JP5548207B2 - ウイルスの精製方法 - Google Patents

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本発明は、ワクチンの開発のためにバイオリアクターで増殖される接着細胞から細胞随伴性ウイルスを精製する方法を提供する。
予防接種はウイルス感染により引き起こされる疾患を予防するために最も重要な公衆衛生手段である。ワクチンの有効な使用は、安定かつ培養の容易な供給源から大量のワクチン材料(例えば、ウイルス)を速やかに得ることができるかどうかにかかっている。ワクチンを迅速に開発し、それらを大量に利用できることは、多くのヒトおよび動物疾病に対抗する上で極めて重要である。ワクチン生産の遅れやそれらの量の不足は疾病の大発生に取り組む際に問題となる。例えば、最近の研究では、パンデミックインフルエンザに対するワクチンを生産するのに必要な長いリードタイムに関する懸念の理由があることを示唆している。例えばWood, J. M., 2001, Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci., 356:1953参照。よって、ウイルスを生産するための最近の試みでは、細胞培養におけるワクチン用のウイルスの増殖に焦点が当てられている。
3.1 インフルエンザウイルス
特に、メイディン・ダービー・イヌ腎臓(MDCK)細胞が多くのグループにもって用いられている。例えば、米国特許第6,455,298号;米国特許出願第2005/0118140号;米国特許出願第2005/0118698号;米国特許第6,825,306号;WO2005/113758;およびRadaeva, I. F., et al. Vopr. Virusol. (2005) 50: 43-6参照。しかしながら、既存のMDCK細胞系統の多くは、腫瘍形成性、細胞培養に動物血清を必要とすること、およびワクチンにおける使用に好適なインフルエンザウイルスの収量が少ないことを含む、1以上の欠点がある。さらに、これらの細胞系統からワクチン材料を生産するために開発されている細胞培養プロセスの多くは、培地交換の工程や多量の接種用ウイルスの使用を含む多くの操作を必要とする場合が多い。さらに、違うインフルエンザ株が絶えず出現(または再出現)するために、シーズンごとに流行しているインフルエンザ株に基づいて新たなインフルエンザワクチンが作製される。残念なことに、インフルエンザワクチン株によっては高収量まで増殖させることが困難なものがある。細胞培養により得られる材料の各バッチの収量は生産能を規定するだけでなく、製品の製造コストにも影響するので、ウイルス収量((すなわち、ピークウイルス力価)を向上させることが望ましい。
最近、極めて高い力価までワクチン株を増殖させることができる新規な無血清培地および非腫瘍形成性細胞系統、ならびにディスポーザブルのバイオリアクターでウイルス材料を生産するプロセスが開発された(米国特許出願第2006/0188977号;および2007年9月14日出願のU.S.S.N.11/855,769)。本発明はこの研究を拡張し、新規な細胞培養培地、MDCK細胞、特に、非腫瘍形成性細胞系統から、培地交換の必要なく、バイオリアクターで大量のワクチン材料を生産するための再現性の高い、効率的でスケーラブルなプロセス、および純度の高い生弱毒ウイルスを生産するためのロバストな下流精製プロセスを提供する。本発明により提供される方法は最小限の操作を必要とするだけのロバストなものであり、コスト効率が良い。
3.2 呼吸器合胞体ウイルス(RSV)
ヒト呼吸器合胞体ウイルス(RSV)は、乳児および小児における重篤な下気道感染(LRTI)の主因であり、相当な罹患率と死亡率の原因となっている。7大市場(米国、日本、フランス、ドイツ、イタリア、スペイン、UK)で、成人300万人と未熟児ほぼ400,000人を含む年間合計1800万人が感染している。米国だけでも年間70,000〜125,000件の入院がRSV LRTIに属すと推測される。ヒト集団では、抗原の異なる2つのRSVサブグループAとBが存在する。RSVはまた、免疫不全成人および高齢者において重要な感染病原体として認識されている。自然感染により誘導されるRSV再感染に対する耐性が不完全なため、RSVは小児期そして生涯にわたって何回も感染する場合がある。RSV免疫予防の目標は、RSV感染に関連し得る重篤な疾病を回避するのに十分な耐性を誘導することである。RSVワクチンを開発するための現行の戦略は主として、精製ウイルス抗原の投与または鼻腔投与用の弱毒した生RSVの開発を行ったり来たりしている。しかしながら、これまでに認可されたワクチンすなわちRSV用のワクチンは無い。
ウイルスゲノムRNAは裸のRNAとしては感染力は無い。RSVのRNAゲノムは主要なヌクレオキャプシド(N)タンパク質でしっかり封入され、リンタンパク質(P)およびラージ(L)ポリメラーゼサブユニットと会合している。これらのタンパク質は核タンパク質コアを形成しており、感染性の最小単位と認識されている(Brown et al., 1967, J. Virol. 1: 368-373)。
何十年という研究にもかかわらず、RSV感染に関連する重大な罹患率および死亡率の予防のために開発された商業的に入手可能で、安全かつ有効なRSVワクチンは無い。ホルマリンで不活性化したウイルスワクチンはRSV感染からの保護を提供することができず、実際には、乳児において野生型ウイルスによるその後の感染の際に症状の増悪をもたらした(Kapikian et al., 1969, Am. J. Epidemiol. 89:405-21; Chin et al., 1969, Am. J. Epidemiol. 89:449-63)。以来、組換え法、化学的突然変異誘発および温度感受性突然変異体を得るための野生型RSVの低温継代培養により得られた生きた弱毒突然変異体の開発に努力が向けられてきた(Gharpure et al., 1969, J. Virol. 3: 414-21; Crowe et al., 1994, Vaccine 12: 691-9)。しかしながら、RSV感染の効果的な予防的処置のための規制指針を満たす、それらの細胞随伴性タンパク質からの生弱毒ウイルスの精製は捕らえどころが無かった。
インフルエンザウイルスと同様、RSVは、ウイルスが宿主細胞と緊密に随伴していて、感染性の最小単位を維持しつつ細胞随伴性タンパク質からのウイルスを精製することを困難にする安定な細胞系統で増殖される。この複雑性に加え、RSVは脆弱(例えば、剪断感受性)である。ウイルスが主として宿主細胞に随伴し、脆弱であるというこれらの要因は、宿主細胞抽出物(例えば、DNAおよびタンパク質)からウイルスを精製すること、ならびに生弱毒ウイルスを含んでなる臨床上許容される免疫原性組成物を得ることを困難にしてきた。なぜRSVのワクチンが市販されていないかは、1つにはこうした理由である。よって、免疫原性組成物の作製および処方のためにRSVおよび他の細胞随伴性ウイルスを精製するために使用可能な精製プロセスの必要がある。
米国特許第6,455,298号 米国特許出願第2005/0118140号 米国特許出願第2005/0118698号 米国特許第6,825,306号 WO2005/113758 米国特許出願第2006/0188977号 U.S.S.N.11/855,769(2007年9月14日出願)
Wood, J. M., 2001, Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci., 356:1953 Radaeva, I. F., et al. Vopr. Virusol. (2005) 50: 43-6 Brown et al., 1967, J. Virol. 1: 368-373 Kapikian et al., 1969, Am. J. Epidemiol. 89:405-21 Chin et al., 1969, Am. J. Epidemiol. 89:449-63 Gharpure et al., 1969, J. Virol. 3: 414-21 Crowe et al., 1994, Vaccine 12: 691-9
本発明は、少なくとも5%の総ウイルス回収率が得られる、細胞培養(例えば、Vero細胞培養)で増殖された接着細胞から生細胞随伴性ウイルス(例えば、RSV)を精製する方法を提供し、ここで、精製されたウイルスは、ウイルス用量(4−6log10FF)当たり、100ng未満の宿主細胞DNA(HCD)、40μg未満の宿主細胞タンパク質(HCP)および0.1ng未満の非特異的ヌクレアーゼを含んでなる。
4×2Lバイオリアクターにおける培養0日目〜4日目の生細胞密度(VCD)および細胞生存率(V%)をプロットしたものである。これらのバイオリアクターは、表6に詳細に示されたシードリアクター(SR)法の条件を用いて培養した。SR4の2dpsのデータは利用できない。 B2Bトリプシン処理中、実験1、3および4の3×2Lシードリアクター(SR)に関して、0〜40分の間の中間サンプリング時間に撮影した写真(10倍で撮影)を示す。トリプシン処理はビーズ間移動プロトコールによりバイオリアクター内で行った。 12×2L最終生産リアクター(FPR)における生細胞密度(VCD)および細胞生存率(V%)をプロットしたものである。実験3のバイオリアクター(FPR3.X.X)は5dps(〜120hps)において感染させ、他の実験のバイオリアクターは4dpsおいて感染させた。実施例4の感染後VCDと細胞生存率のデータは利用できない。 全ての実験に関して12×2L最終生産リアクターで4dpsにおいて撮影した写真(100倍で撮影)を示す。 全ての実験に関して9×2L最終生産リアクター(FPR)で3dpiにおいて撮影した写真(100倍で撮影)を示す。 全ての実験に関してまず4×2Lシードリアクターで増殖させ、次に12×2L最終生産リアクター(FPR)で培養し、その後、感染させた細胞について、ca A/ウルグアイ(A/U)、ca A/サウスダコタ(A/S)およびca B/フロリダ(B/F)ウイルス力価を経時的にプロットしたものを示す。注:各データ点は3回繰り返したアッセイの平均を表す。検出限界(<6.4log10FFU/mLまたは希釈された場合は<2.4log10FFU/mL)を下回るウイルス力価は記録されていない。 67%培地交換プロセス(67%MX)と非培地交換プロセス(0%MX)を用いて生産した株の経時的ウイルス生産プロフィールを示す。ca A/ウィスコンシン/67/05株およびca A/ウルグアイ株のプロットを7Aに示し、ca A/サウスダコタ株およびca B/フロリダ株のプロットを7Bに示す。 67%培地交換プロセス(67%MX)と非培地交換プロセス(0%MX)を用いて生産した株の経時的ウイルス生産プロフィールを示す。ca A/ウィスコンシン/67/05株およびca A/ウルグアイ株のプロットを7Aに示し、ca A/サウスダコタ株およびca B/フロリダ株のプロットを7Bに示す。 キレート剤(EDTA)および30分以内に細胞の解離を果たすわずか0.05倍の終濃度のプロテアーゼ(TrypLE(商標))を含んでなる緩衝塩溶液(DPBS)をそれぞれ利用する2回の洗浄工程を用いる、ビーズ間移動プロセスのフローチャートを表す。 ダイレクト・フロー・フィルトレーション(DFF1)フィルターリグ(パネルA、上)、GE Healthcare Unifluxスキッド・チュービングリグ(パネルA、下)、GE Healthcare AKTAプロセス・スキッド・チュービングリグ(パネルB、上)およびダイレクト・フロー・フィルトレーション2(DIFF2)フィルターリグ(パネルB、下)に用いるフィルターおよびチュービングリグの図を示す。 ダイレクト・フロー・フィルトレーション(DFF1)フィルターリグ(パネルA、上)、GE Healthcare Unifluxスキッド・チュービングリグ(パネルA、下)、GE Healthcare AKTAプロセス・スキッド・チュービングリグ(パネルB、上)およびダイレクト・フロー・フィルトレーション2(DIFF2)フィルターリグ(パネルB、下)に用いるフィルターおよびチュービングリグの図を示す。 パネルAに最初の精製プロセス1aのスキームを、改良型の精製プロセス1bと並行して示す。付加的改変をパネルBに示すスキームに詳細に示す。 パネルAに最初の精製プロセス1aのスキームを、改良型の精製プロセス1bと並行して示す。付加的改変をパネルBに示すスキームに詳細に示す。 TFF1実施番号8のフラックストレース曲線を示す。 BPG 100およびBPG 200 CSカラム圧流特性を示す。 実施番号9のCSカラム溶出クロマトグラムを示す。 実施番号8 TFF2 8XDFプロセスのフラックストレース曲線を示す。 10および30-L規模でのRSVの異なる製造ロットの工程力価回収率の概要を示す。 RSVの異なる製造ロット間の5log FFUの用量当たりの総DNAおよび総タンパク質(最終精製製剤)の概要を示す。
本発明は、接着細胞(例えば、MDCK細胞、特に、非腫瘍形成性細胞系統またはVero細胞)からバイオリアクターにおいて、予防的、診断的、免疫療法的または治療的使用のための大量のウイルス(例えば、インフルエンザウイルスまたはRSV)またはウイルス抗原を生産する、再現性が高く、効率的でスケーラブルなプロセスを提供する。特に本発明は、培地交換を必要とせず、低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型インフルエンザまたは呼吸器合胞体ウイルスを高力価まで生産するロバストな方法を提供する。
さらに本発明は、培地交換の必要なく高力価まで、MDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の培養を助け、また、限定されるものではないが、インフルエンザウイルス(例えば、低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型インフルエンザウイルス)を含むウイルスの複製を助ける培養培地を提供する。
さらに本発明はまた、MDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)からワクチン材料(例えば、インフルエンザウイルス)を製造する方法およびMDCK細胞において生産されたワクチン材料を用いてインフルエンザ感染を予防する方法も提供する。細胞随伴性ウイルス(例えば、インフルエンザおよびRSV)は、本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物に含まれ得る。本明細書において「細胞随伴性ウイルス」とは、当業者に知られた任意の技術によって決定した場合に、およそ60%以上のウイルス力価がウイルスに感染した接着細胞に随伴して見られるウイルスを表す。本発明の方法は低温適応/温度感受性/弱毒型(ca/ts/att)インフルエンザ株(例えば、FluMist(登録商標)におけるもの)およびRSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)の生産に特に有用である。
非腫瘍形成性MDCK細胞および/またはVero細胞で増殖可能なウイルスとしては、限定されるものではないが、マイナス鎖RNAウイルス、限定されるものではないが、インフルエンザ、RSV、パラインフルエンザウイルス1、2および3、ならびにヒト メタニューモウイルス、ならびにDNAウイルス、レトロウイルス、プラス鎖RNAウイルス、マイナス鎖RNAウイルス、二本鎖RNAウイルス(限定されるものではないが、パポーバウイルス、水疱性口内炎ウイルス、ワクシニアウイルス、コクサッキーウイルス、レオウイルス、パルボウイルス、アデノウイルス、灰白脊髄炎(poliomyeltitis)ウイルス、麻疹ウイルス、狂犬病ウイルスおよびヘルペスウイルスを含む)を含む他のウイルスが挙げられる。
7.1 定義
本明細書において腫瘍形成性は、当業者がこの用語に帰属させている通常の意味を有する。腫瘍形成性は、一実施形態において、成体ヌードマウスモデルにより決定される(例えば、Stiles et al., 1976, Cancer Res, 36:1353および下記の実施例5)。腫瘍形成性はまた、例えば、ニワトリ胚への注射および/または漿尿膜への局所適用による、他のアッセイによっても試験することができる(Leighton et al., 1970, Cancer, 26:1024)。
「組換え」とは、材料(例えば、核酸またはタンパク質)がヒトの介入によって人工的または合成的に(非天然的に)変更されていることを示す。これらの変更は、その天然の環境または状態内の材料またはそこから取り出された材料に対して行うことができる。特に、ウイルス、例えば、インフルエンザウイルスに関して、ウイルスは組換え核酸の発現により生産される場合にはそのウイルスは組換え型である。組換えウイルスはさらに、ゲノムに導入された1以上の突然変異を組み込んでいてもよい。組換えウイルスはまた、1を超える親ウイルス株に由来する成分を含んでなる場合には合併結合ウイルスであり得る。
「合併結合」とは、ウイルスに関して、そのウイルスが1を超える親ウイルス株または供給源に由来する遺伝子成分および/またはポリペプチド成分を含むことを示す。例えば、7:1合併結合は、第一の親ウイルスに由来する7つのウイルスゲノムセグメント(または遺伝子セグメント)と、第二の親ウイルスに由来する、例えば血球凝集素またはノイラミダーゼをコードする1つの相補的ウイルスゲノムセグメントを含む。6:2合併結合は、第一の親ウイルスに由来する6つのゲノムセグメント、最も一般的には6つの内部遺伝子と、異なる親ウイルスに由来する2つの相補的セグメント、例えば、血球凝集素とノイラミダーゼを含む。
本明細書において「約」とは、特に断りのない限り、10%を超えるまたは下回らない値を表し、その値はこの用語により修飾されない。例えば、「約5μg/kg」とは、4.5μg/kg〜5.5μg/kgの範囲を意味する。別の例としては、「約1時間」とは、54分〜66分の範囲を意味する。
「温度感受性」、「低温適応型」および「弱毒型」とは、当技術分野で周知である。例えば、「温度感受性」(「ts」)とは、インフルエンザA株では、ウイルスが、低温、例えば、33℃に比べて高温、例えば、39℃で100倍以上の力価の低下を示し、インフルエンザB株では、ウイルスが、低温、例えば、33℃に比べて高温、例えば、37℃で100倍以上の力価の低下を示すことを示す。例えば、「低温適応型」(「ca」)とは、ウイルスが、低温、例えば、25℃で、高温、例えば、33℃でのその増殖の100倍以内で高い増殖率を示すことを示す。例えば、「弱毒型」(「att」)とは、ウイルスがフェレットの上気道で複製するが、肺組織では検出できず、その動物においてインフルエンザ様の病状を引き起こさないことを示す。中間の表現型を有するウイルス、すなわち、39℃(ウイルスA株の場合)または37℃(ウイルスB株の場合)で100倍未満の力価減少を示す、33℃でのその増殖よりも100倍高い(例えば、200倍、500倍、1000倍以内、10,000倍未満の)25℃での増殖を示す、および/またはフェレットの上気道における増殖よりも低い肺での増殖(すなわち、部分的弱毒)および/または動物においてインフルエンザ様病状の軽減を示すウイルスもまた本発明により意図される有用なウイルスであると理解される。増殖は、力価、プラークサイズまたは形態学、粒子密度または当業者に知られている他の指標により示されるようなウイルス量を示す。
7.2 細胞
本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスは、ウイルスをそのウイルスの収穫、回収および使用を可能とする力価まで増殖させる任意の接着細胞で増殖させることができる。一実施形態では、接着細胞は、細胞随伴性ウイルスを対応する野生型ウイルスに関して求められたものに匹敵する力価まで増殖させる。特定の実施形態では、本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスは、そのウイルスによる感染に感受性のある細胞内で増殖される。
一実施形態において、本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスは哺乳類細胞において増殖される。本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスが増殖可能な代表的な哺乳類細胞としては、限定されるものではないが、Vero細胞、CHO細胞、Hep−2細胞、MBCK細胞、MDCK細胞、MRC−5細胞、HeLa細胞およびLLC−MK2細胞が挙げられる。特定の実施形態では、呼吸器合胞体ウイルスを含め本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスはVero細胞で増殖される。別の特定の実施形態では、インフルエンザウイルスを含む細胞随伴性ウイルスはMDCK細胞で増殖される。
6.2.1 MDCK細胞
MDCK細胞は、限定されるものではないが、種々のウイルス(限定されるものではないが、オルトミクソウイルス、パラミクソウイルス、ラブドウイルスおよびフラボウイルスを含む)を含む多くのウイルスの単離および複製を助けることが知られている。特に、MDCK細胞はインフルエンザウイルスの生産のために広く用いられている。しかしながら、上記のように、MDCK細胞系統のいくつかは腫瘍形成性である。腫瘍形成性が規制上の問題であれば、本発明は非腫瘍形成性MDCK細胞を増殖させ、それをインフルエンザウイルスの生産に用いる方法を提供する。よって、一実施形態では、本発明の方法は非腫瘍形成性MDCK細胞を用いる。別の実施形態では、本発明の方法は腫瘍形成性にかかわらずMDCK細胞を用いる。
本発明の方法において使用可能な非腫瘍形成性MDCK細胞系統としては、限定されるものではないが、2005年1月5日アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(10801 University Boulevard, Manassas, Va. 20110-2209)に寄託され、ATCC寄託番号PTA−6500およびPTA−6503(それぞれMDCK−SおよびMDCK−SF103と呼ばれる)を割り当てられたもの;2006年10月5日に寄託され、ATCC寄託番号PTA−7909およびPTA−7910(それぞれサブクローン1−Aおよび1−Bと呼ばれる)を割り当てられたものが挙げられる。
使用可能な他のMDCK細胞としては、限定されるものではないが、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され、ATCC寄託番号PTA−6501およびPTA−6502(それぞれMDCK−SF101およびMDCK−SF102と呼ばれる)を割り当てられたもの;ATCC寄託番号CRL−12042(MDCK.5F1と呼ばれる)を割り当てられたもの;ATCC寄託番号ATCC CCL34を割り当てられたもの;CRL−2286;およびCRL−2285が挙げられる。
特定の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は、成体ヌードマウスモデルにおいて非腫瘍形成性である(Stiles et al.参照)。別の特定の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は、ニワトリ胚に注射および/または漿尿膜に局所適用される場合に非腫瘍形成性である(Leighton et al., Id参照)。さらに別の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は成体ヌードマウスモデルにおいては非腫瘍形成性であるが、ニワトリ胚に注射および/または漿尿膜に局所適用される場合にはそうではない。なお別の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は、成体ヌードマウスモデルにおいても、ニワトリ胚に注射および/または漿尿膜に局所適用される場合にも非腫瘍形成性である。さらに別の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は、少なくとも20継代後または少なくとも30継代後または少なくとも40継代後または少なくとも50継代後または少なくとも60継代後または少なくとも70継代後または少なくとも80継代後または少なくとも90継代後または少なくとも100継代後にも非腫瘍形成性である。さらに他の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は、本発明の無血清培地(例えば、MediV SFM 105+TE、MediV SFM 109、およびMediV SFM 110)中で少なくとも20継代後または少なくとも30継代後または少なくとも40継代後または少なくとも50継代後または少なくとも60継代後または少なくとも70継代後または少なくとも80継代後または少なくとも90継代後または少なくとも100継代後も非腫瘍形成性である。
腫瘍形成性は当業者に知られている多くの方法で定量することができる。一般に用いられる1つの方法は、被験動物の50%に腫瘍を誘導するのに必要な細胞の数として定義される「TD50」値を求めることである(例えば、Hill R. The TD50 assay for tumor cells. In: Potten C, Hendry J, editors. Cell clones. London: Churchill Livingstone; 1985. p. 223参照)。一実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は、約1010〜約10の間、または約10〜約10の間、または約10〜約10の間のTD50値を有する。特定の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は、約1010を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるまたは約10を超えるTD50値を有する。特定の実施形態では、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞は10以上のTD50値を有する。
さらに、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞はまた非発癌性であると考えられる。細胞が発癌性であるかどうかを決定する方法は一般に、新生齧歯類種に細胞溶解液および/またはDNAを接種し、腫瘍形成を経時的に評価することを含む(例えば、Nowinski and Hays, 1978, J. Virol., 27: 13-8; Peeper, et al., 2002, Nat Cell Biol., 4:148-53; Code of Federal Regulation (CFR), “Oncogenicity”, Title 40, Vol. 8, Chapter 1, section 798.330, pp. 160-164参照)。例えば、少なくとも10細胞当量からの細胞溶解液および/またはDNAを、一般に4日齢未満の新生齧歯類(例えば、ハムスター、ヌードマウス、ラット)に注射し、その後これを最大5か月以上モニタリングする。発癌性アッセイは商業的試験会社によって通常行われている(例えば、BioReliance、プロトコール#001031および#001030参照)。一実施形態では、少なくとも10または少なくとも10または少なくとも10の、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞からの細胞溶解液および/またはDNAは、新生齧歯類種に注射される場合、2か月または3か月または4か月または5か月または6か月またはそれ以上腫瘍形成を誘導しない。別の実施形態では、0.01mgまたは0.02mgまたは0.03mgまたは0.04mgまたは0.05mgまたは0.06mgまたは0.07mgまたは0.08mgまたは0.09mgまたは0.10mgまたはそれを超える、本発明の方法において用いられる非腫瘍形成性MDCK細胞からのDNAは、新生齧歯類種に注射される場合、2か月または3か月または4か月または5か月または6か月またはそれ以上腫瘍形成を誘導しない。
本発明の方法において用いられるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、限定されるものではないが、オルトミクソウイルス(インフルエンザAおよび/またはB株を含む)、パラミクソウイルス(RSV Aおよび/またはB、ヒトメタニューモウイルスならびにパラインフルエンザ1、2および/または3を含む)、ラブドウイルスおよびフラボウイルスを含むウイルスの複製を助けると考えられる。
特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、例えば、FluMist(登録商標)(Belshe et al., 1998, N Engl J Med 338:1405; Nichol et al., 1999, JAMA 282:137; Jackson et al., 1999, Vaccine, 17:1905)および/またはこれらのウイルスの骨格(例えば、残りの遺伝子セグメント)を含んでなるか、または以下の特徴:低温適応、弱毒および温度感受性の1以上を有するインフルエンザウイルスの骨格(または1以上のvRNAセグメント)を含んでなる合併結合ウイルスに見られるものなどの低温適応、温度感受性、弱毒型インフルエンザウイルスの複製を助ける。
ウイルス複製を助ける細胞の能力の1つの指標が、感染細胞培養から得られた感染性ウイルスの収量である。ウイルス収量は、ウイルス感染および/または増殖を測定するために設計された多くのアッセイによって求めることができる。例えば、ウイルス収量は、感染性ビリオンを測定する50%組織培養感染量(TCID50)アッセイ、細胞培養単層の感染細胞内でウイルス抗原を検出する蛍光フォーカスアッセイ(FFA)(例えば、米国特許第7,262,045号)に従ってサンプル中に存在するウイルスの濃度を測定することにより定量することができる。TCID50値はlog10TCID50/mLとして報告される場合が多く、FFA値はlog10FFU/mL(蛍光フォーカス単位/mL)として報告される場合が多い。インフルエンザウイルスの生産に有用な方法としては、限定されるものではないが、特許公報WO08/105931(特に、実施例12参照)に開示されているものが挙げられる。
特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、インフルエンザウイルス((例えば、ca/ts株)の複製を少なくとも約7.6、少なくとも約7.8、少なくとも約8.0、少なくとも約8.2、少なくとも約8.4、少なくとも約8.6、少なくとも約8.8、少なくとも約9.0、少なくとも約9.2、少なくとも約9.4、少なくとも約9.6、少なくとも約9.8、少なくとも約10.0のlog10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで助ける。別の特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞は、インフルエンザウイルス((例えば、ca/ts株)の複製を少なくとも約7.6、少なくとも7.8、少なくとも8.0、少なくとも8.2、少なくとも8.4、少なくとも8.6、少なくとも8.8、少なくとも9.0、少なくとも9.2、少なくとも9.4、少なくとも9.6、少なくとも9.8、少なくとも10.0のlog10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで助ける。ある特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞は非腫瘍形成性である。
流行インフルエンザに対する毎年の予防接種用のワクチン株の製造に用いられる野生型インフルエンザウイルスは毎年ワクチンならびに関連の生物製剤に関する諮問委員会(Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee)により、生物製剤評価研究センター(Centers for Biologics Evaluation and Research)(CBER)または世界保健機関(World Health Organization)(WHO)および欧州医薬品庁(European Medicines Evaluation Agency)(EMEA)に対して推奨され、FDAまたは疾病予防管理センター(Centers for Disease Control and Prevention)(CDC)により生産者に提供される。これらの株は次に、一般に野生型ウイルスのNAおよび/またはHA遺伝子と特定の望ましい特徴を有するドナーウイルス(しばしばマスタードナーウイルスまたはMDVと呼ばれる)に由来する残りの遺伝子セグメントを組み合わせる合併結合ワクチン株の生産に使用することができる。例えば、MDV株は低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型であり得、かつ/または高い増殖率を有する。すぐ次に続く実施形態は、低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型の異なるインフルエンザ株(例えば、1以上の保健機関により推奨された野生型株)に関する。このような低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型インフルエンザウイルスは、目的株に由来するHAおよびNA遺伝子セグメントと好適な低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型インフルエンザ株に由来する残りの遺伝子セグメント(本明細書では「低温適応、温度感受性、弱毒骨格」とも呼ぶ)を含んでなる組換えおよび/または合併結合インフルエンザウイルス、例えば、FluMist(登録商標)に見られる低温適応、温度感受性、弱毒型インフルエンザウイルス(ca A/Ann Arbor/6/60およびca B/Ann Arbor/1/66)を得ることにより作出することができる。本明細書において、野生型インフルエンザウイルス株に由来するHAおよびNA遺伝子セグメントと低温適応および/
または温度感受性および/または弱毒型インフルエンザであるウイルスに由来する残りの遺伝子セグメントを含んでなる組換えおよび/または合併結合ウイルス。合併結合および/または組換えウイルスはまた「ca」、「att」、「ts」の1以上の識別子で始まる野生型株表記によっても呼ばれ、例えば、A/ニューカレドニア/20/99に由来するHAおよびNA遺伝子セグメントと低温適応、温度感受性、弱毒型インフルエンザウイルス(例えば、A/Ann Arbor/6/60)に由来する残りのセグメントを含んでなる組換えおよび/または合併結合ウイルスは簡単に「ca A/ニューカレドニア/20/99」と呼ぶことができる。
ある実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、限定されるものではないが、CBER、WHO、EMEA、FDAおよびCDCを含む1以上の保健機関によって毎年推奨および/または提供される少なくとも1つのインフルエンザ株(例えば、インフルエンザA株、インフルエンザB株)の低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型(例えば、合併結合)の複製を、少なくとも約7.6、少なくとも約7.8、少なくとも約8.0、少なくとも約8.2、少なくとも約8.4、少なくとも約8.6、少なくとも約8.8、少なくとも約9.0、少なくとも約9.2、少なくとも約9.4、少なくとも約9.6、少なくとも約9.8、少なくとも約10.0のlog10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで助ける。別の特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、限定されるものではないが、CBER、WHO、EMEA、FDAおよびCDCを含む1以上の保健機関により毎年推奨および/または提供される少なくとも1つのインフルエンザ株(例えば、インフルエンザA株、インフルエンザB株)の低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型(例えば、合併結合)の複製を、少なくとも約7.6、少なくとも7.8、少なくとも8.0、少なくとも8.2、少なくとも8.4、少なくとも8.6、少なくとも8.8、少なくとも9.0、少なくとも9.2、少なくとも9.4、少なくとも9.6、少なくとも9.8、少なくとも10.0のlog10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで助ける。ある特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞は非腫瘍形成性である。
ある特定の他の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、少なくとも1つのインフルエンザA株の低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型の複製を助ける。インフルエンザA株はいずれのサブタイプ(例えば、H、H、H、H、H、H、H)のものであってもよいと考えられる。現在、インフルエンザAウイルスにおいて、少なくとも16の異なるHAと9つの異なるNAサブタイプが同定されている。よって、インフルエンザA株は、これまでに知られているまたは今後同定されるHAサブタイプとNAサブタイプの組合せのいずれを含んでもよく、かつ/または合併結合であってもよい。ある特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞は非腫瘍形成性である。
ある特定の他の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、少なくとも1つのインフルエンザB株の低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型の複製を助ける。インフルエンザBウイルスは現在のところそれらの血球凝集素およびノイラミダーゼタンパク質に基づいたサブタイプに分けられておらず、むしろそれらは系統により分類されている。現在、インフルエンザBウイルス株は、B/山形系統とB/ビクトリア系統という2つの系統に分けられ、多くのサブ系統が存在する。よって、インフルエンザB株はこれまでに知られているまたは今後同定されるいずれの系統および/またはサブ系統に由来してもよく、かつ/または合併結合であってもよい。ある特定の実施形態では、本発明の方法において用いられるMDCK細胞は非腫瘍形成性である。
6.3 細胞培養培地および方法
本発明は、1回使用バイオリアクター、標準的な再利用バイオリアクター(例えば、ステンレス鋼、ガラス容器バイオリアクター)を含むバイオリアクターで大量のワクチン材料を生産するための無血清細胞培養培地および再現性が高く、効率的でスケーラブルなプロセスを提供する。特に、本発明は、インフルエンザウイルス(例えば、低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型)を高力価、例えば、少なくとも約7.4または少なくとも約7.6または少なくとも約7.8または少なくとも約8.0または少なくとも約9.0または少なくとも約10.0のlog10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで複製する方法を提供する。一態様において、本発明は、MDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の増殖を高い細胞密度まで助け、高いウイルス力価を得るための培地交換工程の必要を無くす富化無血清細胞培養培地を提供する。培地交換工程の排除は、プロセス時間および培地の使用の軽減などのいくつかの利点を与える。さらに、製造中に必要とされる操作数が減り、これによって汚染の機会も減る。別の態様において、本発明は、ビーズ間移動法を含む微小担体上での非腫瘍形成性細胞の増殖のための改良法を提供する。別の態様において、本発明の富化無血清細胞培養培地は非腫瘍形成性MDCK細胞の非腫瘍形成的特徴を維持する。
6.3.1 富化無血清
当業者ならば 細胞を増殖させるのに用いられる細胞培養培地が、限定されるものではないが、非腫瘍形成性であること、非発癌性であること、接着細胞として増殖すること、非接着細胞として増殖すること、上皮様形態を有すること、培養した際に種々のウイルスの複製を助けること、および本明細書に記載されているようにインフルエンザウイルスの複製を高力価まで助けることを含む1以上の細胞の特徴に影響を及ぼし得ることが分かるであろう。外来病原体(例えば、マイコプラズマ、ウイルスおよびプリオン)による汚染のリスクを軽減するため、治療(例えば、ワクチン)材料の生産のための組織培養適用における血清または動物抽出物の使用は最小限にするか、またはさらには無くすべきである。さらに、細胞培養プロセス中に必要とされる操作の数を最小化することも汚染の機会を著しく軽減することができる。よって、本発明は、バッチ培養法を用いるMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の増殖およびワクチン材料の生産に有用な富化無血清培養培地を提供する。特に、本発明の富化無血清培養培地(「本発明の無血清培地」および「本発明の培地」とも呼ばれる)は、培地交換または補給を用いないバッチ培養法で使用可能である。よって、本発明の無血清培地の開発および使用は、ワクチン材料(例えば、インフルエンザウイルス)の、細胞培養に基づく生産において最も興味深い操作上の問題の1つである培地交換/補給の必要性を克服する。
一実施形態では、本発明の無血清培地は、非腫瘍形成性MDCK細胞の増殖を助け、この場合、その細胞は該培地での増殖後(すなわち、継代培養後)も非腫瘍形成性を維持する。特定の実施形態では、MDCK細胞は、本発明の無血清培地中で、少なくとも20継代後または少なくとも30継代後または少なくとも40継代後または少なくとも50継代後または少なくとも60継代後または少なくとも70継代後または少なくとも80継代後または少なくとも90継代後または少なくとも100継代後も非腫瘍形成性である。
別の実施形態では、本発明の無血清培地はMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の増殖を高密度まで助ける。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、MDCK細胞の増殖を少なくとも5×10細胞/mL、少なくとも6×10細胞/mL、少なくとも7×10細胞/mL、少なくとも8×10細胞/mL、少なくとも9×10細胞/mL、少なくとも1×10細胞/mL、少なくとも1.2×10細胞/mL、少なくとも1.4×10細胞/mL、少なくとも1.6×10細胞/mL、少なくとも1.8×10細胞/mL、少なくとも2.0×10細胞/mL、少なくとも2.5×10細胞/mL、少なくとも5×10細胞/mL、少なくとも7.5×10細胞/mLまたは少なくとも1×10の密度まで助ける。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地は非腫瘍形成性MDCK細胞の増殖を助ける。
さらに別の実施形態では、本発明の無血清培地は、培地交換工程を必要とせずに、MDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の増殖を高密度まで助け、その後のインフルエンザウイルスの複製を高力価まで助ける。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、培地交換工程を必要とせずに、MDCK細胞の増殖を高密度まで助け、その後のインフルエンザウイルス(例えば、ca/ts株)の複製を少なくとも6.0または少なくとも6.2または少なくとも6.4または少なくとも6.6または少なくとも6.8または少なくとも7.0または少なくとも7.2または少なくとも7.4または少なくとも7.6または少なくとも7.8または少なくとも8.0または少なくとも8.2または少なくとも8.4または少なくとも8.6または少なくとも8.8または少なくとも9.0 または少なくとも9.2または少なくとも9.4または少なくとも9.6または少なくとも9.8または少なくとも10.0のlog10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで助ける。他の特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、非腫瘍形成性MDCK細胞の増殖を高密度まで助け、その後の、限定されるものではないが前記のインフルエンザウイルスを含むインフルエンザウイルスの複製を助ける。
一実施形態では、本発明の無血清培地は植物加水分解物を含んでなる。植物加水分解物としては、限定されるものではないが、以下のもの:トウモロコシ、綿実、エンドウ、ダイズ、麦芽、ジャガイモおよびコムギの1以上からの加水分解物が挙げられる。植物加水分解物は酵素的加水分解により生産可能であり、一般にペプチド、遊離アミノ酸および増殖因子の混合物を含む。植物加水分解物は、例えば、Marcor Development、HyCloneおよびOrgano Technieを含むいくつかの商業ソースから容易に得られる。また、植物加水分解物の代わりに、または植物加水分解物と組み合わせて酵母加水分解物も使用可能であると考えられる。酵母加水分解物は、例えば、Sigma−Aldrich、USB Corp、Gibco/BRLおよびその他を含むいくつかの商業ソースから容易に得られる。ある実施形態では、植物または酵母加水分解物に加えて、または植物または酵母加水分解物の代わりに合成加水分解物を使用することができる。ある実施形態では、本発明の無血清培地は、約0.1g/L〜約5.0g/Lの間、または約0.5g/L〜約4.5g/Lの間、または約1.0g/L〜約4.0g/Lの間、または約1.5g/L〜約3.5g/Lの間、または約2.0g/L〜約3.0g/Lの間の終濃度で植物加水分解物を含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、終濃度2.5g/Lの植物加水分解物を含んでなる。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、終濃度2.5g/Lの加水分解物を含んでなる。
別の実施形態では、本発明の無血清培地は、脂質補給物を含んでなる。培養培地の補給に使用可能な脂質としてが、限定されるものではないが、化学的に定義された動物および植物由来脂質補給物ならびに合成により誘導された脂質が挙げられる。脂質補給物中に存在し得る脂質としては、限定されるものではないが、コレステロール、飽和および/または不飽和脂肪酸(例えば、アラキドン酸、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸およびステアリン酸)が挙げられる。コレステロールは脂質補給物の100倍保存液中に0.10mg/ml〜0.40mg/mlの間の濃度で存在し得る。脂肪酸は脂質補給物の100倍保存液中に1μg/ml〜20μg/mlの間の濃度で存在し得る。培地処方に好適な脂質は、例えば、HyClone、Gibco/BRLおよびSigma−Aldrichを含むいくつかの商業ソースから容易に得られる。ある実施形態では、本発明の無血清培地は、化学的に定義された脂質濃縮物を約0.1倍〜約2倍の間、または約0.2倍〜約1.8倍の間、または約0.3倍〜約1.7倍の間、または約0.4倍〜約1.6倍の間、または約0.5倍〜約1.5倍の間、または約0.6倍〜約1.4倍の間、または約0.7倍〜約1.3倍の間、または約0.8倍〜約1.2倍の間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、化学的に定義された脂質濃縮物(CDCL)溶液を終濃度1倍で含んでなる。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、化学的に定義された脂質濃縮物(CDCL)溶液(表4)を終濃度1倍で含んでなる。
別の実施形態では、本発明の無血清培地は微量元素を含んでなる。使用可能な微量元素としては、限定されるものではないが、CuSO・HO、ZnSO・7HO、Selenite・2Na、クエン酸鉄、MnSO・HO、NaSiO・9HO、モリブデン酸−アンモニウム塩、NHVO、NiSO・6HO、SnCl (無水)、AlCl・6HO、AgNO、Ba(C、KBr、CdCl、CoCl・6HO、CrCl(無水)、NaF、GeO、KI、RbCl、ZrOCl・8HOが挙げられる。微量元素の濃縮保存溶液は、例えば、Cell Growを含むいくつかの商業ソースから容易に得られる(カタログ番号99−182、99−175および99−176参照)。ある実施形態では、本発明の無血清培地は、微量元素溶液A、BおよびC(表3)を約0.1倍〜約2倍の間、または約0.2倍〜約1.8倍の間、または約0.3倍〜約1.7倍の間、または約0.4倍〜約1.6倍の間、または約0.5倍〜約1.5倍の間、または約0.6倍〜約1.4倍の間、または約0.7倍〜約1.3倍の間、または約0.8倍〜約1.2倍の間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、微量元素溶液A、BおよびC(表3)を終濃度1倍で含んでなる。
別の実施形態では、本発明の無血清培地は、1以上のホルモン、増殖因子および/または他の生体分子を含んでなる。ホルモンとしては、限定されるものではないが、トリヨードチロニン、インスリンおよびヒドロコルチゾンが挙げられる。増殖因子としては、限定されるものではないが、上皮細胞増殖因子(EGF)、インスリン増殖因子(IGF)、トランスフォーミング増殖因子(TGF)および繊維芽細胞増殖因子(FGF)が挙げられる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は上皮細胞増殖因子(EGF)を含んでなる。他の生体分子としては、サイトカイン(例えば、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロン、インターロイキン、TNF)、ケモカイン(例えば、Rantes、エオタキシン、マクロファージ炎症性タンパク質(MIP))およびプロスタグランジン(例えば、プロスタグランジンE1およびE2)が挙げられる。一実施形態では、本発明の無血清培地は、増殖因子を約0.0001〜約0.05mg/Lの間、または約0.0005〜約0.025mg/Lの間、または約0.001〜約0.01mg/Lの間、または約0.002〜約0.008mg/Lの間、または約0.003mg/L〜約0.006mg/Lの間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、EGFを終濃度0.005mg/Lで含んでなる。一実施形態では、本発明の無血清培地は、トリヨードチロニンを約1×10−12M〜約10×10−12Mの間、または約2×10−12M〜約9×10−12Mの間、または約3×10−12M〜約7×10−12Mの間、または約4×10−12M〜約6×10−12Mの間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、トリヨードチロニンを終濃度5×10−12Mで含んでなる。一実施形態では、本発明の無血清培地は、インスリンを約1mg/L〜約10mg/Lの間、または約2.0〜約8.0mg/Lの間、または約3mg/L〜約6mg/Lの間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、インスリンを終濃度5mg/Lで含んでなる。ある実施形態では、本発明の無血清培地は、プロスタグランジンを約0.001mg/L〜約0.05mg/Lの間、または約0.005mg/L〜約0.045mg/Lの間、または約0.01mg/L〜約0.04mg/Lの間、または約0.015mg/L〜約0.035mg/Lの間、または約0.02mg/L〜約0.03mg/Lの間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、プロスタグランジンを終濃度0.025mg/Lで含んでなる。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、プロスタグランジンE1を終濃度0.025mg/Lで含んでなる。
さらに別の実施形態では、本発明の無血清培地は、プトレッシン、アミノ酸、ビタミン、脂肪酸およびヌクレオシドからなる群から選択される1以上の培地成分で強化される。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、成分の濃度が例えばダルベッコの改変イーグル培地/ハムのF12 培地(DMEM/F12)などの増殖細胞用に通常用いられている培地に一般に見られるものよりも約1倍または約2倍または約3倍または約4倍または約5倍またはそれを超える高さになるように、1以上の培地成分で強化される。参考のため、DMEM/F12の標準的な組成を下記表1に示す。特定の実施形態では、本発明の無血清培地はプトレッシンで強化される。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地はプトレッシンで、プトレッシン濃度がDMEM/F12に一般にみられるものよりも約5倍またはそれを超える高さになるように強化される。
強化可能な脂肪酸としては、限定されるものではないが、リノール酸およびα−リノレン酸(必須脂肪酸とも呼ばれる)ならびにミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、エルシン酸、ドコサヘキサン酸を含む不飽和脂肪酸;限定されるものではないが、ブタン酸、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、エイコサン酸、ドコサン酸、テトラコサン酸および硫黄含有脂肪酸(リポ酸を含む)を含む飽和脂肪酸が挙げられる。ある実施形態では、本発明の無血清培地は、上記のような脂質補給物により提供されるものに加え、付加的脂肪酸で強化される。特定の実施形態では、本発明の無血清培地はリノール酸およびリノレン酸で強化される。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地はリノール酸およびリノレン酸で、リノール酸およびリノレン酸の濃度がDMEM/F12に一般に見られるものよりも約5倍またはそれを超える高さになるように強化される。
強化可能なアミノ酸としては、12の標準アミノ酸(アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリン)ならびにシスチンおよび非標準アミノ酸が挙げられる。ある実施形態では、非腫瘍形成性MDCK細胞によっては合成されない、一般に「必須アミノ酸」と呼ばれる1以上のアミノ酸が強化される。例えば、一般に、8つのアミノ酸、すなわち、フェニルアラニン、バリン、トレオニン、トリプトファン、イソロイシン、メチオニン、ロイシンおよびリシンがヒトに必須であると考えられる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、シスチンおよび、グルタミン以外の全ての標準アミノ酸(DMEM/F12はグルタミン無しで処方され、グルタミンは別途加える場合が多い)で、シスチンおよび標準アミノ酸の濃度がDMEM/F12に一般に見られるものよりも約5倍またはそれを超える高さになるように強化される。ある特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、グルタミンを約146mg/L〜約1022mg/Lの間、または約292mg/L〜約876mg/の間Lまたは約438mg/L〜約730mg/Lの間の濃度で含んでなる。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、グルタミンを584mg/mLの濃度で含んでなる。
強化可能なビタミンとしては、限定されるものではないが、アスコルビン酸(vit A)、d−ビオチン(vit Bおよびvit H)、D−カルシウムパントテン酸、コレカルシフェロール(vit D)、塩化コリン、シアノコバラミン(vit B12)、エルゴカルシフェロール(vit D)、葉酸(vit B)、メナキノン(vit K)、ミオイノシトール、ナイアシンアミド(vit B)、p−アミノ安息香酸、パントテン酸(vit B)、フィロキノン(vit K)、ピリドキシン(vit B)、レチノール(vit A)、リボフラビン(vit B)、α−トコフェロール(vit E)およびチアミン(vit B)が挙げられる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、are で強化される d−ビオチン、D−カルシウム、パントテン酸、塩化コリン、シアノコバラミン、葉酸、ミオイノシトール、ナイアシンアミド、ピリドキシン、リボフラビンおよびチアミンで、示されたビタミンの濃度がDMEM/F12に一般に見られるものよりも約5倍またはそれを超える高さになるように強化される。
強化可能なヌクレオシドとしては、限定されるものではないが、シチジン、ウリジン、アデノシン、グアノシン、チミジン、イノシンおよびヒポキサンチンが挙げられる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、ヒポキサンチンおよびチミジンで、ヒポキサンチンおよびチミジンの濃度がDMEM/F12に一般に見られるものよりも約5倍またはそれを超える高さになるように強化される。
細胞培養培地に添加可能なさらなる成分としては、限定されるものではないが、重炭酸ナトリウム、炭素源(例えば、グルコース)および鉄結合剤が挙げられる。一実施形態では、本発明の無血清培地は重炭酸ナトリウムを約1200mg/L〜約7200mg/Lの間、または約2400mg/Lおよび約6000mg/mLの間、または約3600mg/mLおよび約4800mg/mLの間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は重炭酸ナトリウムを終濃度4400mg/mLで含んでなる。一実施形態では、本発明の無血清培地は炭素源としてグルコースを含んでなる。別の実施形態では、本発明の無血清培地はグルコースを、約1g/L〜約10g/Lまたは約2g/L〜約10g/Lまたは約3g/L〜約8g/Lまたは約4g/L〜約6g/Lまたは約4.5g/L〜約9g/Lの間の終濃度で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地はグルコースを終濃度4.5g/Lで含んでなる。特に、非腫瘍形成性MDCK細胞を高密度まで増殖させ、その後、インフルエンザウイルスの複製するために用いる本発明の無血清培地には、炭素源の枯渇を避けるためにグルコースを追加することができると考えられる。よって、ある実施形態では、本発明の無血清培地は、約5.5g/L〜約10g/Lの間の最終グルコース濃度となるように1〜5g/Lのグルコース追加を含んでなる。
使用可能な鉄結合剤としては、トランスフェリンなどのタンパク質およびトロポロンなどの化学化合物(例えば、米国特許第5,045,454号、同第5,118,513号、同第6,593,140号およびPCT国際公開公報第WO01/16294号参照)が挙げられる。一実施形態では、本発明の無血清培地は、トランスフェリンの代わりにトロポロン(2−ヒドロキシ−2,4,6−シクロヘパトリエン−1)および鉄源(例えば、クエン酸アンモニウム鉄、硫酸アンモニウム鉄)を含んでなる。例えば、トロポロンまたはトロポロン誘導体は、培地中に存在する鉄よりも過剰なモル濃度で、約5対1〜約1対1の間のモル比で存在する。ある実施形態では、本発明の無血清培地は、トロポロンまたはトロポロン誘導体を、培地中に存在する鉄よりも過剰なモル濃度で、約5対1または約3対1または約2対1または約1.75対1または約1.5対1または約1.25対1のモル比で含んでなる。特定の実施形態では、本発明の無血清培地は終濃度0.25mg/Lのトロポロンおよび終濃度0.20mg/Lのクエン酸アンモニウム鉄(FAC)を含んでなる(表2参照)。
培地処方物への前記のような成分の添加は浸透圧を変化させ得る。よって、ある実施形態では、所望の浸透圧を維持するためにDMEM/F12に一般に見られる1以上の成分の量を低減する。一実施形態では、本発明の無血清培地において塩化ナトリウム(NaCl)の濃度を低減する。別の実施形態では、本発明の無血清培地中のNaCl濃度は、DMEM/F12に一般に見られるものの約10%〜約90%または約20%〜約80%または約30%〜約70%または約40%〜約60%の間である。特定の実施形態では、本発明の無血清培地中のNaCl終濃度はDMEM/F12に一般に見られるものの50%である。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地中のNaCl濃度は3500mg/Lである。
ある実施形態では、本発明の無血清培地中に存在する動物由来成分の数は最小限にするか、またはさらには無くす。例えば、非動物源由来のインスリンおよびトランスフェリンなどの市販の組換えタンパク質(例えば、それぞれBiological Industriesカタログ番号01−818−1およびMilliporeカタログ番号9701)を動物源由来のタンパク質の代わりに使用することができる。特定の実施形態では、化学的に定義された脂質混合物の一成分であり得るコレステロール以外の全ての動物由来成分を非動物由来製品に置き換える。一般に動物由来製品に関連するリスクを最小化するためには、コレステロールを限定されるものではないがプリオンを含む外来病原体に関連しない領域にあるヒツジの毛から得ることができる。
特定の実施形態では、本発明の無血清培地は、表2に挙げられているMediV SFM 110培地の全ての成分を示されている終濃度で含んでなる。別の特定の実施形態では、本発明の無血清培地は表2に挙げられている、示された濃度のMediV SFM 110培地の全ての成分から本質的になる。さらに別の特定の実施形態では、表2に挙げられている成分からなるMediV SFM 110培地は本発明の無血清培地である。
表1
Figure 0005548207

6.3.2 ビーズ間移動
一実施形態では、非腫瘍形成性MDCK細胞は、それらが接着している表面上で接着細胞として培養される。組織培養細胞が増殖可能な接着表面としては、限定されるものではないが、表面改質ポリスチレンプラスチック、タンパク質コーティング表面(例えば、フィブロネクチン および/またはコラーゲンコーティングガラス/プラスチック)ならびに多種の市販微小担体(例えば、Dormacell、Pfeifer & LangenなどのDEAE−デキストラン微小担体ビーズ;Superbead、Flow Laboratories;Hillex、SoloHill、Ann Arborなどのスチレンコポリマー−トリ−メチルアミンビーズ;CytodexおよびCytodex3(GE Healthcare Life Science)が挙げられる。微小担体ビーズは、細胞培養容量当たりに接着細胞増殖のための大きな表面積を与える小球(直径100〜200ミクロンの範囲)である。例えば、1リットルの培地は、8000平方センチメートルを超える増殖表面を提供する2000万を超える微小担体ビーズを含み得る。接着表面の選択は非腫瘍形成性MDCK細胞の培養に用いる方法によって決定される。
一実施形態では、微小担体は約1〜約4g/Lの間の濃度で用いられる。別の実施形態では、微小担体は約2〜約3g/Lの間の濃度で用いられる。ある実施形態では、培養容器(例えば、バイオリアクター)に被培養MDCK細胞を約0.5〜約2×10細胞/mLの播種密度で播種する。特定の実施形態では、播種密度は約0.7〜約1.8×10細胞/mLの間、または約0.8〜約1.6×10細胞/mLの間、または約0.9〜約1.4×10細胞/mLの間、または約1.0〜約1.2×10細胞/mLの間である。あるいは、播種密度は微小担体当たりで計算することもできる。よって、ある実施形態では、培養容器(例えば、バイオリアクター)に被培養MDCK細胞を約10〜約40細胞/微小担体、約12〜約38細胞/微小担体、または約14〜約36細胞/微小担体、または約16〜約34細胞/微小担体、または約18〜約32細胞/微小担体、または約20〜約30細胞/微小担体の播種密度で播種する。
接着細胞を継代培養する(すなわち、細胞を増殖させる、細胞培養を拡張する)過程では、細胞を密集した支持体表面(例えば、フラスコ表面、微小担体など)から新しい支持体表面へ移動させなければならない。このような細胞移動を行うためにはいくつかの方法を使用することができる。例えば、トリプシン、TrypLEおよびコラゲナーゼを含むプロテアーゼを用いて細胞をフラスコまたは微小担体から取り出し、次にこれらの細胞を所望により洗浄し、拡張のためにより大きなフラスコまたはより大容量の微小担体含有培地へ希釈することができる。このプロセスは一般に培養物を「分割する」と言われ、元の培養物と最終培養物の比として定量することができる。例えば、分割比1:8は1部の元の(例えば、10mL)培養物を7部の新鮮培養培地(例えば、70mL)に加えて80mLにすることを示す。あるいは、元の培養物中の細胞数を求め、所望の播種密度と最終培養物の容量に基づき希釈率を計算する。このような適用にはTrypLE(Invitrogen, Carlsbad, CA)などの非動物由来プロテアーゼを使用するのが好ましい。あるいは、微小担体培養においては、細胞を解離させた後に新鮮な培地および/または微小担体ビーズを培養物に加えればよい。いくつかの実施形態では、プロテアーゼ処理培養物を、新鮮な培地および/または微小担体の添加前、添加中または添加後に、より大きな培養容器に移す。
特定の実施形態では、微小担体上で接着細胞として増殖するMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の細胞培養物をプロテアーゼ(例えば、TrypLE)で処理する。このプロテアーゼを必要に応じて不活性化(例えば、ライマメトリプシン阻害剤などのプロテアーゼ阻害剤の添加による)することができ、その後、新鮮な培地および/または微小担体ビーズをその培養物に加えることができる。いくつかの実施形態では、このプロテアーゼ処理培養物を、新鮮な培地および/または微小担体の添加前、添加中または添加後に、より大きな培養容器に移す。
このビーズ間移動法におけるプロテアーゼの使用により、細胞の拡散が不十分となり、細胞総数が少なくなる場合がある。よって、本発明はまた、限定されるものではないが、第8.2節の実施例に示されている(第8.1節の実施例にも用いられている)方法を含む、ビーズ間移動を助長するのに必要なプロテアーゼの量を最小限にする、またはさらには無くすビーズ間移動を行う方法も提供する。特に、本発明者らは細胞を微小担体から遊離させるのに必要なプロテアーゼの量がキレート剤での前処理により、特に、細胞の増殖に用いるものよりも高いpHでの前処理により、少なくとも20倍低減可能であると確定した。
いくつかの実施形態では、ビーズ間移動は、プロテアーゼ(例えば、TrypLE)の添加前に細胞をキレート剤で前処理することにより助長される。他の実施形態では、ビーズ間移動は、キレート剤(例えば、EDTA)を添加すること、および細胞増殖に用いるものよりも高いpHでインキュベートすることにより助長される。特定の実施形態では、微小担体上で接着細胞として増殖する非腫瘍形成性MDCK細胞の細胞培養を、プロテアーゼの添加前に、細胞増殖の際に用いるものよりも高いpHで、キレート剤(例えば、EDTA)で処理する。ある実施形態では、微小担体基質からの細胞の解離を助長するため、必要に応じてpHをモニタリングし、調整する。細胞が解離された後、その培養物に新鮮な培地および/または微小担体ビーズを加えることができる。いくつかの実施形態では、元の微小担体を含む、または含まない培養物を、新鮮な培地および/または微小担体の添加前、添加中または添加後に、より大きな培養容器に移す。
ある実施形態では、これらの細胞を、解離する前に洗浄培地(例えば、緩衝塩溶液)で洗浄する。細胞の洗浄に有用な媒体としては、限定されるものではないが、Hepes緩衝溶液、リン酸緩衝生理食塩水、ダルベッコのリン酸緩衝生理食塩水、ハンクスの平衡塩溶液、アールの平衡塩溶液が挙げられる。細胞洗浄プロセスは、培地(増殖および/または洗浄培地)の一部または全部を新鮮な洗浄培地(すなわち、緩衝塩溶液)に置き換えることを含む。このプロセスは複数回繰り返すことができる。一般に、微小担体ビーズを一定時間(例えば、10〜40分)沈降させ、増殖培地を容器から除去する。所望により、細胞培養物からの培地の除去は、交互低剪断型タンジェントフローデバイスを用いて行うことができる(例えば、米国特許第6,544,424号参照)。ある実施形態では、洗浄工程の際に約50%〜約90%の間の培地(増殖および/または洗浄培地)を除去する。ある実施形態では、培地を、除去された培地の容量よりも少ない、同じまたは多い容量の洗浄培地(すなわち、緩衝塩溶液)に置き換える。一実施形態では、洗浄培地は、細胞培養容量が元の細胞培養作業容量の約25%〜約100%の間となるように加える。特定の実施形態では、洗浄培地は、元の細胞培養作業容量の約40%〜約60%となるように加える。別の特定の実施形態では、洗浄培地は、元の細胞培養作業容量の約90%〜約100%となるように加える。ある実施形態では、細胞を2回以上洗浄する。
ある実施形態では、洗浄培地はキレート剤を含んでなる。使用可能なキレート剤としては、限定されるものではないが、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、エチレンビス(オキシエチレン−トリニトリロ)四酢酸(EGTA)が挙げられる。特定の実施形態では、キレート剤はEDTAである。ある実施形態では、洗浄培地はキレート剤を約0.25mM〜約0.75mMの間の濃度で含んでなる。ある特定の他の実施形態では、洗浄培地はキレート剤を約0.4mM〜約0.6mMの間の濃度で含んでなる。特定の実施形態では、洗浄培地はキレート剤を約0.5mMの濃度で含んでなる。
一実施形態では、キレート剤を含んでなる洗浄培地のpHは約7.6および約8.4の間である。特定の実施形態では、キレート剤を含んでなる洗浄培地のpHは約7.8および約8.2の間である。別の特定の実施形態では、キレート剤を含んでなる洗浄培地のpHは約7.9および約8.1の間である。細胞培養物にキレート剤を含んでなる洗浄培地を添加すると、結果としての洗浄培地中の細胞培養物のpHが変更される場合がある。よって、ある実施形態では、キレート剤を含んでなる洗浄培地で洗浄される細胞培養のpHを、細胞培養物に洗浄培地を添加した後に必要に応じて約7.6および約8.4の間に調整する。特定の実施形態では、キレート剤を含んでなる洗浄培地で洗浄される細胞培養のpHを、細胞培養物に洗浄培地を添加した後に必要に応じて約7.8および約8.2の間に調整する。別の特定の実施形態では、キレート剤を含んでなる洗浄培地で洗浄される細胞培養のpHを、細胞培養物に洗浄培地を添加した後に必要に応じて約7.9および約8.1の間に調整する。
ある実施形態では、細胞培養物を、キレート剤を含んでなる洗浄培地の添加後、および付加的な洗浄工程および/またはプロテアーゼ添加の前に攪拌する(agitated)。培養物の攪拌(agitation)は、限定されるものではないが、攪拌(stirring)、振盪、回転などを含む当技術分野で周知の手段と用いて行うことができる。攪拌の速度および時間は培養物の容量、洗浄培地の成分および細胞培養物中の細胞のタイプによって決定される。ある実施形態では、細胞培養物は、細胞増殖に用いるものと同様の速度で攪拌する。他の実施形態では、細胞培養物は、細胞増殖に用いるものよりも速い速度で攪拌する。より速い攪拌速度を用いる場合には、その速度を約10%〜約90%の間、または約20%〜約80%の間、または約30%〜約70%の間、または約40%〜約65%の間に引き上げる。特定の実施形態では、用いる攪拌速度は約40%〜約65%の間である。ある実施形態では、細胞培養物を約5分〜約60分の間攪拌する。特定の実施形態では、細胞培養物を約20〜約40分間攪拌する。
ある実施形態では、プロテアーゼ(例えば、セリンプロテアーゼ)は、洗浄中、攪拌を行った後に細胞培養物に添加する。特定の実施形態では、細胞を2回以上洗浄し、プロテアーゼを最後の洗浄中、攪拌を行った後に添加する。プロテアーゼは、本発明のある態様では、セリンプロテアーゼまたはシステインプロテアーゼまたはアスパラギンプロテアーゼである。特定の実施形態では、プロテアーゼはセリンプロテアーゼ(例えば、トリプシン、TrypLEなど)である。別の実施形態では、米国特許出願第11/455,818号に記載されているストレプトミセス・グリセウス(Streptomyces griseus)由来のプロテアーゼが用いられる。トリプシンは動物供給源からのものであってよく、あるいはより好ましくは組換え供給源からのものである。これらの条件下で解離を行うために添加されるプロテアーゼの量は、それらの細胞がキレート剤で前処理されなかった場合に必要とされるものの少なくとも5倍少ないものであり、培養物の容量およびプロテアーゼの濃度によって決定される。例として、10倍保存液として提供される市販のTrypLE(商標)Expressは一般に、MDCK細胞などの接着性の高い細胞を解離するために約1倍の終濃度で用いられる(例えば、Invitrogen(商標)TrLE Select Product News参照)。本明細書に示されているように(第8.2節参照)、微小担体から細胞を解離させるのに必要なTrypLE(商標)の終濃度は、20分の1減の0.05倍である。よって、ある実施形態では、細胞培養物に添加されるプロテアーゼの終濃度は、約0.5倍、または約0.1倍、または約0.09倍、または約0.08倍、または約0.07倍、または約0.06倍、または約0.05倍、または約0.04倍、または約0.02倍(ここで、1倍は、同じ解離条件下、キレート剤で前処理しなかった細胞を解離させるのに必要なプロテアーゼの終濃度を表す)である。
一実施形態では、MDCK細胞は培養系で接着細胞として培養する。MDCK細胞を培養するのに使用可能な培養系としては、例えば、バッチ培養系、および増殖を高細胞密度まで促進するために出発培地から栄養素が消耗されるにつれさらなる栄養素(例えば、炭素源、アミノ酸など)を追加する流加培養系が挙げられる。あるいは、または任意選択で、培地交換および/または消耗された栄養素の補給を助けるために灌流培養系(例えば、遠心分離、濾過、スピンフィルターなどの細胞保持系を使用)を使用してもよい。特定の実施形態では、非腫瘍形成性MDCK細胞は、本発明の無血清培地(例えば、MediV SFM 110)を用い、培地交換/補給(例えば、摂食または灌流)を行わずにバッチ培養系で接着細胞として培養される。MDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の接着細胞としての培養に関するさらなる指針は、例えば、米国特許出願公開第2003/0108860号;同第2005/0118140号;およびPCT国際公開公開第WO2008/105931号に見出せる。MDCK細胞の培養に有用な慣用の培養系としては、攪拌容器バイオリアクターが挙げられる。
6.3.3 インフルエンザウイルス培養条件
本発明は、上記で示されたような無血清培地処方物でMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)および他の動物細胞を培養する方法を提供する。特に、さらなる培養条件も、非腫瘍形成性であること、非発癌性であること、接着細胞として増殖すること、非接着細胞として増殖すること、上皮様形態を有すること、種々のウイルスの複製を助けること、およびインフルエンザウイルス(例えば、低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型)の増殖を高力価、例えば、少なくとも約7.8または少なくとも約8.0または少なくとも約9.0のlog10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで助けることを含むMDCK細胞の特性の維持に役割を果たし得ると考えられる。これらの培養条件としては、限定されるものではないが、接着表面の選択、細胞密度、温度、CO濃度、培養方法、攪拌速度、溶存酸素含量およびpHが挙げられる。
特に、培養条件はMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)の増殖を至適化するためにいくつかの方法で適合可能であると考えられる。このような適合はまた、例えば、米国特許出願公開第2005/0118698号に記載されているように、ウイルス材料(例えば、ウイルス)の生産にも増大をもたらし得る。あるいは、培養条件は、細胞の増殖に関わらず、MDCK細胞からのワクチン材料の生産を至適化するように適合させることができる。これらの培養条件としては、限定されるものではないが、接着表面、細胞密度、温度、CO濃度、培養方法、溶存酸素含量およびpHが挙げられる。
一実施形態では、MDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)は、少なくとも1%、または少なくとも2%、または少なくとも3%、または少なくとも4%、または少なくとも5%、または少なくとも6%、または少なくとも7%、または少なくとも8%、または少なくとも9%、または少なくとも10%、または少なくとも20%のCO濃度で培養する。
一実施形態では、溶存酸素(DO)濃度(pO値)は有利にはMDCKの培養中に調節され、5%〜100%(空気飽和に基づく)または10%〜60%の間の範囲である。特定の実施形態では、溶存酸素(DO)濃度(pO値)は少なくとも10%または少なくとも20%または少なくとも30%または少なくとも50%または少なくとも60%である。特定の実施形態では、DO濃度は50%に維持される。特定の実施形態では、DOは50%に落ちた後、そのレベルで維持される。DOレベルを維持する方法としては、例えば、純粋な酸素の散布が挙げられる。
別の実施形態では、非腫瘍形成性MDCK細胞の培養に用いる培養培地のpHは培養中に調節され、pH6.4〜pH8.0の範囲またはpH6.8〜pH7.4の範囲である。特定の実施形態では、培養培地のpHは約6.4または約6.6または約6.8または約7.0または約7.2または約7.4または約7.6または約7.8または少なくとも8.0である。特定の実施形態では、培養培地のpHは約7.4である。
さらなる実施形態では、MDCK細胞は本発明の無血清培地中、25℃〜39℃の温度で培養する。特に、培養温度は所望のプロセスによって異なり得ると考えられる。例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞は細胞増殖のためには37±2℃で、そしてワクチン材料(例えばウイルス)の生産のためにはより低い温度(例えば、25℃〜35℃)で増殖させることができる。別の実施形態では、ワクチン材料の生産のために、細胞を30℃未満または31℃未満または32℃未満または33℃未満または34℃未満の温度で培養する。別の実施形態では、ワクチン材料の生産のために、細胞を30℃または31℃または32℃または33℃または34℃の温度で培養する。特定の実施形態では、ワクチン材料の生産のために、細胞を33±2℃の温度で培養する。
ある実施形態では、MDCK細胞は攪拌容器バイオリアクター(例えば、プラスチック1回使用、ガラスまたはステンレス鋼再利用バイオリアクター)にて本発明の無血清培地中で培養し、温度、攪拌速度、pH、溶存酸素(DO)、OおよびCO流速からなる群から選択される1以上のパラメーターをモニタリングし、かつ/または制御する。一実施形態では、温度は約30℃〜約42℃の間、または約33℃〜約39℃の間、または約35℃〜約38℃の間に維持する。特定の実施形態では、温度は約36℃〜約38℃の間に維持する。一実施形態では、攪拌速度は約100〜200rpmの間に維持する。特定の実施形態では、1回使用バイオリアクターを用い、攪拌速度を約80〜約120rpmの間、または約90〜約100rpmの間に維持する。別の特定の実施形態では、再利用バイオリアクターを用い、攪拌速度を約150〜約200rpmの間、または約160〜約180rpmの間に維持する。攪拌速度は当技術分野で周知の手段によって制御する。使用するバイオリアクターのタイプおよび大きさならびに使用する回転翼のタイプおよび数は細胞増殖を最大限とし、かつ/または細胞損傷を最小限とするために攪拌速度を調整するのに必要であり得る。
別の実施形態では、MDCK細胞培養物のpHは約6.4〜pH8.0の間に維持される。特定の実施形態では、出発培養物のpHは約6.8〜約7.6の間であり、培養物のpHは培養プロセス中、約7.0〜約7.5に維持される。最初のpHは所望の範囲よりも低くても高くてもよく、そのpHを所望のレベル(例えば、7.4)まで引き上げるか、または引き下げ、それを維持すればよい。特定の実施形態では、pHは約7.4に維持される。pHはCOを散布することにより、かつ/または必要に応じて酸(例えば、HCl)または塩基(例えば、NaOH、NaHCO、NaCO)を添加することにより制御することができる。
さらに別の実施形態では、DOの許容範囲は約100〜約35%の間である。特定の実施形態では、MDCK細胞培養物のDOは約35%〜約50%または約50%の間に維持される。別の特定の実施形態では、DOは、約35%未満に落とすべきである。ある実施形態では、最初のDOは100%であってもよく、DOは所定のレベル(例えば、50%)まで引き下げ、それを維持する。DOは例えばOを散布することによって維持される。ある実施形態では、O流速は約2.0L/分未満に維持する。ある実施形態では、CO流速は約0.4L/分未満に維持する。さらに他の実施形態では、一定の全流速を維持し(例えば、40mL/分)、流速を維持するためにNガスを供給する。よって、Nガスの供給はDOおよびpHを維持するために用いられるOガスとCOガスから算出することができる。
グルコース、グルタミン、乳酸、その他の培地成分の含量、ならびに培地のpHおよびpO値および攪拌などの他のパラメーターは、非腫瘍形成性MDCK細胞の培養中に細胞密度および/またはウイルス生産が至適化されるように容易に維持することができる。
6.3.4 呼吸器合胞体ウイルス培養条件
特定の実施形態では、本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスに感染させる前に、一定の生細胞総数に到達するよう細胞を培養する。例えば、Vero細胞は、4mM L−グルタミンおよび1%CDLCを添加したVP−SFM中、およそ37℃で培養し、生細胞総数および細胞生存率を測定する。特定の実施形態では、細胞が一定の平均生細胞数に達した際に細胞随伴性ウイルスに感染させる。細胞をRSVなど本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスに感染させる前に、例えば、およそ1.5×10細胞/組織培養容器以上の平均生細胞数に到達させることができる。一実施形態では、細胞を本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスに感染させる前に、例えばVi−cellカウンターを用いて測定されるように、平均生細胞数およそ1×10細胞/組織培養容器〜およそ1×1014細胞/組織培養容器に到達させる。別の実施形態では、細胞を本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスに感染させる前に、例えばVi−セルカウンターを用いて測定されるように、およそ1×10細胞/組織培養容器、およそ5×10細胞/組織培養容器、およそ1×10細胞/組織培養容器またはおよそ5×10細胞/組織培養容器の平均生細胞数に到達させる。別の実施形態では、細胞を本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルスに感染させる前に、例えばVi−セルカウンターを用いて測定されるように、およそ1×10細胞/組織培養容器、およそ5×10細胞/組織培養容器、およそ1×10細胞/組織培養容器、およそ5×10細胞/組織培養容器またはおよそ1×1010細胞/組織培養容器の平均生細胞数に到達させる。
選択された細胞に最適であると確定された多重感染度(MOI)を細胞の感染に用いる。特定の実施形態では、本明細書に記載されている細胞を感染させるのに、およそ0.0001〜およそ1、またはおよそ0.0005〜0.005のMOIを用いる。別の実施形態では、本明細書に記載されている細胞を感染させるのに、およそ0.0001、およそ0.0005またはおよそ0.00075のMOIを用いる。別の実施形態では、本明細書に記載されている細胞を感染させるのに、およそ0.001、およそ0.005、およそ0.0075またはおよそ0.01のMOIを用いる。なお別の実施形態では、本明細書に記載されている細胞を感染させるのに、およそ0.05、およそ0.075、およそ0.1またはおよそ0.5のMOIを用いる。特定の実施形態では、Vero細胞を感染させるのに、およそ0.01のrA2cp248/404/1030ΔSHのMOIを用いる。
細胞随伴性ウイルス感染細胞は、選択された細胞系統に適当な培地および条件(例えば、温度、CO条件およびpH)下で一定時間インキュベートすると、至適収量のウイルス力価が得られる。例えば、rA2cp248/404/1030ΔSHなどのRSVに感染したVero細胞を、4mM L−グルタミンを添加したSF4MegaVir培地(Invitrogen Corp., Carlsbad CA)でインキュベートし、ウイルスを回収する前におよそ30℃でおよそ10日間インキュベートすればよい。いくつかの実施形態では、RSV感染細胞(例えば、RSV感染Vero細胞)を、ウイルスを回収する前におよそ7〜14日間インキュベートする。特定の実施形態では、RSV感染細胞を、ウイルスを回収する前におよそ8日、好ましくは、およそ9日、およそ10日、およそ11日またはおよそ12日間インキュベートする。
本明細書に記載されている細胞随伴性ウイルス感染細胞は、当業者に知られている任意の組織培養容器で培養することができる。いくつかの実施形態では、細胞随伴性ウイルス感染細胞はT−75フラスコまたはT−225フラスコで培養する。他の実施形態では、細胞随伴性ウイルス感染細胞は1リットル、2リットル、3リットル、4リットルまたは5リットル組織培養容器で培養する。特定の実施形態では、細胞随伴性ウイルス感染細胞は、作業容量500mlの回転瓶少なくとも40本で培養する。特定の実施形態では、細胞随伴性ウイルス感染細胞を、回転瓶などの4リットルの組織培養容器で培養する。他の実施形態では、細胞随伴性ウイルス感染細胞を、10リットル、15リットル、20リットルまたは25リットルの組織培養容器で培養する。他の実施形態では、細胞随伴性ウイルス感染細胞を50リットル、75リットルまたは100リットルの組織培養容器で培養する。他の実施形態では、細胞随伴性ウイルス感染細胞を250リットル、500リットルまたは1000リットルの組織培養容器で培養する。使用可能な組織培養容器としては、フラスコ、回転瓶、バイオリアクターおよび当業者に知られている他のいずれかの組織培養容器が含まれる。
6.4 ワクチン材料の生産
本発明は、細胞培養物中でウイルスを生産するロバストな方法を提供し、ここで、ウイルスの生産にはMDCK細胞(例えば、非腫瘍形成性MDCK細胞)が用いられる。特に、本発明は、培地交換または補給を行わずに、インフルエンザウイルスを高力価まで生産する方法を提供する。
一実施形態において、インフルエンザウイルスを生産する方法は、以下の工程:
(a)MDCK細胞を無血清培養培地中で、約100および200rpmの間の攪拌速度、約6.0〜約7.8の間のpH、約33℃および約42℃の間の温度、および約35%〜約100%の間の溶存酸素(DO)からなる群から選択される1以上の培養条件を維持しながら増殖させる工程;
(b)増殖させたMDCK細胞を、培養培地を交換することなくインフルエンザウイルスに感染させる工程;および
(c)感染させた増殖MDCK細胞をインフルエンザウイルスの複製を可能とする条件下でインキュベートする工程
を含んでなる。
本発明の方法により生産され得るインフルエンザウイルスは本明細書に記載されており(例えば、第7.2節および6.7節参照)、限定されるものではないが、弱毒、温度感受性、低温適応型(ca/ts/att)マスタードナーウイルスに関して、選択された血球凝集素および/またはノイラミダーゼ抗原を組み込んだ合併結合ウイルスが挙げられる。例えば、ウイルスは、例えば、温度感受性(ts)、低温適応(ca)、または弱毒型(att)(例えば、A/Ann Arbor/6/60、B/Ann Arbor/1/66、PR8、B/レニングラード/14/17/55、B/14/5/1、B/USSR/60/69、B/レニングラード/179/86、B/レニングラード/14/55、B/イングランド/2608/76など)の1以上であるマスタードナーウイルスの骨格(または1以上のvRNAセグメント)を含んでなる。卵または細胞系統のいずれかで合併結合インフルエンザワクチン株を生産する方法としては、例えば、 Kilbourne, E.D. in Vaccines (第2版), Plotkin and Mortimer編, WB Saunders Co. (1988)に開示されているものならびにPCT出願PCT特許公報WO05/062820およびWO03/091401、および米国特許第6,951,754号、同第6,887,699号、同第6,649,372号、同第6,544,785号、同第6,001,634号、同第5,854,037号、同第5,824,536号、同第5,840,520号、同第5,820,871号、同第5,786,199号および同第5,166,057号および米国特許出願公開第20060019350号、同第20050158342号、同第20050037487号、同第20050266026号、同第20050186563号、同第20050221489号、同第20050032043号、同第20040142003号、同第20030035814号および同第20020164770号に開示されているものが挙げられる。本発明の方法により生産可能な他のインフルエンザウイルスとしては、異種遺伝子産物を発現し得る組換えインフルエンザウイルスが挙げられる(例えば、米国特許公開第2004/0241139号および同第2004/0253273号参照)。ある実施形態では、この方法は低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型インフルエンザウイルスを生産するために用いられる。
特定の実施形態では、インフルエンザウイルスは、少なくとも約8.0のピークウイルス力価log10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで生産される。他の実施形態では、インフルエンザウイルスは、少なくとも約8.1、または少なくとも8.2、または少なくとも8.3、または少なくとも8.4、または少なくとも8.5、または少なくとも8.6、または少なくとも8.7、または少なくとも8.8、または少なくとも8.9、または少なくとも9.0のピークウイルス力価log10TCID50/mLおよび/またはlog10FFU/mLまで生産される。
ある実施形態では、MDCK細胞は接着細胞として増殖される。特定の実施形態では、MDCK細胞は非腫瘍形成性MDCK細胞であり、接着細胞として増殖される。別の特定の実施形態では、MDCK細胞はATCC寄託番号PTA−6500、PTA−6501、PTA−6502、PTA−6503、PTA−7909およびPTA−7910からなる群から選択され、接着細胞として増殖される。接着細胞の増殖に有用なバイオリアクターおよび方法は前記に記載されている(第0節および0節参照)。他の実施形態では、MDCK細胞は非接着細胞として増殖される。非接着MDCK細胞を増殖させる方法は当技術分野で公知である(例えば、米国特許第6,455,298号参照)。例えば、温度、攪拌速度、pH、pO、CO濃度および細胞播種密度などのさらなる培養条件は前記に詳説されている(第0節および0節参照)。
特定の実施形態では、MDCK細胞は、攪拌容器バイオリアクターにて接着細胞として増殖される。この方法のある実施形態では、細胞を培養するための温度、攪拌速度、pH、pO値、CO濃度および培養培地の他のパラメーターは培養中に前記のように(第0節および0節参照)調節される。ある実施形態では、MDCK細胞は5×10〜約3×10の間の細胞密度まで増殖される。あるいは、または所望により、MDCK細胞は、設定された時間増殖される。最初の播種密度、倍加時間および所望の最終細胞密度は増殖時間を決定する。このような実施形態では、細胞は、例えば、1〜10日間、または2〜8日間、または3〜7日間増殖させることができる。いくつかの実施形態では、MDCK細胞は約3〜約5日間増殖される。
ある実施形態では、無血清培地は本明細書に記載されているような富化無血清培地である(第0節参照)。一実施形態では、無血清培地は植物加水分解物、脂質補給物、微量元素を含んでなり、プトレッシン、アミノ酸、ビタミン、脂肪酸およびヌクレオシドからなる群から選択される1以上の培地成分で強化される。別の実施形態では、無血清培地は表2に挙げられているMediV SFM110培地の全成分を含んでなる。特定の実施形態では、無血清培地は表2に挙げられているMediV SFM110培地の全成分から本質的になる。別の特定の実施形態では、無血清培地は、示されている終濃度で表2に挙げられている成分からなる。ある実施形態では、無血清培地は終濃度約4.5g/Lのグルコースを含んでなる。他の実施形態では、無血清培地は終濃度約9.0g/Lのグルコースを含んでなる。
細胞を感染させるのに使用可能なインフルエンザウイルス(工程(b))としては、限定されるものではないが、本明細書に記載されているものが挙げられる(例えば、第7.2節およびエラー!参照元が見つかりません。参照)。細胞を感染させるために添加するウイルスの量(本明細書では「ウイルス投入量」と呼ばれる)は、細胞当たりに添加されるウイルスの数(一般に、多重感染度またはMOIとも呼ばれる)として計ることができる。いくつかの実施形態では、細胞のウイルス感染は、約0.00001FFU/細胞〜約10FFU/細胞または約0.00001FFU/細胞〜約1FFU/細胞または約0.00001FFU/細胞〜約0.1FFU/細胞または約0.00001FFU/細胞〜約0.001FFU/細胞のウイルス投入量を用いて行う。一実施形態では、細胞のウイルス感染は、約0.00001FFU/細胞〜約0.0001FFU/細胞または約0.00002FFU/細胞〜約0.0002FFU/細胞のウイルス投入量を用いて行う。特定の実施形態では、細胞のウイルス感染は0.00001FFU/細胞〜0.00005FFU/細胞の間のウイルス投入量を用いて行う。別の特定の実施形態では、細胞のウイルス感染は、0.0001FFU/細胞〜0.0005FFU/細胞の間のウイルス投入量を用いて行う。下式を用いてウイルスの添加量を求めることができる。
ウイルス量(μL)=全細胞×ウイルス投入量(FFU/細胞)/10Virus FFA Titer(FFU/mL)×1000
あるいは、細胞の感染に用いるウイルス量(すなわち、ウイルス投入量)は、培養物中のウイルスの終濃度により決定される。例えば、ウイルスは約1×10FFU/mL〜約0.001×10FFU/mLまたは約0.1×10FFU/mL〜約0.01×10FFU/mLの終濃度で添加することができる。下式を用いて、所望の終濃度を達成するために添加するウイルスの量を求めることができる。
ウイルス量(μL)=培養容量(mL)×終濃度(FFU/mL)/10Virus FFA Titer(FFU/mL)×1000
所望により、血球凝集素の前駆体タンパク質[HA]の切断、従って細胞へのウイルスの吸着を行うプロテアーゼを加えることもできる。プロテアーゼの添加は本発明に従い、細胞のインフルエンザウイルス感染のすぐ前、同時またはすぐ後に行うことができる。添加を感染と同時に行う場合には、プロテアーゼは感染させる細胞培養物に直接加えることができるか、またはウイルス接種物とともに濃縮物として加えることができる。プロテアーゼは、本発明のある態様では、セリンプロテアーゼまたはシステインプロテアーゼまたはアスパラギンプロテアーゼである。一実施形態では、トリプシンを用いる。特定の実施形態では、TPCK処理トリプシンを用いる。一実施形態では、トリプシンは細胞培養物に1〜5000mU/mlまたは5〜1000mU/mlまたは100〜500mU/mlの終濃度まで加える。別の実施形態では、トリプシンは細胞培養物に培養培地中、1〜200μg/mlまたは5〜50μg/mlまたは5〜30μg/mlの終濃度まで加える。
プロテアーゼは動物供給源に由来してもよく、またはより好ましくは、組換え供給源に由来する。使用に好適な組換えプロテアーゼは、例えばInvitrogen(TrypLE(商標))およびSigma−Aldrich(TrypZean(商標))を含むいくつかの商業ソースから保存溶液(例えば1X−100X)として容易に得られる。ある実施形態では、組換えプロテアーゼは約0.01倍〜約1倍の間、または約0.02倍〜約0.8倍の間、または約0.03倍〜約0.7倍の間、または約0.04倍〜約0.6倍の間、または約0.05倍〜約0.5倍の間、または約0.06倍〜約0.4倍の間、または約0.07倍〜約0.3倍の間、または約0.8倍〜および約0.2倍の間の終濃度で用いる。特定の実施形態では、組換えプロテアーゼは約0.02倍〜約0.06倍の間の終濃度で用いる。別の実施形態では、プロテアーゼは、限定されるものではないが、TrypLE(商標)(Invitrogen)を含む組換えトリプシン様プロテアーゼである。さらに別の実施形態では、プロテアーゼは、米国特許出願第11/455,818号に記載されているようなストレプトミセス・グリセウス(Streptomyces griseus)由来のものである。
感染後、感染細胞培養物は、特に、最大細胞変性効果または最大量のウイルスまたは抗原が検出できるまで、さらに培養してウイルスを複製させる。一実施形態では、感染後、細胞を30℃〜37℃の間の温度で培養する。ある実施形態では、ウイルス感染後、細胞を39℃未満または38℃未満または37℃未満または36℃未満または35℃未満また34℃未満または33℃未満または32℃未満または31℃未満または30℃未満の温度で培養する。感染細胞を33℃未満の温度、特に、示された温度範囲で培養すると、例えばB株(例えば、米国特許公開2006/0153872参照)などのある特定のインフルエンザウイルスのより高い収量生産がもたらされる。さらに、温度感受性、低温適応型(ts/ca)インフルエンザウイルスの生産のためには、感染細胞を35℃未満の温度で培養することが意図される。ts/caウイルスは弱毒(att)でもあり得ると考えられる。別の実施形態では、ts/caインフルエンザ株の生産のために、細胞を30℃未満または31℃未満または32℃未満または33℃未満または34℃未満の温度で培養する。特定の実施形態では、インフルエンザウイルスB株の生産のために、細胞を31℃の温度で培養する。さらに別の実施形態では、感染後、細胞を31±2℃の温度で培養する。
ある実施形態では、細胞のインキュベーション(工程(c))は、感染後2〜10日または所望により3〜7日など、好適なウイルス収量を生産するのに十分な期間行う。この方法の一実施形態では、細胞のインキュベーション(工程(c))は、感染後2日間または3日間または4日間または5日間または6日間または7日間行う。他の実施形態では、細胞のインキュベーション(工程(c))は感染後40〜96時間行う。特定の実施形態では、細胞のインキュベーション(工程(c))は感染後約48〜約72時間行う。
この方法のある実施形態では、ウイルス感染(工程(b))後、細胞を例えば攪拌速度、pH、pO値、CO濃度および他のパラメーターが前記(第0節および0節)のように維持されるようにインキュベートする。
ある実施形態では、この方法は工程(c)の後に、複製ウイルス含有培養培地(すなわち、感染細胞が増殖された培養培地)を回収する工程をさらに含んでなる。この回収された複製ウイルス含有培養培地はまた本明細書において「ウイルス回収物」とも呼ばれる。
一実施形態では、MDCK細胞の増殖に用いた微小担体は、複製ウイルス含有培養培地を回収する前に沈降させる。所望により、またはあるいは、複製ウイルス含有培養培地は交互低剪断型タンジェントフロー(ATF)デバイス(例えば米国特許第6,544,424号参照)を用いて回収することができる。ATFデバイスを用いることで、回収前に微小担体を沈降させるのに必要な時間を短縮されるか、またはさらには無くなる。別の実施形態では、ウイルス回収物は好適なバッファーで安定化させる。
特定の実施形態では、ウイルス回収物は、限定されるものではないが、スクロースリン酸(SP)バッファー(安定化されるウイルス回収物中、約218mMスクロース、11mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4の終濃度が得られるように加えればよい)を含む濃バッファーを加えることによって安定化させる。
別の特定の実施形態では、複製ウイルス含有培養培地を回収する工程を複製ウイルスの精製と組み合わせる。例えば、交互タンジェントフロー(ATF)を用いて複製ウイルス含有培養培地を回収してもよく、回収された材料に対して直接、以下に詳説される1以上の精製工程を行ってもよい。
6.5 ワクチン材料の精製
本発明は、ウイルス、特に、細胞培養で複製された臨床用の生ウイルスの精製のためのロバストな方法を提供する。本発明の精製方法は、限定されるものではないが、ヒト二倍体肺繊維芽細胞系統(例えば、MRC−5およびWI−38)、ヒト網膜芽細胞腫細胞系統、ヒト腎臓細胞系統(例えば、PER.C6および293)、アカゲザル胎児肺細胞系統(例えば、FRhL2)、アフリカミドリザル腎臓細胞系統(例えば、Vero)およびイヌ腎臓細胞系統(例えば、MDCK)を含む哺乳類細胞の培養物からウイルスを精製するために使用可能である。本発明の精製方法はウイルス、特に、生ウイルスの高い総回収率を与え、規制機関により要求される明細を下回る宿主細胞DNA(HCD)、宿主細胞タンパク質(HCP)および非特異的エンドヌクレアーゼ(例えば、ベンゾナーゼ)レベルが得られる。
ウイルス調製物からHCD量を低減することは、動物(ヒトを含む)における臨床使用が意図されるウイルスには特に重要である。さらに、発癌の可能性を軽減するためには、残留HCDのサイズは癌遺伝子の平均サイズ(1,925塩基対)よりも小さくなければならないと考えられる。よって、一態様において本発明は、残留HCDの量およびサイズを注射用ワクチンに許容されるレベル(WHOの推奨は非経口投与ワクチンでは1用量当たり10ngである;Griffiths, 1999, Dev Biol Stand. Basel, Karger, vol 98, pp 153-157)を下回るレベルにまで低減するインフルエンザウイルスまたはRSVの精製方法を提供する。一態様において、吸入ウイルスを精製するための本発明方法は、残留HCDの量およびサイズを1用量当たり150ng下回るレベルにまで低減する。
ある実施形態では、含まれる精製ウイルスは、約10ngHCD/用量未満、または約9ngHCD/用量未満、または約8ngHCD/用量未満、または約7ngHCD/用量未満、または約6ngHCD/用量未満、または約5ngHCD/用量未満、または約4ngHCD/用量未満、または約3ngHCD/用量未満、または約2ngHCD/用量未満、または約1ngHCD/用量未満、または約0.8ngHCD/用量未満、または約0.6ngHCD/用量未満、または約0.4ngHCD/用量未満、または約0.2ngHCD/用量未満を含んでなる。特定の実施形態では、精製ウイルスは、約1ngHCD/用量未満、または約0.8ngHCD/用量未満、または約0.6ngHCD/用量未満、または約0.4ngHCD/用量未満、または約0.2ngHCD/用量を含んでなる。
ある実施形態では、精製ウイルスは、約200ngHCD/用量未満、または約190ngHCD/用量未満、または約180ngHCD/用量未満、または約170ngHCD/用量未満、または約160ngHCD/用量未満、または約150ngHCD/用量未満、または約140ngHCD/用量未満、または約130ngHCD/用量未満、または約120ngHCD/用量未満、または約110ngHCD/用量未満、または約100ngHCD/用量未満、または約90ngHCD/用量未満、または約80ngHCD/用量未満、または約70ngHCD/用量未満を含んでなる。特定の実施形態では、精製ウイルスは、約120ngHCD/用量未満、または約105ngHCD/用量未満、または約100ngHCD/用量未満、または約90ngHCD/用量未満、または約75ngHCD/用量未満を含んでなる。
他の実施形態では、含まれる精製ウイルスはインフルエンザウイルスであり、約10ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約9ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約8ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約7ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約6ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約5ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約4ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約3ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約2ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約1ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.8ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.6ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.4ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.2ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満を含んでなる。特定の実施形態では、精製ウイルスは約1ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.8ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.6ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.4ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.2ngHCD/7.0±0.5log10FFU未満を含んでなる。
一実施形態では、HCDの量はPicoGreenアッセイを用いて測定する。別の実施形態では、HCDの量リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(rtPCR)を用いて測定する。これらのアッセイは第8.3節に示される実施例に例示されている方法を用いて行えばよい。
ある実施形態では、精製ウイルス中に存在するHCDの少なくとも約50%または少なくとも約60%または少なくとも約70%または少なくとも約80%が約1000塩基対(bp)未満の長さである。特定の実施形態では、精製ウイルス中に存在する少なくとも約80%のHCDが約1000bp未満の長さである。別の特定の実施形態では、精製ウイルス中に存在する約90%のHCDが約1000bp未満の長さである。他の実施形態では、精製ウイルス中に存在するHCDの少なくとも約40%または少なくとも約50%または少なくとも約60%または少なくとも約70%または少なくとも約80%が約500bp未満の長さである。特定の実施形態では、精製ウイルス中に存在するHCDの少なくとも約60%が約500bp未満の長さである。
いくつかの実施形態では、精製ウイルスは、約100μgHCP/用量未満、または約90μgHCP/用量未満、または約80μgHCP/用量未満、または約70μgHCP/用量未満、または約60μgHCP/用量未満、または約50μgHCP/用量未満、または約40μgHCP/用量未満、または約30μgHCP/用量未満、または約20μgHCP/用量未満、または約10μgHCP/用量未満、または約9μgHCP/用量未満、または約8μgHCP/用量未満、または約7μgHCP/用量未満、または約6μgHCP/用量未満、または約5μgHCP/用量未満、または約4μgHCP/用量未満、または約3μgHCP/用量未満、または約2μgHCP/用量未満、または約1μgHCP/用量未満、または約0.8μgHCP/用量未満、または約0.6μgHCP/用量未満、または約0.4μgHCP/用量未満、または約0.2μgHCP/用量未満を含んでなる。特定の実施形態では、精製ウイルスは、約1ngHCP/用量未満、または約0.8μgHCP/用量未満、または約0.6μgHCP/用量未満、または約0.4μgHCP/用量未満、または約0.2μgHCP/用量未満を含んでなる。
他の実施形態では、精製ウイルスはインフルエンザウイルスであり、約10μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約9μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約8μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約7μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約6μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約5μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約4μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約3μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約2μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約1μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.8μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.6μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.4μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.2μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満を含んでなる。特定の実施形態では、精製ウイルスは約1ngHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.8μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.6μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.4μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満、または約0.2μgHCP/7.0±0.5log10FFU未満を含んでなる。
一実施形態では、HCPの量は、検出のためのHCPに対する抗体を用い、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)により測定する。このアッセイは第8.3節に示される実施例に例示されている方法を用いて行えばよい。
ワクチン組成物用の不活性/非統合型ウイルス粒子の調製方法は当業者に周知であり、40年以上用いられている。しかしながら、これらの方法には洗剤またはホルムアルデヒドによる処理などの過酷な工程が組み込まれており、完全なウイルス粒子、特に生きている弱毒ウイルスの調製には一般に使用できない。よって、本発明は、ウイルス回収物からHCDおよびHCPを十分分離する膜および条件を用いて完全な生ウイルス(例えば、インフルエンザウイルスまたはRSV)を精製する方法を提供する。本発明の方法は生ウイルスの高い総回収率を与える。一実施形態では、精製ウイルスの総回収率は少なくとも3%、または少なくとも5%、または少なくとも10%または少なくとも15%または少なくとも20%または少なくとも25%または少なくとも30%または少なくとも40%または少なくとも50%または少なくとも60%または少なくとも70%である。精製生ウイルスの回収率をモニタリングする方法としては、ウイルス感染および/または増殖を測定すべく設計されたアッセイが含まれる。精製生インフルエンザウイルスの回収率をモニタリングするために、例えば、フォーカル蛍光アッセイおよび50%組織培養感染量(TCID50)アッセイを使用することができる。ある実施形態では、本発明のウイルス精製方法は少なくとも30%の総ウイルス回収率を与え、精製ウイルスは、ウイルス7.0±0.5log10FFU当たり0.1ng未満のHCD、0.3μg未満のHCPおよび0.0050ng未満の非特異的ヌクレアーゼを含んでなる。
ウイルス回収物の精製には複数の工程が含まれ、ウイルスおよび精製条件に応じて至適化することができる。ある実施形態では、精製プロセスは、a)ウイルス回収物の清澄化;b)濃縮および/またはバッファー交換;c)クロマトグラフィーによる精製、およびd)無菌濾過のいずれかを単独でまたは組み合わせて含んでなり得る。これらの工程は非特異的エンドヌクレアーゼによる処理およびウイルス回収率またはウイルス量の安定化などのさらなる工程を含んでなってもよい。これらの工程は精製プロセスにおいて複数回、上記のようにHCPおよびHCDを十分除去しつつウイルス回収率を最大にする順序で行うことができる。
ウイルス回収物の清澄化に有用な方法としては、限定されるものではないが、遠心分離、透析および膜濾過(限定されるものではないが、シングルパス、デッドエンド、濾過媒体に直接液体が流れるダイレクトフロー濾過(DFF)、および膜表面の接線に(沿って)液体が流れるクロスフローまたはタンジェントフロー濾過(TFF)などの方法が含まれる)が挙げられる。TFF系は、一定の濾液流速(しばしば単に「フラックス」と呼ばれ、時間当たりの、膜1平方メートル当たりの透過液のリットル(LMH)として測定することができる)を維持するよう、または一定の膜間差圧(「TMP」と略され、1平方インチ当たりのポンド(psi)として測定することができる)を維持するように行うことができる。しかしながら、膜の汚損を防ぐためには、一定のフラックスおよびTMPのいずれかを調節すればよい。濾過適用に用いる膜は商業ソースから入手可能である。
当技術分野では、担体液から除去する材料のサイズによって定義される膜のカテゴリーとして4つのものが一般に認知されている。それらには最小孔径から最大孔径まで、逆浸透圧膜、ナノフィルトレーション膜、限外濾過膜および精密濾過膜がある。上述の膜による濾過は、特定の孔径を有する膜を用いることで分子をそれらの分子量に従って分離する。例えば、0.001マイクロメートル未満の孔径を有する逆浸透圧膜を用いた分離は、200ダルトン未満の分子量を有する分子を分離するために意図される。0.001〜0.008マイクロメートルの孔径を有するナノフィルトレーション膜を用いた濾過は、200ダルトン〜15キロダルトン(kDa)(含む)の分子量を有する分子を分離するために意図される。0.005〜0.1マイクロメートル(含む)の孔径を有する限外濾過膜を用いた濾過は、5kDa〜300kDa(含む)の分子量を有する分子を分離するために意図される。0.05〜3.0マイクロメートル(含む)の孔径を有する精密濾過膜を用いた濾過は、100kDa〜3000kDa、またそれを超える分子量を有する分子を分離するために意図される。よって、膜濾過は、膜の孔径により決定される特定の分子量カットオフ(MWCO)を有する膜を使用することによるサイズ排除に基づいて目的の分子(例えばウイルス)を他の細胞成分から分離することができる。MWCO(公称分子量限界(NMWL)または公称分子量カットオフ(NMWCO)とも呼ばれる)は、膜による濾過に関するキロダルトンサイズ表示である。MWCOは膜によって90%保持される分子の分子量として定義される。例えば、同じ分子量の分子でも形状が著しく異なる場合があるので、MWCOは厳密な尺度ではないが、やはり有用な尺度であり、フィルター生産業者によって一般に用いられている。膜はフラットシートとして用いてもよいし、またはらせん状に巻いた形で用いてもよい。また、濾過方法のタイプに応じて中空繊維を用いてもよい。限定されるものではないが、再生セルロース、ポリエーテルスルホン(その固有の疎水性を変えるために修飾されていてもされていなくてもよい)、フッ化ポリビニリデン(PVDF)およびセラミックと金属酸化物の凝集物、ならびにポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびPTFE(テフロン(登録商標))を含む、可能性のあるいくつの膜材料を用いてもよい。分離において濾過方法と膜のタイプの組合せを用いてもよく、分離膜を含んでなるフィルター、カラムなどの能力は処理する材料の容量および/または濃度に応じて調整されると考えられる。
濃縮および/またはバッファー交換に有用な方法としては、限定されるものではないが、透析、限外濾過(UF)およびダイアフィルトレーション(DF)が挙げられる。TFFには、濃縮に使用可能なUFとバッファー交換に使用可能なDFの双方を組み込むことができる。さらに、UFおよび/またはDFを使用することで、膜を通して、夾雑物であり得るより小さな分子を洗浄し、保持液中により大きな目的分子を残す分画プロセスによるさらなる精製が得られる。よって、UFおよび/またはDFを組み込んだTFFは、濃縮および/またはバッファー交換および/または精製に使用可能である。濾過適用に用いる膜の選択は上記されている。本発明によれば、DFは不連続または連続DFのいずれであってもよい。不連続DFでは、溶液が濃縮され、失われた容量が新しいバッファーに置き換わる。連続DFでは、古いバッファー溶液が除去されるととともに新しいバッファー溶液が流入することで溶液量が維持される。
ある実施形態では、清澄化されたウイルスは約2倍または約3倍または約4倍または約5倍または約6倍または約7倍または約8倍または約9倍または約10倍またはそれを超えて濃縮される(ここで、「倍」は操作に加えられた総出発容量/最終保持液容量に相当する)。特定の実施形態では、清澄化されたウイルスは約3倍〜約5倍の間に濃縮される。別の特定の実施形態では、清澄化されたウイルスは約4倍に濃縮される(ここで、「倍」は操作に加えられた総出発容量/最終保持液容量に相当する)。ある実施形態では、清澄化されたウイルスは、その後の全ての精製工程の付加量を増すために約10倍以上濃縮される。ある実施形態では、濃縮後に約1ダイアボリュームまたは約2ダイアボリュームまたは約3ダイアボリュームまたは約4ダイアボリュームまたは約5ダイアボリュームまたは約6ダイアボリュームまたは約7ダイアボリュームまたは約8ダイアボリュームまたは約9ダイアボリュームまたは約10ダイアボリュームまたはそれを超えるダイアボリュームのバッファーがDFにより交換される(ここで、ダイアボリュームは、DF中に操作に導入された総バッファー容量/保持液容量である)。特定の実施形態では、約4ダイアボリューム〜約6ダイアボリュームの間のバッファーが交換される(ここで、ダイアボリュームは、DF中に操作に導入された総バッファー容量/保持液容量である)。別の特定の実施形態では、約5ダイアボリュームのバッファーが交換される(ここで、ダイアボリュームは、DF中に操作に導入された総バッファー容量/保持液容量である)。
ある実施形態では、ウイルス(例えば、インフルエンザ、RSV)を含んでなる保持液は、所望の容量のバッファーが交換された後に収集される。保持液の収集後、いくらかのウイルスが膜に弱く結合したままとなる場合がある。よって、いくつかの実施形態では、収集された保持液にさらなる交換バッファーを加えて膜をすすぐ。収集された保持液はまた、本発明において「馴化ウイルス負荷(conditioned viral load)」または「#XUF#XDF」(ここで、「#」は、それぞれUFプロセスおよびDFプロセスに関する濃縮倍率または交換されたバッファーのダイアボリューム数を示す)とも呼ばれる。特定の実施形態では、500kDaのMWCOを有する膜を濃縮およびバッファー交換に用いる。いくつかの実施形態では、プロセスの後に膜を洗浄して再利用することができる。他の実施形態では、清澄化ウイルスのバッチごとに新しい膜を用いる。別の特定の実施形態では、清澄化された回収物を、第8.3節および8.4節に示される実施例に例示されているように濃縮およびバッファー交換する。
ウイルス(例えば、インフルエンザまたはRSV)の精製に有用なクロマトグラフィーのタイプとしては、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ならびにイオン交換クロマトグラフィーおよび/またはヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーが挙げられる。ある実施形態では、イオン交換クロマトグラフィーを用いる。一実施形態では、陽イオン交換クロマトグラフィーを用いる。別の実施形態では、陽イオン交換クロマトグラフィーを高pHで行う。一実施形態では、陰イオン交換クロマトグラフィーを用いる。特定の実施形態では、強力な第四級アンモニウム(Q)陰イオン交換体を用いる(例えば、Capto(商標)Q、GE Healthcare)。別の実施形態では、陰イオン交換クロマトグラフィーを低pHで行う。イオン交換クロマトグラフィーに有用な陰イオン媒体としては、限定されるものではないが、陰イオン膜吸収体(例えば、Sartobind(登録商標)Q15、D15)および陽イオン膜吸収体(例えば、Sartobind(登録商標)S15およびC15)が挙げられる。別の実施形態では、不純物が陰イオンまたは陽イオン交換により結合され、その後、ウイルスが宿主細胞タンパク質および/または核酸などの不純物から分離または精製されるネガティブクロマトグラフィーを用いる。クロマトグラフィーはバッチプロセスで行うこともできるし、あるいはカラムプロセスを用いて行うこともできると考えられる。ある実施形態では、馴化ウイルス負荷はカラムクロマトグラフィーにより精製される。
夾雑HCDの効率的除去に有用な方法は、精製プロセスの他の工程とともに、非特異的エンドヌクレアーゼ(例えば、ベンゾナーゼ(登録商標))による処理を含む。しかしながら、動物(ヒトを含む)における臨床使用を意図するウイルスでは、最終精製ウイルス中の非特異的エンドヌクレアーゼの量が最小であることが望ましい。よって、別の態様において、本発明は、本方法で用いられる残留非特異的エンドヌクレアーゼの量を注射用ワクチンに許容されるレベルを下回るレベルに低減するウイルス精製方法を提供する。
一実施形態では、精製ウイルスは、1用量当たり約0.0060ng未満、または約0.0055ng未満、または約0.0050ng未満、または約0.0045ng未満、または約0.0040ng未満、または約0.0035ng未満、または約0.0030ng未満、または約0.0025ng未満、または約0.0020ng未満、または約0.0015ng未満、または約0.0010ng未満の非特異的エンドヌクレアーゼを含んでなる。特定の実施形態では、精製ウイルスは、1用量当たり約0.0040ng未満、または約0.0035ng未満、または約0.0030ng未満、または約0.0025ng未満の非特異的エンドヌクレアーゼを含んでなる。
他の実施形態では、精製ウイルスはインフルエンザウイルスまたはRSVであり、7.0±0.5log10FFU当たり約0.0060ng未満、または約0.0055ng未満、または約0.0050ng未満、または約0.0045ng未満、または約0.0040ng未満、または約0.0035ng未満、または約0.0030ng未満、または約0.0025ng未満、または約0.0020ng未満、または約0.0015ng未満、または約0.0010ng未満の非特異的エンドヌクレアーゼを含んでなる。特定の実施形態では、精製ウイルスはインフルエンザウイルスまたはRSVであり、7.0±0.5log10FFU当たり約0.0040ng未満、または約0.0035ng未満、または約0.0030ng未満、または約0.0025ng未満の非特異的エンドヌクレアーゼを含んでなる。別の特定の実施形態では、精製ウイルスはRSVであり、5.0±0.5log10FFU当たり約0.009ng未満、または約0.01ng未満、または検出レベルを下回るレベル(ELISAにて0.1 ng/mL)の非特異的エンドヌクレアーゼを含んでなる。さらに別の特定の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼはベンゾナーゼ(登録商標)である。
無菌性は、動物(ヒトを含む)における臨床使用を意図するウイルスおよび/またはウイルス成分では特に重要である。よって、本発明のウイルス(例えば、インフルエンザまたはRSV)精製方法には、最終濾過工程として行うことができる(例えば、RSV)、または既知の除菌を用いた(例えば、インフルエンザウイルス)、除菌が組み込まれている。ワクチン成分(例えばウイルス、送達デバイスなど)の除菌に有用な方法としては、限定されるものではないが、照射、濾過、化学処理および他の好適な手順が含まれる。一実施形態では、処方されたウイルスバルクは濾過により除菌される。除菌に有用な濾過方法としては、限定されるものではないが、上記されているシングルパス、デッドエンド、ダイレクトフロー濾過(DFF)およびタンジェントフロー濾過(TFF)が挙げられる。しかしながら、RSVは脆弱であるため、このウイルスは除菌グレードのフィルターを用いて除菌することができない。
本明細書では、ワクチン処方物用のHインフルエンザウイルスおよびRSVを精製するための特定の方法を提供する。
6.5.1インフルエンザウイルスの精製
ある実施形態では、精製されるウイルスはインフルエンザウイルス(例えば、低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型)である。
一実施形態において、細胞培養物からウイルスを精製する方法は以下の工程:
(a)ウイルス回収物の清澄化;
(b)工程(a)後の濃度および/またはバッファー交換;
(c)工程(b)後のクロマトグラフィーによる精製;
(d)工程(c)後の濃縮および/またはバッファー交換;
(e)工程(d)後の除菌
を含んでなる。
一実施形態では、ウイルスはインフルエンザウイルスである。特定の実施形態では、インフルエンザウイルスは低温適応および/または温度感受性および/または弱毒型インフルエンザウイルスである。
特定の実施形態では、工程(a)、(b)、(d)および(e)は膜濾過により行う。別の特定の実施形態では、工程(b)および(d)はタンジェントフロー濾過により行う。さらに別の特定の実施形態では、工程(a)および(e)はダイレクトフロー濾過により行う。さらに別の特定の実施形態では、工程(b)は限外濾過による濃縮およびダイアフィルトレーションによるバッファー交換の双方を含む。さらに別の特定の実施形態では、工程(d)は濃縮のみを含む。ウイルス精製方法のさらなる実施形態は以下に詳説する。
特定の一実施形態では、工程(c)はアフィニティーカラムクロマトグラフィーにより行う。別の特定の実施形態では、工程(c)にはさらに非特異的ヌクレアーゼによる処理が組み込まれる。
上記のように、細胞培養物から得られたウイルスは、回収後に安定化させることができる(例えば、スクロースリン酸(SP)の添加による)。よって、本発明の精製方法は安定化されたウイルス回収物の清澄化を包含する。あるいは、回収および清澄化工程を組み合わせることができる。例えば、ATFを用いれば、ウイルスが複製された細胞培養物を回収し、ウイルスの清澄化に用いる媒体および/またはデバイスに直接ウイルス回収物を送り込むことができる。
例えば、まず、感染培養物からの未精製培地を、例えば1000〜2000xgで、細胞残渣および他の大きな粒子物質を除去するのに十分な時間、例えば、10〜30分の間遠心分離することにより清澄化することができる。あるいは、培地を、完全な細胞および他の大きな粒子物質を保持しつつウイルスを通すのに十分な大きなの所定の孔径範囲の半透膜で濾過する。
一実施形態では、ウイルス回収物は、ウイルスを通すのに十分大きく、完全な細胞および細胞残渣を保持するのに十分小さい孔径を有するMF膜を用いたDFFおよび/またはTFFにより清澄化される。一実施形態では、ウイルス回収物は、約1.2マイクロメートル以下の孔径を有する少なくとも1つの膜を通過させるDFFおよび/またはTFFにより清澄化される。特定の実施形態では、ウイルス回収物は、約1.2マイクロメートル〜約0.45マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの膜を通過させるDFFにより清澄化される。別の特定の実施形態では、ウイルス回収物は、1.2マイクロメートルの孔径を有する第一の膜と0.45マイクロメートルの孔径を有する第二の膜を通過させるDFFにより清澄化される。ある実施形態では、ポリプロピレンおよび/またはPVDF膜を用いる。さらに別の特定の実施形態では、ウイルス回収物は、第8.3節に示される実施例に例示されているDFFにより清澄化される。さらに別の特定の実施形態では、ウイルスが複製された細胞培養物の回収をDFF工程と組み合わせる。例えば、ウイルスが複製された細胞培養物を回収し、DFFに用いる媒体およびデバイスに直接適用する。回収工程と清澄化工程を組み合わせることで、操作数が減り、回収タンクの必要が無くなり、総プロセス時間が短縮される。
一実施形態では、清澄化された回収物を濃縮し、かつ/またはバッファー交換を行う。一実施形態では、濃縮および/またはバッファー交換はUFおよびDFにより行う。別の実施形態では、UFおよびDFの双方にTFFを用いる。なお別の実施形態では、ウイルスが複製された細胞培養物の回収は、TFF工程と組み合わせたDFF工程と組み合わせる。回収、清澄化および濃縮/バッファー交換工程を組み合わせることで、操作数が減り、総プロセス時間が短縮される。ある実施形態では、一定の濾液流速を維持するためにTFFを行う。他の実施形態では、一定のTMPを維持するためにTFFを行う。ある実施形態では、清澄化されたウイルスはまずUFにより濃縮し、その後、DFによりバッファー交換を行う。交換バッファーはウイルス回収物中に存在するものと同じであっても異なっていてもよいと考えられる。一実施形態では、交換バッファーは中性pHのSPバッファーである。特定の実施形態では、交換バッファーは、(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)218mMスクロース、11mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4を含んでなる。別の特定の実施形態では、交換バッファーは(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)218mMスクロース、11mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4からなる。ある実施形態では、ウイルス(例えば、インフルエンザ)を含んでなる保持液は、所望の容量のバッファーが交換された後に収集される。保持液の収集物後、いくらかのウイルスが膜に弱く結合したままとなる場合がある。よって、いくつかの実施形態では、収集された保持液にさらなる交換バッファーを加えて膜をすすぐ。収集された保持液はまた、本発明において「馴化ウイルス負荷」または「#XUF#XDF」(ここで、「#」は、それぞれUFプロセスおよびDFプロセスに関する濃縮倍率または交換されたバッファーのダイアボリューム数を示す)とも呼ばれる。特定の実施形態では、500kDaのMWCOを有する膜を濃縮およびバッファー交換に用いる。いくつかの実施形態では、プロセスの後に膜を洗浄して再利用することができる。他の実施形態では、清澄化ウイルスのバッチごとに新しい膜を用いる。別の特定の実施形態では、清澄化された回収物を、第8.3節および8.4節に示される実施例に例示されているように濃縮およびバッファー交換する。
ある実施形態では、馴化ウイルス負荷をクロマトグラフィーにより精製する。いくつかの実施形態では、馴化ウイルス負荷をアフィニティークロマトグラフィーにより精製する。類似の分離特性を有する種々のアフィニティークロマトグラフィー媒体が利用可能であり、例えば、いくつかのウイルスおよびウイルスタンパク質の濃縮および精製のために、限定されるものではないが、N(p−アミノフェニル)オキサム酸アガロース、セルファイン(商標)サルフェイトを含む多くのアフィニティークロマトグラフィー媒体が利用可能である。特定の実施形態では、セルファイン(商標)サルフェイト(Chisso Corp.)アフィニティー媒体をアフィニティークロマトグラフィーに用いる。別の実施形態では、FluSelect(商標)(GE Healthcare)をアフィニティークロマトグラフィーに用いる。ある実施形態では、馴化ウイルス負荷をアフィニティー媒体上に直接付加する。ある実施形態では、さらなるウイルスの結合を促進するために、結合していない材料をアフィニティー媒体に通してもよい。
一実施形態では、アフィニティー媒体1ml当たり約109.0〜約1010の間、または約109.2〜約109.8の間、または約109.4〜約109.6の間のウイルス粒子が付加される。別の実施形態では、アフィニティー媒体1ml当たり少なくとも約109.0、または少なくとも約109.1、または少なくとも約109.2、または少なくとも約109.3、または少なくとも約109.4、または少なくとも約109.5、または少なくとも約109.6、または少なくとも約109.7、または少なくとも約109.9、または少なくとも約109.9のウイルス粒子が付加される。ある実施形態では、ウイルス粒子は生ウイルスである。サンプル中の生ウイルス数を求める方法は本明細書に記載されている。
別の実施形態では、アフィニティー媒体1ml当たり約9.0log10FFU〜約10log10FFUの間、または約9.2log10FFU〜約9.8log10FFUの間、または約9.4log10FFU〜約9.6log10FFUの間のウイルスが付加される。別の実施形態では、アフィニティー媒体1ml当たり少なくとも約9.0log10FFU、または少なくとも約9.1log10FFU、または少なくとも約9.2log10FFU、または少なくとも約9.3log10FFU、または少なくとも約9.4log10FFU、または少なくとも約9.5log10FFU、または少なくとも約9.6log10FFU、または少なくとも約9.7log10FFU、または少なくとも約9.8log10FFU、または少なくとも約9.9log10FFUのウイルスが付加される。特定の実施形態では、セルファイン(商標)サルフェイト(Chisso Corp.)アフィニティー媒体が用いられ、セルファイン(商標)サルフェイト1mL当たり9.2log10FFU〜9.8log10FFUの間のウイルスが付加される。別の特定の実施形態では、セルファイン(商標)サルフェイト(Chisso Corp.)アフィニティー媒体が用いられ、セルファイン(商標)サルフェイト1mL当たり9.4log10FFU〜9.6log10FFUの間のウイルスが付加される。さらに別の特定の実施形態では、セルファイン(商標)サルフェイト(Chisso Corp.)アフィニティー媒体が用いられ、セルファイン(商標)サルフェイト1mL当たり少なくとも約9.4log10FFU、または少なくとも約9.5log10FFU、または少なくとも約9.6log10FFU、または少なくとも約9.7log10FFUのウイルスが付加される。
一実施形態では、アフィニティー媒体を、ウイルスがアフィニティー媒体に結合したままとなる十分な容量のバッファー(例えば、SPバッファー)で洗浄して、結合していない、また結合の弱い夾雑物をアフィニティー媒体から除去する。ある実施形態では、洗浄バッファーは(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)218mMスクロース、11mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4を含んでなる。別の特定の実施形態では、洗浄バッファーは(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)218mMスクロース、11mMリン酸バッファー pH7.0〜7.4からなる。ある実施形態では、洗浄後に、ウイルスがアフィニティー樹脂に結合しない十分な容量のバッファーを用いてアフィニティーから溶出させ、カラムに結合している夾雑物を遊離させずにウイルスを溶出させ、収集する。ある実施形態では、溶出バッファーは塩を含んでなる。ウイルス(例えば、インフルエンザ)をアフィニティーカラムから溶出させるのに有用な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化マグネシウムおよび塩化カルシウムが挙げられる。一般に、溶出バッファーは、0〜1.0Mの濃度範囲で勾配としてまたは段階的に樹脂に適用される。溶出バッファー中で塩として用いられる陽イオンおよび陰イオンの有効性はホフマイスターシリーズ(Hofmeister series)と相関し、慣用陽イオンの脱離順序はCa2+>Mg2+>Na>K>NH であり、慣用陰イオンの脱離有効性の順序はPO 3−>SO 2−>COO>Clである。一実施形態では、溶出バッファーは(10%の変動の範囲内で)塩化ナトリウムを終濃度1Mで含んでなる。別の実施形態では、溶出バッファーは(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)1M塩化ナトリウム、218mMスクロース、および11mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4を含んでなる。収集された溶出ウイルスはまた、本明細書において「精製ウイルス溶出液」とも呼ばれる。ウイルスの溶出は、紫外線(UV)吸光度をモニタリングすること、特に、280ナノメートルでの吸光度をモニタリングすることによりモニタリングすることができる。いくつかの実施形態では、馴化ウイルス負荷はカラムクロマトグラフィーにより精製し、ウイルスの溶出をモニタリングし、ウイルスを含んでなる特定の画分を収集する。このようなアプローチは、溶出されたウイルスの容量を最小限とすることが望ましい場合に有用であり得る。別の特定の実施形態では、馴化ウイルス負荷は、第8.3節に示される実施例に例示されているようにクロマトグラフィーにより精製する。
ある実施形態では、ウイルス(例えば、インフルエンザ)の精製方法は、非特異的エンドヌクレアーゼ(例えば、ベンゾナーゼ(登録商標))による処理を含む。ある実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼ処理はウイルス精製の初期に行う。一実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼ処理は工程(a)の後、工程(b)の前に行う。別の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼ処理は工程(b)の後、工程(c)の前に行う。あるいは、工程(c)の際に、ウイルスを非特異的エンドヌクレアーゼで処理する。このアプローチの利点は、第8.3節に示される実施例に例示されている。特定の実施形態では、馴化ウイルス負荷をアフィニティー媒体に結合させ、その後、非特異的エンドヌクレアーゼを含んでなるバッファーに曝す。いくつかの実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼはバッファー中に約10U/mL〜約100U/mLの間の濃度で存在する。他の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは、バッファー中に約40U/mL〜約60U/mLの間の濃度で存在する。一実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼはスクロースを含んでなるバッファー中に存在する。特定の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは、218mMスクロース、11mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4を含んでなるバッファー中に存在する。別の特定の実施形態では、特定のエンドヌクレアーゼが、(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)218mMスクロース、11mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4からなるバッファー中に約40U/mL〜約60U/mLの間の終濃度で存在する。ある実施形態では、付加および洗浄条件を、結合したウイルスが約10分〜約120分の間非特異的エンドヌクレアーゼに確実に曝されるように調整する。一実施形態では、付加および洗浄条件を、結合したウイルスが約40分〜約80分の間非特異的エンドヌクレアーゼに確実に曝されるように調整する。さらに他の実施形態では、付加および洗浄条件を、結合したウイルスが少なくとも10分、または少なくとも20分、または少なくとも30分、または少なくとも40分、または少なくとも50分、または少なくとも60分、または少なくとも70分、または少なくとも80分、または少なくとも90分、または少なくとも100分、または少なくとも分、または少なくとも110分、または少なくとも120分、非特異的エンドヌクレアーゼに確実に曝されるように調整する。本発明のある態様では、非特異的エンドヌクレアーゼへの曝露時間、非特異的エンドヌクレアーゼの濃度および非特異的エンドヌクレアーゼ含有バッファーの容量は調整可能である。例えば、DNA夾雑物を切断するのに必要な時間を最短にするためには、非特異的エンドヌクレアーゼの濃度を高めればよく;あるいは、非特異的エンドヌクレアーゼの使用量を最小とするためには、曝露時間を長くすればよい。非特異的エンドヌクレアーゼ処理の後、ウイルスがアフィニティー媒体に結合したままとなる十分な容量のバッファー(例えば、SPバッファー)でアフィニティー媒体を洗浄して、消化されたDNA夾雑物の残渣を除去することが望ましい場合がある。よって、ある実施形態では、アフィニティー樹脂を、非特異的エンドヌクレアーゼ処理の前および/または後に前記のように洗浄する。別の特定の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼはベンゾナーゼ(登録商標)である。さらに別の特定の実施形態では、馴化ウイルス負荷は、第8.3節に示される実施例に例示されているように、アフィニティークロマトグラフィーによる精製と同時にベンゾナーゼ(登録商標)で処理する。
本発明のある態様では、クロマトグラフィーによる精製後に、精製ウイルス溶出液を濃縮し、かつ/またはバッファーを交換する。濃縮および/またはバッファー交換に有用な方法は上記されている。ある実施形態では、精製ウイルス溶出液のバッファーを、DFを用いて交換する。一実施形態では、約5ダイアボリュームを超えるバッファーがDFにより交換される(ここで、ダイアボリュームは、DF中に操作に導入された総バッファー容量/保持液容量である)。約5ダイアボリュームを超える交換の利点は、第8.3節に示される実施例に詳説されている。別の実施形態では、約6ダイアボリューム、または約7ダイアボリューム、または約8ダイアボリューム、または約9ダイアボリューム、または約10ダイアボリューム、またはそれを超えるダイアボリュームのバッファーがDFにより交換される(ここで、ダイアボリュームは、DF中に操作に導入された総バッファー容量/保持液容量である)。特定の実施形態では、約8ダイアボリュームまたは以上のダイアボリュームのバッファーがDFにより交換される(ここで、ダイアボリュームは、DF中に操作に導入された総バッファー容量/保持液容量である)。特定の実施形態では、交換バッファーは(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)200mMスクロース、100mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4を含んでなる。別の特定の実施形態では、交換バッファーは(1以上の成分について10%の変動の範囲内で)200mMスクロース、100mMリン酸バッファーpH7.0〜7.4からなる。ある実施形態では、ウイルスを含んでなる保持液は、所望の容量のバッファーが交換された後に収集される。保持液の収集後、いくらかのウイルスが膜に弱く結合したままとなる場合がある。よって、いくつかの実施形態では、収集された保持液にさらなる交換バッファーを加えて膜をすすぐ。収集された保持液はまた、本発明において「馴化ウイルスバルク(conditioned viral bulk)」または「#XUF」(ここで、「#」は、DFプロセス中に交換されたバッファーのダイアボリューム数を示す)とも呼ばれる。特定の実施形態では、500kDaのMWCOを有する膜を濃縮および/またはバッファー交換に用いる。いくつかの実施形態では、プロセスの後に膜を洗浄して再利用することができる。他の実施形態では、清澄化ウイルス溶出液のバッチごとに新しい膜を用いる。別の特定の実施形態では、精製ウイルス溶出液のバッファーを、第8.3節に示される実施例に例示されているように交換する。さらに他の実施形態では、前記のように、清澄化されたウイルスをUFにより濃縮し、バッファーをDFにより交換する。UF工程を組み込むことで、結果として得られる処方ウイルスバルクの容量が低減される。ある実施形態では、ウイルス溶出液は約2倍または約3倍または約4倍または約5倍またはそれを超えて濃縮される(ここで、「倍」は操作に加えられた総出発容量/最終保持液容量に相当する)。他の実施形態では、ウイルス溶出液は2倍〜4倍の間に濃縮される。特定の実施形態では、ウイルス溶出液は約2倍に濃縮され、その後、バッファーが前記のようにDFにより交換される。特定の実施形態では、精製ウイルス溶出液のバッファーは、第8.4節に示される実施例に例示されているように濃縮され、バッファー交換される。
一実施形態では、処方ウイルスバルクはDFFおよび/またはTFFにより除菌される。別の実施形態では、処方ウイルスバルクは、ウイルスを通すのに十分大きく、他の夾雑物を保持するのに十分小さい孔径を有するMF膜を用いて除菌される。一実施形態では、処方ウイルスバルクは、約0.45マイクロメートルの孔径を有する少なくとも1つの膜を通過させるDFFおよび/またはTFFにより除菌される。ある実施形態では、ポリプロピレンおよび/またはPVDF膜が用いられる。一実施形態では、除菌前の処方ウイルスバルクに付加的成分を加える。ある実施形態では、除菌前の処方ウイルスバルクに、アミノ酸賦形剤(例えば、グルタミン酸、アルギニン)、タンパク質加水分解物(例えば、コラーゲン、ゼラチン)、キレート剤(例えば、EDTA)および保存剤からなる群から選択される少なくとも1つの成分を加える。特定の実施形態では、除菌前の処方ウイルスバルクにグルタミン酸、アルギニンおよびゼラチンを加える。別の特定の実施形態では、精製ウイルスバルクにcGAG(200mMスクロース、100mMリン酸、12.1%w/vアルギニン、10%ゼラチンおよび54mMまたは0.9%グルタミン酸)を1:9v/vの比率で加える。別の特定の実施形態では、除菌前の処方ウイルスバルクにグルタミン酸一ナトリウム、アルギニンおよびゼラチンをそれぞれ(10%の変動の範囲内で)5.4mMまたは0.09%、1.21%w/vおよび1.%w/vの終濃度で加える。さらに別の特定の実施形態では、処方ウイルスバルクは、第8.3節に示される実施例に例示されているようにDFFにより除菌される。
特定の実施形態では、細胞培養物からインフルエンザウイルスを精製する方法は、以下の工程:
(a)約1.2マイクロメートル〜約0.45マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの膜を通過させるダイレクトフロー濾過(DFF)によるウイルス回収物の清澄化;
(b)工程(a)後の、500kDa分子量カットオフ(MWCO)を有する膜を用いた、タンジェントフロー限外濾過(UF)による濃縮およびダイアフィルトレーション(DF)によるバッファー交換;
(c)工程(b)後のアフィニティーカラムクロマトグラフィーによる精製;
(d)工程(c)後の、500kDa分子量カットオフ(MWCO)を有する膜を用いDFによるバッファー交換;および
(e)工程(d)後の、約0.45マイクロメートル〜約0.22マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの膜を通過させるDFFによる除菌
(ここで、精製ウイルスの総回収率は少なくとも30%であり、精製ウイルスは、7.0±0.5log10FFUのウイルス当たり0.1ng未満のHCD、0.3μg未満のHCPを含んでなる)
を含む。
細胞培養からウイルス、特に、インフルエンザウイルスを精製する方法に組み込むことができるさらなるパラメーターは、第8.3節に示される実施例に例示されている。
6.5.2 RSVの精製
特定の実施形態では、精製されるウイルスは呼吸器合胞体ウイルス(RSV)(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)である。
一実施形態において、細胞培養物からウイルスを精製する方法は以下の工程:
(a)ウイルス回収物の清澄化;
(b)工程(a)後の安定化および/またはバッファー交換;
(c)工程(b)後の濃縮および/またはバッファー交換;
(d)工程(c)後のクロマトグラフィーによる精製;および
(e)工程(d)後の最終濾過
を含む。
特定の実施形態では、工程(a)は複数の濾過工程を含む。別の特定の実施形態では、工程(a)には非特異的エンドヌクレアーゼによる処理がさらに組み込まれている。別の特定の実施形態では、工程(a)および(c)はダイレクトフロー濾過により行う。別の特定の実施形態では、工程(c)はタンジェントフロー濾過により行う。さらに別の特定の実施形態では、工程(c)はタンジェントフロー濾過による濃縮およびダイアフィルトレーションによるバッファー交換の双方を含む。特定の一実施形態では、工程(d)はイオン交換クロマトグラフィー(例えば、陽イオン交換)により行う。さらに別の実施形態では、工程(c)は濃縮のみを含む。ウイルス(例えば、RSV)を精製する方法のさらなる実施形態は以下に詳説される。
本発明の精製方法は、ウイルス回収物の清澄化(工程(a))を包含する。まず、感染培養物からの未精製培地を、例えば1000〜2000xgで、細胞残渣および他の大きな粒子物質を除去するのに十分な時間、例えば、10〜30分の間遠心分離することにより清澄化することができる。あるいは、ウイルスを含有する上清を、完全な細胞および他の大きな粒子物質を保持しつつウイルスを通すのに十分な大きなの定義された孔径範囲の、一連の半透膜で濾過する。精製プロセスのこの清澄化工程は、細胞宿主DNAを分解するための非特異的エンドヌクレアーゼ(例えば、ベンゾナーゼ)による処理を含んでもよく、ここで、ウイルス回収物は、i)ダイレクトフロー濾過(DFF)により濾過され;ii)非特異的エンドヌクレアーゼで処理され;iii)再びDFFにより濾過される。
一実施形態では、ウイルス回収物は、ウイルスを通すのに十分大きく、完全な細胞および細胞残渣を保持するのに十分小さい孔径を有するMF膜を用い、DFFおよび/またはTFFにより清澄化される。ある実施形態では、ウイルス回収物は非特異的エンドヌクレアーゼの処理と組み合わせてDFFにより清澄化される。特定の実施形態では、ウイルス回収物は、約10マイクロメートル以下の孔径を有する少なくとも1つの膜で濾過した後、非特異的エンドヌクレアーゼで処理し、その後、約3.0マイクロメートル以下の孔径を有する少なくとも1つの膜で再び濾過する。特定の実施形態では、清澄化プロセスにおける第一のフィルター工程は、約5.0マイクロメートル〜約1.0マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの膜による。特定の実施形態では、清澄化プロセスにおける第二のフィルター工程は、約3.0マイクロメートル〜約0.45マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの膜による。ある実施形態では、第一または第二のフィルター工程は、単独または組み合わせて、より小さい孔径のフィルターの目詰まりを防ぐためにサイズの異なる2つのフィルターを積層した二重膜フィルターを用いる。一実施形態では、この二重フィルターは約3/0.8マイクロメートルのサイズであり、3マイクロメートルのフィルターは大きな細胞残渣を除去するためのプレフィルターとして働く。別の特定の実施形態では、ウイルス回収物は、約3.0マイクロメートルの孔径を有する第一の膜と約3/0.8または約0.65マイクロメートルの孔径を有する第二の膜を通過させるDFFにより清澄化される。
ある実施形態では、ウイルス(例えば、RSV)を精製する方法は、宿主細胞DNA(HCD)を分解するための非特異的エンドヌクレアーゼ(例えば、ベンゾナーゼ(登録商標))による処理を含む。ある実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼ処理はウイルス精製の初期に行う。一実施形態では、ウイルスは工程(a)の間に非特異的エンドヌクレアーゼで処理される。特定の実施形態では、濾過されたウイルス回収物は、非特異的エンドヌクレアーゼを含んでなるバッファーと混合される。いくつかの実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼはバッファー中に約5U/mL〜約100U/mLの間の濃度で存在する。他の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは、バッファー中に約5U/mL〜約60U/mLの間の濃度で存在する。特定の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは約50U/mlで存在する。特定の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは約10U/mlで存在する。一実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは、約1.0mM〜約10mMのMgClを含んでなるバッファー中に存在する。特定の実施形態では、バッファーは50U/mlの非特異的エンドヌクレアーゼと5mMのMgClを含んでなる。別の特定の実施形態では、MgClは2mMで存在する。さらに別の実施形態では、バッファーは10U/mlの非特異的エンドヌクレアーゼと5mMのMgClを含んでなる。
清澄化プロセスにおける第一のフィルター工程の後、非特異的エンドヌクレアーゼは、濾過されたウイルス回収物とともに約32℃±3にて約1時間〜約4時間インキュベートされる。特定の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは、ウイルス回収物とともに32℃にて約3時間インキュベートされる。さらに他の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼは、ウイルスが特異的エンドヌクレアーゼに少なくとも10分間、または少なくとも20分間、または少なくとも30分間、または少なくとも40分間、または少なくとも50分間、または少なくとも60分間、または少なくとも70分間、または少なくとも80分間、または少なくとも90分間、または少なくとも100分間、または少なくとも 分間、または少なくとも110分間、または少なくとも120分間、または少なくとも150分間、または少なくとも180分間、または少なくとも210分間、または少なくとも240分間確実に曝されるように調整された条件下でインキュベートされる。本発明のある態様では、非特異的エンドヌクレアーゼへの曝露時間、非特異的エンドヌクレアーゼの濃度および非特異的エンドヌクレアーゼ含有バッファーの容量は調整可能である。例えば、DNA夾雑物を切断するのに必要な時間を最短にするためには、非特異的エンドヌクレアーゼの濃度を高めればよく;あるいは、非特異的エンドヌクレアーゼの使用量を最小とするためには、曝露時間を長くすればよい。特定の実施形態では、非特異的エンドヌクレアーゼはベンゾナーゼ(登録商標)である。非特異的エンドヌクレアーゼ処理の後、処理された濾過ウイルス回収物を、DNA夾雑物が消化された残渣および残留する宿主細胞残渣を除去するために再び濾過する。
ある実施形態では、ベンゾナーゼ処理された清澄化ウイルス回収物を、スクロースリン酸(SP)、トリススクロース(TS)またはスクロースリン酸グルタミン酸(SPG)バッファーの添加により安定化させる。これらのバッファーはさらに塩化ナトリウムまたは塩化カリウムなどの塩を含んでもよい。ある実施形態では、安定化バッファーはSPバッファーであり、このバッファーはスクロース、リン酸カリウム(第一と第二の組合せ)および塩化カリウムを含んでなる。特定の実施形態では、SPバッファーは約250mM〜約200mMのスクロース、100mMのリン酸カリウムおよび約150mMの塩化カリウム、pH7.2を含んでなる。特定の実施形態では、SPは、214mMのスクロースを含んでなる。ある実施形態では、安定化バッファーはTSバッファーであり、このバッファーは 約2.5mM〜約75mM、pH7.2のTrisClおよび約250mM〜約150mMのスクロースを含んでなる。特定の実施形態では、安定化バッファーは50mMのpH7.2 TrisClおよび218mMのスクロースを含有する。TSバッファーはさらに、単独または組み合わせて、NaCl、KCl、KHPOまたはKHPOを含有する。一実施形態では、NaClまたはKClの濃度は約125mM〜約175mMである。特定の実施形態では、安定化バッファーは5mMのpH7.2 TrisCl、175mMのスクロースおよび150mMのNaClまたは150mMのKClを含有する。別の特定の実施形態では、安定化バッファーは36mMのpH7.2 TrisCl、214mMのスクロースおよび150mMのNaClまたはKClを含有する。一実施形態では、KHPOまたはKHPOが約10mM〜約2.5mMで存在する。特定の実施形態では、安定化バッファーは5mMのpH7.2 TrisCl、175mMのスクロース、150mMのNaClおよび5mMのKHPOを含有する。特定の実施形態では、安定化バッファーはSPGであり、バッファーは218mMのスクロース、3.8mMのKHPO、7.2mMのKHPOおよび5mMのグルタミン酸ナトリウムを含有する。当業者ならば、安定化バッファーの濃度がウイルス、ウイルス回収物および最大収量の安定化されたウイルス回収物を得るための精製条件に応じて変更可能であることが分かるであろう。
ある実施形態では、清澄化された回収物を濃縮し、かつ/またはバッファー交換を行う。一実施形態では、濃度および/またはバッファー交換はUFおよびDFにより行う。別の実施形態では、UFおよびDFの双方のためにTFFを用いる。ある実施形態では、一定の濾液流速を維持するためにTFFを行う。他の実施形態では、一致のTMPを維持するためにTFFを行う。特定の実施形態では、UF工程は500kDaの中空繊維カートリッジ(GE Healthcare)を用いて行い、ウイルス回収物は操作TMP15psiおよび剪断速度12000/秒を用いて5倍濃縮される。これらのパラメーターは、ウイルスおよび最終ワクチン処方物の最終ウイルス収量を最大にするための精製条件に応じて変更可能である。
ある実施形態では、清澄化されたウイルスをまずUFにより濃縮し、その後、1または2つのDFバッファーでバッファー交換を行う。例としては、限定されるものではないが、清澄化された回収物をまずUFにより濃縮し、その後、スクロースおよび塩の濃度が異なる交換バッファーで2回のDF工程を施す。したがって、交換バッファーはウイルス回収物中に存在するものと同じであっても異なっていてもよいと考えられる。さらに、交換バッファーは、付加的バッファー交換工程に応じて最終処方バッファーと同じであっても異なっていてもよい。一実施形態では、交換バッファーは中性pHのSP、TSまたはスクロースクエン酸バッファーである。特定の実施形態では、交換バッファーは約7〜25%w/vのスクロースを含んでなり、従って、約100mM〜約800mMの低スクロースから高スクロースの範囲を提供する。一実施形態では、交換バッファーはNaClまたはKClを約1mM〜約150mMの濃度で含んでなる。別の実施形態では、交換バッファーはTrisClを約2.5mM〜約50mMの濃度で含んでなる。なお別の実施形態では、交換バッファーはクエン酸ナトリウムまたはカリウムを約5.0mM〜約50mMの濃度で含んでなる。一実施形態では、交換バッファーはリン酸カリウムを約20mM〜約150mMの濃度で含んでなる。ある実施形態では、リン酸カリウムの濃度は、高濃度または低濃度のスクロースと一致する低濃度または高濃度の第一と第二の組合せである。特定の実施形態では、交換バッファーは、約5mM〜約30mMの第一リン酸カリウムを含んでなる。別の特定の実施形態では、交換バッファーは、約10mM〜約80mMの第二リン酸カリウムを含んでなる。特定の交換バッファーの例としては、限定されるものではないが、5mMのTrisCl;7〜25%w/vのスクロース;1mM〜150mMのNaCl;20mMのクエン酸ナトリウムまたはカリウム、7〜25%w/vのスクロース、150mMのNaClまたはKCl;および100mMのリン酸カリウム、7〜25%w/vのスクロース、150mMのKClを含有する。特定の実施形態では、交換バッファーは25%w/vのスクロース、約100mMのリン酸カリウムバッファーおよび約150mMのKClpH7.2を含んでなる。さらなる実施形態では、このような交換バッファー中のリン酸カリウムの濃度は、第一と第二の組合せであり、例えば、第一28.5mMと第二71.2mMである。別の特定の実施形態では、交換バッファーは、25%w/vのスクロース、約5mMのTrisClおよび約150mMのNaCl、pH7.2を含んでなる。さらに別の特定の実施形態では、交換バッファーは、10%w/vのスクロース、約20mMのリン酸カリウムバッファーおよび約100mMのKCl、pH7.0を含んでなる。さらなる実施形態では、このような交換バッファー中のリン酸カリウムの濃度は、第一と第二の組合せであり、例えば、第一7.7mMと第二12.3mMである。交換バッファー成分は、ウイルスおよびクロマトグラフィー工程および最終濾過工程のウイルス収量を最大にするための精製条件に応じて改変することができ、また精製したウイルスを最終処方物と共通のバッファーに入れることができる。
ある実施形態では、安定化されたウイルス回収物は前記のようにクロマトグラフィーによりさらに精製される。いくつかの実施形態では、イオン交換クロマトグラフィー(例えば、陰イオンまたは陽イオン)を用いる。特定の実施形態では、処理された清澄化ウイルス回収物のUFによる容量減およびダイアフィルトレーションによるバッファー交換の後、ウイルスはイオン交換クロマトグラフィーによりさらに精製される。このクロマトグラフィー工程または仕上げ工程は、一実施形態では、ネガティブクロマトグラフィーを用いて行われる。この実施形態において、表面(例えば、ポリマービーズ)は、ウイルス粒子の結合を排除しつつHCDまたはHCPと結合し、従って、ウイルスその表面を素通りさせるように誘導体化される。この概念はまた、ウイルス粒子を含んでなるバッファーが誘導体化された表面を通り越すまたは素通りすることができるように他の表面にも適用することができる。完全なクロマトグラフィープロセスは添加物を含まず、ワクチン処方のためのウイルスの大規模生産に用いるために容易に拡大縮小ができる。クロマトグラフィーはバッチプロセスで、あるいはまたカラムプロセスを用いて行うことができると考えられる。ある実施形態では、馴化ウイルス負荷はカラムクロマトグラフィーにより精製される。
行われる場合、クロマトグラフィー工程またはバッファー交換のいずれかの後、濃縮されたウイルス回収物に対して除菌工程を行う。一実施形態では、除菌工程は最終濾過工程である。一実施形態では、最終濾過は3マイクロメートル以下の孔径を有する少なくとも1つの膜によるDFFである。特定の実施形態では、フィルターは二重3/0.8マイクロメートル膜である。別の特定の実施形態では、フィルターは約1mM以下である。一態様では、フィルターは0.8、0.65または0.45マイクロメートルである。
特定の実施形態では、ウイルス感染細胞から呼吸器合胞体ウイルスを精製する方法は以下の工程:
a.
i.約10マイクロメートル〜約3マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したダイレクトフロー濾過(DFF)によりウイルス回収物を濾過すること;
ii.ウイルス回収物を非特異的エンドヌクレアーゼで処理すること;
iii.ウイルス回収物を約3マイクロメートル〜約0.45マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したDFFにより濾過すること;
を含んでなるウイルス回収物の清澄化;
b.清澄化されたウイルス回収物をスクロース、リン酸、または塩(NaClまたはKCl)を含むTrisバッファーで安定化させること;
c.500kDa〜0.1μmの間の分子量カットオフ(MWCO)を有する中空繊維カートリッジを用い、安定化されたウイルス回収物をタンジェントフロー濾過(TFF)により濃縮し、かつ、ダイアフィルトレーション(DF)によりバッファー交換を行うこと;
d.濃縮されたウイルス回収物を、約0.8マイクロメートル〜約0.45マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したDFFにより濾過すること
を含み、それにより、呼吸器合胞体ウイルスがウイルス感染細胞から精製され、最終的なウイルス感染性力価が少なくとも5.7log10FFU/mLである。
別の特定の実施形態では、この精製方法はウイルス回収物の濃縮およびバッファー交換後に陽イオン交換クロマトグラフィーによる精製工程を含む。
さらに別の特定の実施形態では、ウイルス感染細胞から呼吸器合胞体ウイルスを精製する方法は、以下の工程:
a.
i.ウイルス回収物を約3〜8マイクロメートルの間の孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したダイレクトフロー濾過(DFF)により濾過すること;
ii.ウイルス回収物を非特異的エンドヌクレアーゼで処理すること;
iii.ウイルス回収物を、約0.65マイクロメートルの孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したDFFにより濾過すること
を含む、ウイルス回収物を清澄化する工程;
b.清澄化されたウイルス回収物を、塩(NaClまたはKCl)を含むスクロース、リン酸またはTrisバッファーで安定化する工程;
c.安定化されたウイルス回収物を、500kDa〜0.1μmの間の分子量カットオフ(MWCO)を有する中空繊維カートリッジを用い、タンジェントフロー濾過(TFF)により濃縮し、ダイアフィルトレーション(DF)により2回のバッファー交換を行う工程;
d.濃縮されたウイルス回収物を、約3/0.8マイクロメートルの孔径を有する少なくとも1つの二重清澄化フィルターを介したDFFにより濾過する工程;
を含み、それにより、呼吸器合胞体ウイルスがウイルス感染細胞から精製され、最終的に少なくとも5.7log10FFU/mLのウイルス感染力価を有する。
さらなる実施形態では、工程cの2回のバッファー交換が同じ交換バッファーで行われる。あるいは、2回のバッファー交換は異なる交換バッファーで行われる。特定の実施形態では、DF は、約25%w/vのスクロース、約100mMのリン酸カリウムバッファーおよび約150mMのKCl、pH7.2を含んでなる第一の交換バッファーで行われる。さらなる特定の実施形態では、DFは、約10%w/vのスクロース、約20mMのリン酸カリウムバッファーおよび約100mMのKCl、pH7.0を含んでなる第二の交換バッファーで行われる。
6.6 ワクチン組成物および使用方法
本発明はさらに、本発明の方法によって得ることができるウイルス(例えば、インフルエンザまたはRSV)に関する。これらのウイルスは、ヒトまたは動物へ投与するためのワクチンを提供するための既知の方法によって処方することができる。ウイルスは完全なウイルス粒子(例えば、生弱毒ウイルス)または不活性/非統合型ウイルス(例えば、ホルムアルデヒドの洗剤で処理)として存在することができる。所望により、定義されたウイルス成分(例えば、タンパク質)を当業者に既知の方法によりウイルスから単離し、ワクチンの製造に用いてもよい。ワクチン組成物用の不活性/非統合型ウイルス粒子の作製および処方の方法は当技術分野で周知であり、40年以上用いられている。
6.6.1 インフルエンザウイルスワクチン
完全なウイルス粒子(例えば、生弱毒ウイルス)の処方物は、バッファー、アミノ酸賦形剤(例えば、グルタミン酸、アルギニン)、タンパク質加水分解物(例えば、コラーゲン、ゼラチン)、キレート剤(例えば、EDTA)および保存剤を含み得る。このような処方物に有用なバッファーはpH7.0〜7.4の200mMスクロースおよびリン酸またはヒスチジンバッファーを含み得る。ある実施形態では、完全なウイルス粒子の処方物はグルタミン酸およびアルギニンなどのアミノ酸賦形剤を含んでなる。ある特定の他の実施形態では、完全なウイルス粒子の処方物は、コラーゲンまたはゼラチン(例えば、ブタ、魚類、鳥類ゼラチン)などの安定化されたタンパク質加水分解物を含んでなる。いくつかの実施形態では、完全なウイルス粒子の処方物は、インフルエンザ予防接種シーズン(例えば、北半球では一般にほぼ9月〜月)中、「現場で」(例えば、2〜8℃、4℃、5℃などで冷蔵した場合に販売および流通中)貯蔵を可能とするに十分な期間、液体形態で安定である生ウイルスを含んでなる。よって、ウイルス/ワクチン組成物は貯蔵期間中、それらの効力を保持するか、またはそれらの効力を許容される速度で失うことが望ましい。他の実施形態では、このような溶液/ワクチンは約2℃〜約8℃、例えば、冷蔵温度にて、液体形態で安定である。例えば、冷蔵で安定な弱毒インフルエンザワクチンを処方するための方法および組成物はPCT特許公報第WO/2006/041819号に記載されている(また、PCT国際公開公報第WO/2005/014862号も参照)。
よって、ある実施形態では、本発明は、最終処方物中に以下(1以上の成分について10%の変動の範囲内で):1〜5%アルギニン;1〜4%ゼラチン;5〜10%スクロース(所望により、リン酸バッファー中);0.01〜0.1%グルタミン酸(一ナトリウム、一水和物);10〜150mMリン酸カリウムおよび80〜150mMヒスチジンの1以上を含んでなる冷蔵で安定なワクチン処方物を提供する。
特定の一実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について10%の変動の範囲内で);1〜2%アルギニン;2%ゼラチン;7〜10%スクロース(所望により、リン酸バッファー中);および100mMヒスチジンの1以上を含んでなる。別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について10%の変動の範囲内で):リン酸バッファー中、0.01〜0.1%グルタミン酸(一ナトリウム、一水和物);1〜2%アルギニン;1%ゼラチン;および7〜10%スクロースの1以上を含んでなる。
ある特定の他の実施形態では、本発明は、最終処方物中に以下:スクロース6〜8%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1〜2%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.05〜0.1%w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または魚類もしくは鳥類などの他の供給源)0.5〜2%w/v;リン酸二カリウム1〜2%;およびリン酸一カリウム0.25〜1% w/vの1以上を含んでなる冷蔵で安定なワクチン処方物を提供する。
特定の一実施形態では、ワクチン処方物は、以下:スクロース6.84%重量/容量(w/v); アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094w/v; ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの1以上を含んでなる。別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下:スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094%w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの全てを含んでなる。
別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について10%の変動の範囲内で):スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v; グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094%w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの全てを含んでなる。別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について10%の変動の範囲内で):スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/vの全てを含んでなる。このような実施形態では、処方物はバッファー(例えば、リン酸カリウムバッファー(pH7.0〜7.2))中である。別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について20%の変動の範囲内で):スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094% w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの全てを含んでなる。
さらに別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について30%の変動の範囲内で):スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094%w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの全てを含んでなる。さらに別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について40%の変動の範囲内で):スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094%w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの全てを含んでなる。
別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について1%の変動の範囲内で):スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094%w/v;ゼラチン加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの全てを含んでなる。別の特定の実施形態では、ワクチン処方物は、以下(1以上の成分について3%の変動の範囲内で):スクロース6.84%重量/容量(w/v);アルギニン一塩酸塩1.21%w/v;グルタミン酸、一ナトリウム一水和物0.094%w/v;ゼラチン 加水分解物、ブタA型(または他の供給源)1%w/v;リン酸二カリウム1.13%;およびリン酸一カリウム0.48%w/vの全てを含んでなる。特定の実施形態では、ワクチン処方物は、例えば、バッファーとしてリン酸カリウム(例えば、少なくとも50mMまたは少なくとも100mMまたは少なくとも200mMまたは少なくとも250mM)、あるいはまたヒスチジン(例えば、少なくとも50mMまたは少なくとも100mMまたは少なくとも200mMまたは少なくとも250mM)を含み得る。
所望により、ワクチン処方物の貯蔵期間を延長するために、処方物液体供給流を乾燥加熱ガス流下で微細な液滴へと噴霧化する急速乾燥プロセスである噴霧乾燥を用いてもよい。この微細な液滴の蒸発により、溶解していた溶質からなる乾燥粉末が得られる(例えば、米国特許公開第2004/0042972号参照)。
一般に、ウイルスまたはウイルス成分は、1以上のウイルス株に特異的な免疫応答を刺激するために、適当な担体または賦形剤中で予防的に投与することができる。一般に、担体または賦形剤は、無菌水、生理食塩水溶液、緩衝生理食塩水溶液、デキストロース水溶液、グリセロール水溶液、エタノールまたはその組合せなどの製薬上許容される担体または賦形剤である。無菌性、pH、等張性および安定性を保証するこのような溶液の調製は当技術分野で確立されているプロトコールに従って行われる。一般に、担体または賦形剤は、アレルギーおよびその他の望ましくない作用を最小とし、例えば、皮下、筋肉内、鼻腔内などの特定の投与経路に適するように選択される。
所望により、ウイルスまたはその成分の予防的投与用の処方物はまた、インフルエンザ抗原に対する免疫応答を増強するための1以上のアジュバントも含む。好適なアジュバントとしては、サポニン、水酸化アルミニウムなどの無機ゲル、リゾレシチンなどの界面活性物質、プルロニックポリオール、ポリ陰イオン、ペプチド、オイルまたは炭化水素エマルション、カルメット・ゲラン桿菌(Bacille Calmette-Guerin)(BCG)、コリネバクテリウム・パルブム(Corynebacterium parvum)、および合成アジュバントQS−21およびMF59が挙げられる。
一般に、ワクチン処方物は1以上のインフルエンザウイルス株に特異的な免疫応答を刺激するのに十分な量で投与する。好ましくは、ウイルスの投与は防御免疫応答を惹起する。1以上のウイルス株に対して防御免疫応答を惹起するための用量および方法は当業者に知られている。例えば、不活性化インフルエンザウイルスを投与用量当たり約1〜1000HID50(ヒト感染量)、すなわち、約10〜10pfu(プラーク形成単位)の範囲で与える。あるいは、アジュバント無しで約10〜50μg、例えば、約15μgのHAを投与する(アジュバントを用いる場合にはより少量を投与する)。一般に、用量は、例えば、年齢、健康状態、体重、性別、食生活、投与時間および他の臨床因子に基づいてこの範囲で調整する。予防用ワクチン処方物は、ニードルおよびシリンジまたは無針注射デバイスを用い、例えば、皮下または筋肉内注射により全身投与する。あるいは、ワクチン処方物は、液滴、大粒子エアゾール(約10ミクロンを超える)のいずれかにより鼻腔内に、または上気道へのスプレーにより投与される。上記の送達経路はいずれも防御的全身免疫応答をもたらすが、鼻腔内投与はインフルエンザウイルスの侵入部位の粘膜免疫性を惹起するという付加的利益を与える。鼻腔内投与には、多くの場合、生弱毒ウイルスワクチンが好ましく、例えば、弱毒、低温適応および/または温度感受性組換えまたは合併結合インフルエンザウイルスがある。単回用量での防御免疫応答の刺激が好ましいが、所望の予防効果を達成するためにさらなる用量を同じまたは異なる経路で投与することができる。これらの方法は、限定されるものではないが、オルトミクソウイルス(インフルエンザAおよびB株を含む)、パラミクソウイルス(RSV、ヒトメタニューモウイルスおよびパラインフルエンザを含む)、ラブドウイルスおよびフラボウイルスを含むいずれのウイルスにも適合可能である。
6.6.2 RSVワクチン
本発明では、一実施形態において、それを必要とする対象に、生弱毒精製ウイルス(例えば、RSV)を含んでなる本明細書に記載されている有効量の免疫原性組成物を投与することを含む、対象において免疫応答を惹起する方法が提供される。いくつかの実施形態では、弱毒ウイルスはキメラウイルスである。
本発明では、特定の実施形態において、それを必要とする哺乳類に、弱毒RSVを含んでなる本明細書に記載されている有効量の免疫原性組成物を投与することを含む、哺乳類(例えば、ヒト)において免疫応答を惹起する方法が提供される。特定の実施形態では、弱毒RSVはrA2cp248/404/1030ΔSHである。
生弱毒精製ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は対象の能動免疫であり得る。本発明では、一実施形態において、対象に生弱毒精製ウイルスを含んでなる有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物、すなわちワクチンを投与することを含む、ウイルス感染を予防する方法が提供される。いくつかの実施形態では、生弱毒ウイルスはキメラウイルスである。
本発明では、特定の実施形態において、哺乳類(例えば、ヒト)に、生弱毒精製RSVを含んでなる有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物、すなわちワクチンを投与することを含む、RSV感染を予防する方法が提供される。特定の実施形態では、生弱毒RSVはrA2cp248/404/1030ΔSHである。
生弱毒精製ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物はウイルス感染の阻害に使用可能である。本発明では、一実施形態において、それを必要とする対象に、生弱毒精製ウイルスを含んでなる有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物を投与することを含む、ウイルス感染を阻害する方法が提供される。いくつかの実施形態では、弱毒ウイルスはキメラウイルスである。本発明では、特定の実施形態において、哺乳類(例えば、ヒト)に、生弱毒精製RSVを含んでなる有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物を投与することを含む、RSV感染を阻害する方法が提供される。特定の実施形態では、弱毒RSVはrA2cp248/404/1030ΔSHである。
生弱毒精製ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、対象においてウイルス力価の低減をもたらす免疫応答を誘導するために使用可能である。本発明では、一実施形態において、生弱毒細胞随伴性ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物を投与することを含む、対象においてウイルス力価を低減する方法が提供される。いくつかの実施形態では、弱毒ウイルスはキメラである。本発明では、特定の実施形態において、哺乳類(例えば、ヒト)に、生弱毒RSVを含んでなる有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物を投与することを含む、RSV力価を低減する方法が提供される。特定の実施形態では、弱毒RSVはrA2cp248/404/1030ΔSHである。
いくつかの実施形態では、有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物は、ウイルスを投与した対象において、非処理対象に比べ、およそ2倍、好ましくはおよそ5倍以上、およそ10倍以上またはおよそ20倍以上ウイルス力価を低減する。ある実施形態では、有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物は、その後細胞随伴性ウイルスに感染した対象において、非処理対象に比べ、細胞随伴性ウイルス感染に関連する1以上の症状の持続期間sおよび/または重篤度を軽減する。いくつかの実施形態では、有効量の本明細書に記載されている免疫原性組成物は、非処理対象に比べ、その後精製ウイルスに感染した対象の生存率を高める。
生弱毒精製ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、ナイーブ対象、すなわち、着目するウイルスに感染したことがなく、その時点でも感染していない対象に投与することができる。一実施形態では、生弱毒細胞随伴性ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、ウイルス感染を起こすリスクのあるナイーブ対象に投与することができる。特定の実施形態では、生弱毒RSVを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、RSV感染を起こすリスクのあるナイーブ対象に投与することができる。特定の実施形態では、弱毒RSVはrA2cp248/404/1030ΔSHである。
生弱毒精製ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、着目するウイルスの異なるグループ、サブグループまたは株に過去に感染したことがある対象に投与することができる。一実施形態では、免疫原性組成物を、着目するウイルス以外の異なるグループ、サブグループまたは株のウイルスに過去に感染したことがあり、着目するウイルスに感染を起こすリスクのある対象に投与する。
一実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物をヒト小児またはヒト未熟児に投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物を、嚢胞性繊維症、気管支肺異形成症、先天性心疾患、先天性免疫不全症または後天性免疫不全を有するヒトに投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物をヒト幼児に投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物をヒト小児に投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物をヒト学童に投与する。
特定の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物を1〜24か月齢のヒトに投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物を1〜3か月齢のヒトに投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物を6〜24か月齢のヒトに投与する。
別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物を、骨髄移植を受けたヒトに投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物をヒト高齢者に投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物を老人ホームのヒトに投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物をグループホーム(すなわち、15人以上のヒト対象が居住しているホーム)に居住しているヒトに投与する。
特定の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物を、RSVシーズン、一般に北半球では11月から4月、の前にヒト対象(特定の実施形態では、ヒト対象はヒト小児、ヒト未熟児またはヒト幼児である)に投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物を、RSVシーズン中、一般に北半球では11月から4月にヒト対象(特定の実施形態では、ヒト対象はヒト小児、ヒト未熟児またはヒト幼児である)に投与する。別の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物を、RSVシーズン、一般に北半球では11月から4月の前と期間中に、ヒト対象(特定の実施形態では、ヒト対象はヒト小児、ヒト未熟児またはヒト幼児である)に投与する。
ある実施形態では、生弱毒精製ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、ウイルス感染からの完全な保護をもたらさず、ウイルスを投与した際に非処理対象に比べて低いウイルス力価をもたらす。ある実施形態では、生弱毒精製ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物の投与は、ウイルスを投与した際に非処理対象に比べて、ウイルス力価に0.5倍、1倍、2倍、4倍、6倍、8倍、15倍、25倍、50倍またはそれを超える低減をもたらす。いくつかの実施形態では、生弱毒ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物の投与は、ウイルスを投与した際に非処理対象に比べて、ウイルス力価に10%、好ましくは、25%、50%、75%またはそれを超える低減をもたらす。ウイルス力価の低減の利益としては、限定されるものではないが、ウイルス感染の症状の重篤度の軽減、ウイルス感染の症状の減少およびウイルス感染の長さの短縮が含まれる。
生弱毒キメラ細胞随伴性ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、非ウイルス抗原に対する免疫応答を誘導するために使用することができる。生弱毒キメラ細胞随伴性ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、疾患を予防および/または治療するために対象に着目するタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドを送達するために使用することができる。
本明細書に記載されている免疫原性組成物、例えば、ワクチン処方物を導入するためには多くの方法が使用可能であり、これらには、限定されるものではないが、鼻腔内、気管内、経口、肺、皮内、腹腔内および非経口(例えば、筋肉内、静脈内および皮下)経路が含まれる。いくつかの実施形態では、生弱毒細胞随伴性ウイルスを含んでなる本明細書に記載されている免疫原性組成物は、ウイルスの本来の感染経路を介して投与される。特定の実施形態では、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物は鼻腔内投与される。
免疫手順では、免疫原性組成物の使用量および免疫計画は当技術分野の熟練医師により決定され、対象の免疫応答および抗体力価を参考に投与される。特定の実施形態では、ヒト小児、ヒト未熟児またはヒト幼児に、生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる、一定用量の免疫原性組成物を投与し、この免疫原性組成物用量はおよそ125〜200FFUの弱毒RSVを含んでなる。別の実施形態では、ヒト小児、ヒト未熟児またはヒト 幼児に生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる、一定用量の免疫原性組成物を投与し、この免疫原性組成物用量はおよそ125FFU、およそ150FFU、およそ175FFUまたはおよそ200FFUの弱毒RSVを含んでなる。
いくつかの実施形態では、およそ125〜200FFUの生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物2〜6用量をヒト小児、ヒト未熟児またはヒト幼児に投与する。いくつかの実施形態では、この用量の免疫原性組成物を1〜6か月おいてまたは2〜12か月おいて投与する。特定の実施形態では、およそ125〜200FFUの生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物3用量を2か月おいてヒト小児、ヒト未熟児またはヒト幼児に投与する。例えば、150FFUの生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物の1回目の用量を1か月齢未満の小児に投与し、150FFUの生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物の2回目の用量をおよそ2か月齢のヒト小児に投与し、150FFUの生弱毒RSV(例えば、rA2cp248/404/1030ΔSH)を含んでなる免疫原性組成物の3回目の用量をおよそ4か月齢のヒト小児に投与する。
7.7 ウイルス
細胞随伴性ウイルスは天然ウイルス、突然変異誘発ウイルス(例えば、UV照射、突然変異誘発物質曝露および/または継代培養により変異誘発されたウイルス)、合併結合(セグメント化されたゲノムを有する細胞随伴性ウイルスの場合)、および/または遺伝子操作ウイルスであり得る。細胞随伴性RNAウイルスの限定されない例としては、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、麻疹ウイルス、インフルエンザウイルス、ヒト泡沫状ウイルス、レトロウイルス(HTLVなど)、レンチウイルス(HIVおよびSIVなど)およびレオウイルスが挙げられる。あるいは、細胞随伴性ウイルスはヘルペスウイルスなどのDNAウイルスである。細胞随伴性DNAウイルスの限定されない例としては、ヘルペスウイルス、EBV、CMVおよびマレック病ウイルスが挙げられる。ある実施形態では、本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物中に含有される細胞随伴性ウイルスは複製欠陥型である。特定の実施形態では、複製欠陥細胞随伴性ウイルスにおいて、ウイルスゲノム複製および/または合成に必須の1以上の機能が欠損している。別の実施形態では、複製欠陥細胞随伴性ウイルスにおいて、ウイルス粒子の組み立てに必須の1以上の機能が欠損している。別の実施形態では、複製欠陥細胞随伴性ウイルスにおいて、ウイルスゲノム複製または合成およびウイルス粒子の組み立てに必須の1以上の機能が欠損している。
特定の実施形態では、ある実施形態では、本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物中に含有される細胞随伴性ウイルスは弱毒ウイルスである。特定の実施形態では、細胞随伴性ウイルスは生弱毒ウイルスである。弱毒細胞随伴性ウイルスは、野生型細胞随伴性ウイルスに比べて、例えば、ウイルスゲノム複製能の低下、意図される宿主内での複製能の低下、感染性ウイルス粒子を組み立てる能力の低下、および/または宿主細胞感染能の低下を示し得る。細胞随伴性ウイルスの弱毒化は当業者に既知の任意の方法によって試験することができる。例えば、2004年4月2日付けの米国特許出願第10/831,780号(2005年1月27日に米国特許出願公開第2005/0019891号として公開)、特に「組換えウイルスの弱毒化」と題された第5.7節を参照。いくつかの実施形態では、弱毒ウイルスは、ウイルスの低温継代培養またはUV照射および/または突然変異誘発物質曝露などの周知の突然変異誘発技術を用いて作出される。他の実施形態では、弱毒ウイルスは遺伝子操作される。
細胞随伴性ウイルスはキメラウイルスであり得る。特定の実施形態では、キメラウイルスは複製欠陥ウイルスである。特定の実施形態では、キメラウイルスは弱毒ウイルスである。
6.7.1 インフルエンザウイルス
本明細書において培養培地、方法、プロセスおよび組成物はワクチン用のインフルエンザウイルスの生産および精製に特に有用である。インフルエンザウイルスはセグメント化された一本鎖RNAゲノムを含む内部リボ核タンパク質と基質タンパク質により裏打ちされた外部リポタンパク質エンベロープから構成される。インフルエンザAおよびインフルエンザBウイルスはそれぞれ一本鎖ネガティブセンスRNAの8つのセグメントを含む。インフルエンザAゲノムは11のポリペプチドをコードする。セグメント1〜3は、RNA依存性RNAポリメラーゼを構成している3つのポリペプチドをコードする。セグメント1は、ポリメラーゼ複合体タンパク質PB2をコードする。残りのポリメラーゼタンパク質PB1およびPAは、それぞれセグメント2およびセグメント3によりコードされる。さらに、いくつかのインフルエンザ株のセグメント1は、PB1コード領域内の選択的リーディングフレームから産生される小型のタンパク質PB1−F2をコードする。セグメント4は、感染の際の細胞接着および侵入に関与する血球凝集素(HA)表面糖タンパク質をコードする。セグメント5は、ウイルスRNAに関連する主要な構造成分であるヌクレオキャプシド核タンパク質(NP)ポリペプチドをコードする。セグメント6は、ノイラミダーゼ(NA)エンベロープ糖タンパク質をコードする。セグメント7は、スプライシングの異なるmRNAから翻訳される、M1およびM2と呼ばれる2つの基質タンパク質をコードする。セグメント8は、選択的にスプライシングされるmRNA変異体から翻訳される2つの非構造タンパク質NS1およびNS2をコードする。
インフルエンザBの8つのゲノムセグメントは11のタンパク質をコードする。最も大きな3つの遺伝子は、RNAポリメラーゼの成分PB1、PB2およびPAをコードする。セグメント4は、HAタンパク質をコードする。セグメント5は、NPをコードする。セグメント6は、NAタンパク質とNBタンパク質をコードする。NBおよびNAの両タンパク質は、二シストロン性mRNAの重複するリーディングフレームから翻訳される。インフルエンザBのセグメント7もM1およびM2の2つのタンパク質をコードする。最も小さなセグメントは、全長RNAから翻訳されるNS1と、スプライシングされたmRNA変異体から翻訳されるNS2の2つの産物をコードする。
合併結合ウイルスは、マスタードナーウイルス(MDV)とも呼ばれる認可されたマスター株に関して、臨床単離物から選択された血球凝集素および/またはノイラミダーゼ抗原を組み込むように作出される。例えば、FluMist(登録商標)は、認可された低温適応、弱毒、温度感受性MDV株(例えば、A/AnnArbor/6/60およびB/Ann Arbor/1/66)を用いている。マスタードナーウイルスとして使用可能な他の株としては、限定されるものではないが、ca A/AnnArbor/6/60、ca B/Ann Arbor/1/66、ca A/レニングラード/134/17/57、A/PuertoRico/8/34(PR8)、ca B/Ann Arbor/1/94、B/レニングラード/14/17/55、B/USSR/60/69、およびB/レニングラード/179/86が挙げられる。
合併結合ウイルスの作出には、卵に基づく方法およびより最近では細胞培養物法を含むいくつかの方法が有用である。例えば、PCT国際公開公報WO03/091401;WO05/062820および米国特許第6,544,785号、同第6,649,372号;同第6,951,75号、および米国特許出願第11/455,818号、同第11/455,734号、および同第11/501,067号参照。本発明の培地および方法は、限定されるものではないが、本明細書に開示されているインフルエンザ株および合併結合ウイルスマスタードナーウイルスの遺伝子を含んでなる(例えば、ca A/AnnArbor/6/60、ca B/AnnArbor/1/66、PR8など)を含むインフルエンザウイルスの生産に有用であると考えられる。さらに、本発明の培地および方法は、以下の表現型:温度感受性、低温適応、弱毒型の1以上を有する合併結合ウイルスを含むインフルエンザウイルスの生産に有用であると考えられる。合併結合は、例えば、同時感染法または所望によりプラスミドレスキュー技術などの従来の合併結合技術によって作出することができる(例えば、PCT国際公開公報WO03/091401およびWO05/062820;米国特許第6,544,785号、同第6,649,372号、同第6,951,754号、同第6,887,699号、同第6,001,634号、同第5,854,037号、同第5,824,536号、同第5,840,520号、同第5,820,871号、同第5,786,199号および同第5,166,057号;米国特許出願公開第20060019350号、同第20050158342号、同第20050037487号、同第20050266026号、同第20050186563号、同第20050221489号、同第20050032043号、同第20040142003号、同第20030035814号および同第20020164770号;ならびにNeumann et al. (1999) Generation of influenza A virus entirely from cloned cDNAs. Proc Natl Acad Sci USA 96:9345-9350; Fodor et al. (1999) Rescue of influenza A virus from recombinant DNA. J. Virol 73:9679-9682; Hoffmann et al. (2000) A DNA transfection system for generation of influenza A virus from eight plasmids Proc Natl Acad Sci USA 97:6108-6113; WO01/83794; Hoffmann and Webster (2000), Unidirectional RNA polymerase I-polymerase II transcription system for the generation of influenza A virus from eight plasmids, 81:2843-2847; and Hoffmann et al. (2002), Rescue of influenza B viruses from 8 plasmids, 99(17): 11411-11416参照)。最近、合併結合はMDCK細胞においてプラスミドレスキューにより作出された(例えば、PCT国際公開公報第WO2007/124327号;Wang and Duke; 2007 Oct 23, J. Virol., 4:102参照)。
6.7.2 呼吸器合胞体ウイルス
本明細書における方法、プロセスおよび組成物は、ワクチン用のRSVの生産および精製に特に有用である。RSVのグループ、サブグループまたは株(例えば、グループAまたはグループB)は、本明細書に記載されているプロセスにより精製し、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物に含有することができる。RSVのグループおよびサブグループに関する考察は、例えば、Sato et al., 2005, Journal of Clinical Microbiology 43: 36-40を参照)。一実施形態では、RSVはグループAに属す。別の実施形態では、RSVはグループBに属す。
本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物中に含有されるRSVは、天然RSV株、突然変異誘発RSV(例えば、UV照射、突然変異誘発物質曝露および/または継代培養により変異誘発されたウイルス)、および/または遺伝子操作RSVであり得る。一実施形態では、RSVゲノムは、F、G、NS1、NS2、M1(オープンリーディングフレーム(「ORF」)1)、M2(ORF2)、SH2、N、PまたはL遺伝子などの1以上のウイルス遺伝子に1以上の突然変異を含んでなる。いくつかの実施形態では、置換、欠失および/または挿入の組合せがRSVゲノムに導入される。いくつかの実施形態では、RSVゲノムは、F、G、NS1、NS2、M1(ORF1)、M2(ORF2)、SH2、N、PまたはL遺伝子などの1以上のウイルス遺伝子に1以上のミスセンス突然変異を含んでなる。いくつかの実施形態では、RSVゲノムは、NS1、NS2、M1(ORF1)、M2(ORF2)、SH2、N、PまたはL遺伝子などの1以上のウイルス遺伝子に1以上の全欠失または部分的欠失を含んでなる。
一実施形態では、本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物中に含有され得るRSVは複製欠陥型である。特定の実施形態では、本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物中に含有され得るRSVは弱毒型である。ウイルスを弱毒するためにRSVゲノムに導入可能な突然変異の限定されない例としては、例えば、2004年4月2日付けの米国特許出願第10/831,780号(2005年1月27日に米国特許出願公開第2005/0019891号として公開)および2006年3月24日出願の米国特許出願第11/389,618号(2006年6月20日に米国特許出願公開第2006/0160130号として公開)を参照。弱毒RSVとしては、限定されるものではないが、低温継代培養(cp)変異株(例えば、参照により本明細書にそのまま組み込まれるKim et al., 1971, Pediatrics 48: 745-755に記載されているcpRSVなど)、温度感受性(ts)変異株(例えば、Crowe et al., 1993, Vaccine 11:1395-1404; Crowe et al., 1995, Vaccine 13:847-855; Mills et al., 1971, J Immunol. 107:123-130; and Pringle et al., Vaccine 1993 11:473-478に記載されているRSV ts−1、RSV ts−2、ts1A、ts19A、およびts1Cなど)、低温継代培養温度感受性(cpts)変異株(例えば、cpts248/404、cpts248/255、cpts248/955およびcpts530/1009;例えば、Karron et al., 1997, J Infect Dis. 176:1428-1436参照)、および遺伝子操作変異株(例えば、Karron et al., J. of Infect. Diseases 191: 1093-1140; Whitehead et al., 1999, J. Virol. 73: 3438-3442; and Collins et al., 2005, Proc. Am. Thorac. Soc. 2: 166-173に記載されているrA2cp248/404ΔSH、rA2cp248/404/1030ΔSH、rΔNS1、rΔM2−2、およびr248ΔNS2など)が挙げられる。
特定の実施形態では、本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物中に含有され得るRSVはrA2cp248/404/1030ΔSHである。この弱毒RSVは、(i)低温継代培養RSVを弱毒するN、FおよびLタンパク質における5つのミスセンス突然変異のセット;(ii)制限温度を低くし、温度感受性表現型を付与し、ウイルスを弱毒するLタンパク質における独立したミスセンス突然変異である248および1030修飾;(iii)ともにさらなる温度感受性を付与するM2遺伝子の遺伝子開始転写シグナルにおけるヌクレオチド置換とLタンパク質におけるミスセンス突然変異の組合せである;および(iv)弱毒表現型を付与するSH遺伝子全体の欠失であるΔSHを含め、その温度感受性と弱毒特性を担う、複数の弱毒遺伝エレメントを含む。RSVゲノムに導入されたアミノ酸置換の位置については下表1を参照。
Figure 0005548207
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているプロセスにより精製され、かつ/または本明細書に記載されている免疫原性組成物中に含有され得るRSVは、1以上の異種配列を発現するように操作されている(すなわち、RSVはキメラウイルスである)。異種配列は、例えば、F、G、NS1、NS1、M1(ORF1)、M2(ORF2)、N、P、SH2および/またはLコード配列に導入することができる。RSVが発現するように操作され得る異種配列の限定されない例としては、抗原(例えば、ウイルス抗原、細菌抗原、腫瘍抗原(Robbins and Kawakawi, 1996, Curr. Opin. Immunol. 8: 628-636に記載されているものなど)、真菌抗原および寄生虫抗原)、マーカーまたはタグ(例えば、flagタグおよびHisタグ)、キメラタンパク質(例えば、2つの異なるRSV株に由来するRSV Gタンパク質のハイブリッド)、および所望の生物学的特性または活性を有するタンパク質、ポリペプチドまたはペプチド(例えば、インターフェロン(IFN)−α、IFN−β、IFN−γ、IL−2、IL−7、IL−9、IL−15およびIL−22などのサイトカイン)が挙げられる。特定の実施形態では、キメラRSVは弱毒型である。キメラRSVの限定されない例としては、例えば、2004年4月23日付けの米国特許出願第10/831,780号(2005年1月27日に米国特許出願公開第2005/0019891号として公開)および2006年3月2日出願の米国特許出願第11/389,618号(2006年7月20日に米国特許出願公開第2006/0160130号として公開)を参照。
一実施形態では、RSVは、RSVベクターとは異なるグループ、サブグループまたは株のRSVに属すウイルスに由来する1以上のウイルス抗原を発現するように操作される。例えば、限定されるものではないが、RSVベクターはグループB RSVに由来してもよく、異種配列はグループA RSVに由来してもよい。
別の実施形態では、RSVはRSV以外のウイルスから得られる、または由来する1以上のウイルス抗原を発現するように操作される。ウイルス抗原の限定されない例としては、アデノウイルス科(例えば、マストアデノウイルスおよびアビアデノウイルス)、ヘルペスウイルス科(例えば、単純ヘルペスウイルス1、単純ヘルペスウイルス2、単純ヘルペスウイルス5、単純ヘルペスウイルス6、エプスタイン−バーウイルス、HHV6−HHV8およびサイトメガロウイルス)、レビウイルス科(例えば、レビウイルス、MS2期エンテロバクター、アロレウイルス)、ポックスウイルス科(例えば、コードポックスウイルス亜科、パラポックスウイルス、アビポックスウイルス、カプリポックスウイルス、レポリポックスウイルス、スイポックスウイルス、モルシポックスウイルスおよびエントモポックスウイルス亜科)、パポバウイルス科(例えば、ポリオーマウイルスおよび乳頭腫ウイルス)、パラミクソウイルス科(例えば、パラミクソウイルス、パラインフルエンザウイルス1、モビリウイルス(例えば、麻疹ウイルス)、ルブラウイルス(例えば、流行性耳下腺炎ウイルス)、ニューモウイルス亜科(例えば、ニューモウイルス、ヒト呼吸器合胞体ウイルス)、ヒト呼吸器合胞体ウイルスおよびメタニューモウイルス(例えば、鳥類ニューモウイルスおよびヒトメタニューモウイルス))、ピコルナウイルス科(例えば、エンテロウイルス、ライノウイルス、ヘパトウイルス(例えば、ヒトA型肝炎ウイルス)、カルジオウイルス、およびアプトウイルス)、レオウイルス科(例えば、オルトレオウイルス、オルビウイルス、ロタウイルス、シポウイルス、フィジウイルス、フィトレオウイルス、およびオリザウイルス)、レトロウイルス科(例えば、哺乳類B型レトロウイルス、哺乳類C型レトロウイルス、鳥類C型レトロウイルス、D型レトロウイルスグループ、BLV−HTLVレトロウイルス、レンチウイルス(例えば、ヒト免疫不全ウイルス1およびヒト免疫不全ウイルス2(例えば、HIV gp160)、スプーマウイルス)、フラビウイルス科(例えば、C型肝炎ウイルス、デング熱ウイルス、西ナイルウイルス)、ヘパドナウイルス科(例えば、B型肝炎ウイルス)、トガウイルス科(例えば、αウイルス(例えば、シンドビスウイルス)およびルビウイルス(例えば、風疹ウイルス))、ラブドウイルス科(例えば、ベシクロウイルス、リッサウイルス、エフェメロウイルス、シトラブドウイルス、およびネクレオラブドウイルス)、アレナウイルス科(例えば、アレナウイルス、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス、イッピーウイルス、およびラッサ熱ウイルス)、およびコロナウイルス科(例えば、コロナウイルスおよびトロウイルス)由来の抗原が挙げられる。特定の実施形態では、ウイルス抗原は、インフルエンザ抗原(例えば、血球凝集素H5およびH7)、メタニューモウイルス抗原、パラインフルエンザウイルス抗原、ニューカッスル病ウイルス抗原、センダイウイルス抗原、および伝染性喉頭気管炎ウイルス抗原(ILV)などの呼吸器疾患をもたらすウイルスに由来する。ある実施形態では、ウイルス抗原は、ヒト1型パラインフルエンザウイルス、ヒト2型パラインフルエンザウイルス、ヒト3型パラインフルエンザウイルスまたはセンダイウイルスに由来する。別の実施形態では、ウイルス抗原は、HIV gp120、HIV nef、インフルエンザウイルスノイラミダーゼ、インフルエンザウイルス血球凝集素、HTLV tax、単純ヘルペスウイルス糖タンパク質(例えば、gB、gC、gDおよびgE)またはB型肝炎表面抗原、C型肝炎ウイルスEタンパク質またはコロナウイルススパイクタンパク質である。
別の実施形態では、RSVは、1以上の細菌抗原(例えば、細菌コートタンパク質または細菌に関連する保護抗原)を発現するように操作される。細菌抗原の限定されない例としては、アクワスピリルム科(Aquaspirillum family)、アゾスピリルム科(Azospirillum family)、アゾトバクター科(Azotobacteraceae family)、バクテロイデス科(Bacteroidaceae family)、バルトネラ種(Bartonella species)、デロビブリオ科(Bdellovibrio family)、カンピロバクター種(Campylobacter species)、クラミジア種(Chlamydia species)(例えば、肺炎クラミジア(Chlamydia pneumoniae))、腸内細菌科(Enterobacteriaceae family)(例えば、シトロバクター種(Citrobacter species)、エドワードシエラ(Edwardsiella)、エンテロバクター・エロゲネス(Enterobacter aerogenes)、エルウィニア種(Erwinia species)、大腸菌(Escherichia coli)、ハフニア種(Hafnia species)、クレブシエラ種(Klebsiella species)、モーガネラ種(Morganella species)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、プロビデンシア(Providencia)、サルモネラ菌種(Salmonella species)、レイ菌(Serratia marcescens)、および赤痢菌(Shigella flexneri)、ガードネレラ科(Gardinella family)、インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)、ハロバクテリウム科(Halobacteriaceae family)、ヘリコバクター科(Helicobacter family)、レジオネラ科(Legionallaceae family)、リステリア種(Listeria species)、メチロコッカス科(Methylococcaceae family)、マイコバクテリア(mycobacteria)(例えば、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、ナイセリア科(Neisseriaceae family)、海洋らせん菌科(Oceanospirillum family)、パスツレラ科(Pasteurellaceae family)、肺炎球菌種(Pneumococcus species)、シュードモナス種(Pseudomonas species)、リゾビウム科(Rhizobiaceae family)、スピリルム科(Spirillum family)、スピロソマ科(Spirosomaceae family)、ブドウ状球菌(Staphylococcus)(例えば、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)およびスタフィロコッカス・ピロゲネス(Staphylococcus pyrogenes))、連鎖球菌(Streptococcus)(例えば、腸炎連鎖球菌(Streptococcus enteritidis)、糞便連鎖球菌(Streptococcus fasciae)、および肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae))、バムピロビブル・ヘリコバクター科(Vampirovibr Helicobacter family)、エルシニア科(Yersinia family)、炭疽菌(Bacillus antracis)およびバンピロビブリオ科(Vampirovibrio family)に由来する抗原が挙げられる。特定の実施形態では、細菌抗原は、 肺炎球菌種(Pneumococcus species)、インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)、連鎖球菌(Streptococcus)および肺炎クラミジア(Chlamydia pneumoniae)などの呼吸器系疾患を引き起こすか、または関連する細菌に由来する。
別の実施形態では、RSVは、病原真菌から得られる、または由来する1以上の真菌抗原を発現するように操作される。真菌抗原の限定されない例としては、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans);ブラストミセス・デルマティティディス(Blastomyces dermatitidis);アイェロミセス・デルマティティジス(Aiellomyces dermatitidis);ヒストプラズマ・カプスラーツム(Histoplasma capsulatum);コクシジオイデス・イミチス(Coccidioides immitis);C.アルビカンス(C. albicans)、C.トロピカリス(C. tropicalis)、C.パラプシロシス(C. parapsilosis)、C.ギリエルモンディ(C. guilliermondii)およびC.クルセイ(C. krusei)を含むカンジダ種(Candida species);煙色コウジ菌(A. fumigatus)、黄色コウジ菌(A. flavus)および黒色コウジ菌(A. niger)を含むアスペルギルス種(Aspergillus species)、クモノスカビ種(Rhizopus species);リゾムコール種(Rhizomucor species);カニングハメラ種(Cunninghammella species);A.サクセナエ(A. saksenaea)、A.ムコール(A. mucor)およびA.アブシディア(A. absidia)を含むアポフィソミセス種(Apophysomyces species);スポロトリックス・シェンキー(Sporothrix schenckii)、パラコクシジオイデス・ブラシリエンシス(Paracoccidioides brasiliensis);シュードアレシェリア・ボイディー(Pseudallescheria boydii)、トルロプシス・グラブラタ(Torulopsis glabrata);トリコフィトン種(Trichophyton species)、小胞子菌種( Microsporum species)および皮膚糸状菌種(Dermatophyres species)に由来する抗原が挙げられる。特定の実施形態では、真菌抗原は呼吸器系疾患を引き起こすか、または関連する細菌に由来する病原真菌に由来する。
別の実施形態では、RSVは1以上の寄生虫抗原を発現するように操作される。寄生虫抗原の限定されない例としては、アピコンプレクサ門のメンバー、例えば、バベシア(Babesia)、トキソプラズマ(Toxoplasma)、プラスモジウム(Plasmodium)、アイメリア(Eimeria)、イソスポラ(Isospora)、アトキソプラズマ(Atoxoplasma)、シストイソスポラ(Cystoisospora)、ハモンジア(Hammondia)、ベスニオチア(Besniotia)、サルコシスチス(Sarcocystis)、ブレンケリア(Frenkelia)、ヘモプロテウス(Haemoproteus)、ロイコシトゾーン(Leucocytozoon)、タイレリア(Theileria)、パーキンサス(Perkinsus)およびグレガリナ種(Gregarina spp.)など;ニューモシスチス・カリニイ(Pneumocystis carinii);微胞子虫亜門のメンバー、例えば、ノセマ(Nosema)、エンテロシトゾーン(Enterocytozoon)、エンセファリトゾーン(Encephalitozoon)、セプタタ(Septata)、ムラゼキア(Mrazekia)、アンブリオスポラ(Amblyospora)、アメゾン(Ameson)、グルゲア(Glugea)、プレイストフォラ(Pleistophora)およびミクロスポリジウム種(Microsporidium spp)など;およびアスセトスポラ門のメンバー、例えば、ハプロスロピジウム種(Haplosporidium spp.)、ならびに熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)、三日熱マラリア原虫(P. vivax)、卵形マラリア原虫(P. ovale)、四日熱マラリア原虫(P. malaria)を含む種など;トキソプラズマ(Toxoplasma gondii);メキシコリーシュマニア(Leishmania mexicana)、熱帯リーシュマニア(L. tropica)、大型リーシュマニア(L. major)、エチオピアリーシュマニア(L. aethiopica)、ドノバンリーシュマニア(L. donovani)、クルーズトリパノソーマ(Trypanosoma cruzi)、ブルーストリパノソーマ(T. brucei)、マンソン住血吸虫(Schistosoma mansoni)、ビルハルツ住血吸虫(S. haematobium)、日本住血吸虫(S. japonium);旋毛虫(Trichinella spiralis);バンクロフト糸状虫(Wuchereria bancrofti);マレー糸状虫(Brugia malayli);赤痢アメーバ(Entamoeba histolytica);蟯虫(Enterobius vermiculoarus);有鉤条虫(Taenia solium)、無鉤条虫(T. saginata)、腟トリコモナス(Trichomonas vaginatis)、腸トリコモナス(T. hominis)、口腔トリコモナス(T. tenax); ランブル鞭毛虫(Giardia lamblia);クリプトスポリジウム・パルヴム(Cryptosporidium parvum); ニューモシティス・カリニイ(Pneumocytis carinii)、バベシア・ボビス(Babesia bovis)、B.ダイバージェンス(B. divergens)、B.ミクロティ(B. microti)、イソスポラ・ベリ(Isospora belli)、L.ホミニス(L hominis);二核アメーバ(Dientamoeba fragilis);回旋糸状虫(Onchocerca volvulus);回虫(Ascaris lumbricoides);アメリカ鉤虫(Necator americanis);十二指腸鉤虫(Ancylostoma duodenale);糞線虫(Strongyloides stercoralis);フィリピン毛頭虫(Capillaria philippinensis);広東住血線虫(Angiostrongylus cantonensis);矮小条虫(Hymenolepis nana);広節裂頭条虫(Diphyllobothrium latum);単包条虫(Echinococcus granulosus)、多包条虫(E. multilocularis);ヴェステルマン肺吸虫(Paragonimus westermani)、P.カリエンシス(P. caliensis);クロノルキス・シネンシス(Chlonorchis sinensis);オピストルキス・フェリネウス(Opisthorchis felineas)、G.ビベリニ(G. Viverini)、肝蛭(Fasciola hepatica)、疥癬虫(Sarcoptes scabiei)、ヒトジラミ(Pediculus humanus);ケジラミ(Phthirlus pubis);およびヒトヒフバエ(Dermatobia hominis)に由来する抗原が挙げられる。
8.実施例
以下、本発明を下記の実施例を参照して説明する。これらの実施例は単に例示のための提供されるものであり、本発明はこれらの実施例に何ら限定されず、本明細書に提供される教示の結果として明白となるいずれの、またあらゆる変形を包含するものと解釈されるべきである。当然のことながら、用いられる特定の器具および試薬、サイズ、製造業者などの具体的な列挙または記載は、特に断りのない限り、本発明に対する限定とみなされないと考えられる。さらに、類似の性能を有する他の器具および試薬は容易に置き換えが可能であると考えられる。
8.1 実施例1.培地および細胞培養プロセス
MDCK細胞、特に、非腫瘍形成性MDCK細胞を高密度まで増殖させるのに有用な無血清培地処方物(例えば、MediV SFM 107、MediV SFM 105)はすでに記載されている(例えば、FL410USおよびG−FL414US参照)。しかしながら、これらの無血清培地処方物を、無血清培地に順応させた非腫瘍形成性MDCK細胞(例えば、ATCC受託番号PTA−7909またはPTA−7910)とともに用いた研究では、培地交換を行わなくても合併結合インフルエンザウイルスの妥当なピークウイルス力価(一般にlog10FFU/mLとして評価される)を得ることができたが、それらのピーク力価は、培地交換(細胞増殖後と感染前(または同時に)増殖培地の一部(例えば、〜67%)を除去して感染培地に置き換える)を行った場合に得られたものよりもなお低かったことが明らかになった。さらに、これらのピーク力価を得るには、さらなるプロテアーゼ(TrypLE)が必要であった。培地交換の必要および/またはさらなるプロテアーゼの必要を克服するために、強化培地MediV SFM 110を開発した。MediV SFM 110は5倍濃度のビタミン、リノール酸、リポ酸、ヌクレオシド、プトレッシンおよび従前に記載されている培地に存在するほとんど全てのアミノ酸を含んでなる(表2参照)。MediV SFM 110を用いても、MediV SFM 105 +TEで得られるもの以上には細胞密度は向上されなかった(データは示されていない)。しかしながら、MediV SFM 110を用いると、0%と67%の培地交換が同等のウイルス力価を示した。
非培地交換(MX)プロセスと、4台のシードリアクターからビーズ間移動(以下の第8.2節に示されている実施例参照)により調製され、MediV SFM 110培地で増殖された細胞を用いた12回の実施の性能を以下に記載する。野生型株A/ウルグアイ由来のHAおよびNAを含んでなる3つの低温適応(ca)、温度感受性(ts)、弱毒(att)型合併結合インフルエンザウイルス株(識別子「ca」で始まる野生型株の表記で表される)を2L規模で生産したところ、3つ全ての株が少なくとも8.4log10FFU/mLの力価でウイルスを生産した。1×DPBS洗浄を用いたビーズ間移動およびTrypLE selectおよびEDTA(pH8.0)を用いたトリプシン処理の後には、シードリアクター中での細胞の適切な解離と最終生産リアクター(FPR)中での細胞の接着が見られた。感染の際、最適な回収時間を決定するためにこれらの細胞を定期的にサンプリングした。ピークウイルス力価は全てのウイルス種で感染3日後(dpi)に見られることが分かった。これらの各株について4回の実験を行って結果の再現性を確認し、これらのデータは互いに一致した。ca A/ウルグアイ/716/2007は感染3日後(dpi)に8.7±0.05log10FFUの最大力価をもたらし、ca A/サウスダコタ/6/2007およびca B/フロリダ/4/2006のピーク力価は3dpiにおいてそれぞれ8.8±0.0log10FFU/mLおよび8.45±0.25log10FFU/mLであった。
これらの実験からのデータの再現性は、非培地交換プロセスがロバストなプロセスであることを示す。よって、強化培地は培地または成分の交換または添加のいずれを行わなくても生産性を維持した。従って、強化培地の開発および使用により、培地交換/補給の必要という、細胞培養に基づくインフルエンザワクチンの生産における最も興味深い操作上の問題の1つが克服された。
8.1.1 材料および方法
材料、試薬および器具: 類似の性能を有する他の材料、器具および試薬は容易に置き換えが可能である。
1.ダルベッコの改変イーグル培地(DMEM)/Ham F12(Gibco, Grand Island, NY, カタログ番号ME080012)
2.MilliQまたはWFI Water
3.MediV SFM 110塩基粉末(Gibco, Grand Island, NY, カタログ番号ME080045)
4.グルコース(Invitrogen, Carlsbad, California, カタログ番号15023-021)
5.亜セレン酸ナトリウム(Sigma, St. Louis, MO, カタログ番号6607-31) ?
6.L−グルタミン(Gibco, Grand Island, NY, カタログ番号25030-081)
7.CD脂質(100X)(Gibco, Grand Island, NY, カタログ番号11905-031)
8.コムギペプトン(Organotechnie, SAS, La Courneuve, France, カタログ番号19559)
9.インスリン(Serological, Norcross, GA, カタログ番号 4506)
10.T3(Sigma, St. Louis, MO, カタログ番号T5516)
11.ヒドロコルチゾン(Mallinckrodt, Phillipsburg, NY, カタログ番号8830(-05))
12.プロスタグランジンE1(Sigma, St. Louis, MO, カタログ番号P7527)
13.EGF(Sigma, St. Louis, MO, カタログ番号E9644)
14.クエン酸鉄(III)アンモニウム(J T Baker, Phillipsburg, NJ, カタログ番号1980-01)
15.トロポロン(Sigma, St. Louis, MO, カタログ番号T89702-5G)
16.微量元素A(Cellgro/Mediatech, Manassas, VA, カタログ番号99-182-cl)
17.微量元素B(Cellgro/Mediatech, Manassas, VA, カタログ番号99-175-cl)
18.微量元素C(Cellgro/Mediatech, Manassas, VA, カタログ番号99-176-cl)
19.重炭酸ナトリウム(Invitrogen, Carlsbad, California, カタログ番号91425/87-5067)
20.ダルベッコのリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)pH−7.4(Invitrogen, Carlsbad, California, カタログ番号14190-367))
21.EDTA−DPBS溶液バッグ(Gibco カタログ番号14190-367)
22.0.5M EDTA pH8(Gibco, Grand Island, NY, カタログ番号15575-038)
23.0.2μm steri cupフィルター(Millipore, Bedford, MA, カタログ番号SCGPU05RE)
24.TrypLE Select(Gibco, Grand Island, NY, カタログ番号12563)
25.リママメ阻害剤(Worthington, Lakewood, NJ, カタログ番号LS002829)
26.Cytodex3(Amersham Biosciences, Piscataway, NJ, カタログ番号17-0485-03)
27.スクロースリン酸(Hyclone, Logan, UT, カタログ番号SH3A1578-01)
28.10−20L無菌バッグ(SAFC Biosciences JRH, Lenexa, Kansas, 1329B)
29.回転瓶(Corning, Corning, NY, カタログ番号 3907)
30.NaOH 1M溶液(EMD, Darmstadt, Germany, カタログ番号 1071)
31.0.2μm無菌フィルター(Corning, Corning, NY, カタログ番号 430320, 430767)
32.1mL、5mL、10mL、25mL、50mLピペット(それぞれVWR, Brisbane, CA, カタログ番号53284-700, 53283-704, 708,710)
33.5mL吸引ピペット(VWR, Brisbane, CA, カタログ番号 53392-044)
34.1.8mLエッペンドルフ管(USA Scientific, Ocala FL, カタログ番号 1415-5510)
35.マイクロピぺットチップ(Art Molecular Bioproducts, San Diego CA, カタログ番号 20E, 200Eおよび1000E)
36.スクロースリン酸10×(Hyclone, Logan, UT, カタログ番号SH3A1578-01)
37.Applikonコントローラーユニット(Applikon Biotechnology, Foster City, CA Models: ADI 1010, ADI 1025)
38.3Lガラス容器およびヘッドプレート(Biotechnology, Foster City, CA)
39.2.5” A310回転翼(Lightnin, Rochester, NY)
40.60mmマリンインペラー(Applikon Biotechnology, Foster City, CA)
41.45mmマリンインペラー(Applikon Biotechnology, Foster City, CA)
42.蠕動ポンプ(Watson Marlow Bredel Pump, Wilmington, MA, Model 520S/R)
43.バイオセーフティーキャビネット(The Baker Company, Sanford, ME, SG-600)
44.回転瓶インキュベーター(Bellco Biotechnology, Vineland, NJ, Model 7630-80589)
45.水浴(Boekel Grant, West Chester, PA, PB-1400)
46.ヌクレオカウンター(New Brunswick Scientific, Edison, NJ, M1293-0000)
47.Bioprofile 400(Nova Biomedical, Waltham, MA, Bioprofile 400)
48.顕微鏡(Zeiss, Thornwood, NY, Axiovert 25)
49.デジタルカメラ(Nikon, Melville, NY, Model E5400)
50.マイクロピぺット(Labsystem, Boston, MA, 型番P2-20, P100, P200, P1000)
51.ピペットエイド(Drummond, Broomall, PA, カタログ番号 4-000-100)
52.CO振盪フラスコインキュベーター(ATR Biotech, Laurel, MD, Model AJ118)
細胞供給源: Process Development Bank(PDB)由来の無血清MDCKクローンID 9B9−1E4細胞を回転瓶にて、微量元素A、BおよびCまたはMediV SFM109を含むMediV SFM105を用いて培養した。微量元素A、BおよびCを含むMediV SFM105の組成は、MediV SFM105は液体から作製され、MediV SFM109は粉末から作製されること以外は、MediV SFM 109培地と同様である。細胞を通常、2回のDPBS洗浄を行わなかったこと以外はSOP D0200通りに播種後3〜4日おきに継代培養した。
ウイルスシード: このプロセスは2008/2009 FluMist(登録商標)季節性株:A/ウルグアイ/716/2007(ロット番号nb3903pg94、141900675A)、A/SouthDakota/6/2007(ロット番号141900666)、およびB/フロリダ/4/2006(141900641A)を用いて開発した。これらのシードは全て卵で生産した。プラスミドレスキュー法(例えば、Wang and Duke; 2007 Oct 23, J. Virol., 4:102; Hoffmann, et al., 2000, PNAS, 97(11):6108-13;およびHoffmann, et al., 2002, PNAS, 99(17):11411-6参照)を用いた細胞培養物で生産されたシードウイルスでも同様の結果が得られている。
培養培地: これらの実施では、1倍微量元素A、BおよびCおよび計4.5g/LのD−グルコースを含むMediV SFM 105または計4.5もしくは9.0g/LのD−グルコースを含むMediV SFM 109をそれぞれ回転瓶およびシードリアクター(SR)実施に関する全ての通常細胞継代培養に用いた。最終生産リアクター(FPR)実施には計9.0g/LのD−グルコースを含むMediV SFM 110培地を用いた。播種条件および予想に応じて、D−グルコース濃度は約4.5〜約9.0g/Lの間に調整すればよい。各培養培地の組成を表2に詳細に示す。
Figure 0005548207
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バイオリアクター条件および方法: 全ての実験で、シードリアクター(SR)からの1:8分割内容物を用い、FPRに接種し、2008/2009季節性ウイルスの合併結合体ca A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダに感染させた。プロセスのロバスト性を保証し、変動を取り込むため、同じ条件でいくつかのFPRを実施した。最初に、培地交換(MX)と非培地交換(No−MX)プロセスを並行して比較するため、各実験に2008/2009ウイルスの1つを用いて3つの実験を行った。最初の3つの実験ではそれぞれ、2回の2L FPRを同じ条件で反復して行い、感染時に培地交換を行わず、プロセスの変動を取り込むために同じウイルス株に感染させた。このようにして、計6×2LのバイオリアクターにSRからの1:8分割細胞培養内容物を接種し、非培地交換プロセスで3種類の2008/2009季節性ウイルス株の全てに感染させた。
最後の2つの実験は、08/09株での非培地交換プロセスの性能についてさらなるデータを作製するために行った。第4の実験では、1×2L SRから3×2L FPRに接種し、3つ全ての季節性ウイルス合併結合型に感染させた。実験5は、同じ条件を用いて実験
を繰り返したものである。この実験は、非培地交換プロセスの性能評価を目的にプロセスの変動を取り込むために繰り返した。
各実験で感染に用いたウイルス株およびFPRの接種に用いた細胞供給源を表5に示す。
Figure 0005548207

シードリアクター(SR): 全ての実験で、細胞をシードバイオリアクターにて、微量元素A、BおよびCを含有するMediV SFM 105培地(MediV SFM 105 + TE)またはMediV SFM 109培地中、2g/LのCytodex3微小担体を用い、2Lまたは5Lのいずれかで増殖させた。微量元素A、BおよびCを含むMediV SFM 105の組成は、MediV SFM 105が液体から作製され、MediV SFM 109が粉末から作製され、含む亜セレン酸ナトリウムが少ないこと以外は、MediV SFM 109培地とほぼ同じである。グルコースおよびグルタミン濃度はそれぞれ9.0g/Lおよび4mMであった。これらの容器に実験1〜3では1.35×10細胞/mLを、実験4および5では1.8×10細胞/mLを接種した。SRの溶存酸素(D.O.)は、純粋な酸素とNの組合せを一定合計流0.02vvmで用い、50%に維持した。pH制御は、全てのSRについて、COと1N NaOHの双方を用いて両側で行った。実験1および実験2では、SRの作業容量はそれぞれ2Lおよび5Lであった。双方ともマリンインペラー1枚を備え、175RPMで攪拌した。実験3および4では、SRの作業容量は2Lであった。双方ともライトニンインペラー2機を備え、175RPMで攪拌した。細胞増殖および代謝に対する回転翼および作業容量の影響はこの試験範囲では無視できるものである。最初の3つの実験では、SRに22.5細胞/MCを接種した。より良い細胞増殖を達成するために、実験4および5のSRには30細胞/MCを接種した。各FPRをその個々のSRとともに示す実験計画を表5に示し、各SRについて作業条件を表6に示す。播種4日後、SRの攪拌機、ガス流およびD.O.および温度制御をオフにし、微小担体を沈降させ、細胞を洗浄し、本質的に以下の第8.2節に示される実施例に詳説されているように、バイオリアクターの作業容量の2分の1に、10×TrypLE pH8を添加してトリプシン処理を施した。SRの内容物に、表7に明示されているようなB2B移行プロトコールを用いてトリプシン処理を施した。
最終生産リアクター(FPR): 次に、シードリアクター内容物をフィードボトルに汲み入れ、この細胞の125mLを用いて、1:8分割にてFPRに接種した。FPR中の細胞は、9.0g/Lグルコース濃度を含有するMediV SFM 110培地で増殖させた。2L FPRガラス容器は2機のライトニンインペラーを備えており、175RPMで攪拌した。D.O.は、0.02vvmの合計流方式で50%空気飽和に制御した(OガスとCOガスからNガスの供給量を算出し(N=40−O−CO)、一定合計流40mL/分を維持した)。pH制御は、全てのFPRについて、COと1N NaOHの双方を用いて両側で行った。増殖期および感染期の温度はそれぞれ37℃および33℃に制御した。FPR用のウイルス株を表5に示し、FPRの増殖期および感染期のプロセス条件を表8に示す。
Figure 0005548207

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分析手順: 容器のサンプリングを毎日行った。ヌクレオカウンターを用いて細胞を数え、細胞の形態を調べるたまに顕微鏡を用いて10倍で写真を撮影した。pH、pO2、pCO2およびグルコース濃度、乳酸、グルタミンおよびアンモニウムを、Nova Bioprofile 400 Analyzerを用いて毎日モニタリングした。オンライン値とオフライン値の差が0.03pH単位よりも大きくなった場合には、バイオリアクターのpH再較正を行った。感染したサンプルを10倍スクロースリン酸(SP)で安定化させ、分析まで−80℃で冷凍した。ウイルス複製の進行は、本質的に下記のように、フォーカル蛍光アッセイ(FFA)によりウイルス感染度を測定することによって分析した。
フォーカル蛍光アッセイ(FFA): MDCK細胞を96ウェルプレートにて、MEM/EBSS+1倍非必須アミノ酸+2mMグルタミン+PEN/Strep(VGM)中、36±1℃、5±2%COで密集するまで(〜4日)増殖させる。次に、VGMを除去し、細胞を新鮮なVGMで洗浄した後、VGMで連続希釈した(例えば 10−1、10−2…10−7)100μLのウイルス接種物(例えば、ca A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダ))に感染させ、33±1℃、5±2%COでおよそ19〜20時間インキュベートする。各ウイルス希釈液を3反復で細胞に接種する。33±1℃、5±2%COでおよそ19〜20時間インキュベートした後、以下の手順に従い、サンプルのウイルス力価を求めるため、細胞を抗インフルエンザ抗体で免疫染色する。ウイルスを含有する細胞培養培地を各プレートから除去し、200μl/ウェルのDPBSで洗浄した後、100μLの冷4%パラホルムアルデヒド中、室温で15±3分固定する。次に、これらのプレートを250μl/ウェルの1倍リン酸緩衝生理食塩水+0.05%Tween 20(TPBS)で2回洗浄した後、細胞をA株またはB株のいずれかに特異的な一次抗体とともにインキュベートする。一次抗体を1倍PBS中、0.1%サポニン、1%BSAおよび0.1%アジ化ナトリウム(SBSA)で所望の希釈率まで希釈する。37±1℃で60±5分インキュベートした後、一次抗体を除去する。細胞を250μL TPBSで3回洗浄し、SBSAで所望の希釈率に調製した蛍光色素コンジュゲート二次抗体(例えば、FITCで標識されたウサギ抗ヒツジ)をウェルに加える。37±1℃で60±5分インキュベートした後、二次抗体を除去し、プレートを上記のように2回、ナノウォーターで2回洗浄した後、ペーパータオルでブロットドライ(blot-drying)する。次に、暗所、室温で少なくとも10分間、蓋を外してプレートを風乾する。倒立蛍光顕微鏡を用い、総倍率100倍で蛍光シグナルを可視化する。SPOTプログラムなどの画像ソフトウエアを用いて画像を採取する。一般に、各ウェルの中央バンドを調べ、全ての感染巣を数え、8〜120個の感染巣を持つウェルのみを数える。計数した各ウェルについてlog10 FFU/mLを算出し、3つのウェルの平均値および標準偏差を算出する。
8.1.2 結果および考察
最初の3つの実験と後の2つの実験のシードバイオリアクターについてそれぞれ22.5および30細胞/微小担体(MC)を細胞に接種した。図1は、全ての実験のSRについて、生細胞密度(VCD)と細胞生存率(V%)をプロットしたものである。播種4日後、シードリアクターの細胞密度は94万〜114万細胞/mLの範囲となった。この細胞密度の差はおそらく接種細胞濃度22.5と30細胞/MCの差のためであった。22.5および30細胞/MCを接種したSRにおける播種4日後(dps)の細胞密度はそれぞれ0.95±0.01および1.12±0.024 100万細胞/mLであった。全てのバイオリアクターの細胞生存率は90%を超えていた。培養4日後、シードリアクターにおいて1×0.5mM EDTA−DPBS洗浄および10倍TrypLE selectを用いたビーズ間移動を行い、細胞をトリプシン処理した。トリプシン処理は、間にサンプリングして顕微鏡下で細胞の解離を観察しながら、30+/−10分続けた。約30〜40分トリプシン処理を行った後、およそ90%の細胞がMCから解離し、図2に示されるように単細胞として見られた。これらのトリプシン処理細胞を用い、全ての実験について分割比1:8で最終バイオリアクターに接種を行った。全てのFPRの細胞増殖を図3にプロットした。実験2では全てのFPRのVCDが播種4日目に0.6×10細胞/mL未満であり、これらのFPRの細胞培養は遅滞期が長かったことから、これらの細胞は播種4日後ではなく播種5日後に感染させた。さらに、実験4のFPRでは感染後のVCDデータが得られなかった。最後に、実験5では、0.5×10細胞/mL未満の低いVCDであったにもかかわらず、播種4日後にFPRを感染させた。FPRでは、細胞増殖期中、生存率は90%を超えた。
全てのFPRについて感染時点の細胞密度を表9に記録する。生細胞密度には大きなならつきが見られた。それは0.44〜1.12×10細胞/mLの範囲であった。この差は細胞計数の誤差に関連するものであった。SRおよびFPR双方の平均VCDを表10に記録する。播種4日後、SRおよびFPRの平均VCDはそれぞれ約1.12×10細胞/mLおよび0.73×10細胞s/mLである。
Figure 0005548207

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トリプシン処理後、FPR内の細胞は播種0日後に微小担体ビーズに接着し、その後、微小担体ビーズの表面で増殖を始めた。微小担体の大部分が細胞で覆われ、播種4日後にはいくつかのビーズだけが空白で残った(細胞に覆われていないビーズ)。細胞の形態は全ての実験で同様であった。播種3日後と感染4日後の典型的な細胞形態を示す写真をそれぞれ図4および図5に示す。
播種4日または5日後、実験1、2および3のFPRをそれぞれca A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダに感染させた。感染前に、細胞培養培地に10倍TrpLE selectの0.03倍を加えた。実験4および5では、個々のFPRを季節性株ca A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダの1つに20FFU/mLで感染させた。図6は、感染68時間後〜74時間後(hpi)の間にピークウイルス力価に達したことを示す。さらに、ウイルス力価はその後感染92時間後まで高いままであった。
各ウイルス株のタイプの平均ウイルス力価を表11にまとめる。それらはca A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダに関してそれぞれ8.7、8.8および8.45log10FFU/mLであった。これは67%培地交換を用いた場合にこれらのウイルスで見られたものに一致するか、またはそれを超えるものである。
67%培地交換プロセス(本質的に国際特許公開WO08/105931に記載のように実施、実施例12参照)と非培地交換プロセス(本質的に上記のように実施)を用いて生産された4つの株(ca A/ウィスコンシン/67/05、A ca A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダ)のウイルス力価を比較するためにさらなる実験を行った。各プロセスと株で少なくとも2回実施した。図7から、各株のピークウイルス力価は67%培地交換プロセスと非培地交換プロセスとで匹敵するものであることが分かる。
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培地交換は、現行の細胞培養に基づくインフルエンザワクチン製造プロセスにおける主要な操作工程である。培地交換をしなければ、微生物汚染の可能性が減り、操作上都合の良いプロセスが実施できることから、感染前の培地交換を無くすために多大な努力がされてきた。新たなワクチン生産プロセスの変動と、新たなビーズ間移動手順を用いてSRから直接採取した細胞をFPRに接種することの実現可能性を評価するため、一連の12のバイオリアクター実験から、培地交換を用いないプロセスの性能データ、より具体的には、細胞の解離/接着、細胞増殖およびウイルス力価を収集した。3つのウイルス株、すなわち、ca A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダはそれぞれ、感染前に培地交換をせずに4倍に生産された。 SRにおいてVCDは播種4日後では最大1×10細胞/mLに到達することができ、また、1×DPBS、TrypLE SelectおよびEDTAを用いたB2B移動は、トリプシン処理30〜40分後のシードリアクターにおいて、有効(>90%)な細胞解離を伴って首尾よく達成できたことが確認された。FPR内の細胞は微小担体ビーズの表面上で増殖し、感染時には平均VCD約0.73 ×10細胞/mLに達した。非MXプロセスを用いた全てのFPR実施で、A/ウルグアイ、ca A/サウスダコタおよびca B/フロリダのピークウイルス力価は感染3日後にそれぞれ8.7±0.05、8.8±0.0および8.45±0.25log10FFU/mLであった。これは67%培地交換を用いた場合のウイルス株で一般に見られたものよりもよいかまたは同等であった(図8参照)。全てのウイルス型のピークウイルス力価は、8.4log10FFU/mLより高かった。これらの結果は明らかに、本明細書に記載されるB2B移動および非MXプロセスが極めてロバストなプロセスであることを示した。それらはコスト的に培地試薬の使用を最小とし、汚染の可能性を軽減することができる。
8.2 低濃度のプロテアーゼを用いる迅速ビーズ間移動プロセス
この実施例では、スピナーフラスコ、振盪フラスコまたは攪拌タンクバイオリアクターにてDPBS/0.5mM EDTA pH8洗浄溶液と低濃度のプロテアーゼ(例えば、0.05倍TrypLE)を用いるMDCK細胞の迅速かつ効率的ビーズ間移動のためのプロセスおよびパラメーターを記載する。プロセスフローの全体像を図8に示す。このプロセスに使用可能な代表的な器具および試薬を表12、表13および表14に示す。当然のことながら、本発明では類似の性能を有する他の器具および試薬は所望により置き換えが可能であり、器具および試薬の特定の銘柄またはタイプの具体的記載は、特に断りのない限り、限定として解釈されるべきではない。
このプロセスを上記の12の実施に用いた。記載したように、EDTAによる1回の1×DPBS洗浄を用いたビーズ間移動プロトコールおよびpH8においてTrypLE selectを用いるトリプシン処理を用いたところ、シードリアクターにおける適切な細胞解離およびFPRにおける細胞の接着が見られた。よって、ビーズ間移動プロセスは迅速で効率的かつロバストである。
Figure 0005548207

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10倍DPBS粉末からの1倍液体培地DPBSの調製: 室温の水に穏やかに攪拌しながら粉末培地を加える(水を加熱しないこと)。容器内をすすいで全ての粉末痕跡を取り除く。水で所望の容量に希釈する。熔解するまで攪拌する(混ぜすぎないこと)。培地のpHを7.8±0.1に調整する(最終作業pHは8.0)。pH単位は濾過すると通常0.1〜0.3上昇する。pHを調整した後、培地が濾過されるまで容器を閉じたままにする。0.1ミクロン膜を用いてすぐに除菌する。
0.5M EDTA保存液の調製: 186.1gのEDTA(二ナトリウム、二水和物)を800mLの脱イオン水に加える。約20gのNaOHペレットまたは10N NaOHを攪拌しながら加え、pHを8.0とする。注:pHの超過を避けるため、最後の数グラムはゆっくり加える。EDTAはpHが8前後になるまで溶解しない。容量を脱イオン水で1Lに調整する。0.1ミクロンフィルターで濾過する。より小さい容量に分注し(ボトルに200mLずつ)、室温で保存する。
DPBS/0.5 M EDTA保存液の調製: DPBS1リットルにつき1mLの0.5M EDTA保存液pH8を加える。必要であれば、培地のpHを7.8±0.1に調整する(最終作業pHは8.0)。注:pH単位は濾過すると通常0.1〜0.3上昇する。0.1ミクロンフィルターで濾過する。
1倍DPBS/0.5mM EDTA−pH8.0洗浄手順: 適用可能であれば、攪拌、pH、DO、温度制御を停止する。微小担体ビーズを15±5分間沈降させる。排出口から80±10%の使用済み増殖培地を除去する。表15参照。注:この手順は交互タンジェントフロー(ATF)を用いて行うことができる。代わりに、培養容器に等量の1倍DPBS/0.5mM EDTA−pH8.0洗浄溶液を入れる。表15参照。初期設定に対して攪拌を開始し、細胞を25±5分間洗浄する。攪拌を停止し、微小担体ビーズを15±5分沈降させる。排出口から80±10%の洗浄溶液を除去する。表16参照。注:この手順はATFを用いて行うことができる。この容器に1倍DPBS/0.5mM EDTA−pH8.0洗浄溶液を作業培養容量の50%まで加える。表15参照。攪拌速度を所望のrpmに設定する。表16参照。攪拌、pH、DOおよび温度制御を開始する。pH設定を8.0に調整する。表16参照。
Figure 0005548207

Figure 0005548207

細胞解離手順: 培養pHが8±0.1に達した際に算出された容量の10倍TrypLEを注入口または培地口から終濃度0.05倍まで加える。表17参照。注:所望の作業容量に対して10倍TrypLEの1:200希釈も行わなければならない。サンプリング口からサンプルアリコートを15±2分ごとに、完全に解離するまで採取する。注:細胞解離は60分以内に完了するべきである。培養容器の初期作業容量まで基本培地を加える。攪拌機およびpH制御を除く全ての制御ループを停止する。
ビーズ間手順: 所望の容量の解離細胞を最終生産リアクターに移す。表18参照。
Figure 0005548207

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8.3. 実施例.3 細胞培養により生産されたインフルエンザの精製プロセス
細胞培養において生産されたインフルエンザのロバストな大規模精製プロセスの開発には、包括的な開発が必要であった。最初の段階では、プロセス was developed where theウイルス回収物(感染60〜65時間後)をバッグに汲み取り、ウイルスを安定化させるために、このウイルス回収物(VH)バッグに10倍スクロースリン酸(SP)バッファーを1/10(v/v)希釈で加えた。安定化されたウイルス回収物(SVH)をまず、2mM MgClとともに50単位/mLのベンゾナーゼで32℃にて時間処理してMDCK宿主細胞DNA(HCD)を除去し、5mM EDTAを加えることにより反応を停止させた。ベンゾナーゼは、マグネシウムイオンの存在下でDNAをオリゴヌクレオチドへと分解する操作された組換えエンドヌクレアーゼである。次に、このベンゾナーゼで処理したウイルス回収物を1.2μmポリプロピレン(PP)および0.45μmPVDFカプセルフィルターにより清澄化した。清澄化されたVHを、500kDa分子量カットオフ中空繊維カートリッジでSPバッファーを用いた、5倍(5×)限外濾過および5倍ダイアフィルトレーションにより馴化した。ウイルス粒子は保持側に保持され、宿主細胞タンパク質(HCP)、宿主細胞DNA(HCD)およびベンゾナーゼは中空繊維の透過側にダイアフィルトレーションされる。濃縮およびダイアフィルトレーションされたウイルスをセルファインサルフェイト(CS)クロマトグラフィーカラムを用いて精製し、HCD、HCPおよびベンゾナーゼ不純物をさらに除去した。CSは、カラム上でウイルスと結合するアフィニティー樹脂であり、結合したウイルスはSP高塩バッファーを用いて溶出される。カラム溶出液からの精製ウイルスを500kDa分子量カットオフ中空繊維カートリッジにて、5ダイアボリュームのSP100(200mMスクロースおよび100mMリン酸カリウム、pH7.2)バッファーによりダイアフィルトレーションして高塩溶出バッファーを除去し、精製ウイルスを調製する。ダイアフィルトレーションされたウイルス産物を次に、1/9(v/v)希釈のGAGを加えることにより安定化させ、0.22μmフィルターを用いて濾過除菌し、最終バルク製品を作製する。
最初のプロセスにスケーラビリティー、プロセスの効率および最終製品の品質を改良した実質的な変更がなされた。プロセスになされた変更は回収率および不純物(HCD、HCPおよびベンゾナーゼ)のレベルの評価に基づくものであり、元々確立されていたプロセスに付与されたものである。スケーラビリティーに取り組むため、また、プロセスの効率および最終製品の品質を高めるために、全部で5つのプロセス工程が付け加えられた。第一に、ウイルス投入量2000FFU/mLを用いて感染させた細胞に関して、ウイルス回収が感染48時間後(この時間はピークウイルス力価に相当する)に変更された。第二に、HCD除去工程がバッチ形式のベンゾナーゼ処理からカラム上でのベンゾナーゼ処理に変更された。これらの2つの工程はともに、出発材料および最終バルクのHCDレベルを有意に引き下げることによる最終製品の品質を向上させる。第三に、CS樹脂の添加濃度を9.0log10FFU/mLから9.5log10FFU/mLに引き上げ、これにより生産カラムサイズが4Lから1.4Lに縮小し、プロセス効率が向上する。第四に、第二のバッファー交換容量が、ベンゾナーゼクリアランスを高めるために.5から8ダイアボリュームに増やされた。第五に、最終フィルターフラックスがCTM実施の際の最終濾過中の目詰まりを回避するために、平均25L/mの半分まで引き下げられた。最終的な方法(以下に詳細に示される)は、平均総回収率43.4%を与えるプロセスを提供し、0.72ng/用量(PicoGreenによる)および0.1ng/用量(PCRによる)のHCD、0.21μg/用量のHCP、および0.0035ng/用量のベンゾナーゼを含み、その全てが規制機関により要求された明細を下回るものである。図10は最初の精製プロセスと改良型の精製プロセスの概要を示す。
8.3.1 材料および方法
材料、試薬および器具: 類似の性能を有する他の材料、器具および試薬は容易に置き換えが可能である。
1.1.2μm Polygard CN Opticap XL5フィルター(Millipore Corporation, Billerica, MA, カタログ番号KN12A05HH1)
2.0.45μm Durapore Opticap XL4フィルター(Millipore Corporation, Billerica, MA, カタログ番号KPHLA04HH3)
3.50Lバッグ(Hyclone, Ltd, Logan, UT, カタログ番号SH30712.04)
4.10Lバッグ(Hyclone, Ltd, Logan, UT, カタログ番号SH30712.12)
5.中空繊維、500KD、4,800cm(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号UFP-500-C-6A)
6.中空繊維、500KD、290cm(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号UFP-500-C-3X2MA)
7.セルファインサルフェイト樹脂(Chisso Corporation, Tokyo, Japan, カタログ番号19847)
8.フランジOリング(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-8494-01)
9.アダプターOリング(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-8475-01)
10.ベッドサポート、23μm、エンドピース(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-9252-01)
11.ベッドサポート、23μm、アダプター(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-1103-08)
12.ガスケット25mm 6mm径、EPDM(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-0019-27)
13.4ポート2方向バルブ(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-5757-01)
14.Sartopore2 300フィルターカプセル、0.45μm/0.22μm、300cm(Satorius, MA, カタログ番号5441307H5--00--B)
15.Sartopore2 150フィルターカプセル、0.45μm/0.22μm、150cm(Satorius, MA, カタログ番号5441307H4--00--B)
16.1L PETGボトル(Nalgene, Rochester, NYU, カタログ番号2019-1000)
17.2L PETGボトル(Nalgene, Rochester, NYU, カタログ番号2019-2000)
18.MasterFlex白金硬化シリコンチューブL/Sサイズ24(Cole Parmer, Vernon Hills, IL, カタログ番号96410-24)
19.MasterFlex白金硬化シリコンチューブL/Sサイズ36(Cole Parmer, Vernon Hills, IL, カタログ番号96410-36)
20.1倍スクロースリン酸バッファー(Hyclone, Ltd, Logan, UT, カタログ番号SH3A1577)− 218mMスクロースおよび11mMリン酸カリウム、pH7バッファー
21.1倍SP/1M NaClバッファー(Hyclone, Ltd, Logan, UT, カタログ番号SH3A2034)
22.SP100バッファー(Hyclone, Ltd, Logan, UT, カタログ番号SH3A1796)−200mMスクロースおよび100mMリン酸カリウム、pH7.2バッファー
23.cGAGバッファー(Hyclone, Ltd, Logan, UT, カタログ番号SH3A1795)
24.ベンゾナーゼ(EMD, Darmstadt, Germany, カタログ番号1.01697.0002)
25.1M MgCl(Sigma, St. Louis, Missouri, カタログ番号M1028, lot # 085K8920)
26.Quant−iT PicoGreen dsDNAキット(Invitrogen, Eugene, Oregon, カタログ番号P11496, lot # 22987)
27.0.5N NaOH、10N NaOHから希釈 (VWR, West Chester, Pennsylvania, カタログ番号VW3247-7)
28.蠕動ポンプ(Watson Marlow Inc., Wilmington, MA, Models 520U, 520S and 520Di)
29.WaveMixer(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号Mixer20/50EH))
30.AKTAプロセスクロマトグラフィースキッド(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号28409334)
31.Uniflux10濾過スキッド(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号28920799)
32.BPG 100クロマトグラフィーカラム(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-1103-01))
33.BPG 200クロマトグラフィーカラム(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号18-1103-11)
34.Flexstand(GE Healthcare, Uppsala, Sweden, カタログ番号56-4107-54)
Figure 0005548207

細胞培養ウイルス回収物(VH): MDCK細胞増殖およびウイルス生産の詳細は国際特許公開WO08/105931(特に、実施例12参照)に示されている。ウイルス生産の実施は全て、1回使用バイオリアクター(SUB)にて〜67%培地交換プロセスを用いて行い、ウイルス投入量2000FFU/mLを用いて細胞を感染させた。MDCK細胞の感染後およそ60〜65時間(実施1〜7)または48時間(実施8〜9)にウイルスを回収した。SUB中の微小担体はウイルス回収(VH)前に45分以上沈降させた。およそ18Lのウイルスを50Lバッグにおよそ0.2L/分で汲み入れ、ウイルス回収物の安定化(SVH)のために同じバッグに2Lの10倍SPバッファーを汲み入れた。混合後、FFA、HCDおよびHCPアッセイで感染度を調べるため、SVH段階でサンプルを採取した。
ダイレクト・フロー・フィルトレーション1(DFF1): フィルターリグを準備し、ウイルス回収の前日にオートクレーブにかける。1.2μmのPolygard CNポリプロピレンフィルターカプセルおよび0.45μmのDurapore PVDFフィルターカプセルを示すフィルターリグの図を図9Aの一番上のパネルに詳細に示す。およそ20LのSVHを閉じられたリグアセンブリを経て1.5リットル/分(LPM)で送り、SVHがそれらを通過した際にフィルターがプライミングされた。全膜表面積は、1.2μmのPolygard CNポリプロピレンフィルターカプセルでは1800cm、0.45μmのDurapore PVDFフィルターカプセルでは1900cmであった。1.5LPMの濾過流速では、1.2μmおよび0.45μmフィルターのフラックスはそれぞれ500リットル/面積m/時間(LMH)および474LMHであった。1.2μmおよび0.45μmフィルターの実際の負荷量はそれぞれ111および105L/mであった。清澄化された濾液はDFF1として20Lバッグに収集した。DFF1濾液をサンプリングし、FFAにより感染度を、また残留HCDおよびHCPを調べた。
タンジェントフロー濾過1、5倍限外濾過(UF)/5倍ダイアフィルトレーション(DF)(TFF1): Unifluxスキッドにチュービングリグを準備し、ウイルス回収の前日にオートクレーブにかえる。全チュービングリグの図を図9Aの下のパネルに詳細に示す。Uniflux(商標)スキッドを用い、以下の操作パラメーターを用いてTFF1工程を行った。Unifluxスキッドは、中空繊維カートリッジを作動させるために構成された自動膜分離濾過システムである。管腔サイズ0.5mm、全膜表面積4,800cmおよび流路長60cmの500kDaの分子量カットオフ(MWCO)中空繊維を用いた。このプロセスにより最終DFF1負荷量41.7L/m膜表面積が得られたが、これは従前に評価されているように、TFF1プロセスの最適範囲40〜150L/m内である。実施1〜6では、同じ中空繊維カートリッジをプロセス後に洗浄し、再利用した。実施7〜9では、実施ごとに新しい中空繊維を準備して用いた。新しい中空繊維カートリッジは、脱イオン(DI)水で90分間すすいでグリセロール保存剤を除去し、0.5N NaOHで1時間殺菌し、各実施前におよびpHが7.0となるまで1倍SPバッファーで平衡化することにより準備した。全5XUF/5XDFプロセスは、16000/秒の一定剪断速度および20psiの一定TMPでプログラムされたUnifluxスキッドを用いて作動させた。
全容量のDFF1をUnifluxスキッドで処理した。まず、およそ5LのDFF1をUnifluxプロセスタンクに汲み取った。最初に透過液ラインを閉じて、8.6L/分の再循環(保持液)流速を確立した(16,000/秒の剪断速度に相当する)。再循環5分後に、5XUFプロセスを開始した。透過液ラインを開けて、HCPおよびDNAなどの500kDaより小さい不純物に膜を通過させ、一方、保持液制御バルブを段階的に閉じ、膜間差圧(TMP)を1.4バール(20.3psi)の設定点に到達させた。残りのDFF1濾液を絶えずプロセスタンクに送り込み、全容量のDFF1がタンクに供給されるまで、5±0.1Lの一定タンクレベルに維持した。全てのDFF1材料が供給された後に、フィードポンプを停止し、最終保持液容量が4Lとなるか、または16Lの透過液が収集されるまで保持液を濃縮し続けた。5倍ダイアボリュームの1倍SPバッファー(20L)でバッファー交換を行うことにより4Lの保持液(5XUF)をダイアフィルトレーションし、プロセスを上記の場合と同じ剪断速度およびTMPで作動させた。ダイアフィルトレーションバッファーラインを開け、フィードポンプを再開し、1倍SPバッファー中に送り込んだ。5XDFプロセスは、20Lのダイアフィルトレーション透過液が収集された後に終了した。5XDFの終了時に、保持液制御バルブを全開し、透過液ラインを再び閉じて、プロセス中に中空繊維膜の表面に弱く結合した回収可能なウイルスをシステムの再循環に一掃させる。濃縮およびおよびダイアフィルトレーションされたウイルス産物を含んだ保持液を排出し、10Lの製品バッグに収集する。最後の2つの精製実施(8および9)では、保持液収集の後にさらなるバッファーすすぎ工程を導入した。およそ1.5Lの1倍SPをプロセスタンクに送り込み、透過液ラインを閉じた状態でさらに5分間再循環させた。このバッファーすすぎ液もまた同じ10L製品バッグに収集し、このバッグに5XUF 5XDF TFF1製品のラベル表示をし、全容量はおよそ5.5Lであった。このTFF1製品をFFAによる感染度、ならびにHCDおよびHCPに関して調べるためにサンプリングした。各プロセス実施の後に、中空繊維カートリッジおよびUnifluxシステムを0.5N NaOHを用い、 8.6L/分の再循環流速で1時間洗浄した。
BPG 100 /200 セルファインサルフェイト(CS)カラムの充填およびカラム評価: CS樹脂は20%エタノール中、およそ50%スラリーで保存した。BPG 100またはBPG 200カラムの充填に必要な樹脂の量を、圧縮比1.1を用いて計算した。計算されたような樹脂の量を、1倍SPバッファーでバッファー交換を2回行った後に、1倍SP/1M NaClバッファーでバッファー交換を1回行うことにより準備した。
BPG 100およびBPG 200カラムを生産者の説明書に従って組み立てた。空のカラムを準備し、0.5N NaOHで殺菌し、使用前にDI水ですすいだ。AKTAプロセス(商標)スキッドを用い、1倍SPバッファーを用いてCS樹脂をBPG 100カラムに500cm/時で流動充填し、カラムベッド高を15〜20cm(目標17.5cm)とした。AKTAプロセスは自動液体クロマトグラフィーシステムである。
1倍SP/1M NaClバッファーで準備した樹脂スラリーを空のカラムに側壁に沿って注ぎ、壁面に残った残留樹脂を水で噴射ボトル(squirt bottle)にすすぎ落とした。樹脂を、樹脂ベッド高が液体レベルより少なくとも10cm低くなるように沈降させた。上部のアダプターを樹脂ベッドを乱さないようにカラム内に挿入した後、ネジとナットで固定した。4ポート2方向バルブ(4−2バルブ)をカラムの入口に取り付けた。この4つの異なるポートは次のように接続した。
1 AKTAプロセスシステムカラムの入口
2 カラムマニュアルパージ(廃棄ラインまたは再循環ラインに接続)
3 スパイクテストコネクター(HETP試験のための高塩溶液を注入するために用いる雌型ルアーロック)
4 BPG 100/200カラムの入口
次に、BPG100カラムの下の出口をAKTAシステムカラムの出口に接続した。カラムアダプターを下げる前に、4−2バルブの接続部のポート3および4を確認した。上のアダプターを樹脂ベッド中へゆっくり降ろし、少量のバッファーを4−2バルブのポート3からパージした。これにより、上のアダプターの入口が確実にバッファーでパージされるようにした。
次に、4−2バルブを切り換え、ポート1と2を接続した。1倍SPバッファーをAKTAシステムの入口に接続し、まず、500cm/時で流し始め、この地点でカラムパージポート(4−2バルブのポート2)を介してカラムをバイパスした。流速がフローメーターで500cm/時に達した際に、すぐにポート1と4が接続されるように4−2バルブを調節した。樹脂ベッドが目標ベッド高に達したところで、アダプタークローザーを樹脂ベッドへ降ろす。これらの工程を、樹脂ベッド高に変化が無くなり、アダプターが樹脂ベッドに達するまで繰り返した。アダプターと樹脂ベッドの間のヘッドスペースが無くなるよう、アダプターをさらに1〜3mm降ろして樹脂ベッドを圧縮した。
充填評価を行う前に、CSカラムを1倍SPで平衡化し、安定な導電率ベースラインを確立した。カラム充填は、スパイクテストコネクター(4−2バルブのポート3〜4)を用い、1倍SP/1M NaClをカラム容量(CV)の2%注入することにより評価した。カラムを、1倍SPを用い、流速50cm/時で平衡化した(4−2バルブのポート1〜4)。導電率ピークはおよそ1/2CVで見られた。Unicornソフトウエアにて得られた導電率ピークを用い、カラムプレート高(HETP)およびピークの対称性を評価した。所望のカラムHETPが達成されたところで、カラムを殺菌し、0.5N NaOH中で使用まで保存した。
セルファインサルフェイトクロマトグラフィー(CS): AKTAプロセススキッド用のチュービングリグを準備し、ウイルス回収前にオートクレーブにかけた。全チュービングリグの図を図9Bの上のパネルに詳細に示す。全クロマトグラフィープロセスはプログラムされた方法により自動であった。
AKTAプロセススキッドの全流路を、各実施の前に手作業で1倍SPを用いて平衡化した。プロセスの開始時、カラムをまず、3カラム容量(CV)の1倍SPを用い、linear直線流速150cm/時で平衡化した。次に、全容量の5XUF 5XDF TFF1をカラムにローディングし、結合していないを流出液として収集した。ローディング後、カラムを1CVの1倍SPを用いて150cm/時、次いで、カラム上ベンゾナーゼ処理のために50U/mLベンゾナーゼおよび2mM MgCl(1倍SPB)を含有する2.5CVの1倍SPを用いて50cm/時で洗浄した。直線的流速を引き下げ、1倍SPB洗浄容量を計算することで、カラム 樹脂のベンゾナーゼ接触時間を50分とした。次に、カラムを1CVの1倍SPを用いて50cm/時で洗浄して、前のCVの1倍SPB カラム上ベンゾナーゼ処理を置換し、さらに1CVの1倍SPを用いて150cm/時で洗浄した。結合したウイルスを、3CVの1倍SP/1M NaClバッファーを用いてカラムから溶出させた。このCS溶出液を10Lバッグに収集し、この溶出ピークの収集は、UV吸光度(5mm光路長のUVフローセルを用いた50mAU〜50mAU(0.1 O.D.〜0.1 O.D.)までのA280読み取り)に基づいた。BPG 100カラムからのCS溶出容量はおよそ0.6〜0.9Lである。各プロセス実施の後にカラムおよびAKTAプロセスシステムを0.5N NaOHで殺菌した。カラムロード、流出液、洗浄液および溶出液をサンプリングしてFFAによる感染度、ベンゾナーゼ、HCDおよびHCPを調べた。
タンジェントフロー濾過2、8倍DF(TFF2): Flexstandのセットアップおよび使用は生産者の説明書に従って行った。管腔サイズ0.5mm、流路長60cmおよび全膜表面積290cmの500kDa MWCO中空繊維を用いた。このサイズの膜面積および上記のCS溶出量では、最終ローディングは20〜50L/m膜表面積の範囲となり、従前に評価したTFF2プロセスの最適範囲である。ウイルス回収の前日に新しい中空繊維をFlexstandでセットアップした。中空繊維をDI水で90分間すすいでグリセロール保存剤を除去し、0.5N NaOHで1時間殺菌し、pHが7.2となるまでSP 100バッファーで平衡化した。
CS溶出液の全容量をFlexstandシステムで処理した。まず、透過流ラインを閉じ、 供給流速0.5L/分でCS溶出液を再循環させ、16,000/秒の剪断速度とした。5分間再循環させた後、透過流ラインを開けてダイアフィルトレーションを開始した。同時に、SP100バッファーをダイアフィルトレーションラインから送り出し、保持液制御バルブを段階的に閉じ、膜間差圧(TMP)を20〜21psiとした。プロセス全体で、SP100ダイアフィルトレーションラインのポンプ流速を制御することにより、保持液リザーバーの容量を、CS溶出容量(0.4〜0.8Lの範囲)に相当する容量で一定に維持した。実施8の前に、CS溶出液を5倍ダイアボリュームのSP 100バッファーでダイアフィルトレーションした。精製実施8〜9では、このCS溶出液を8倍ダイアボリュームのSP100バッファーでバッファー交換した。ダイアフィルトレーションの終了時、製品回収前に、保持液バルブを全開し、透過流ラインを再び閉じ、システムを5分間再循環させた。ダイアフィルトレーション製品を10L製品バッグへと排出した。このダイアフィルトレーション製品をサンプリングして、FFAによる感染度、ベンゾナーゼ、HCDおよびHCPを調べた。中空繊維カートリッジおよびシステムを、0.5N NaOHを用い、再循環流速0.5L/分で1時間洗浄した。
ダイレクト・フロー・フィルトレーション2(DFF2): フィルターリグを準備し、ウイルス回収前にオートクレーブにかけた。フィルターリグの図を図9Bの下のパネルに詳細に示す。用いた0.22μmポリエーテルスルホン膜カプセルの全表面積は、実施1〜5では150cm、実施6〜9では300cmであった。最終無菌濾過DFF2工程はバイオセーフティーキャビネットで行った。
濃Glutamateアルギニンゼラチン(cGAG)を8倍DF製品に1:9(v/v)希釈で加え、精製ウイルスの最終的な処方物を作製した。処方されたウイルスを、300cmカプセルではおよそ0.38LPMで閉系リグアセンブリを経て送り、最終製品を用いてフィルターをプライミングした。濾液を無菌の2Lボトルに最終バルク製品として収集した。濾過流速0.38LPMで、300cmフィルターのフラックスは760LMHであった。膜面積に対する処方さバルク負荷は20〜150L/mの範囲であった。0.22μmで濾過された最終バルク製品をサンプリングし、FFAによる感染性、ベンゾナーゼ、HCDおよびHCPレベルを調べた。最終バルク製品を1mL、10mLおよび100mLの数アリコートに分注し、急速冷凍し、−80℃で保存した。
サンプル分析および計算: 分析に送った全てのサンプルを急速冷凍し、−80℃で保存した。HCPアッセイは本質的に下記のように行った。HCDアッセイは、本質的に下記のように、PicoGreenおよびPCR法を用いて行った。HCDサイジングは、プソラレン−ビオチンの直接標識法(ブロット)およびアガロースゲルにおける直接染色により分析した。ベンゾナーゼ定量アッセイは本質的に下記のように行った。用量当たりのngまたはμgで計算された全ての値は、力価、すなわち、用量当たりの7log10FFU(1用量はまた一般に10FFUとも呼ぶ)に基づく。
残留宿主細胞DNAの測定: 残留MDCK宿主細胞DNAを、マイクロウェル形式のリアルタイムPCR法を用いて定量する。アッセイの対象は、イヌのシトクロムオキシダーゼサブユニットI(CoxI)遺伝子内の特異な配列である。至適化されたオリゴヌクレオチドプライマーセットを用い、MDCK CoxI特異的PCR産物を鋳型から生成し、SYBR(登録商標)緑色色素で検出する。マイクロウェル形式は、広い動的範囲(1000〜0.1ng/ml)のDNA較正品に便宜である。各アッセイには適当な陽性対照および陰性対照を含める。試験サンプルDNAを、DNA抽出キットを用いて誘導する。定量下限0.1ng/mlを超えるサンプルDNA量が標準曲線から算出される。精度は、スパイクコントロールの回収に基づき75〜125%内である。報告される結果は、50〜150%のスパイク回収率が得られるサンプル抽出反復の平均DNA量である。
残留宿主細胞タンパク質の測定: 残留宿主細胞(MDCK)タンパク質(HCP)は、HCP(非感染MDCK培養から)に対して作製された一次ビオチン化ウサギ抗体およびストレプトアビジン−ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRPO)コンジュゲートを用いて、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)により測定する。MDCK細胞溶解液に対する抗体をポリスチレンマイクロプレートに吸着させる。ウシ血清アルブミンを含有するブロッキング溶液を加えて、余分な結合部位を飽和させる。試験品サンプルの希釈液をコーティングプレートに加えると、MDCKHCPが存在すれば、コーティング抗体と結合する。ウサギで作製されたMDCK溶解液に対する、一次ビオチン標識抗体、次いで、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRPO)標識ストレプトアビジンコンジュゲートをプレートに加える。最後に、HRPO基質を加え、ELISAプレートリーダーを用いて、形成された有色の最終産物の強度を測定する。発色強度は試験品に存在するMDCK HCPに比例する。既知のタンパク質濃度のMDCK細胞溶解液較正品から標準曲線を作成する。標準曲線から、MDCK細胞溶解液のタンパク質濃度を決定する。
残留ベンゾナーゼの測定: ベンゾナーゼ活性は、そのニシン精子DNAを切断する能力により測定する。試験品を二反復でベンゾナーゼ標準曲線と比較する(読み取りは分光光度計にて260nmで行う)。スパイク回収率%(ベンゾナーゼ活性)を算出し、正味のベンゾナーゼU/mlを決定する。スパイク参照標準の正味のベンゾナーゼ活性は1.1〜1.9U/mlの間になければならず、相関係数は≧0.995でなければならず、定量可能な活性については、非スパイクサンプル希釈液の活性が≧0.7U/mlでなければならず、スパイク回収率%は80〜120%の間になければならない。
8.3.2 結果および考察
SUB実施は全て、8.0〜8.6log10FFU/mLの範囲の回収力価を示した。各精製実施の性能を評価するために用いた回収率、HCDおよびHCPの結果を表20、表21および表22にまとめる。以下の節では、プロセス効率および最終製品の品質を向上させるために行った変更についてまとめ、考察する。最初の精製スキームと最終の精製 スキームのプロセス開発を図10にまとめ、最初の精製実施から最後の精製実施への主な変更を示す。
Figure 0005548207
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SVH−SVHからカラム上ベンゾナーゼ処理へのベンゾナーゼ処理の変更: 最初のプロセスでは、ベンゾナーゼ処理は、宿主細胞DNAを除去するためにSVH工程で行われた。このプロセス工程には、DFF1工程の実施前に20LのSVHと50U/mLのベンゾナーゼを32℃で3時間混合することを含む。精製実施1〜4では、SVH工程にベンゾナーゼを加えたが、精製実施5〜9では、SVH工程からベンゾナーゼ処理を除き、50U/mLのベンゾナーゼを含んだクロマトグラフィーバッファーおよび樹脂接触時間50分を用い、CSクロマトグラフィー工程中のカラム上ベンゾナーゼ処理プロセスとして行った。表21に示されるように、精製実施2〜4のHCDレベルはSVHとDFF1の間で用量当たりのngとして顕著には減少しなかったが、精製実施5〜9では、ベンゾナーゼ−カラム上CSクロマトグラフィー工程の後のHCDレベルは目に見えて減少した。PCRおよびPicoGreenの双方により分析された最終バルク製品のHCDレベルは、精製実施5〜9(0.84〜1.42ng/用量)では、精製実施1〜4(3.25〜40.49ng/用量)に比べてはるかに低いことが分かった。この変更は、最終バルクHCDを1ng/用量以下に引き下げることにより最終製品の品質を改良しただけでなく、ベンゾナーゼ処理時間および必要なベンゾナーゼ総量を低減することによりプロセス効率を高めた。カラム上ベンゾナーゼ処理の効果は、CSクロマトグラフィーの節でさらに考察する。
DFF1:表20に示されるように、DFF1工程は実施4(52.7%)を除いて良好な回収率(78.3〜154.6%)を示した。DFF1工程は細胞と細胞残渣を除去し、通常力価の損失を示さなかった。この工程は、若干のHCD(表21)も除去したがHCP(表22)は除去しなかった。20LのSVHを濾過するために使用される両方のフィルター(1.2および0.45μm)膜面積は、両方のフィルターの能力に基づき、スケールダウンVmax/Pmax研究からそれぞれ安全係数2.6および1.5を用いて予め決定された。濾過流速1.5LPMでは、1.2μmおよび0.45μmフィルターのフラックスはそれぞれ500LMHおよび474LMHであった。1.2μmおよび0.45μmフィルターの実際のSVHローディングはそれぞれ111および105L/mであった。
TFF1−TFF1の工程回収率を高めるための装備および回収方法の変更:最初の6精製ランは、各ランのTFF1工程における効力回収率において107.2%から30.3%への緩やかな低下を示した(表20)。精製実施1〜6では、TFF1中空繊維カートリッジを0.5N NaOHで洗浄し、そのプロセス後に再使用した。中空繊維カートリッジの洗浄効率が、各実施後にゲル層を完全除去するのに十分であるかどうかは分からないが、これによりこのプロセス工程後のウイルス回収率が低下する可能性がある。より一貫した工程回収率を得るために、精製実施7から始まる既存のプロトコールに対して3つの主要な変更を行った。第一に、中空繊維の洗浄不足の可能性を排除するために、各実施に対して新しい中空繊維を使用した。第二に、TFF1産物を収集する前に保持液バルブを開け透過液バルブを閉じて濃縮保持液を中空繊維カートリッジ中で5分間再循環させた。これにより、濃縮およびダイアフィルトレーションプロセス中に膜の表面に形成した可能性があるゲル層が除去され、回収が可能となった。第三に、中空繊維カートリッジ中の残留ウイルスを回収するために、同じ再循環流速および時間(5分)を用いて追加のバッファー洗い流し工程を実施し、そのバッファー洗い流し液を産物と一緒に収集した。これらの変更を行った後、精製実施7〜9ではTFF1の工程回収率は一貫して高いままであった、およそ75〜80%(表20)。図11は、16000/秒の剪断速度および20psiでの一定のTMPで実施したTFF1プロセスの典型的なフラックス曲線を示している(精製実施8)。ウイルス溶液がより濃縮される(5XUF)につれてフラックスは減少した、フラックスは、ダイアフィルトレーション工程開始時には減少し続けたがダイアフィルトレーション工程(5XDF)の終わり頃にわずかに増加した。フラックスは、精製実施全てで、70〜100LMHの範囲に及び、ウイルス力価およびDFF1濾液の濁度と関係があるように思われた。ダイアフィルトレーション工程終了時のフラックスのわずかな増加は、5XDF終了時のHCPおよびHCD不純物の追加除去が理由であると思われる。表22に示されるように、HCP不純物の大部分(80〜90%)は第1回目のTFF(TFF1)工程で除去された。これは、500kDaより小さいHCPが透過液で除去されているはずであるためである。ウイルス回収物の1X SPへのバッファー交換の完了は、5XDFプロセス終了時に12.5mS/cmから1mS/cmへと減少した導電率トレースにより示された(図11)。
HCD除去を増加させるためのCSオンカラムベンゾナーゼ処理:初期実験は、小規模CSカラム(ベッド高さ10cmおよびウイルス負荷濃度 樹脂1mL当たりおよそ9.0log10FFUを用いる)を使用して設計された。プロセスが改善されたため、樹脂1mL当たりのウイルス負荷濃度、線流速およびカラムベッド高さは直線的にスケーリングした。負荷力価 樹脂1mL当たり9.0log10FFUにおいて、20Lの安定化したウイルス回収物(回収物力価は8.3log10FFU/mLである)を処理するには、CSベッド容量4Lが必要である。展開実施1〜5では、4LのCS樹脂をBPG 200カラム(20cm内径(i.d.))に最終ベッド高さ12.5cmまで充填した。BPG 200カラムへの200cm/時間での充填中に、背圧が推奨充填圧2.5バール圧を超えた(図12)。動的結合能研究を実施し、それによりCS樹脂は実際には、上記の充填条件下では樹脂1mL当たりおよそ9.7log10FFUまで結合することができることが示された。そのようなものとして、ウイルス負荷 樹脂1mL当たり9.5log10FFUにおいて、20Lの安定化したウイルス回収物(回収物力価は8.3log10FFU/mLである)を処理するのにCS樹脂は1.3Lしか必要でない。
1.3LのCS樹脂が充填されたBPG 200カラムは最終カラムベッド高さ4.5cmとなる。カラムベッド高さの大幅な減少により、ベッド高さ15〜20cmの充填カラム(大規模プロセスに典型的)と比べてより低い分解能となる。精製実施6から、BPG 100カラムに目標のベッド高さ17.5cm+/−2.5cmまで充填してCSカラム容量を1.4Lにした。BPG 100カラムでは、充填流速500cm/時間を用い、結果として生じた充填圧は樹脂の推奨充填圧限界を超えなかった。この充填圧は、BPG 200カラムの場合の充填圧とは異なる(図12)。
精製実施6〜9(BPG 100)と精製実施2〜5(BPG 200)との比較、実負荷を樹脂1mL当たり8.4から8.9log10FFUへ(BPG 200カラム)および樹脂1mL当たり9から9.3log10FFUへ(BPG 100カラム)と増加した場合、それぞれ平均して54%および59%になる類似のCS溶出液工程回収率(表20)。オンカラムベンゾナーゼ処理を用いて実施したHCD除去についてのカラム性能に関し、精製実施6〜9(BPG 100)は、精製実施5(BPG 200)でのCS溶出液HCDレベル(1.2ng/用量)と同程度のCS溶出液HCDレベル(0.3〜1.5ng/用量)を示した(表21)。カラム性能は類似していたが、カラムサイズの減少は、CS溶出液およびバッファー調製物の容量が減少することによりプロセス効率が高まったため、より大規模の生産へと移行する際に重要になるであろう。図13は、CS BPG 100カラム(実施9)から溶出された単一ウイルスピークに典型的なクロマトグラムを示している。
表23に示されるように、オンカラムベンゾナーゼ処理(実施5〜9)での総HCDクリアランスは、バッチ式ベンゾナーゼ処理(実施2〜4)よりも良好であった。ベンゾナーゼ処理でのウイルス精製後に残留するHCDの割合は、0.15〜3.4%の範囲に及んだ(実施2〜4)が、オンカラムベンゾナーゼ処理でのウイルス精製後に残留するHCDの割合は、0.02〜0.15%の範囲に及んだ(実施5〜9)。CS工程でのオンカラムベンゾナーゼ処理は、SVH工程でのバッチ式ベンゾナーゼ処理よりも総HCD除去が高率であり、そのため、最終バルクのDNAレベルがより低いことが示された。
オンカラムベンゾナーゼ処理の利用には、バッチ式ベンゾナーゼ処理と比べていくつかの利点がある。第一に、2つのプロセス工程を組み合わせて1つにし、SVH工程でのベンゾナーゼ処理の3時間をCSオンカラム工程での1時間のベンゾナーゼ処理に置き換えることによりプロセス効率が増加する。第二に、精製プロセスに必要なベンゾナーゼの総量が減少する。バッチ式ベンゾナーゼ処理は20−Lウイルス回収物に対して100万単位のベンゾナーゼが必要であるが、一方、オンカラムベンゾナーゼ処理は20万単位のベンゾナーゼしか必要でない。よって、オンカラムベンゾナーゼ処理では、必要なベンゾナーゼ総量が5倍減少する。
TFF2−ベンゾナーゼクリアランスを増加させるためにTFF2におけるダイアフィルトレーション容量を増加させる:表20に示されるように、全9精製実施でのTFF2の工程回収率は一貫して64%を上回った(64〜150.8%)。実施3では、CS溶出容量は3.2Lであった。290cm中空繊維を使用し、中空繊維膜にローディングするCS溶出液は110L/mまで増加し、総プロセス時間は6時間であった。その後の2連続実施では、長いプロセス時間を避けるためおよびローディング濃度を、小規模研究で立証されたおよそ20〜50L/mに維持するために1400cm中空繊維膜を使用した。しかしながら、実施6から、カラムサイズを4Lから1.4Lへと変更し、溶出容量も0.9L以下まで減少した。溶出液容量のこの減少はカラムサイズに正比例した。実施6〜9では、CS溶出液ローディング濃度を20〜50L/mに維持するために290cm中空繊維カートリッジを使用した。図14は、16000/秒の剪断速度および21psiの一定のTMPで実施した、精製実施8でのTFF2プロセスの典型的なフラックストレース曲線を示している。TFF2フラックスはダイアフィルトレーションプロセスを通して適度に安定し、作業条件により汚損が生じなかったことが分かる。フラックスは、精製実施全てで、80〜110LMHの範囲に及んだ。
ベンゾナーゼのクリアランスを向上させるために、TFF2バッファー交換容量も5ダイアボリュームから8ダイアボリュームへと増加させた。表24に示されるように、プロセスをオンカラムベンゾナーゼ処理工程へと変更した場合(実施5)、CS溶出液のベンゾナーゼレベルは>75ng/mLであり、ベンゾナーゼはCSカラムと結合しウイルス産物と共溶出されることが分かる。また、1X SPB後の1CV〜4CVの通過サンプルを評価することによりCSカラムへのベンゾナーゼ結合も確認された。通過サンプルはベンゾナーゼレベルが低いことが分かった(表24)。よって、精製実施8および9では、検出限界(LOD)を下回るレベルまでベンゾナーゼクリアランスを増加させるためにTFF2バッファー交換容量を5ダイアボリュームから8ダイアボリュームへと増加させた。結果として、ベンゾナーゼレベルは、ダイアフィルトレーションを5XDFから8XDFへと増加させることによりさらに4〜5倍低下した。この変更により最終バルクのベンゾナーゼレベルはLODを下回るまで低下した(0.1ng/用量未満)(表24)。
DFF2−最終バルクの最終無菌濾過のためにフィルターサイズを増大する:表20に示されるように、150cmおよび300cmの0.22μm最終フィルターを使用した平均工程回収率はそれぞれ88.3〜111.1%および65.8〜108%である。CTMキャンペーン実施での最終無菌濾過中の供給流の閉塞を避けるために最終フィルターサイズとして300cmのフィルターを選択した。0.6〜1Lの最終バルクを濾過するために使用した膜面積は、ローディングが20〜150L/m2の範囲であることを事前に立証した小規模研究に基づいた。300cmフィルターでは濾過流速は0.38LPMであり、そのフィルターでのフラックスは760LMHであった。そのフィルターでの実ローディングは20〜33L/mであった(小規模研究から決定された範囲内である)。
3dpiから2dpiへの上流(SUB)プロセス回収時間の変更:精製実施8から、ウイルス回収時間を3dpi(60〜65時間回収)から2dpi(48時間回収)へと変更した。ウイルス投入量0.001〜0.003FFU/細胞を用いた場合、ピークウイルス力価は48時間dpiの時点において観察された。回収時間を変更することにより、精製実施8および9でのSVH工程に示されるように(表21および表22)出発HCDおよびHCPレベルが低下した。また、この変更により最終バルク製品(表21および表22)中のHCDおよびHCPの不純物レベルも低下し、そのため、最終製品の品質も向上した。
精製プロセスの実施により良好なウイルス回収率および純度を得た:精製実施8および9において全実施プロセスを実証した。これらの2つの実施の平均総力価回収率は43.4%であり、平均HCD不純物レベルは0.72ng/用量(PicoGreenによる)および0.1ng/用量(PCRによる)であり、HCP不純物レベルは0.21μg/用量であり、ベンゾナーゼ不純物レベルは0.0035ng/用量であった。これらは全て精製バルク仕様を下回る。
要するに、プロセス効率および最終製品品質を向上させるために初期精製プロセスに対して以下を含むいくつかの変更を行った、1)SVH中のHCDおよびHCP不純物レベルを低下させるためにウイルス回収を3dpiから2dpiへと変更し、2)総HCD分解および除去を増進するためにHCD処理工程をSVHでのバッチ式ベンゾナーゼ処理からCSオンカラムベンゾナーゼ処理へと変更し、3)CS樹脂の目標ローディング濃度を9.0log10FFA/mLから9.5log10FFA/mLへと高め(それによりカラムサイズを4Lから1.4Lへと減少する)、4)ベンゾナーゼ除去増進するためにTFF2での最終調剤バッファー交換容量を5ダイアボリュームから8ダイアボリュームへと増加させ、5)CTM実施での最終濾過中の閉塞を避けるために最終無菌濾過ローディングを平均25L/mの半分減少させた。
最終精製プロセスを図10に示し、精製実施全てのデータを表25に要約する。改良型の精製プロセスでの力価に基づく平均総ウイルス回収率は43.4%であり、平均不純物レベルはベンゾナーゼについては0.0035ng/用量であり、HCDについては0.72ng/用量(PicoGreen)および0.1ng/用量(PCR)であり、HCPについては0.19μg/用量であった。これらの不純物レベルは仕様を下回る。精製実施6〜9での最終バルクを、直接標識式(ソラレン−ビオチン)ブロットおよび直接染色法(アガロースゲル)を用いたDNAサイズ分析により分析した。これらの分析での主要なシグナルはDNAサイズ分布は500bp以下を示した(データは示されていない)。
8.4 実施例4.細胞培養生産したインフルエンザの改良精製プロセス
第8.3節に記載するロバストな大規模精製プロセスに対して行うことができるさらなる改良を図10bに概略を示し、下に詳細に記載する。特に、回収タンクの必要をなくし、操作数を減らし、総処理時間を改善するために、回収工程、清澄化工程およびTFF1工程を結合してよい。よりスムーズな結合作業のために、TFF1作業を一定のTMPから一定のフラックスへと変更してよい。加えてまたはあるいは、より低いTMPを利用する(20psi未満、例えば、約10psi(12,000/秒)〜約14.5psi(16,000/秒)の間)。バルク容量を減少させるために、TFF2工程に2X UF工程を加えてよい。所望により、その後の全ての精製工程におけるローディングを潜在的に2倍にするために、TFF1に10XUFを用いる。
表26に、いくつかの精製実施についてのパラメーターの変更、回収率、およびHCDを要約している。これらの実施では、本質的には上記のように培地交換を行わないMediV SFM 110において生産されたウイルスを利用した(第8.1節に示す実施例参照)。精製実施全てを、下に示す場合を除き、本質的には1bプロセスについて記載されるように実施した(第8.3節に示す実施例参照)。実施番号25番、27番および30番は、回収工程、DFF工程およびTFF1工程を結合することにより実施した。これらの実施では、TFF1を一定のフラックス(50LMH、剪断速度12,000/秒)で行った。実施番号24番、26番および31番は、回収工程、DFF工程およびTFF1工程を結合しないで実施した。これらの実施では、TFF1をより低いTMP(10psi、剪断速度16,000/秒)で行った。馴化ウイルス負荷物をCS工程用に分割し、2mM MgClまたは10mM MgClのいずれかで処理した。DNA分析では、MgCl濃度を高めることによってDNAサイズが減少しないことが示された(データは示されていない)。しかしながら、収率が低下した例もある(表26参照)。
表27に、培地交換を行うMediV SFM 105において生産されたウイルスのいくつかの精製実施についてのパラメーターの変更、回収率、およびHCDを要約している。これらの実施では、本質的には国際特許公報WO 08/105931に記載されるように生産されたウイルスを利用した(特に、実施例12参照)。精製実施全てを、下に示す場合を除き、本質的には1bプロセスについて記載されるように実施した(第8.3節に示す実施例参照)。実施番号40番、41番および42番は、回収工程、DFF工程およびTFF1工程を結合することにより実施した。これらの実施では、TFF1を一定のフラックス(35LMH、剪断速度12,000/秒)または一定のTMP(10psi、剪断速度12,000/秒)のいずれかで行った。一定のフラックスを用いた実施は小規模で実施し、CS工程のためだけに処理した。実施番号43番は、回収工程、DFF工程およびTFF1工程を結合しないで実施した。
総合して、これらの研究は、MediV SFM 110(MXを行わない)およびMediV SFM 105(MXを行う)プロセスからの材料は類似のフラックス/TMPの特徴を示すことを示している。より低い剪断(12,000/秒)、より低いTMP(10psi)、およびより低いフラックス(35LMH)を用いることにより工程TFFプロセス時間は長くなるが、回収工程、DFF工程およびTFF工程の結合を行う場合には総プロセス時間が短くなる可能性がある。これらの精製実施でのHCDの終濃度は0.01〜0.6ng/用量の間であると思われた(上記の1bプロセスで得られたものと同程度である)。総収率は一般に30%を上回った。
Figure 0005548207

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8.5 実施例5: RSVの生産のための下流製造プロセス細胞に基づくRSVワクチンのロバストかつスケーラブルな製造プロセスの開発には、スクリーニングおよび種々のプロセスパラメーターの至適化が必要であった。最初の下流プロセス開発は10L規模で行い、製造プロセスは30L規模とした。ウイルス回収物(VH)はバイオリアクターで生産し、感染7日後(dpi)に回収した。VHをHyQtainerに送り込み、3μmダイレクトフロー濾過を用いて清澄化した。最初の濾過で、細胞残渣、微小担体、40〜70%の宿主細胞DNA、およびVH中に存在していた他の粒子を除去する。この工程の後に、残留する宿主細胞DNAを、非特異的エンドヌクレアーゼであるベンゾナーゼ10U/ウイルス回収物mLで酵素的に消化した。反応を5mM EDTAで停止した。ベンゾナーゼ処理の後、VHを0.65μm濾過により清澄化し、安定化バッファー(安定化バッファーの組成については、材料の節を参照)で1/6(v/v)希釈することにより安定化した。安定化されたVHは室温で(21±2℃)12〜16時間保存することができる。翌日、安定化されたVH材料で、流路長60cmおよび繊維内径1mmの500kDa中空繊維カートリッジを用いてタンジェントフロー濾過(TFF)を行った。このTFF工程は、安定化されたVHを濃縮し、外因性のエンドヌクレアーゼ、宿主細胞DNAおよび宿主細胞タンパク質などの夾雑物を除去する。TFF工程はまた、濃縮されたVHを選択された処方バッファーに交換するためにも用いられる。TFF工程は、安定化されたVHの5倍濃縮およびSPP2バッファー(バッファーの組成については、材料の節を参照)で7倍のバッファー交換を含んだ。SPP2バッファーによる7倍ダイアフィルトレーションの後、SPP3バッファー(バッファーの組成については、材料の節を参照)で4倍ダイアフィルトレーションを行った。次に、保持液を、最終的にSartorius Sartocleanセルロースアセテート3/0.8μmフィルターを用いて清澄化した。10L3回および30L2回のバイオリアクター実施に関する精製プロセスの力価回収率ならびに精製RSVバルクの力価および不純物特性を以下に例として示す。
8.5.1 材料および方法
材料、試薬および器具: 類似の性能を有する他の材料、器具および試薬は容易に置き換えが可能である。
1)10倍SPG;2180mMスクロース、1100mMリン酸カリウムおよび540mMグルタミン酸一ナトリウム、pH7.3(HyClone, Ltd., Logan, UT, カタログ番号SH3A2025.01)
2)SPP1;1498mMスクロース、200mM第一リン酸カリウム、500mM第二リン酸カリウム、1050mM KCl、pH7.2(HyClone, Ltd., Logan, UT, カタログ番号SH3A2559.01)
3)SPP2;730mMスクロース、28.5mM第一リン酸カリウム、71.2mM第二リン酸カリウム、150mM KCl、pH7.2(HyClone, Ltd., Logan, UT, カタログ番号SH3A2560.03)
4)SPP3;292mMスクロース、7.7mM第一リン酸カリウム、12.3mM第二リン酸カリウム、100mMKCl、pH7.0(HyClone, Ltd., Logan, UT, カタログ番号SH3A2561.03)
5)注射水(WFI)、10L/バッグ(HyClone, Ltd., Logan, UT, カタログ番号SH30221.24)
6)実験用全般に好適な水(VWR, West Chester, PA, カタログ番号BDH1168-4LP)
7)ベンゾナーゼエンドヌクレアーゼ、純度等級I(EMD Chemicals, Gibbstown, NJ, カタログ番号1.01697.00021, Lot# K38894897)
8)1M塩化マグネシウム(Sigma, St Louis, MO, カタログ番号M-1028)
9)0.5Mエチレンジアミン四酢酸(EDTA)二ナトリウム塩溶液(Sigma, St Louis, MO, カタログ番号E-7889)
10)10N水酸化ナトリウム(VWR, West Chester, PA, カタログ番号VW3247-7)
11)0.5N水酸化ナトリウム(VWR, West Chester, PA, カタログ番号VW3221-4)
12)8N水酸化カリウム(VWR, West Chester, PA, カタログ番号200056-170)
13)無水エチルアルコール(VWR, West Chester, PA, カタログ番号BJAH090-4)
14)スクロース(VWR, West Chester, PA, カタログ番号EM 1.07653.9028)
15)リン酸一カリウム(VWR, West Chester, PA, カタログ番号JT3248-7)
16)リン酸二カリウム(VWR, West Chester, PA, カタログ番号JT3250-7)
17)塩化カリウム(VWR, West Chester, PA, カタログ番号EM-PX1405-5)
18)Sartopure PP2、3μm、2000cmフィルター(Sartorius, Edgewood, NY, カタログ番号5595302P9-00-A)
19)Sartopure PP2、0.65μm、1000cmフィルター(Sartorius, Edgewood, NY, カタログ番号5595305P8-00-A)
20)Sartopure PP2、0.65μm、500cmフィルター(Sartorius, Edgewood, NY, カタログ番号5595305P7-00-A)
21)Sartoclean CA、3.0+0.8mm、500cmフィルター(Sartorius, Edgewood, NY, カタログ番号5625304E7-00-A)
22)Acro50 0.2μm PTFEベントフィルター(Pall Corporation, East Hills, NH, カタログ番号4251)
23)500kDa中空繊維カートリッジ(膜面積:850cm、管腔径:1mm)(GE Healthcare, Piscataway, NJ, カタログ番号UFP-500-E-4X2MA)
24)500kDa中空繊維カートリッジ(膜面積:2800cm、管腔径:1mm)(GE Healthcare, Piscataway, NJ, カタログ番号UFP-500-E-6A)
25)3/8”ポリスルホンインラインホース取り付け口(VWR, West Chester, PA, カタログ番号16001-592)
26)3/8”ポリスルホンシリコンシール(VWR, West Chester, PA, カタログ番号16001-600)
27)Masterflex白金硬化シリコンチューブ、L/S36(Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, カタログ番号EW-96410-36)
28)Masterflex白金硬化シリコンチューブ、L/S24(Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, カタログ番号EW-96410-24)
29)Masterflex precision PharMedチューブ、L/S16 (Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, カタログ番号06485-16)
30)白金硬化シリコンチューブ、1/2”ID×3/4”OD(Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, カタログ番号EW-95802-23)
31)Dow Corning Pharma強化チューブ、1/2”ID(Cole-Parmer, Vernon Hills, IL, カタログ番号EW-96108-10)
32)Quant−iT PicoGreen dsDNAキット(Invitrogen, Eugene, OR, カタログ番号P11496)
33)クーマシープラス−The Better Bradfordアッセイキット(Thermo Scientific, Rockford, IL, カタログ番号23236)
34)ベンゾナーゼ ELISAキットII(EMD Chemicals, Inc, Gibbstown, NJ, カタログ番号1.01681.0002)
35)1M MgCl(Sigma, St. Louis, Missouri, Cat. No. M1028, lot # 085K8920)
36)
37)96ウェルマイクロプレート(Greiner Bio-one, New York, NY, カタログ番号655090)
38)125mLポリエチレンテレフタレートグリコール修飾(PETG)スクエア培地ボトル(VWR, West Chester, PA, カタログ番号16159-130)
39)1L PETGスクエア培地ボトル(VWR, West Chester, PA, カタログ番号16159-136)
40)2L PETGスクエア培地ボトル(VWR, West Chester, PA, カタログ番号16159-138)
41)10L Flexboyアセンブリ(Sartorius Stedim Biosystem, Edgewood, NY, カタログ番号SH30712.02)
42)20L Flexboyアセンブリ(Sartorius Stedim Biosystem, Edgewood, NY, カタログ番号SH30712.03)
43)50L Flexboyアセンブリ(Sartorius Stedim Biosystem, Edgewood, NY, カタログ番号SH30712.04))
44)10Lポリプロピレンカーボイ(VWR, West Chester, PA, カタログ番号36494-090)
45)20−L ポリプロピレンカーボイ(VWR, West Chester, PA, カタログ番号36494-092)
46)2mL低温用ポリプロピレンバイアル、滅菌(VWR, West Chester, PA, カタログ番号66008-728)
47)pH試験紙4〜9デュアルディスペンサー(VWR, West Chester, PA, カタログ番号60777-049)
器具
1)ポンプ、520S(Watson Marlow, Wilmington, MA, Catalog# 050.7131.10A)
2)ポンプ、620Di N/R(Watson Marlow, Wilmington, MA, Catalog# 060.417N.02A)
3)ポンプ、720SN/RE(Watson Marlow, Wilmington, MA, Catalog# 070.413N.E0A)
4)サニタリーフィッティングを備えた12mm Sta−Pure 620 LoadSureエレメント(Watson Marlow, Wilmington, MA, Catalog# 960.0120.PFT)
5)サニタリーフィッティングを備えた19mm Sta−Pure 720 LoadSureエレメント(Watson Marlow, Wilmington, MA, Catalog# 960.0190.PFT)
6)バイオロジカルセーフティーキャビネット、純度クラスII(Labconco, San Ramon, CA, Model# 96212042726)
7)ウェーブミキサー(Wavebiotech, LLC, Somerset, NJ, Part# MIXER20/50EH)
8)秤、最大:3100g(Sartorius Mechatronics, Catalog# BL3100)
9)秤、最大:60kg(Sartorius Mechatronics, Catalog# EB60EDE-I))
10)秤、最大:150kg(Sartorius Mechatronics, Catalog# E150EDE-I))
11)圧力ゲージを備えた標準FlexStand(GE Healthcare, Piscataway, NJ, Catalog# FS-01S-30)
12)圧力ゲージを備えた低ボイド容量FlexStand(GE Healthcare, Piscataway, NJ, Catalog# FS-03LVS-30)
13)SciPres耐圧フローセル(Scilog, Middleton, WI, Part# 080-699PS-5)
14)Molecular Dynamics SpectraMax GEMINIマイクロプレートリーダー(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, Part# EM))
15)SoftMax Proプログラム、バージョン4.8(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, Part# SMP53-GXP-SITE)
16)Winwedge、標準的版(TAL Technologies, Philadelphia, PA, Part# Winwedge Std)
10Lバイオリアクター回収物からのRSVの精製
10Lバイオリアクター実施から得られたRSV VH(〜8L)を、3.0μmフィルター(Sartopure PP2、2000cm)を用い、フラックス0.41mL/分/cmで清澄化した。得られた濾液を、ウェーブミキサー上の10L HyQtainerアセンブリにて32±3℃で3時間、10Uのベンゾナーゼ/ウイルス回収物mLおよび5mMのMgClとともにインキュベートし、宿主細胞DNAを分解した。EDTAを終濃度5mMまで添加して反応を停止させた。ベンゾナーゼ処理した回収物を、0.65μm(Sartopure PP2、500cm)フィルターを用い、フラックス3.0mL/分/cmで清澄化した。次に、この濾液を、SPP1バッファー7倍濃縮溶液を用い、終濃度1倍SPPまで安定化し、室温(21±2℃)で一晩(12〜16時間)保存した。安定化されたウイルス回収物を5倍濃縮し、SPP2バッファーを用いて7倍ダイアフィルトレーションした後、SPP3バッファーを用いて4倍ダイアフィルトレーションした。TFFプロセスは850cm中空繊維カートリッジを用いて行った。ロード比率(膜面積当たりのウイルス供給の重量)、剪断速度、および膜間差圧(TMP)はそれぞれ10g供給/cm、12,000/秒および15psiであった(TFFパラメーターについては表1参照)。保持液を、3/0.8μm(Sartoclean CA、500cm)フィルターを用いて、フラックス3.8mL/分/cmで清澄化した。次に、このフィルターを、保持液の3分の1容量のSPP3で洗浄した。得られた濾液を合わせ、125mL PETGボトルで100mLアリコートとして急速冷凍または速度制御冷凍を行い、−80℃で保存した。また、各精製工程の後、分析用にサンプル(1または10mL)を収集した。それらを急速冷凍し、−80℃で保存した。
30Lバイオリアクター回収物からのMEDI−559の精製
30Lバイオリアクター実施から得られたRSVウイルス回収物(〜25L)を、平行に配置した3.0μmフィルター(Sartopure PP2、2000cm)を用い、フラックス0.41mL/分/cmで清澄化した。得られた濾液を、ウェーブミキサー上の50L HyQtainerアセンブリにて32℃で3時間、10Uのベンゾナーゼ/ウイルス回収物mLおよび5mM MgClとともにインキュベートし、宿主細胞DNAを分解した。EDTAを終濃度5mMまで添加して反応を停止させた。ベンゾナーゼ処理回収物を、0.65μm(Sartopure PP2、1000cm)フィルターを用い、フラックス3.0mL/分/cmで清澄化した。次に、この濾液を、SPP1バッファー7倍濃縮溶液を用い、終濃度1倍SPPまで安定化し、室温(21±2℃)で一晩(12〜16時間)保存した。TFFプロセスは2800cm中空繊維カートリッジを用いて行った。ロード比率(膜面積当たりのウイルス供給の重量)、剪断速度、および膜間差圧(TMP)はそれぞれ10g供給/cm、12,000/秒および15psiであった(TFFパラメーターについては表28参照)。保持液を、3/0.8μm(Sartoclean CA、500cmまたは1000cm)フィルターを用いて、フラックス3.8mL/分/cmで清澄化した。次に、このフィルターを、保持液の3分の1容量のSPP3で洗浄した。得られた濾液を合わせ、125mL PETGボトルで100mLアリコートとして急速冷凍または速度制御冷凍を行い、−80℃で保存した。また、各精製工程の後、分析用にサンプル(1または10mL)を収集した。それらを急速冷凍し、−80℃で保存した。
Figure 0005548207

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蛍光フォーカスアッセイによる感染力の測定
サンプルのウイルス力価はVAS(Vaccin Analytical Science)グループにより評価された。このアッセイは、試験サンプル中のウイルスの定量にFタンパク質特異的モノクローナル抗体を用いる。
Quant−iT PicoGreen dsDNAアッセイによる総DNAの定量
サンプル中の総DNA濃度は、Quant−iT PicoGreen dsDNAアッセイキットを生産者の説明書に従って用いて測定した。サンプルの4連続希釈液(1:2)を2反復で作製した。1.95〜1000ng/mLの範囲の標品を3反復で作製した。希釈は全て、96ウェルマイクロプレートにて、1倍SPGバッファーを用いて行った。蛍光強度を標準DNA濃度に対してプロットした。サンプルの総DNA濃度は、標準曲線の線形回帰への当てはめから推定した後、適当な希釈倍率で調整することにより求めた。低DNA濃度に対する推定値の精度を上げるため、当てはめた直線のy切片は(0,0)に設定した。各サンプルについて報告された総DNA濃度はこの連続希釈に対して求められた濃度の平均である。
リアルタイムPCRによる残留Vero宿主細胞DNAの定量
サンプル中のVero宿主細胞DNAの濃度はVASグループにより測定された。このアッセイでは、ワクチンウイルスを含む細胞基質を含有するサンプルにおいて、アフリカミドリザル(Vero細胞由来)特異的DNAをリアルタイムPCRにより検出する。
Bradfordタンパク質アッセイによる総タンパク質の定量
サンプルの総タンパク質濃度は、SOP Q0169に従い、ウシ血清アルブミン(BSA)を標品として、クーマシープラス(Bradford)アッセイキットを用いて測定した。2.5〜25μg/mLの範囲の標品を3反復で作製した。まず、各サンプルの10倍希釈を行った。各希釈サンプルの3連続希釈液(1:2)を3反復で作製した。希釈は全て、96ウェルマイクロプレートにて、1倍SPGバッファーを用いて行った。標準BSA濃度に対して595nmの吸光度をプロットした。サンプルの総DNA濃度を適当な希釈倍率により求めた。各サンプルについて報告された総DNA濃度はこの連続希釈に対して算出された濃度の平均である。
ELISAによる残留Vero宿主細胞タンパク質の定量
サンプル中の残留Vero宿主細胞タンパク質の濃度はVASグループにより測定された。このアッセイでは、酵素結合免疫吸着アッセイを用いてアフリカミドリザル(Vero細胞由来)特異的タンパク質を定量する。用いる抗体は、ヤギでVero細胞溶解液に対して生成された精製ポリクローナル抗体である。
ELISAによるベンゾナーゼの定量
サンプルのベンゾナーゼ濃度は、ベンゾナーゼエンドヌクレアーゼELISAキットを用いて測定した。このアッセイでは、酵素結合免疫吸着アッセイを用いてベンゾナーゼを定量する。一次抗体はベンゾナーゼと結合し、二次抗体はベンゾナーゼおよび一次抗体複合体と結合し、450nmでの比色定量のより検出される。標準曲線は、ベンゾナーゼ保存液を用いて作成する。
RSV−Fタンパク質発現の測定
SV−Fタンパク質の存在に関する同定試験は、ウエスタンブロットにより判定する。このアッセイでは、サンプルをSDS PAGE上にマーカー、陽性対照および陰性対照とともに流す。転写装置および転写バッファーを用いて、タンパク質バンドをSDS PAGEからナイロン膜に転写する。このナイロン膜をRSV Fモノクローナル抗体とともにインキュベートし、これが次に二次抗体の結合により検出される。
キャピラリー電気泳動によるDNAのサイジング
DNAのサイジングはVAS(Vaccin Analytical Science)グループにより行われた。サンプルをキャピラリー電気泳動にローディングし、DNAを分離する。異なるサイズのDNA断片が、相対的蛍光単位を読み取ることにより定量される。
浸透圧の測定
サンプルの浸透圧は、Advanced Instrumentsからのオスモメーターを用いて測定した。まず、標品をオスモメーターに流し、次に、サンプルをサンプルチューブに入れ、圧の測定値を記録する。
8.5.2 結果および考察
30L規模(SUB 092529およびSUB 09−005)でのRSV製造プロセスの性能は10L規模(BR09−068、BR09−069およびBR09−73)に匹敵するものであった。総回収率は6〜14%の間であり、5回の実施で一貫していた(表29)。ウイルス回収物の感染力は6.5〜7.0log10FFU/mLの範囲であり、精製バルクの感染力は6.0〜6.7log10FFU/mLの範囲であった(表30)。SUB 090529のウイルス回収物の力価は特に低かったが、これはこの培養物をウイルスシードV559−2bではなくV559−1bに感染させたためである。結果的に、得られた精製バルクの力価もまた5つのロットのうち最低であった。V559−1bはT−フラスコで細胞の掻き取りにより生産されたので、高い程度のヘテロ性を示し、その使用は回転瓶で生産され、ガラスビーズに接着した細胞を引き剥がすことにより作製されたV559−2bを用いた場合よりも大きな力価変動と低い感染力をもたらし得る。SUB09−005 VHおよび最終バルクの力価も、感染時の細胞密度が低かったために低かった。
精製バルクの残留ベンゾナーゼ、宿主細胞DNAおよび宿主細胞タンパク質濃度は全て、RSVバルクに関して提案されている仕様を満たした(表31)。300bp未満の残留DNA断片のパーセンテージは80%を超え、1000bpを超えるもののパーセンテージは5%以下であった(表32)。RSV−Fタンパク質の発現は精製バルクの5つのロット全てで検出され、RSVが存在することが確認された(表31)。
結論
バイオリアクター由来の回収物からのRSV向けに開発された精製プロセスを10Lおよび30L規模で評価し、このプロセスのロバスト性と最終バルクの品質を評価した。両規模における、これらのウイルス回収物の感染力、精製バルクの感染力、および総力価回収率はそれぞれ6.5〜7.0log10FFU/mL、6.0〜6.7log10FFU/mL、および6〜14%の範囲であった。精製バルクの残留ベンゾナーゼ、宿主細胞タンパク質、および宿主細胞DNA濃度は全て、RSVバルクに関して提案されている仕様を満たした。さらに、80%を超える残留DNA断片が300bp未満のサイズであった。
Figure 0005548207

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明瞭にし理解するために上述の発明を多少詳しく記載してきたが、この開示を読むことにより本発明の真の範囲を逸脱することなく、形式および細部における種々の変更を行うことができることは当業者には明らかであろう。例えば、上記の全ての技術および装置は種々の組合せで用いてよい。本願において引用される全ての刊行物、特許、特許出願または他の文書は、各個別の刊行物、特許、特許出願または他の文書があらゆる目的のために参照により組み入れられることが個別に示されたのと同じようにあらゆる目的のために参照によりそれらの全体が組み入れられる。加えて、次の米国仮特許:2006年9月16日出願の第60/845,121号;2006年12月22日出願の第60/871,721号;2007年5月9日出願の第60/917,008号;2007年7月25日出願の第60/951,813号;2008年9月24日出願の第61/099,749号;および2007年9月14日出願の米国特許出願第11/855,769号は、参照によりそれらの全体が組み入れられる。

Claims (7)

  1. ウイルス感染細胞から呼吸器合胞体ウイルスを精製する方法であって、
    a)ウイルス回収物を清澄化して清澄化されたウイルス回収物を形成すること(ここで、清澄化は、
    i.ウイルス回収物を、マイクロメートル〜10マイクロメートルの孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したダイレクトフロー濾過(DFF)により濾過すること;
    ii.ウイルス回収物を非特異的エンドヌクレアーゼで処理すること;および
    iii.ウイルス回収物を、0.45マイクロメートル〜マイクロメートルの孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したDFFにより濾過すること
    を含む);
    b)清澄化されたウイルス回収物を、スクロース、リン酸またはTrisを塩(NaClまたはKCl)とともに含んでなる安定化バッファーで安定化して、安定化されたウイルス回収物を形成すること;
    c)安定化されたウイルス回収物をタンジェントフロー濾過(TFF)により濃縮し、500kDaの分子量カットオフ(MWCO)を有する中空繊維カートリッジを用いたダイアフィルトレーション(DF)によりバッファー交換を行って、濃縮されたウイルス回収物を形成すること;ならびに
    d)濃縮されたウイルス回収物を、0.8マイクロメートル〜0.45マイクロメートルの孔径を有する少なくとも1つの清澄化フィルターを介したDFFにより濾過して、除菌されたウイルス回収物を形成すること
    を含み、それにより、呼吸器合胞体ウイルスがウイルス感染細胞から精製され、少なくとも5.7log10FFU/mLの最終ウイルス感染力価を有する、方法。
  2. イオン交換クロマトグラフィーによる精製の工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 工程(c)の交換バッファーが10〜25%w/vのスクロース、150mM〜10mMのリン酸カリウムおよび175mM〜50mMのKCl、pH7.0〜7.4を含んでなる、請求項1または2に記載の方法。
  4. 呼吸器合胞体ウイルスが(rA2cp248/404/1030ΔSH)である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. ウイルス回収物が、150mM〜50mMのリン酸カリウム、250mM〜175mMのスクロース、および175mM〜125mMのNaClまたはKCl、pH7.0〜7.4を含んでなるバッファーで安定化される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 工程(c)の結果5倍濃縮が起こり、少なくとも5ダイアボリュームのバッファーが交換される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 非特異的ヌクレアーゼがウイルス回収物に120分〜210分の間曝される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
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