JP5117486B2 - 高純度可溶性トロンボモジュリンの製造方法 - Google Patents

高純度可溶性トロンボモジュリンの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、酸性下において生成し得る可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含有しない高純度可溶性トロンボモジュリンの製造方法に関する。
技術背景
トロンボモジュリンは、トロンビンと特異的に結合しトロンビンの血液凝固活性を阻害すると同時にトロンビンのプロテインC活性化能を著しく促進する作用を有する物質として知られ、強力な血液凝固阻害作用を有することが知られている。トロンビンによる凝固時間を延長することや、トロンビンによる血小板凝集を抑制することが知られている。プロテインCは、血液凝固線溶系において重要な役割を演じているビタミンK依存性の蛋白質であり、トロンビンの作用により活性化され、活性化プロテインCとなる。この活性化プロテインCは、生体内で血液凝固系因子の活性型第V因子、及び活性型第VIII因子を失活させ、また血栓溶解作用を有するプラスミノゲンアクチベーターの産生に関与していることが知られている(非特許文献1)。したがって、トロンボモジュリンは、このトロンビンによるプロテインCの活性化を促進して抗血液凝固剤又は血栓溶解剤として有用であるとされており、凝固亢進を伴う疾患の治療、予防に有効であるという動物実験についての報告もある(非特許文献2)。
従来、トロンボモジュリンは、ヒトをはじめとする種々の動物種の血管内皮細胞上に発現している糖蛋白質として発見取得され、その後、クローニングに成功した。即ち、遺伝子工学的手法を用いてヒト肺cDNAライブラリーからシグナルペプチドを含むヒトトロンボモジュリン前駆体の遺伝子をクローニングし、そしてトロンボモジュリンの全遺伝子配列を解析し、シグナルペプチド(通常は、18アミノ酸残基が例示される)を含む575残基のアミノ酸配列が明らかにされている(特許文献1)。シグナルペプチドが切断されたマチュアなトロンボモジュリンは、そのマチュアなペプチドのN末端側よりN末端領域(1−226番目:シグナルペプチドが18アミノ酸残基であると考えた場合の位置表示、以下同じ)、6つのEGF様構造をもつ領域(227−462番目)、O型糖鎖付加領域(463−498番目)、膜貫通領域(499−521番目)、そして細胞質内領域(522−557番目)の5つの領域から構成されており、そして全長のトロンボモジュリンと同じ活性を有する部分(すなわち、最小活性単位)としては、6つのEGF様構造を持つ領域のうち、主にはN末端側から4,5,6番目のEGF様構造からなる部分であることが知られている(非特許文献3)。
全長のトロンボモジュリンは界面活性剤の存在下でないと溶解し難く、製剤としては界面活性剤の添加が必須であるのに対して、界面活性剤の非存在下でもきれいに溶解することができる可溶性トロンボモジュリンが存在する。可溶性トロンボモジュリンは、少なくとも、膜貫通領域の一部又は全部を含有せしめないように調製すればよく、例えば、N末端領域と6つのEGF様構造をもつ領域とO型糖鎖付加領域の3つの領域のみからなる(即ち、配列番号1の第19〜516位のアミノ酸配列からなる)可溶性トロンボモジュリンは、組換え技術の応用により取得できること、そしてその組換え体可溶性トロンボモジュリンは、天然のトロンボモジュリンの活性を有していることが確認されている(特許文献1)。他に可溶性トロンボモジュリンの例としていくつかの報告がある(特許文献2〜9)。あるいは天然型としてヒト尿由来の可溶性トロンボモジュリン等も例示される(特許文献10、11)。
因みに、遺伝子においては、自然の変異又は取得時の変異により、多くのケースで認められる通り、ヒトにおいても多型性の変異が見つけられており、上述の575残基のアミノ酸配列からなるヒトトロンボモジュリン前駆体の第473位のアミノ酸においてValであるものと、Alaであるものが現在確認されている。このアミノ酸をコードする塩基配列においては、第1418位において、それぞれTとCとの変異に相当する(非特許文献4)。しかし、活性及び物性においては、全く相違なく、両者は実質的に同一と判断できる。
トロンボモジュリンはDICの治療において効果があることが報告されている(非特許文献5)。トロンボモジュリンの用途としては上述の他に、例えば、急性冠動脈症候群(ACS)、血栓症、末梢血管閉塞症、閉塞性動脈硬化症、血管炎、心臓手術に続発する機能性障害、臓器移植の合併症、狭心症、一過性脳虚血発作、妊娠中毒症、糖尿病、肝VOD(Liver veno−occlusive disease;劇症肝炎や骨髄移植後の肝静脈閉塞症)、深部静脈血栓症(DVT;Deep venous thrombosis)等や、さらには成人呼吸窮迫症候群(ARDS;Adult respiratory distress syndrome)の疾患の治療及び予防に用いられることが期待されている。
トロンボモジュリンの変性体としては、凍結乾燥工程において生成される凝集体及び凍結乾燥状態において長期保存中に生成される凝集体が知られている(特許文献12〜16)。
医薬品への利用を考え、工業的レベルとして可溶性トロンボモジュリンを製造する方法としては、例えば精製工程としてトロンボモジュリンに対する抗体を担持させたアフィニティークロマトグラフィーを用いる方法、更にアフィニティークロマトグラフィーにより得られた該可溶性トロンボモジュリンを、比伝導度25〜34ms/cm、pH3〜4の条件下にて、陽イオン交換体と接触させる工程において、素通り画分として該可溶性トロンボモジュリンを取得することを特徴とする血清由来物及び抗体由来物を実質的に含有しない高純度可溶性トロンボモジュリンの製造方法(特許文献17)、人尿トロンボモジュリン含有試料をトロンビン結合アフィニティークロマトグラフィーで予備精製し、次いでヒドロキシアパタイトを吸着剤とする吸着クロマトグラフィーで精製することを特徴とするトロンボモジュリンの精製方法(特許文献18)が知られている。
特開昭64−6219号公報 特開平2−255699号公報 特開平3−133380号公報 特開平3−259084号公報 特開平4−210700号公報 特開平5−213998号公報 WO92/00325号公報 WO92/03149号公報 WO93/15755号公報 特開平3−86900号公報 特開平3−218399号公報 特開平6−321085号公報 特許第3007785号公報 特開平11−171790号公報 W095/16460号公報 特許第3822383号公報 特開平11−341990号公報 特許第3745805号公報 鈴木宏治、医学のあゆみ、第125巻、901頁(1983年) K.Gomiら Blood 75.1396−1399(1990) M.Zushiら、J.Biol.Chem.,246,10351−10353(1989) D.Z.Wenら、Biochemistry,26,4350−4357(1987) S.M.Batesら、Br. J. Pharmacol.,144,1017−1028(2005)
本発明の課題は、可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないトロンボモジュリンを生産性高く製造する方法を提供することにある。
本発明者らは、工業的レベルとして可溶性トロンボモジュリンを製造する過程において、また、酸性下においてウイルス不活化する工程を含む製造方法により可溶性トロンボモジュリンを製造する過程において、可溶性トロンボモジュリンを酸性下においた場合に該可溶性トロンボモジュリンの変性体が生成され、これを効率良く除去する必要があるという新規な課題を見出した。本発明者らは、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を除去するために、ゲルろ過クロマトグラフィー(GFC)、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)等の使用を検討した。しかし、ゲルろ過クロマトグラフィー(GFC)、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)は、処理容量が少なく、一般的にはカラム容積の5%以下のため、カラム容積が大きくなるか、複数のサイクルを必要とすることを見出した。また、効率を上げる方法としては、クロマト線速を速くすることが考えられるが、線速を速くすることは分離能力を低下させるので適当でないと考えられる。さらに、他の方法として処理タンパク質濃度を高くすることが考えられるが、タンパク質濃度を高くする濃縮工程の増加と、高いタンパク濃度による高い粘性を要因とする分離能力の低減等の問題がある。
そこで本発明者は、上記新規な課題に基づき、工業的レベルとして可溶性トロンボモジュリンを製造するためには、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を上記問題を解決した生産性の高い方法で分離することが重要であると考えた。本発明者は、上記新規な課題を解決するため、種々のクロマトグラフィー担体にて種々の条件を鋭意検討した結果、担体としてアニオン交換体又はハイドロキシアパタイトを用い、それぞれの担体において適切な条件を見出すことで、効率的かつ安定的に該可溶性トロンボモジュリンの変性体を分離する方法を見出すことに成功した。
すなわち本発明としては以下のものが挙げられる。
〔A1〕可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを製造する方法であって、(1)該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程、及び(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程を含む、該製造方法。
〔A2〕可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを製造する方法であって、(0)該可溶性トロンボモジュリンをpH5以下の酸性下におく工程、(1)前記(0)の工程を経て得られた、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程、及び(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程を含む、前記〔A1〕に記載の製造方法。
〔A2−2〕可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを製造する方法であって、(*)可溶性トロンボモジュリンを精製する工程、(0)該可溶性トロンボモジュリンをpH5以下の酸性下におく工程、(1)前記(0)の工程を経て得られた、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程、及び(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程を含む、前記〔A1〕に記載の製造方法。
〔A2−3〕該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程が、該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供する工程である前記〔A1〕、〔A2〕、又は〔A2−2〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A2−4〕該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程が、該可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供する工程である前記〔A1〕、〔A2〕、又は〔A2−2〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A3〕可溶性トロンボモジュリンが、可溶性トロンボモジュリン含有物中の全蛋白に対する含有率が80%以上の可溶性トロンボモジュリンである、前記〔A1〕〜〔A2−4〕のいずれかに記載の製造方法。
なお、上記〔A1〕〜〔A2−4〕のように引用する項番号が範囲で示され、その範囲内に〔A2−2〕等の枝番号を有する項が配置されている場合には、〔A2−2〕等の枝番号を有する項も引用されることを意味する。以下においても同様である。
〔A3−2〕可溶性トロンボモジュリンが、可溶性トロンボモジュリン含有物中の全蛋白に対する含有率が90%以上の可溶性トロンボモジュリンである、前記〔A1〕〜〔A2−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A3−3〕可溶性トロンボモジュリンが、可溶性トロンボモジュリン含有物中の全蛋白に対する含有率が95%以上の可溶性トロンボモジュリンである、前記〔A1〕〜〔A2−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A3−4〕可溶性トロンボモジュリンが、可溶性トロンボモジュリン含有物中の全蛋白に対する含有率が99%以上の可溶性トロンボモジュリンである、前記〔A1〕〜〔A2−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A4〕(2)の工程が、リニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程である前記〔A1〕〜〔A3−4〕のいずれかに記載の製造方法。
なお、上記〔A1〕〜〔A3−4〕のように引用する項番号が範囲で示され、その範囲内に〔A3−2〕等の枝番号を有する項が配置されている場合には、〔A3−2〕等の枝番号を有する項も引用されることを意味する。以下においても同様である。
〔A5〕(2)の工程が、素通り画分を取得する工程であって、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程である前記〔A1〕〜〔A3−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A6〕(2)の工程が、アイソクラティック溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程である前記〔A1〕〜〔A3−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A7〕(1)の工程が、pHが4〜9の緩衝液を使用して該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供する工程であって、(2)の工程が、pHが5〜9かつ塩濃度が0〜1Mの緩衝液を使用してリニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、(a)可溶性トロンボモジュリンが溶出する画分の位置を予め確認しておき取得する工程、又は(b)溶出画分に可溶性トロンボモジュリンが存在することを確認しながら取得する工程である前記〔A1〕〜〔A3−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A7−2〕(a)又は(b)の工程が、(a)の工程である前記〔A7〕に記載の製造方法。
〔A7−3〕(a)又は(b)の工程が、(b)の工程である前記〔A7〕に記載の製造方法。
〔A8〕(1)の工程が、pHが5〜8かつ塩濃度が0.1〜0.2Mの緩衝液を使用して該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供する工程であって、(2)の工程が、pHが5〜8かつ塩濃度が0.1〜0.2Mの緩衝液を使用して素通り画分を取得することにより該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程である前記〔A1〕〜〔A3−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A9〕(1)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が8mM以下である緩衝液を使用して可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供する工程であって、(2)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が0〜0.5Mの緩衝液を使用してリニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、(a)可溶性トロンボモジュリンが溶出する画分の位置を予め確認しておき取得する工程、又は(b)溶出画分に可溶性トロンボモジュリンが存在することを確認しながら取得する工程である前記〔A1〕〜〔A3−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A9−2〕(a)又は(b)の工程が、(a)の工程である前記〔A9〕に記載の製造方法。
〔A9−3〕(a)又は(b)の工程が、(b)の工程である前記〔A9〕に記載の製造方法。
〔A10〕(1)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が5〜20mMの緩衝液を使用して該可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供する工程であって、(2)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が5〜20mMの緩衝液を使用して素通り画分を取得することにより該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程である前記〔A1〕〜〔A3−4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A11〕該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得した後に該画分のpHを4以下にする工程を含まない、前記〔A1〕〜〔A10〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A12〕該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得した後に該画分のpHを4以下にしない濃縮工程及び/又は脱塩工程を含む製造方法であって、該可溶性トロンボモジュリンを医薬原料とするための、前記〔A1〕〜〔A11〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A13〕該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンにおける可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率が3%以下である、前記〔A1〕〜〔A12〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A14〕該可溶性トロンボモジュリンが、配列番号9又は配列番号11に記載のアミノ酸配列をコードするDNAを宿主細胞にトランスフェクトして調製された形質転換細胞より取得されるトロンボモジュリンである、前記〔A1〕〜〔A13〕のいずれかに記載の製造方法。
〔A15〕可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないよう可溶性トロンボモジュリンを精製する方法であって、(1)該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程、(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程を含む、該精製方法、又は該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程において、該可溶性トロンボモジュリン含有物の緩衝液を調製し、素通り画分として該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを取得する、該精製方法。
〔A15−2〕前記〔A1〕〜〔A14〕のいずれかに記載の特徴を有する前記〔A15〕に記載の精製方法。
〔A16〕可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないトロンボモジュリンにおける可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率が3.0%以下である、前記〔A1〕〜〔A15〕のいずれかに記載の製造方法。
〔B1〕可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物から、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないトロンボモジュリンを製造する方法であって、(1)該トロンボモジュリン含有物を、アニオン交換体または、ヒドロキシアパタイトに供する工程、(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程を含む該製造方法。
〔B2〕可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物から、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないトロンボモジュリンを製造する方法であって、該トロンボモジュリン含有物を、アニオン交換体または、ヒドロキシアパタイトに供する工程において、該トロンボモジュリン含有物の緩衝液を調製し、素通り画分として該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを取得する該製造方法。
〔B3〕(1)の工程が可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供し、使用する緩衝液のpHが4〜9である工程であって、(2)の工程が、使用する緩衝液のpHが5〜9で、0〜1Mの塩濃度によるリニア又はステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、予め確認するか、又は溶出画分を確認しながらかにより、取得する工程である〔B1〕に記載の製造方法。
〔B4〕(1)の工程が可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供し、使用する緩衝液のpHが4〜5である工程であって、(2)の工程が、使用する緩衝液のpHが5〜9で、0〜1Mの塩濃度によるリニア又はステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、予め確認するか、又は溶出画分を確認しながらかにより、取得する工程である〔B1〕に記載の製造方法。
〔B5〕緩衝液がpH5〜8で、0.1〜0.2Mの塩濃度であり、可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供し、素通り画分として該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを取得する〔B2〕に記載の製造方法。
〔B6〕(1)の工程が可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供し、使用する緩衝液のpHが6〜9で、該緩衝液のリン酸濃度が8mM以下の工程であって、上記の(2)の工程が、使用する緩衝液のpHが6〜9で、0〜0.5Mのリン酸塩濃度によるリニア又はステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、予め確認するか、又は溶出画分を確認しながらかにより、取得する工程である〔B1〕に記載の製造方法。
〔B7〕(1)の工程が可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供し、使用する緩衝液のpHが6〜9で、該緩衝液のリン酸濃度が1〜4mMの工程であって、上記の(2)の工程が、使用する緩衝液のpHが6〜9で、1〜40mMのリン酸塩濃度によるリニア又はステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、予め確認するか、又は溶出画分を確認しながらかにより、取得する工程である〔B1〕に記載の製造方法。
〔B8〕緩衝液がpH6〜9で、5〜20mMのリン酸塩濃度であり、可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供し、素通り画分として該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを取得する〔B2〕に記載の製造方法。
〔B9〕可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得した後に、該画分のpHを4以下にしない、〔B1〕〜〔B8〕の何れかに記載の製造方法。
〔B10〕可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得した後に、該画分のpHを4以下にしない濃縮工程又は脱塩工程により医薬原料とする、〔B1〕〜〔B8〕の何れかに記載の製造方法。
〔B11〕該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンにおける可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率が3%以下である〔B1〕〜〔B10〕のいずれかに記載の製造方法。
〔B12〕該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンにおける可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率が1%以下である〔B1〕〜〔B11〕のいずれかに記載の製造方法。
〔B13〕該トロンボモジュリンが、配列番号9又は配列番号11に記載のアミノ酸配列をコードするDNAを宿主細胞にトランスフェクトして調製された形質転換細胞より取得されるペプチドである、〔B1〕〜〔B12〕のいずれかに記載の製造方法。
本発明の製造方法を用いることにより、処理タンパク質濃度を高くする濃縮工程を必要としない、処理容積に制限されない、生産性の高い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離を可能とし、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含有しない高純度可溶性トロンボモジュリンを取得できる。
本発明におけるトロンボモジュリンは、(1)トロンビンと選択的に結合して(2)トロンビンによるプロテインCの活性化を促進する作用を有することが知られている。また、(3)トロンビンによる凝固時間を延長する作用、及び/又は(4)トロンビンによる血小板凝集を抑制する作用が通常認められることが好ましい。これらトロンボモジュリンの持つ作用をトロンボモジュリン活性と呼ぶことがある。
トロンボモジュリン活性としては、上記(1)及び(2)の作用を有し、さらに上記(1)〜(4)の作用を全て備えていることが好ましい。
トロンビンによるプロテインCの活性化を促進する作用は、例えば、特開昭64−6219号公報を初めとする各種の公知文献に明確に記載された試験方法によりプロテインCの活性化を促進する作用の活性量やその有無を容易に確認できるものである。また、トロンビンによる凝固時間を延長する作用、及び/又はトロンビンによる血小板凝集を抑制する作用についても同様に容易に確認できる。
本発明に記載された可溶性トロンボモジュリンとしては、界面活性剤の非存在下で水に可溶な可溶性トロンボモジュリンが例として挙げられる。可溶性トロンボモジュリンの溶解性の好ましい例示としては、水、例えば注射用蒸留水に対して(トリトンX−100やポリドカノール等の界面活性剤の非存在下、通常は中性付近にて)、1mg/ml以上、又は10mg/ml以上が挙げられ、好ましくは15mg/ml以上、又は17mg/ml以上が挙げられ、さらに好ましくは20mg/ml以上、25mg/ml以上、又は30mg/ml以上が例示され、特に好ましくは60mg/ml以上が挙げられ、場合によっては、80mg/ml以上、又は100mg/ml以上がそれぞれ挙げられる。可溶性トロンボモジュリンが溶解し得たか否かを判断するに当たっては、溶解した後に、例えば白色光源の直下、約1000ルクスの明るさの位置で、肉眼で観察した場合に、澄明であって、明らかに認められるような程度の不溶性物質を含まないことが端的な指標となるものと理解される。また、濾過して残渣の有無を確認することもできる。
本発明における可溶性トロンボモジュリンとしては、ヒト型のトロンボモジュリンにおいてトロンボモジュリン活性の中心部位として知られている配列番号1の第19〜132位のアミノ酸配列を包含していることが好ましく、配列番号1の第19〜132位のアミノ酸配列を包含していれば特に限定されない。該配列番号1の第19〜132位のアミノ酸配列は、トロンビンによるプロテインCの活性化を促進する作用、すなわちトロンボモジュリン活性を有する限り自然又は人工的に変異していてもよく、すなわち配列番号1の第19〜132位のアミノ酸配列の1つ又は複数のアミノ酸が置換、欠失、付加していても良い。許容される変異の程度は、トロンボモジュリン活性を有すれば特に限定されないが、例えばアミノ酸配列として50%以上の相同性が例示され、70%以上の相同性が好ましく、80%以上の相同性がより好ましく、90%以上の相同性がさらに好ましく、95%以上の相同性が特に好ましく、98%以上の相同性が最も好ましい。これらのようなアミノ酸配列を相同変異配列という。これらの変異については後述の通り、通常の遺伝子操作技術を用いれば容易に取得可能である。
配列番号3の配列は、配列番号1の配列の第125位のアミノ酸であるValがAlaに変異したものであるが、本発明における可溶性トロンボモジュリンとして、配列番号3の第19〜132位のアミノ酸配列を包含していることも好ましい。
このように本発明における可溶性トロンボモジュリンとしては、配列番号1もしくは配列番号3の第19〜132位の配列、又はそれらの相同変異配列を少なくとも有し、少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチド配列を包含していれば特に限定されないが、配列番号1もしくは配列番号3のそれぞれにおける第19〜132位もしくは第17〜132位の配列からなるペプチド、又は上記配列の相同変異配列からなり少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチドが好ましい例として挙げられ、配列番号1もしくは配列番号3の第19〜132位の配列からなるペプチドがより好ましい。また、配列番号1もしくは配列番号3のそれぞれにおける第19〜132位もしくは第17〜132位の相同変異配列からなり少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチドがより好ましい別の態様もある。
また本発明における可溶性トロンボモジュリンの別の態様として、配列番号5の第19〜480位のアミノ酸配列を包含していることが好ましく、配列番号5の第19〜480位のアミノ酸配列を包含していれば特に限定されない。該配列番号5の第19〜480位のアミノ酸配列は、トロンビンによるプロテインCの活性化を促進する作用、すなわちトロンボモジュリン活性を有する限りその相同変異配列であってもよい。
配列番号7の配列は、配列番号5の配列の第473位のアミノ酸であるValがAlaに変異したものであるが、本発明における可溶性トロンボモジュリンとして、配列番号7の第19〜480位のアミノ酸配列を包含していることも好ましい。
このように本発明における可溶性トロンボモジュリンとしては、配列番号5もしくは配列番号7の第19〜480位の配列、又はそれらの相同変異配列を少なくとも有し、少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチド配列を包含していれば特に限定されないが、配列番号5もしくは配列番号7のそれぞれにおける第19〜480位もしくは第17〜480位の配列からなるペプチド、又は上記配列の相同変異配列からなり少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチドが好ましい例として挙げられ、配列番号5もしくは配列番号7の第19〜480位の配列からなるペプチドがより好ましい。また、配列番号5もしくは配列番号7のそれぞれにおける第19〜480位もしくは第17〜480位の相同変異配列からなり少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチドがより好ましい別の態様もある。
また本発明における可溶性トロンボモジュリンの別の態様として、配列番号9の第19〜515位のアミノ酸配列を包含していることが好ましく、配列番号9の第19〜515位のアミノ酸配列を包含していれば特に限定されない。該配列番号9の第19〜515位のアミノ酸配列は、トロンビンによるプロテインCの活性化を促進する作用、すなわちトロンボモジュリン活性を有する限りその相同変異配列であってもよい。
配列番号11の配列は、配列番号9の配列の第473位のアミノ酸であるValがAlaに変異したものであるが、本発明におけるトロンボモジュリンとして、配列番号11の第19〜515位のアミノ酸配列を包含していることも好ましい。
このように本発明における可溶性トロンボモジュリンとしては、配列番号9もしくは配列番号11の第19〜515位の配列、又はそれらの相同変異配列を少なくとも有し、少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチド配列を包含していれば特に限定されないが、配列番号9もしくは配列番号11のそれぞれにおける第19〜516位、第19〜515位、第17〜516位、もしくは第17〜515位の配列からなるペプチド、又は上記配列の相同変異配列からなり少なくともトロンボモジュリン活性を有するペプチドがより好ましい例として挙げられ、配列番号9における第19〜516位、第19〜515位、第17〜516位、もしくは第17〜515位の配列からなるペプチドが特に好ましい。これらの混合物も好ましい例として挙げられる。また、配列番号11のそれぞれにおける第19〜516位、第19〜515位、第17〜516位、もしくは第17〜515位の配列からなるペプチドが特に好ましい別の態様もある。これらの混合物も好ましい例として挙げられる。さらにそれらの相同変異配列からなり、少なくともトロンボモジュリン活性を有するぺプチドも好ましい例として挙げられる。
相同変異配列を有するペプチドとは、上述した通りであるが、対象とするペプチドのアミノ酸配列中1つ以上、すなわち1つ又は複数のアミノ酸、さらに好ましくは数個(例えば1から20個、好ましくは1から10個、より好ましくは1から5個、特に好ましくは1から3個)のアミノ酸が置換、欠失、付加していてもよいペプチドをも意味する。許容される変異の程度は、トロンボモジュリン活性を有すれば特に限定されないが、例えばアミノ酸配列として50%以上の相同性が例示され、70%以上の相同性が好ましく、80%以上の相同性がより好ましく、90%以上の相同性がさらに好ましく、95%以上の相同性が特に好ましく、98%以上の相同性が最も好ましい。
さらに、本発明における可溶性トロンボモジュリンとしては、特開昭64−6219における配列番号14の配列(462アミノ酸残基)からなるペプチド、配列番号8の配列(272アミノ酸残基)からなるペプチド、又は配列番号6の配列(236アミノ酸残基)からなるペプチドも好ましい例として挙げられる。
本発明における可溶性トロンボモジュリンとしては配列番号1又は配列番号3の第19〜132位のアミノ酸配列を少なくとも有しているペプチドであれば特に限定されないが、その中でも配列番号5又は配列番号7の第19〜480位のアミノ酸配列を少なくとも有しているペプチドであることが好ましく、配列番号9もしくは配列番号11の第19〜515位のアミノ酸配列を少なくとも有しているペプチドであることがより好ましい。配列番号9もしくは配列番号11の第19〜515位のアミノ酸配列を少なくとも有しているペプチドとしては、配列番号9もしくは配列番号11のそれぞれにおける第19〜516位、第19〜515位、第17〜516位、もしくは第17〜515位の配列からなるペプチドがより好ましい例として挙げられる。また、配列番号9もしくは配列番号11のそれぞれにおける第19〜516位、第19〜515位、第17〜516位、もしくは第17〜515位の配列からなるペプチドの、配列番号9もしくは配列番号11それぞれについての混合物もより好ましい例として挙げられる。
上記混合物の場合、配列番号9もしくは配列番号11のそれぞれにおける第17位から始まるペプチドと第19位から始まるペプチドの混合割合としては、(30:70)〜(50:50)が例示され、(35:65)〜(45:55)が好ましい例として挙げられる。
また、配列番号9もしくは配列番号11のそれぞれにおける第515位で終わるペプチドと第516位で終わるペプチドの混合割合としては、(0:100)〜(90:10)が例示され、場合によっては、(70:30)〜(90:10)、(0:100)〜(30:70)が例示される。
これらペプチドの混合割合は、通常の方法により求めることができる。
なお、配列番号1の第19〜132位の配列は、配列番号9の第367〜480位の配列の相当し、配列番号5の第19〜480位の配列は、配列番号9の第19〜480位の配列に相当する。
また、配列番号3の第19〜132位の配列は、配列番号11の第367〜480位の配列に相当し、配列番号7の第19〜480位の配列は、配列番号11の第19〜480位の配列に相当する。
さらに、配列番号1、3、5、7、9、及び11のそれぞれにおける第1〜18位の配列は、全て同一の配列である。
これら本発明におけるトロンボモジュリンは後述の通り、これら配列番号1、3、5、7、9、又は11等のペプチドをコードするDNA(具体的には、それぞれ配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、又は配列番号12等の塩基配列)をベクターにより宿主細胞にトランスフェクトして調製された形質転換細胞より取得することができる。トロンボモジュリンとしては、配列番号9又は配列番号11のアミノ酸配列をコードするDNA(具体的にはそれぞれ配列番号10又は配列番号12)をベクターにより宿主細胞にトランスフェクトして調製された形質転換細胞より取得されるトロンボモジュリンが好ましい。
さらに、これらのペプチドは、前記のアミノ酸配列を有すればよいのであって、糖鎖が付いていても、又付いていなくともよく、この点は特に限定されるものではない。また遺伝子操作においては、使用する宿主細胞の種類により、糖鎖の種類や、付加位置や付加の程度は相違するものであり、いずれも用いることができる。糖鎖の結合位置及び種類については、特開平11−341990に記載の事実が知られており、本発明におけるトロンボモジュリンについても同様の位置に同様の糖鎖が付加する場合がある。後述の通り、遺伝子操作により取得することに特定されるものではないが、遺伝子操作により取得する場合には、発現に際して用いることができるシグナル配列としては、上述の配列番号9の第1〜18位のアミノ酸配列をコードする塩基配列、配列番号9の第1〜16位のアミノ酸配列をコードする塩基配列、その他公知のシグナル配列、例えば、ヒト組織型プラスミノゲンアクチベーターのシグナル配列を利用することができる(国際公開88/9811号公報)。
トロンボモジュリンをコードするDNA配列を宿主細胞へ導入する場合には、好ましくはトロンボモジュリンをコードするDNA配列を、ベクター、特に好ましくは、動物細胞において発現可能な発現ベクターに組み込んで導入する方法が挙げられる。発現ベクターとは、プロモーター配列、mRNAにリボソーム結合部位を付与する配列、発現したい蛋白をコードするDNA配列、スプライシングシグナル、転写終結のターミネーター配列、複製起源配列などで構成されるDNA分子であり、好ましい動物細胞発現ベクターの例としては、R.C.Mulliganら[Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.78.2072(1981)]が報告しているpSV2−Xや、P.M.Howleyら[Method in Emzymology,101,387,Academic Press(1983)]が報告しているpBP69T(69−6)などが挙げられる。
これらのペプチドを製造するに際して用いることのできる宿主細胞としては、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、COS−1細胞、COS−7細胞、VERO(ATCC CCL−81)細胞、BHK細胞、イヌ腎由来MDCK細胞、ハムスターAV−12−664細胞等が、またヒト由来細胞としてHeLa細胞、WI38細胞、ヒト293細胞が挙げられる。CHO細胞が極めて一般的であり好ましく、CHO細胞においては、DHFR−CHO細胞がさらに好ましい。
また、遺伝子操作の過程やペプチドの製造過程において、大腸菌等の微生物も多く使われ、それぞれに適した宿主−ベクター系を使用することが好ましく、上述の宿主細胞においても、適宜のベクター系を選択することができる。遺伝子組換え技術に用いるトロンボモジュリンの遺伝子は、クローニングされており、そしてトロンボモジュリンの遺伝子組換え技術を用いた製造例が開示されており、さらにはその精製品を得るための精製方法も知られている[特開昭64−6219号公報、特開平2−255699号公報、特開平5−213998号公報、特開平5−310787号公報、特開平7−155176号公報、J.Biol.Chem.,264:10351−10353(1989)]。したがって本発明で用いる可溶性トロンボモジュリンは、上記の報告に記載されている方法を用いることにより、あるいはそれらに記載の方法に準じることにより製造することができる。例えば特開昭64−6219号公報では、全長のトロンボモジュリンをコードするDNAを含むプラスミドpSV2トロンボモジュリンJ2を含む、Escherichia coli K−12 strain DH5(ATCC寄託番号67283号)が開示されている。また、この菌株を生命研(現独立行政法人 産業技術総合研究所 特許生物寄託センター)(日本国茨城県つくば市東1丁目1番3号(郵便番号305))に、1996年6月19日に再寄託した菌株(Escherichia coli DH5/pSV2TM J2)(FERM BP−5570)を用いることもできる。この全長のトロンボモジュリンをコードするDNAを原料として、公知の遺伝子操作技術によって、本発明のトロンボモジュリンを調製することができる。
本発明に用いられる可溶性トロンボモジュリンは、従来公知の方法又はそれに準じて調製すればよいが、例えば、前記山本らの方法[特開昭64−6219号公報]、又は特開平5−213998号公報を参考にすることができる。すなわちヒト由来のトロンボモジュリン遺伝子を遺伝子操作技術により、例えば、配列番号9のアミノ酸配列をコードするDNAとなし、さらに必要に応じた改変を行うことも可能である。この改変としては、例えば、配列番号11のアミノ酸配列をコードするDNA(具体的には、配列番号12の塩基配列よりなる)となすために、配列番号9のアミノ酸配列の第473位のアミノ酸をコードするコドン(特に、第1418位の塩基)に、メソッド イン エンザイモロジー[Methods in Enzymology,100:468(1983年),アカデミックプレス(Academic Press)]に記載の方法に従って、部位特異的変異を行う。例えば、配列番号10の第1418位の塩基Tは、配列番号13に示された塩基配列を有する変異用合成DNAを用いて塩基Cに変換したDNAとなすことができる。
このようにして調製したDNAを、例えばチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞に組み込んで、形質転換細胞とし、適宜選択し、この細胞を培養して得た培養液から、公知の方法により精製されたトロンボモジュリンが製造できる。前述の通り配列番号9のアミノ酸配列をコードするDNA(配列番号10)を前記宿主細胞にトランスフェクトすることが好ましい。本発明に用いられるトロンボモジュリンの生産方法は、上記の方法に限定されるものではなく、例えば、トロンボモジュリンを生産する組織又はこれら組織培養液等から抽出精製することも、また必要によりさらに蛋白分解酵素により切断処理することも可能である。
上記細胞培養方法により本発明におけるトロンボモジュリンを製造する場合、タンパク質の翻訳後修飾により、N末端アミノ酸に多様性が認められる場合がある。例えば、配列番号9における第17位、18位、19位、もしくは22位のアミノ酸がN末端となる場合がある。また、例えば第22位のグルタミン酸がピログルタミン酸に変換されるように、N末端アミノ酸が修飾される場合もある。第17位又は19位のアミノ酸がN末端となることが好ましく、第19位のアミノ酸がN末端となることがより好ましい。また、第17位のアミノ酸がN末端となることが好ましい別の態様もある。以上の修飾や多様性等については配列番号11についても同様な例が挙げられる。
さらに、配列番号10の塩基配列を有するDNAを用いてトロンボモジュリンを製造する場合、C末端アミノ酸の多様性が認められることがあり、1アミノ酸残基短いペプチドが製造される場合がある。すなわち、第515位のアミノ酸がC末端となり、さらに該第515位がアミド化されるといったように、C末端アミノ酸が修飾される場合がある。したがって、N末端アミノ酸とC末端アミノ酸が多様性に富んだペプチド、又はそれらの混合物が製造されることがある。第515位のアミノ酸がC末端となることが好ましい。また、第516位のアミノ酸がC末端になることが好ましい別の態様もある。以上の修飾や多様性等については配列番号12の塩基配列を有するDNAについても同様である。
上記方法で得られるトロンボモジュリンは、N末端及びC末端に多様性が認められるペプチドの混合物である場合がある。具体的は、配列番号9における第19〜516位、第19〜515位、第17〜516位、もしくは第17〜515位の配列からなるペプチドの混合物が挙げられる。
本発明により、可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを製造する方法が提供される。当該製造方法は、(1)該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程、及び(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程を含んでいれば特に限定されないが、(1)の工程以前に(0)該可溶性トロンボモジュリンをpH5以下の酸性下におく工程を含むことが好ましく、(1)の工程以前に(0)該可溶性トロンボモジュリンをpH5以下の酸性下におく工程を含みかつ(*)可溶性トロンボモジュリンを精製する工程を含むことがより好ましい。本発明の製造方法において(*)の工程の位置は特に限定されないが、(1)の工程以前に位置することが好ましい。
本発明の可溶性トロンボモジュリンから酸性下において該可溶性トロンボモジュリンの変性体が生成し得る酸性下の条件としては、例えばpH5以下、好ましくはpH4以下、より好ましくはpH3以下が例示され、このpHの下限としては、例えばpH1以上、好ましくはpH2以上、より好ましくはpH3以上が例示される。また、酸性下における時間としては、例えば0.5時間以上、好ましくは1時間以上、より好ましくは2時間以上が例示される。また、酸性下における温度としては、例えば、室温、好ましくは15℃以下、より好ましくは8℃以下が例示され、この温度の下限としては、通常0℃以上、好ましくは2℃以上、より好ましくは5℃以上が例示される。上記の酸性下の条件において、可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体との混合物となる。
本発明の方法で製造される「可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないトロンボモジュリン」における可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率の上限としては、3.0%以下であることが好ましく、2.0%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましく、0.5%以下であることが特に好ましく、下限としては0.01%以上が例示されるが、検出限界以下であることが好ましい。可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率は、クロマトグラフィーを用いて分析することができ、例えば、TSKgelG3000SWXL(7.8mmI.D.×30cm;TOSOH社)分析用サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、硫酸ナトリウムを含むリン酸緩衝液の移動相にて、分析サンプル150μlを供し、流速0.9ml/分で、280nmにおける吸光度を測定することにより分析し、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリンのピーク面積から求めることができる。
本発明の可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体は、TSKgelG3000SWXL(7.8mmI.D.×30cm;TOSOH社)分析用サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、硫酸ナトリウムを含むリン酸緩衝液の移動相にて、分析サンプル150μlを供し、流速0.9ml/分で分析すると、可溶性トロンボモジュリンの保持時間の約9割の保持時間(例えば、可溶性トロンボモジュリンの保持時間が約9分の場合、可溶性トロンボモジュリンの変性体の保持時間は約8分)で検出された。また、本発明の可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体は、電気泳動のNative−PAGEでは、移動してトロンボモジュリンの高分子側に認められ、SDS−PAGEでは、検出されなかった。
本発明に用いる酸性下において生成し得る可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる可溶性トロンボモジュリン含有物(以下、変性体含有物と略することがある)としては、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体を含有するものであれば特に限定されないが、可溶性トロンボモジュリンを生産し得る細胞を、血清成分を含有する培地や無血清培地を用いて培養して調製された培養上清から得られた可溶性トロンボモジュリン液体が例示され、好ましくは、可溶性トロンボモジュリンを生産し得る細胞を、血清成分を含有する培地や無血清培地を用いて培養して調製された培養上清を用い、精製工程を経て得られた該可溶性トロンボモジュリン液体、又は酸性下におかれた該可溶性トロンボモジュリン液体が例示され、より好ましくは、可溶性トロンボモジュリンを生産し得る細胞を、血清成分を含有する培地や無血清培地を用いて培養して調製された培養上清を用い、精製工程を経て得られた該可溶性トロンボモジュリン液体が例示される。また、酸性下におかれた該可溶性トロンボモジュリン液体が好ましい別の態様もある。
上記精製工程としては、少なくとも可溶性トロンボモジュリン以外の蛋白質を除去することができる工程であれば特に限定されないが、トロンボモジュリンに対する抗体を担持させたアフィニティークロマトグラフィーを用い、酸性下で該可溶性トロンボモジュリンを溶出回収する工程、又は上記アフィニティークロマトグラフィーにより得られた該可溶性トロンボモジュリンを更に、比伝導度25〜34ms/cm、pH3〜4の条件下にて、陽イオン交換体と接触させる工程において、素通り画分として該可溶性トロンボモジュリンを回収する工程が挙げられる。
上記可溶性トロンボモジュリン含有物(変性体含有物)としては可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体を含有するものであれば特に限定されないが、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体以外の蛋白を実質的に含まないものが例示される。具体的には、可溶性トロンボモジュリン含有物中の全蛋白に対する可溶性トロンボモジュリンの含有率が、下限として50%以上であることが例示され、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく90%以上であることが特に好ましく、95%以上であることが最も好ましく、99%以上であることがこの上なく好ましい。また、99.9%以上が好ましい場合もある。前記可溶性トロンボモジュリンの含有率としては、可溶性トロンボモジュリン自体の含有率が挙げられるが、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体の両者を合わせた含有率を意味する場合もある。可溶性トロンボモジュリンの含有率が、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体の両者を合わせた含有率を意味する場合でも、可溶性トロンボモジュリン含有物中の全蛋白に対する可溶性トロンボモジュリンの含有率が、下限として50%以上であることが例示され、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましく90%以上であることが特に好ましく、95%以上であることが最も好ましく、99%以上であることがこの上なく好ましい。また、99.9%以上が好ましい場合もある。
上記可溶性トロンボモジュリンの含有率はクロマトグラフィーを用いて測定することができ、例えば、Asahipak C4P−50(4.6mmI.D.×15cm;昭和電工株式会社)分析用逆相クロマトグラフィーを用いて、0.1%トリフルオロ酢酸を含む蒸留水(A液)と0.1%トリフルオロ酢酸を含むアセトニトリル(B液)の移動相にて、分析サンプル150μlを供し、流速0.8ml/分で、A液とB液の混合比を96:4から48分後に0:100になるように直線的に変化させて、溶出液の280nmにおける吸光度を測定することにより分析し、可溶性トロンボモジュリンと他の蛋白質のピーク面積から求めることができる。また特開平11−341990号公報に記載のELISA方法を用いて、可溶性トロンボモジュリン以外の蛋白質を測定することにより、可溶性トロンボモジュリンの含有率を求めることができる。
本発明においては、該トロンボモジュリンをpH5以下の酸性下におく工程を経た後に、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供することが好ましい。酸性下としては、上限としてpH5以下が好ましく、pH4以下がより好ましく、pH3以下がさらに好ましく、下限としてpH1以上が好ましく、pH2以上がより好ましく、pH3以上がさらに好ましい。
また、酸性下における時間としては、例えば0.5時間以上、好ましくは1時間以上、より好ましくは2時間以上が例示される。また、酸性下における温度としては、例えば、室温、好ましくは15℃以下、より好ましくは8℃以下が例示され、この温度の下限としては、通常0℃以上、好ましくは2℃以上、より好ましくは5℃以上が例示される。
本発明で用いられる塩として好適な塩は、塩化物であり、最も好適な塩は塩化ナトリウムである。また、ヒドロキシアパタイトにおいて好適なリン酸塩は、リン酸ナトリウム、リン酸カリウムである。
可溶性トロンボモジュリンと可溶性トロンボモジュリンの変性体とを分離し得る分離条件としては、リニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出条件、素通り画分に可溶性トロンボモジュリンが溶出する条件、或いはアイソクラティック溶出条件が挙げられ、リニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出条件、或いは素通り画分に可溶性トロンボモジュリンが溶出する条件が好ましく、リニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出条件がより好ましい。また、素通り画分に可溶性トロンボモジュリンが溶出する条件が好ましい別の態様もある。さらに、アイソクラティック条件が好ましい場合もある。
素通り画分としては、可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供し、可溶性トロンボモジュリンがアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに吸着しない画分が挙げられる。素通り画分としてはトロンボモジュリン変性体を実質的に含まなければ特に限定されないが、例えば1〜20カラム容積、1〜50カラム容積、又は1〜100カラム容積が挙げられる。
グラジエント溶出条件としては、使用するカラムに応じて適宜設定すればよい。具体的な条件としては後述する条件が挙げられる。また、素通り画分に可溶性トロンボモジュリンが溶出する条件としては、使用する緩衝液も使用するカラムに応じて適宜設定すればよい。具体的な条件としては後述する条件が挙げられる。さらに、アイソクラティック溶出条件としては、使用するカラムに応じて適宜設定すればよい。
アニオン交換体は、好ましくは強陰イオン交換体である、第4級アンモニウム基を有する陰イオン交換体、例えばSOURCEQ(GEヘルスケアバイオサイエンス社)を用い、変性体含有物を供する前に、数カラム容積のpH4〜9の緩衝液(緩衝液の種類は限定されないが、例えば、0.1M酢酸、pH4または、0.02Mリン酸、pH7.3、または、0.02Mトリス、pH8)を用いて平衡化され得る。平衡の後、変性体含有物を供し、そして可溶性トロンボモジュリン溶出の前に、pH4〜9の緩衝液(緩衝液の種類は限定されないが、例えば、0.1M酢酸、pH4または、0.02Mリン酸、pH7.3、または、0.02Mトリス、pH8)を用いて洗浄され得る。吸着させた変性体含有物はpH5〜9、好ましくはpH7〜8の緩衝液(緩衝液の種類は限定されないが、例えば、0.02Mリン酸、pH7.3、または、0.02Mトリス、pH8)を用い、0〜1Mの塩濃度によるグラジエント溶出により、可溶性トロンボモジュリンと可溶性トロンボモジュリンの変性体が分離溶出される。分離条件は可溶性トロンボモジュリンと可溶性トロンボモジュリンの変性体とを分離し得る分離条件であれば特に限定されないが、グラジエント溶出条件としてリニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせた条件が挙げられる。好ましくはこのグラジエント溶出は、0〜0.3Mの塩濃度、より好ましくは0.03〜0.26Mの塩濃度である。溶出緩衝液の量は、2〜40カラム容積、好ましくは5〜20カラム容積の範囲である。
グラジエント溶出条件を使用する場合、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程としては、例えば(a)可溶性トロンボモジュリンが溶出する画分の位置を予め確認しておき取得する工程、又は(b)溶出画分に可溶性トロンボモジュリンが存在することを確認しながら取得する工程が挙げられる。
(a)の工程を具体的に述べれば、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない溶出画分の位置を、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体の存在を確認できる分析方法(例えば、以下の実施例7に記載のサイズ排除クロマトグラフィー)にて予め確認しておき、その位置の溶出画分を回収する工程が挙げられる。また、(b)の工程を具体的に述べれば、溶出画分が該可溶性トロンボモジュリンを含有しかつ該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないことを、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体の存在を確認できる分析方法(例えば、以下の実施例7に記載のサイズ排除クロマトグラフィー)にて確認しながら、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない該可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程が挙げられる。(b)の工程が好ましい。また、場合によっては(a)の工程が好ましい場合もある。
また、変性体含有物を供する前に、変性体含有物を適切な緩衝液に置換することにより、素通り画分として、トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを取得することもできる。素通り画分としては、可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供し、可溶性トロンボモジュリンがアニオン交換体に吸着しない画分が挙げられる。可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリンの変性体との間のカラムへの吸着力の差を利用するこの場合、アニオン交換体は、好ましくは強陰イオン交換体である、第4級アンモニウム基を有する陰イオン交換体、例えばSOURCEQ、QSepharoseFF(GEヘルスケアバイオサイエンス社)、ザルトバインド(ザルトリウス社)、ムスタング(PALL社)を用いることができる。置換する適切な緩衝液は、好ましくは、pH5〜8、0.1〜0.2Mの塩濃度の緩衝液で、緩衝液の種類に限定されないが、例えば、0.02Mリン酸、0.18M塩化ナトリウム、pH7.3を用いることができる。素通り画分を取得する方法としては、画分が該可溶性トロンボモジュリンを含有しかつ該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないことを、後述する実施例7に記載のサイズ排除クロマトグラフィー等の分析方法にて確認しながら当該画分を適宜取得すればよい。
さらに、アイソクラティック溶出条件を用いることもできる。この場合も、グラジエント溶出条件及び素通り画分に可溶性トロンボモジュリンが溶出する条件を参考に適宜条件を設定することができる。
ヒドロキシアパタイトは、例えばMacro−Prep(R)Ceramic Hydroxyapatite TYPE1(BIO-RAD社)を用い、変性体含有物を供する前に、数カラム容積のpH6〜9のリン酸濃度が8mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは2mM以下の緩衝液(緩衝液の種類は限定されないが、例えば、5mMリン酸、0.2M塩化ナトリウム、pH7、または、1mMリン酸、25mM TRIS、0.2M塩化ナトリウム、pH7.7、または、2mMリン酸、20mM HEPES、0.17M塩化ナトリウム、pH7)を用いて平衡化され得る。供する変性体含有物の緩衝液は、pH6〜9のリン酸濃度が8mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは2mM以下の緩衝液を用い、平衡の後、変性体含有物を供し、そして可溶性トロンボモジュリン溶出の前に、pH6〜9のリン酸濃度が8mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは2mM以下の緩衝液(緩衝液の種類は限定されないが、例えば、5mMリン酸、0.2M塩化ナトリウム、pH7、または、1mMリン酸、25mM TRIS、0.2M塩化ナトリウム、pH7.7、または、2mMリン酸、20mM HEPES、0.17M塩化ナトリウム、pH7)を用いて洗浄され得る。吸着させた変性体含有物はpH6〜9、好ましくはpH7〜8の緩衝液を用い、0〜0.5Mのリン酸塩濃度のグラジエントにより、可溶性トロンボモジュリンと可溶性トロンボモジュリンの変性体が分離溶出される。分離条件は可溶性トロンボモジュリンと可溶性トロンボモジュリンの変性体とを分離し得る分離条件であれば特に限定されないが、グラジエント溶出条件としてリニアまたはステップワイズが挙げられる。好ましくはこのグラジエントは、1〜40mMのリン酸塩濃度で、より好ましくは、ステップワイズで行い、8〜10mMリン酸塩濃度で可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を得ることができる。リン酸塩の濃度を更に上げることによって可溶性トロンボモジュリンの変性体が溶出される。
グラジエント溶出条件を使用する場合、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する方法としては、可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリン変性体をアニオン交換体で分離する場合の方法と同様の方法が挙げられる。
また、変性体含有物を供する前に、変性体含有物を適切な緩衝液に置換することにより、素通り画分として、トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを取得することもできる。素通り画分としては、可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供し、可溶性トロンボモジュリンがヒドロキシアパタイトに吸着しない画分が挙げられる。可溶性トロンボモジュリン及び可溶性トロンボモジュリンの変性体との間のカラムへの吸着力の差を利用する。この場合、ヒドロキシアパタイトは、例えばMacro−Prep(R)Ceramic Hydroxyapatite TYPE1(BIO-RAD社)を用いることができる。置換する適切な緩衝液は、pH6〜9、5〜20mMのリン酸塩濃度、好ましくは、pH6〜7、5〜10mMのリン酸塩濃度の緩衝液で、緩衝液の種類に限定されないが、例えば、10mMリン酸、10mM塩化ナトリウム、pH7を用いることができる。素通り画分を取得する方法としては、画分が該可溶性トロンボモジュリンを含有しかつ該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないことを、後述する実施例7に記載のサイズ排除クロマトグラフィー等の分析方法にて確認しながら当該画分を適宜取得すればよい。
さらに、アイソクラティック溶出条件を用いることもできる。この場合も、グラジエント溶出条件及び素通り画分に可溶性トロンボモジュリンが溶出する条件を参考に適宜条件を設定することができる。
本発明の製造方法においては、可溶性トロンボモジュリン含有物を陰イオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供し、可溶性トロンボモジュリン変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンの溶出画分を取得した後に該画分をpH4以下にする工程を含まないことが好ましい。また該可溶性トロンボモジュリンを医薬原料とするためのその後の濃縮工程及び/又は脱塩工程においてもpH4以下にしないことが好ましい。
可溶性トロンボモジュリンを生産し得る細胞を、血清成分を含有する培地や無血清培地を用いて培養して調製された培養上清から可溶性トロンボモジュリンを精製する好ましい方法を例示すれば、トロンボモジュリン活性、例えばトロンビンによるプロテインC活性化の促進活性を指標に精製する方法が挙げられ、例えばイオン交換カラムのQ−セファロースFFで培養上清を粗精製しトロンボモジュリン活性を有する画分を回収し、ついでアフィニティーカラムのマウス抗トロンボモジュリンモノクローナル抗体で精製し、トロンボモジュリン活性が強い画分を回収し、回収画分を陽イオン交換カラムのSP−セファロースFFにて精製し、素通り画分を濃縮し、ゲルろ過にかけトロンボモジュリン活性画分を取得する精製方法が挙げられる。このSP−セファロースFFによる精製の後、本発明によるアニオン交換体、好ましくは強陰イオン交換体である、第4級アンモニウム基を有する陰イオン交換体、例えばSOURCEQ(GEヘルスケアバイオサイエンス社)、または、本発明によるヒドロキシアパアタイト、例えばMacro−Prep(R)Ceramic Hydroxyapatite TYPE1(BIO-RAD社)を最適な条件下で用いることにより、簡便に可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含有しない高純度なトロンボモジュリンを取得することが可能である。
また、マウス抗トロンボモジュリンモノクローナル抗体で精製した後、本発明によるアニオン交換体、好ましくは強陰イオン交換体である、第4級アンモニウム基を有する陰イオン交換体、例えばSOURCEQ(GEヘルスケアバイオサイエンス社)を最適な条件下で用いることにより、可溶性トロンボモジュリンの変性体とマウス抗体由来物、血清含有培地を使用した場合は血清由来物を同時に除去し得、簡便に可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含有しない高純度なトロンボモジュリンを取得することが可能である。
上記、例示した方法で得られた高純度なトロンボモジュリンをさらに、pHが4以下とせしめない、濃縮工程及び/又は脱塩工程により緩衝液交換した高純度精製品を取得することができる。上記方法で取得した可溶性トロンボモジュリンは医薬原料として用いることができる。
また、本発明により可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まないよう可溶性トロンボモジュリンを精製する方法が提供される。当該精製方法は、(1)該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程、及び(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程を含んでいれば特に限定されない。また、当該精製方法としては、上記本発明の可溶性トロンボモジュリンの製造方法が有する特徴を有している精製方法が挙げられる。
以下の実施例によって、本発明をより具体的に説明するが、本発明は何らこれらによって限定されるものではない。
(実施例1)強陰イオン交換体カラムによる粗精製
特開平11−341990号公報に従って、配列番号9に記載のアミノ酸配列をコードするDNAを遺伝子操作技術により、調製改変して組み込んだチャイニーズハムスター卵巣細胞を培養し、培養液上清を取得した。取得した培養液上清41lを、0.2μmのメンブレンフィルター(ミリポア社、ミリパック20)で濾過した。濾過した培養上清を、150mM 塩化ナトリウムを含む20mMトリス塩緩衝液(pH7.4)で平衡化したQ−Sepharose(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径44cm、高さ26.3cm)に供した。次に6カラム容積の180mM 塩化ナトリウムを含む20mM酢酸緩衝液で洗浄し、更に8カラム容積の180mM 塩化ナトリウムを含む20mMトリス塩緩衝液(pH7.4)で洗浄を行ない、300mM 塩化ナトリウムを含む20mMトリス塩緩衝液(pH7.4)で溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりからの0.5カラムボリューム容量の溶出液を粗精製品として取得した。なお、流速は760mL/分で実施した。
(実施例2)モノクローナル抗体による精製
特開平11−341990号公報に従って、ヒト肺由来トロンボモジュリンを抗原とした抗トロンボモジュリンモノクローナル抗体を作製し、CNBr−activated Sepharose 4FastFlow(GEヘルスケアバイオサイエンス社)と接触反応させ、抗トロンボモジュリンモノクローナルをカップリングし、抗トロンボモジュリンモノクローナル結合Sepharose 4FastFlowを作製した。実施例1で得られた溶出画分の内16.5lを、0.3M 塩化ナトリウム含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3)で平衡化したモノクローナル抗体カラム(直径44cm、高さ10.5cm)に供した。6カラム容積の1.0M 塩化ナトリウム含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3)を流し、更に3カラム容積の0.1M酢酸緩衝液(pH5.0)を流し洗浄し、0.3M 塩化ナトリウム含む0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH3.0)で溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから立ち下がりまでの溶出液を得、溶出液に1/10溶出液容積容量の0.5Mリン酸緩衝液(pH7.3)を添加して精製液として取得した。なお、流速は760mL/分で実施した。
(実施例3)強陽イオン交換体カラムによる精製
実施例2で得られた精製液の内193mlを1.0Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.0)にてpH3.5に調製した液を、0.3M NaClを含む0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH3.5)で平衡化したSP−SepharoseFF(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径16mm、高さ12cm)に供した。300mM NaClを含む100mMグリシン塩酸緩衝液(pH3.5)で洗浄を開始し、吸光度280nmのピーク立ち上がりから立ち下がりまでの素通り画分を得、直ちに0.5Mりん酸緩衝液(pH7.3)でpH7に中和し、高純度精製品として取得した。なお、流速は3.3mL/分で実施した。当該高純度精製品の可溶性トロンボモジュリンの含有率は、上記Asahipak C4P−50を用いたクロマトグラフィー又は特開平11−341990号公報に記載のELISA法等により、99%以上であることがわかる。
(実施例4)アニオン交換体リニアグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離(1)
実施例3で得られた高純度精製品の内10mlを、精製水30mlで希釈した。希釈した溶液40mlを、0.1M塩化ナトリウムを含む20mMリン酸緩衝液(pH6)で平衡化したsourrceQ30(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径0.5cm、高さ9.8cm)に供した。3カラム容積の20mMリン酸緩衝液(pH6)で洗浄し、20mMリン酸緩衝液(pH6)の0.1M〜0.3M塩化ナトリウムのリニアグラジエント、溶出容積20カラム容積にて溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから、1カラム容積を単位で分画した。なお、サンプルのロード及び洗浄の際の流速は2.2mL/分、溶出の際の流速は0.3mL/分で実施した。クロマトグラムを図1に示した。
(実施例5)アニオン交換体リニアグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離(2)
実施例3で得られた高純度精製品の内10mlを、精製水30mlで希釈した。希釈した溶液40mlを、0.1M塩化ナトリウムを含む20mMリン酸緩衝液(pH7)で平衡化したsourrceQ30(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径0.5cm、高さ9.8cm)に供した。3カラム容積の20mMリン酸緩衝液(pH7)で洗浄し、20mMリン酸緩衝液(pH7)の0.1M〜0.3M塩化ナトリウムのリニアグラジエント、溶出容積20カラム容積にて溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから、1カラム容積を単位で分画した。なお、サンプルのロード及び洗浄の際の流速は2.2mL/分、溶出の際の流速は0.3mL/分で実施した。クロマトグラムを図2に示した。
(実施例6)アニオン交換体リニアグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離(3)
実施例3で得られた高純度精製品の内10mlを、精製水30mlで希釈した。希釈した溶液40mlを、0.1M塩化ナトリウムを含む20mMトリス緩衝液(pH8)で平衡化したsourrceQ30(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径0.5cm、高さ9.8cm)に供した。3カラム容積の20mMトリス緩衝液(pH8)で洗浄し、20mMトリス緩衝液(pH8)の0.1M〜0.3M塩化ナトリウムのリニアグラジエント、溶出容積20カラム容積にて溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから、1カラム容積を単位で分画した。なお、サンプルのロード及び洗浄の際の流速は2.2mL/分、溶出の際の流速は0.3mL/分で実施した。クロマトグラムを図3に示した。
(実施例7)実施例4〜6の可溶性トロンボモジュリンの変性体含量評価
TSKgelG3000SWXL(7.8mmI.D.×30cm;TOSOH社)分析用サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、各画分の可溶性トロンボモジュリンの変性体含量を評価した。カラムは移動相で平衡化し、移動相は、0.1M硫酸ナトリウムを含む50mMリン酸塩緩衝液pH7.3を用い、流速0.9ml/分、各画分150μlを供し、分析した。また、各画分の回収は、280nmにおける吸光度を測定することにより算出した。実施例4から実施例6までの結果を下記表1に示した。また、実施例3で取得した高純度精製品についても、上記方法で可溶性トロンボモジュリンの変性体含量を測定し、7.0%であった(図4)。実施例4から実施例6の何れの条件においても、可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含有しない高純度可溶性トロンボモジュリンを回収率76%〜81%で取得することができた。
Figure 0005117486
(実施例8)アニオン交換体ステップワイズグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離
実施例3で得られた高純度精製品の内70mlを、精製水210mlで希釈した。希釈した溶液を、30mM塩化ナトリウムを含む20mMりん酸緩衝液(pH7.3)で平衡化したsourceQ30(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径0.5cm、高さ20.5cm)に供した。3カラム容積の30mM塩化ナトリウムを含む20mMりん酸緩衝液(pH7.3)で洗浄し、0.18M 塩化ナトリウム含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3)で溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから6カラムボリューム容量までの溶出液を得た。TSKgelG3000SWXL(TOSOH社)分析用サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、実施例7の条件にて溶出液の可溶性トロンボモジュリンの変性体含量を評価した結果、可溶性トロンボモジュリンの変性体含量比率は0.0%となり、可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない高純度可溶性トロンボモジュリンとして取得した。溶出液の回収率は89%であった。なお、サンプルのロード及び洗浄の際の流速は0.8mL/分、溶出の際の流速は0.4mL/分で実施した。クロマトグラムを図5に示した。
(実施例9)ヒト由来のトロンボモジュリン遺伝子を遺伝子操作技術により、調製改変して組み込んだチャイニーズハムスター卵巣細胞の無血清培養による可溶性トロンボモジュリン含有培養上清の取得
可溶性トロンボモジュリン含有培養上清を取得するための培養で使用した動物成分不含無血清培地は、シード用培地と灌流培養用培地の2種類を調製した。
シード用培地はIS CHO−CD(液体培地、カタログ番号91119−1L,メーカー Irvine Scientific)1L当たりに、HT supplement (液体、カタログ番号 11067−030,メーカー Invitrogen)を5mL、L−Glutamine 200 mM (液体, カタログ番号 25030−081,メーカー Invitrogen) を40mLの割合で無菌的に混合し調製した。シード用培地は、保存時は冷蔵保存(2〜8度)し、使用時は使用直前に36℃恒温水浴槽で加温し使用した。
灌流培養用培地は、脱イオン限外濾過水1L当たりに、IS CHO−CD−A3(粉末培地、カタログ番号98688,メーカー Irvine Scientific)を20.8g、食塩(特級グレード、メーカー 和光純薬)を2.6g、重曹食塩(特級グレード、メーカー 和光純薬)を4.4gの割合で添加し溶解後、0.2μmフィルター(PVDF製、メーカー ミリポア)で無菌濾過し調製した。灌流培養用培地は、保存時、使用時ともに冷蔵保存(2〜8度)とした。
シード培養の開始では、凍結保存された可溶性トロンボモジュリンを生産し得る細胞(特開平11−341990号公報)を、37度恒温水浴槽で素早く融解し、シード用培地に懸濁し遠心分離(2000rpm、2分、国産化学)し、遠心上清除去後、細胞ペレットをシード用培地100mLで懸濁し、225cm2Tフラスコ培養容器(メーカー BD Biosciences)に分注し、1段目のシード培養を開始した。1段目シード培養は、36度5%炭酸ガスインキュベーター内での静置培養で実施した。1段目シード培養の浮遊生細胞密度が約8×105 cells/mLに達したところで2段目シード培養に継代した。
2段目シード培養以降は攪拌培養で実施した。攪拌培養でのシード培養のスケール及び攪拌培養容器は、2段目シード培養:400mL(ガラス製スピナーフラスコ、メーカー 柴田科学)、3段目シード培養:1.6L(ガラス製スピナーフラスコ、メーカー 柴田科学)、4段目シード培養:6L(ガラス製球スピナーフラスコ、メーカー 柴田科学)、と順次継代し培養液量を拡大した。シード培養の浮遊生細胞密度が約8×105 cells/mLに達したところで次段のシード培養に継代した。継代では、継代後の培養スケールから継代前の培養スケールを差し引いた値と同じ量のシード培養用培地を加え拡大した。攪拌培養は、36度5%炭酸ガスインキュベーター内で、マグネティックスターラー(メーカー 柴田科学)により攪拌数60〜100rpmの条件で実施した。
4段目シード培養の浮遊生細胞密度が約8×105 cells/mLに達したところで、シード培養液を3台の灌流培養槽(2L灌流培養装置、メーカー 丸菱バイオ)それぞれに2Lずつ移送し、灌流培養を開始した。
灌流培養において灌流培養槽に供給する灌流培養用培地の定量移送は、ペリスターポンプ(メーカー:マスターフレックス)を用い2L/日の流量で行った。
灌流培養での細胞分離は、灌流培養槽内に設置されたスピンフィルターで行った。3台の灌流培養槽のスピンフィルターはそれぞれ異なるものを使用した。1台目はステンレス製メッシュ(FP−10、孔径10μm、メーカー 富士フィルター工業)、2台目はステンレス製メッシュ(FP−30、孔径30μm、メーカー 富士フィルター工業)、3台目はpolyester PETP製メッシュ(孔径10μm、カタログ番号 BB−8808571、メーカー ザルトリウス)のスピンフィルターを使用した。
灌流培養槽内に設置されたスピンフィルターで細胞分離された培養上清は、灌流培養槽内の2L液面を示すレベルセンサーの動作により、培養液量が2L以上になった場合、培養槽内圧力により、間欠的に抜きだした。間欠的に抜き出された培養上清は、冷蔵保存された容器中へ移送され、2〜8度で冷蔵保存した。
灌流培養条件は、槽内温度 35〜37℃、溶存酸素濃度 10%〜90%、pH 6.8〜7.6で制御し培養した。
灌流培養は30日間行い、その間の平均生細胞密度は、1台目17×106 cells/mL、2台目10×106 cells/mL、3台目18×106 cells/mLであった。
3台の灌流培養槽で、灌流培養3日目から30日目までに取得した培養上清は、混合し、0.2μmフィルター(PVDF製、メーカー ミリポア)で濾過し、濾過した培養上清として冷蔵保存(2〜8度)した。
(実施例10)強陰イオン交換体カラムによる精製
実施例9により取得した培養液上清の内850mlを、30mM 塩化ナトリウムを含む20mM酢酸ナトリウム、120mM酢酸緩衝液で平衡化したQ−SepharoseFF(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径1.6cm、高さ29cm)に供した。次に12カラム容積の30mM 塩化ナトリウムを含む20mM酢酸ナトリウム、120mM酢酸緩衝液(pH3.8)で洗浄し、140mM 塩化ナトリウムを含む20mM酢酸ナトリウム、40mM酢酸緩衝液(pH4.2)で溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのメインピーク立ち上がりから2カラムボリューム容量の溶出液に1/5カラムボリューム容量の10mMリン酸カリウムを含む1M HEPES緩衝液(pH8)を添加して精製品を取得した。なお、流速は2mL/分で実施した。
(実施例11)ヒドロキシアパタイトステップワイズグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離
実施例10で取得した精製品の内20mlを、0.17M塩化ナトリウム、2mMリン酸ナトリウムを含む20mM HEPES緩衝液(pH7)で平衡化したMacro−Prep(R)Ceramic Hydroxyapatite TYPE1(BIO-RAD社)カラム(直径0.5cm、高さ9.7cm)に供した。6カラム容積の0.17M塩化ナトリウム、2mMリン酸ナトリウムを含む20mM HEPES緩衝液(pH7)で洗浄し、10mM塩化ナトリウムを含む8mMリン酸緩衝液(pH7)、溶出容積4カラム容積にて溶出し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから立ち下がりまでの溶出液をを得た。なお、流速は0.4mL/分で実施した。TSKgelG3000SWXL(TOSOH社)分析用サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、実施例7の条件にて溶出液の可溶性トロンボモジュリンの変性体含量を評価した結果、可溶性トロンボモジュリンの変性体含量比率は0.8%以下となった。カラムは、0.5Mリン酸緩衝液(pH7)で再生した。クロマトグラムを図6に示した。
(実施例12)強陰イオン交換体カラムによる粗精製(2)
実施例9で取得した培養液上清5.2lを、150mM 塩化ナトリウムを含む20mMトリス塩緩衝液(pH7.7)で平衡化したCaptoQ(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径1.6cm、高さ26cm)に供した。次に15カラム容積の0.18M 塩化ナトリウムを含む20mMトリス塩緩衝液(pH7.7)で洗浄を行ない、0.3M 塩化ナトリウムを含む20mMトリス塩緩衝液(pH7.7)で溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりからの2カラムボリューム容量の溶出液を粗精製品として取得した。なお、流速は10mL/分で実施した。
(実施例13)モノクローナル抗体による精製(2)
モノクローナル抗体を(特許文献2)に順じて作製した。実施例12で得られた溶出画分の内72mLを、0.3M 塩化ナトリウム含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3)で平衡化したモノクローナル抗体カラム(直径5cm、高さ11cm)に供した。6カラム容積の1.0M 塩化ナトリウム含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3)を流し、更に3カラム容積の0.1M酢酸緩衝液(pH5.0)を流し洗浄し、20mM 塩化ナトリウム含む0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH3.0)で溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから立ち下がりまでの溶出液を得、溶出液に15%溶出液容積容量の0.3Mリン酸緩衝液(pH7.3)を添加して精製液として取得した。なお、流速は9.8mL/分で実施した。当該精製液の可溶性トロンボモジュリンの含有率は、上記Asahipak C4P−50を用いたクロマトグラフィー又は特開平11−341990号公報に記載のELISA法等により、99%以上であることがわかる。
(実施例14)強陰イオン交換体による高純度化と可溶性トロンボモジュリンの変性体の除去
実施例13で得られた精製液の内75mLを、40mM塩化ナトリウムを含む0.1M酢酸緩衝液(pH4)で平衡化したsourceQ30(GEヘルスケアバイオサイエンス社)カラム(直径0.5cm、高さ20.5cm)に供した。2カラム容積の40mM塩化ナトリウムを含む0.1M酢酸緩衝液(pH4)を流し、更に4カラム容積の50mM塩化ナトリウムを含む0.1M酢酸緩衝液(pH4)を流し、そして更に3カラム容積の30mM塩化ナトリウムを含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3)で洗浄し、0.18M 塩化ナトリウム含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3)で溶出を開始し、溶出液の吸光度280nmのピーク立ち上がりから6カラム容積までの溶出液を得た。なお、サンプルのロード際の流速は1mL/分、洗浄及び溶出の際の流速は0.3mL/分で実施した。TSKgelG3000SWXL(TOSOH社)分析用サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、実施例7の条件にて溶出液の可溶性トロンボモジュリンの変性体含量を評価した結果、可溶性トロンボモジュリンの変性体含量比率は0.1%となり、可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない高純度可溶性トロンボモジュリンとして取得した。溶出液の回収率は71%であった。クロマトグラムを図7に示した。
(実施例15)混入異種蛋白質(マウス抗体由来物及びチャイニーズハムスター卵巣細胞細胞由来物)量の評価
特開平11−341990号公報に記載のELISA方法を用いて、実施例13〜14までの溶出画分について評価した。各溶出画分の280nmにおける吸光度を測定し、吸光度1あたりの混入量で評価した結果を下記表2に示した。各成分の混入量を同時に減じることができた。
Figure 0005117486
図1は、実施例4でのアニオン交換体リニアグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離におけるクロマトグラムを示す。 図2は、実施例5でのアニオン交換体リニアグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離におけるクロマトグラムを示す。 図3は、実施例6でのアニオン交換体リニアグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の分離におけるクロマトグラムを示す。 図4は、実施例3で取得した高純度精製品について可溶性トロンボモジュリンの変性体含量を測定した結果を示す。 図5は、実施例8でのアニオン交換体ステップワイズグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の除去におけるクロマトグラムを示す。 図6は、実施例11でのヒドロキシアパタイトステップワイズグラジエント溶出による可溶性トロンボモジュリンの変性体の除去におけるクロマトグラムを示す。 図7は、実施例14での強陰イオン交換体による高純度化と可溶性トロンボモジュリンの変性体の除去におけるクロマトグラムを示す。

Claims (20)

  1. 可溶性トロンボモジュリンから酸性下において生成し得る該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを製造する方法であって、(0)該可溶性トロンボモジュリンをpH5以下の酸性下におく工程、(1)前記(0)の工程を経て得られた、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を含むか、含むことが疑われる該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程、及び(2)該可溶性トロンボモジュリンと該可溶性トロンボモジュリンの変性体とが分離し得る分離条件にて該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程を含む、該製造方法。
  2. 該可溶性トロンボモジュリンをpH5以下の酸性下におく工程が、該可溶性トロンボモジュリンをpH4以下の酸性下におく工程である請求項1に記載の製造方法。
  3. 該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程が、該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供する工程である請求項1又は2に記載の製造方法。
  4. 該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体又はヒドロキシアパタイトに供する工程が、該可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供する工程である請求項1又は2に記載の製造方法。
  5. 可溶性トロンボモジュリンが、可溶性トロンボモジュリン含有物中の全蛋白に対する含有率が80%以上の可溶性トロンボモジュリンである、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
  6. (2)の工程が、リニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  7. (2)の工程が、素通り画分を取得する工程であって、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  8. (2)の工程が、アイソクラティック溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  9. (1)の工程が、pHが4〜9の緩衝液を使用して該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供する工程であって、(2)の工程が、pHが5〜9かつ塩濃度が0〜1Mの緩衝液を使用してリニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  10. (1)の工程が、pHが4〜9の緩衝液を使用して該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供する工程であって、(2)の工程が、pHが5〜9かつ塩濃度が0〜1Mの緩衝液を使用してリニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、(a)可溶性トロンボモジュリンが溶出する画分の位置を予め確認しておき取得する工程、又は(b)溶出画分に可溶性トロンボモジュリンが存在することを確認しながら取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  11. (1)の工程が、pHが5〜8かつ塩濃度が0.1〜0.2Mの緩衝液を使用して該可溶性トロンボモジュリン含有物をアニオン交換体に供する工程であって、(2)の工程が、pHが5〜8かつ塩濃度が0.1〜0.2Mの緩衝液を使用して素通り画分を取得することにより該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程である、請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  12. (1)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が8mM以下である緩衝液を使用して可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供する工程であって、(2)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が0〜0.5Mの緩衝液を使用してリニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  13. (1)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が8mM以下である緩衝液を使用して可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供する工程であって、(2)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が0〜0.5Mの緩衝液を使用してリニア若しくはステップワイズ、又はリニアとステップワイズを組み合わせたグラジエント溶出を行い、該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を、(a)可溶性トロンボモジュリンが溶出する画分の位置を予め確認しておき取得する工程、又は(b)溶出画分に可溶性トロンボモジュリンが存在することを確認しながら取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  14. (1)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が5〜20mMの緩衝液を使用して該可溶性トロンボモジュリン含有物をヒドロキシアパタイトに供する工程であって、(2)の工程が、pHが6〜9かつリン酸塩濃度が5〜20mMの緩衝液を使用して素通り画分を取得することにより該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する画分を取得する工程である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  15. 該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得した後に該画分のpHを4以下にする工程を含まない、請求項1〜14のいずれかに記載の製造方法。
  16. 該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンを含有する溶出画分を取得した後に該画分のpHを4以下にしない濃縮工程及び/又は脱塩工程を含む製造方法であって、該可溶性トロンボモジュリンを医薬原料とするための、請求項1〜15のいずれかに記載の製造方法。
  17. 該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンにおける可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率が3%以下である、請求項1〜16のいずれかに記載の製造方法。
  18. 該可溶性トロンボモジュリンの変性体を実質的に含まない可溶性トロンボモジュリンにおける可溶性トロンボモジュリンの変性体の含有率が1%以下である、請求項1〜16のいずれかに記載の製造方法。
  19. 該可溶性トロンボモジュリンが、配列番号9又は配列番号11に記載のアミノ酸配列をコードするDNAを宿主細胞にトランスフェクトして調製された形質転換細胞より取得されるトロンボモジュリンである、請求項1〜18のいずれかに記載の製造方法。
  20. 該可溶性トロンボモジュリンが、配列番号9もしくは配列番号11のそれぞれにおける第19〜516位の配列を有するペプチド、又は前記ペプチドのアミノ酸配列の1つ又は複数のアミノ酸が置換、欠失、又は付加されたアミノ酸配列を有しトロンボモジュリン活性を有するペプチドである、請求項1〜19のいずれかに記載の製造方法。
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