により文書で証明されたように
ATCC受託番号20864に指定され文献で引用してある。消
化されないベクターのPA0817とPEGF819及び線型ベクタ
ーのPEGF206は、スフェロプラスト法〔文献に引用、Cre
gg et al.,Mol.Cell.Biol.5,3376−3385(1985)〕でGS
115に転換した。サザンハイブリッド形成による選別と
分析の後に次の菌株を同定した:菌種G+EGF817S1は、
AOX1遺伝子座に組込まれたhEGF1−53−コード化カセッ
トの2つのコピーを含んでいる;菌種G+EGF819S4は、
AOX1遺伝子座に組込まれたhEGF1−53コード化カセット
の4つのコピー(形質転換中、組換えによる5つのコピ
ープラスミドベクターの中1つのコピーを失った)を含
み、また、菌種G+EGF206S10は、HIS4遺伝子座に組込
まれたhEGF1−48−コード化カセットの6つのコピーを
含んでいる。
スト條約の約定に基づき、1987年8月15日に米国のメリ
ーランド、ロックビルのアメリカン基準培養菌保存機関
(“ATCC")に預けられ、1990年4月5日付け発行のPCT
特許公報番号WO90/03431により文書で証明されたように
ATCC受託番号20864に指定され文献で引用してある。消
化されないベクターのPA0817とPEGF819及び線型ベクタ
ーのPEGF206は、スフェロプラスト法〔文献に引用、Cre
gg et al.,Mol.Cell.Biol.5,3376−3385(1985)〕でGS
115に転換した。サザンハイブリッド形成による選別と
分析の後に次の菌株を同定した:菌種G+EGF817S1は、
AOX1遺伝子座に組込まれたhEGF1−53−コード化カセッ
トの2つのコピーを含んでいる;菌種G+EGF819S4は、
AOX1遺伝子座に組込まれたhEGF1−53コード化カセット
の4つのコピー(形質転換中、組換えによる5つのコピ
ープラスミドベクターの中1つのコピーを失った)を含
み、また、菌種G+EGF206S10は、HIS4遺伝子座に組込
まれたhEGF1−48−コード化カセットの6つのコピーを
含んでいる。
B・発酵計画 15リットル発酵(15リットルのバイオラヒテ発酵槽)
は、4リットルの基礎塩〔52ml/の85%燐酸、1.8g/
二水硫酸カルシウム、28.6g/硫酸カリウム、23.4g/
七水硫酸マグネシウム、6.5g/水酸化カリウム〕と400
gのグリセリンを含む6リットル容量で開始した。殺菌
後、25mlのPTM1微量塩〔6.0g/五水第一硫酸銅、0.08g
/沃化ナトリウム、3.0g/一水硫酸マグネシウム、0.
2g/二水モリブデンナトリウム、20g/塩化亜鉛、0.0
2g/ホウ酸、0.5g/塩化コバルト、65.0g/七水硫酸
第一鉄、0.2g/ビオチン及び5.0ml/硫酸(濃厚)〕
を添加し、pHを調整し、その後発酵中アンモニアガスを
添加して5.0に維持した。過剰の泡立ちは5%ストラク
トルJ673泡消剤を添加して調整した。発酵は、酵母窒素
ベース(YNB)、2%グリセリン、0.1M燐酸カリウム、p
H6で、EGF−発現菌株の500mlの一夜培養{OD600=1か
ら4}によって接種した。溶解した酸素は、空気流入速
度を20リットル/分まで、また撹拌を1000rpmまで、あ
るいはまた発酵中の発酵槽の圧力を1.5バールまで増加
することによって20%に維持した。
は、4リットルの基礎塩〔52ml/の85%燐酸、1.8g/
二水硫酸カルシウム、28.6g/硫酸カリウム、23.4g/
七水硫酸マグネシウム、6.5g/水酸化カリウム〕と400
gのグリセリンを含む6リットル容量で開始した。殺菌
後、25mlのPTM1微量塩〔6.0g/五水第一硫酸銅、0.08g
/沃化ナトリウム、3.0g/一水硫酸マグネシウム、0.
2g/二水モリブデンナトリウム、20g/塩化亜鉛、0.0
2g/ホウ酸、0.5g/塩化コバルト、65.0g/七水硫酸
第一鉄、0.2g/ビオチン及び5.0ml/硫酸(濃厚)〕
を添加し、pHを調整し、その後発酵中アンモニアガスを
添加して5.0に維持した。過剰の泡立ちは5%ストラク
トルJ673泡消剤を添加して調整した。発酵は、酵母窒素
ベース(YNB)、2%グリセリン、0.1M燐酸カリウム、p
H6で、EGF−発現菌株の500mlの一夜培養{OD600=1か
ら4}によって接種した。溶解した酸素は、空気流入速
度を20リットル/分まで、また撹拌を1000rpmまで、あ
るいはまた発酵中の発酵槽の圧力を1.5バールまで増加
することによって20%に維持した。
最初のグリセリン供給量が消費された後、12ml/のP
TM1微量塩を含む50%のグリセリンの供給を120ml/hの速
度で開始した;グリセリン供給を6時間続けた時点で、
100%メタノール+12ml/PTM1微量塩のメタノール供給
を20ml/hの速度で開始した。メタノール供給は、100ml/
hになるまで30分に10%づつ増加した。発酵をその後25
〜35時間継した。
TM1微量塩を含む50%のグリセリンの供給を120ml/hの速
度で開始した;グリセリン供給を6時間続けた時点で、
100%メタノール+12ml/PTM1微量塩のメタノール供給
を20ml/hの速度で開始した。メタノール供給は、100ml/
hになるまで30分に10%づつ増加した。発酵をその後25
〜35時間継した。
溶解酸素濃度が20%以上の空気飽和状態に維持される
ように最終メタノール供給速度を制限した以外は、2リ
ットルと250リットル発酵の條件は15リットルの発酵槽
から比例的に計算した。2リットルと250リットル発酵
槽中で、pHはアンモニアよりもむしろ水酸化アンモニウ
ムで調整し、また250リットル発酵槽では、空気散布
は、いくつかの実験で酸素を補充した。
ように最終メタノール供給速度を制限した以外は、2リ
ットルと250リットル発酵の條件は15リットルの発酵槽
から比例的に計算した。2リットルと250リットル発酵
槽中で、pHはアンモニアよりもむしろ水酸化アンモニウ
ムで調整し、また250リットル発酵槽では、空気散布
は、いくつかの実験で酸素を補充した。
C.分析HPLC HPLCで分析される肉汁試料は、細胞を除くためにミク
ロ遠心機で3分間遠心分離処理を行った。逆相HPLCは、
C18保護カラムを備えたウオーターズボンドパックC18
(0.25×30cm)カラムで行った。移動相Aは、脱イオン
水中の重量換算で0.1%のTFAからなり、移動相Bは、95
%アセトニトリル/0.1%TFAを含む5%水であった。カ
ラムは、各処理前に、80%Aと20%Bの混合液を流速1m
l/分で20分間処理して平衡状態にした。
ロ遠心機で3分間遠心分離処理を行った。逆相HPLCは、
C18保護カラムを備えたウオーターズボンドパックC18
(0.25×30cm)カラムで行った。移動相Aは、脱イオン
水中の重量換算で0.1%のTFAからなり、移動相Bは、95
%アセトニトリル/0.1%TFAを含む5%水であった。カ
ラムは、各処理前に、80%Aと20%Bの混合液を流速1m
l/分で20分間処理して平衡状態にした。
各分析時間は50分であった。最初の5分間は、80%
A、20%Bを無勾配で流した;次にBの濃度を25分間に
30%Bまで直線的に増加させた;そして最後にBの濃度
を最後の20分間に55%まで直線的に増加させた。UV吸収
は210nmでモニターを行った。色々な場所で用いた異な
ったHPLC系は同じような結果を示した。
A、20%Bを無勾配で流した;次にBの濃度を25分間に
30%Bまで直線的に増加させた;そして最後にBの濃度
を最後の20分間に55%まで直線的に増加させた。UV吸収
は210nmでモニターを行った。色々な場所で用いた異な
ったHPLC系は同じような結果を示した。
より迅速な分析HPLC法が、パイロット規模におけるプ
ロセス制御で開発された。迅速な方法は、72%A、28%
Bの無勾配條件で10分で行われた。
ロセス制御で開発された。迅速な方法は、72%A、28%
Bの無勾配條件で10分で行われた。
D.分析マススペクトル法 小量のEGF1−47、EGF1−48、EGF1−51及びEGF1−52を
逆相HPLCにより発酵肉汁から精製した。これらの精製試
料を高速原子衝撃マススペクトル法で分析した。
逆相HPLCにより発酵肉汁から精製した。これらの精製試
料を高速原子衝撃マススペクトル法で分析した。
E.生物活性分析 hEGF1−48によるマイトジエン(すなわち細胞複製)
刺戟は、3つの細胞系について、トリチウム化されたチ
ミジンの摂取量で決定された。マウスのバルブ3T3細
胞、C3H10T 1/2細胞及び正常ラットの腎臓繊維芽細胞
(NRK−49F)細胞を、5%コロラド子牛血清(コロラド
血清会社)を含むDMEM(4.5g/グルコーズ)、フェノ
ールレッド−フリー中の24のウエルプレート中に置い
た。細胞は5%炭酸ガス雰囲気中に37℃で増殖させた。
培地は3日毎に変えた。細胞は、3日か4日で集密状態
に達し、分析前24〜48時間の間集密状態で残すようにし
た。培地を除き、0.1%BSA(シグマ)と10U/mlのペニシ
リン/ストレプトマイシン(ギブコ)を含むDMEMと取り
替えた。細胞を22時間血清欠乏状態にした後、EGF1−53
とEGF1−48を0.0から30.0nMの用量範囲で添加し24時間
おいた。稀釈液は、アミノ酸分析で濃度が決められた各
EGF種の保存溶液から作られた。刺戟を最大にするた
め、細胞を5%子牛血清で培養した。24時間の培養期間
後、〔3H〕チミジン(アマーシャム)の100,000cpm/ウ
エルを添加し、プレートを34℃で90分培養した。次に細
胞を1.5mlの冷たいPBSで洗い、その後1mlの冷たい固定
液(50%メタノール、10%酢酸及び40%PBS)により4
℃で20分間培養した。固定液を吸い出し、1%SDSの0.4
mlと取り替えた。プレートを軌道振とう機に15分間また
は細胞が脱離するまで置いた。細胞懸濁液を次にシンチ
レーション瓶に移し、10mlのシンチレーション流体(シ
ンチバースBD、フイッシャーサイエンティフィック)を
添加した。瓶を渦状にしてベータカウンター(LKB121
9、ラックベータ)に置いた。これらの分析により、無
損傷hEGF1−48は、hEGF1−53のそれと同等のマイトジエ
ン活性を示した。
刺戟は、3つの細胞系について、トリチウム化されたチ
ミジンの摂取量で決定された。マウスのバルブ3T3細
胞、C3H10T 1/2細胞及び正常ラットの腎臓繊維芽細胞
(NRK−49F)細胞を、5%コロラド子牛血清(コロラド
血清会社)を含むDMEM(4.5g/グルコーズ)、フェノ
ールレッド−フリー中の24のウエルプレート中に置い
た。細胞は5%炭酸ガス雰囲気中に37℃で増殖させた。
培地は3日毎に変えた。細胞は、3日か4日で集密状態
に達し、分析前24〜48時間の間集密状態で残すようにし
た。培地を除き、0.1%BSA(シグマ)と10U/mlのペニシ
リン/ストレプトマイシン(ギブコ)を含むDMEMと取り
替えた。細胞を22時間血清欠乏状態にした後、EGF1−53
とEGF1−48を0.0から30.0nMの用量範囲で添加し24時間
おいた。稀釈液は、アミノ酸分析で濃度が決められた各
EGF種の保存溶液から作られた。刺戟を最大にするた
め、細胞を5%子牛血清で培養した。24時間の培養期間
後、〔3H〕チミジン(アマーシャム)の100,000cpm/ウ
エルを添加し、プレートを34℃で90分培養した。次に細
胞を1.5mlの冷たいPBSで洗い、その後1mlの冷たい固定
液(50%メタノール、10%酢酸及び40%PBS)により4
℃で20分間培養した。固定液を吸い出し、1%SDSの0.4
mlと取り替えた。プレートを軌道振とう機に15分間また
は細胞が脱離するまで置いた。細胞懸濁液を次にシンチ
レーション瓶に移し、10mlのシンチレーション流体(シ
ンチバースBD、フイッシャーサイエンティフィック)を
添加した。瓶を渦状にしてベータカウンター(LKB121
9、ラックベータ)に置いた。これらの分析により、無
損傷hEGF1−48は、hEGF1−53のそれと同等のマイトジエ
ン活性を示した。
F.250リットル規模での精製計画 ヒトEGF含有肉汁は、アルファ−ラバルBTP×205積重
ねディスク中で、間欠放出、約13,000×gの連続遠心分
離で、3LPMの供給速度と40秒のシュート時間(すなわ
ち、40秒の放出間隔)で細胞から分離した。細胞濃度を
元の容量まで脱イオン水で稀釈し、前と同様に遠心分離
した。2回の分離から得たきれいな肉汁を一緒にして、
再び20分のシュート時間で6LPM供給速度の遠心分離によ
ってきれいにした。
ねディスク中で、間欠放出、約13,000×gの連続遠心分
離で、3LPMの供給速度と40秒のシュート時間(すなわ
ち、40秒の放出間隔)で細胞から分離した。細胞濃度を
元の容量まで脱イオン水で稀釈し、前と同様に遠心分離
した。2回の分離から得たきれいな肉汁を一緒にして、
再び20分のシュート時間で6LPM供給速度の遠心分離によ
ってきれいにした。
ヒトEGFは、2倍量のメタノール(ml/g)中で湿った
逆相樹脂の段階的添加によって、処理した肉汁から取除
いた。ビダック281TPB15〜20の各200g(実験1は300g)
の2個の分割量とその後の各300gの分割量を肉汁に加
え、それぞれの添加後に15分間撹拌した。各樹脂添加
後、肉汁中に残った結合しないEGFの量を迅速分析HPLC
法で測定した。結合せずに残ったEGFが開始時の10%よ
りも少なくなるまで、さらに樹脂分割量を添加した。
逆相樹脂の段階的添加によって、処理した肉汁から取除
いた。ビダック281TPB15〜20の各200g(実験1は300g)
の2個の分割量とその後の各300gの分割量を肉汁に加
え、それぞれの添加後に15分間撹拌した。各樹脂添加
後、肉汁中に残った結合しないEGFの量を迅速分析HPLC
法で測定した。結合せずに残ったEGFが開始時の10%よ
りも少なくなるまで、さらに樹脂分割量を添加した。
底の支持部に10μメッシュふるいをもったカラム(30
cm直径、アミコン)に、ポンプによって樹脂…肉汁混合
液を通し、肉汁から樹脂を分離した;頂部のふるいは処
理前に取りはづした。肉汁がカラムを通過した後、頂部
ふるいを戻し、樹脂を0.05M酢酸で洗浄した。次に、3ml
/氷酢酸で酸性にした38%エタノールの4リットル分
割量2個でEGFを溶出した。0.06mM酢酸中で平衡状態の
カチオン交換樹脂(マクロソルブKAX−CM樹脂、スター
リングオルガニクス)の6リットルを含むカラム中に、
25gEGF以下の量を含んだ分割量を加えることによって溶
出液を脱色した。次に、EGFを0.3M酢酸アンモニウム12
リットルでカラムから溶出し、カラムは、業者の推せん
のように、追加分割量の脱色前に1Mの酢酸ナトリウムと
0.1Mの氷酢酸ナトリウムで再生した。
cm直径、アミコン)に、ポンプによって樹脂…肉汁混合
液を通し、肉汁から樹脂を分離した;頂部のふるいは処
理前に取りはづした。肉汁がカラムを通過した後、頂部
ふるいを戻し、樹脂を0.05M酢酸で洗浄した。次に、3ml
/氷酢酸で酸性にした38%エタノールの4リットル分
割量2個でEGFを溶出した。0.06mM酢酸中で平衡状態の
カチオン交換樹脂(マクロソルブKAX−CM樹脂、スター
リングオルガニクス)の6リットルを含むカラム中に、
25gEGF以下の量を含んだ分割量を加えることによって溶
出液を脱色した。次に、EGFを0.3M酢酸アンモニウム12
リットルでカラムから溶出し、カラムは、業者の推せん
のように、追加分割量の脱色前に1Mの酢酸ナトリウムと
0.1Mの氷酢酸ナトリウムで再生した。
各8gEGF以下の量を含むカチオン交換カラムから得た
溶出液の分割量は、調整用HPLC(ウオーターズデルタプ
レプ、モデル3000)の2インチ径の放射状加圧ウオータ
ーズC18カラムに加えた。カラムを、9部のAと1部の
B(90%A、10%B、分析HPLCで述べたのと同様の組
成)の混合液で洗浄した;EGFは、Bを10%から25%に増
加させた40分の直線勾配で溶出した。15分から30分の間
の試料(40ml)を集め、EGF純度を分析HPLCで検定し
た。最終純度が95%以上になるように試料を選別し一緒
にした。アセトニトリルを除くために、一緒にしたフラ
クションを、6リットルのカチオン交換カラム(マクロ
ソルブKAX−CM樹脂)に加え、溶出液中のアセトニトリ
ル濃度が、ガスクロマトグラフ法による測定で10ppm以
下になるように0.05M酢酸で洗浄した。EGFは0.3M酢酸ア
ンモニウムで溶出した。溶出液は0.2μフィルターを通
して濾過し、最終水分含量が8%になるように凍結乾燥
した。得られた生成物は純粋な、ニックの入らないhEGF
1−48であった。
溶出液の分割量は、調整用HPLC(ウオーターズデルタプ
レプ、モデル3000)の2インチ径の放射状加圧ウオータ
ーズC18カラムに加えた。カラムを、9部のAと1部の
B(90%A、10%B、分析HPLCで述べたのと同様の組
成)の混合液で洗浄した;EGFは、Bを10%から25%に増
加させた40分の直線勾配で溶出した。15分から30分の間
の試料(40ml)を集め、EGF純度を分析HPLCで検定し
た。最終純度が95%以上になるように試料を選別し一緒
にした。アセトニトリルを除くために、一緒にしたフラ
クションを、6リットルのカチオン交換カラム(マクロ
ソルブKAX−CM樹脂)に加え、溶出液中のアセトニトリ
ル濃度が、ガスクロマトグラフ法による測定で10ppm以
下になるように0.05M酢酸で洗浄した。EGFは0.3M酢酸ア
ンモニウムで溶出した。溶出液は0.2μフィルターを通
して濾過し、最終水分含量が8%になるように凍結乾燥
した。得られた生成物は純粋な、ニックの入らないhEGF
1−48であった。
説明は、hEGFを生産する詳細な方法の中に、そして特
に純粋な、ニックの入らない形のhEGF1−48について示
してある。
に純粋な、ニックの入らない形のhEGF1−48について示
してある。
発明は、特別な実施例の観点から詳細な説明を行った
が、この明細書の思想と範囲内での妥当な変化と修正
は、この明細書と附属の請求範囲によって予想される。
が、この明細書の思想と範囲内での妥当な変化と修正
は、この明細書と附属の請求範囲によって予想される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アマラント,タンチム イスラエル国76 100 レホボト,ラム バム ストリート 68 (72)発明者 ググリエッタ,アントニオ アメリカ合衆国48105 ミシガン州アン アーバー,ナンバー 137,ウインド ウッド ドライブ 2750 (56)参考文献 特開 昭60−231617(JP,A) 特開 昭63−77823(JP,A) 米国特許3917824(US,A) MOLECULAR PHARMAC OLOGY(1980)Vol.17,No. 3,p.314−320 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07K 14/485 C12P 21/00 - 21/02 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)
Claims (3)
- 【請求項1】ポリペプチド鎖にニックが入っていない、
純粋なhEGF1−48、その近隣の純粋なhEGF1−47とhEGF1
−49同属体及び医薬として許容しうるそれらの塩からな
る群から選ばれるポリペプチド。 - 【請求項2】医薬として有効な量の請求の範囲第1項記
載のポリペプチドおよび医薬として許容しうる稀釈剤ま
たは担体を包含する、胃腸粘膜の疾患を含むびらん性及
び炎症性粘膜疾患の予防または管理または治療のための
投与量形態の医薬組成物。 - 【請求項3】hEGF1−48またはその同属体はニックが入
っていない請求の範囲第2項の組成物。
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US561,525 | 1990-08-02 | ||
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US591,339 | 1990-10-01 | ||
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ES (1) | ES2145740T3 (ja) |
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US5814308A (en) * | 1996-03-26 | 1998-09-29 | Zhang; Ke | Methods for the treatment of gastrointestinal tract disorders |
US6579308B1 (en) | 2000-11-28 | 2003-06-17 | Scimed Life Systems, Inc. | Stent devices with detachable distal or proximal wires |
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---|---|---|---|---|
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IE38892B1 (en) * | 1973-03-28 | 1978-06-21 | Ici Ltd | Pharmaceutical compositions |
GB1461105A (en) * | 1974-09-11 | 1977-01-13 | Ici Ltd | Gastric acid-inhibiting polypeptide |
IE53166B1 (en) * | 1980-08-05 | 1988-08-03 | Searle & Co | Synthetic urogastrone gene,corresponding plasmid recombinants,transformed cells,production thereof and urogastrone expression |
GB8409960D0 (en) * | 1984-04-17 | 1984-05-31 | Searle & Co | Therapeutic method |
GB8509448D0 (en) * | 1985-04-12 | 1985-05-15 | Ici Plc | Urogastrone |
JPS6377823A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-08 | Fujisawa Pharmaceut Co Ltd | 抗癌剤 |
JPH04501662A (ja) * | 1988-09-26 | 1992-03-26 | ザ・サルク・インスティチュート・バイオテクノロジー/インダストリアル・アソシエイツ・インコーポレーテッド | 混合給送組換え酵母発酵 |
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- 1991-07-30 EP EP91917666A patent/EP0541726B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-30 AU AU86445/91A patent/AU660421B2/en not_active Ceased
- 1991-07-30 AT AT91917666T patent/ATE190628T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-07-30 DE DE69132050T patent/DE69132050T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1991-08-01 PT PT98538A patent/PT98538B/pt not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-06-13 GR GR20000401336T patent/GR3033649T3/el not_active IP Right Cessation
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IE912738A1 (en) | 1992-02-12 |
EP0541726A4 (en) | 1993-12-29 |
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PT98538A (pt) | 1992-06-30 |
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EP0541726B1 (en) | 2000-03-15 |
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