JP5836910B2 - 陰イオン交換物質からの分画溶出によるvii因子ポリペプチドのバルクの精製 - Google Patents
陰イオン交換物質からの分画溶出によるvii因子ポリペプチドのバルクの精製 Download PDFInfo
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Description
(a) VII因子ポリペプチドのバルクを、陰イオン交換物質に、該VII因子ポリペプチドのバルクの一部が該陰イオン交換物質へ結合するのを促進する条件下で接触させること;
(b) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値XmMまでの濃度で含有する第1の溶出バッファーで溶出すること;及び、
(c) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値X mMよりも高い濃度で含有する第2の溶出バッファーで溶出し、VII因子ポリペプチドの精製されたバルクを溶出物として収集すること;を含み、
ここにおいて、前記閾値Xが、前記第1の溶出工程(b)において、前記VII因子ポリペプチドのバルクの少なくとも5重量%が前記陰イオン交換物質から除去され、前記第2の溶出工程(c)において、前記VII因子ポリペプチドのバルクの少なくとも50重量%が該VII因子ポリペプチドの精製されたバルクとして収集可能であるように選択される。
(i) 細胞培養物中でVII因子ポリペプチドの粗製バルクを生産すること、及び、
(ii) 一以上の陰イオン交換精製方法を利用する一連の精製によって、前記VII因子ポリペプチドの粗製バルクを精製すること;を含み、
ここにおいて、そのような陰イオン交換精製方法の少なくとも一つが、上記で定義されるように行われる。
(a) VII因子ポリペプチドのバルクを、陰イオン交換物質に、該VII因子ポリペプチドのバルクの一部が該陰イオン交換物質へ結合するのを促進する条件下で接触させること;
(b) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値XmMまでの濃度で含有する第1の溶出バッファーで溶出すること;及び、
(c) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値X mMよりも高い濃度で含有する第2の溶出バッファーで溶出し、VII因子ポリペプチドの精製されたバルクを溶出物として収集すること;を含み、
ここにおいて、前記閾値Xが、前記第1の溶出工程(b)において、前記VII因子ポリペプチドのバルクの少なくとも5重量%が前記陰イオン交換物質から除去され、前記第2の溶出工程(c)において、前記VII因子ポリペプチドのバルクの少なくとも50重量%が該VII因子ポリペプチドの精製されたバルクとして収集可能であるように選択される。
(a) VII因子ポリペプチドのバルクを、陰イオン交換物質に、該VII因子ポリペプチドのバルクの一部が該陰イオン交換物質へ結合するのを促進する条件下で接触させること;
(b) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値XmMまでの濃度で含有する第1の溶出バッファーで溶出すること;及び、
(c) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値X mMよりも高い濃度で含有する第2の溶出バッファーで溶出し、VII因子ポリペプチドの精製されたバルクを溶出物として収集すること;を含み、
ここにおいて、前記閾値Xは3〜12 mMの範囲である。
該方法の第1の工程において、VII因子ポリペプチドのバルクは、陰イオン交換物質と接触される。その目的は、前記VII因子ポリペプチドのバルクの一部が前記陰イオン交換物質に結合するのを促進することである。
VII因子ポリペプチドのバルクの陰イオン交換物質への結合後、VII因子ポリペプチドのバルクの画分を除去するために、第1の溶出工程(b)が行われ、該除去された画分は、元のバルクよりもシアル酸付加されたVII因子ポリペプチド構造の含有量が低い。この工程によって、陰イオン交換物質上に残ったVII因子ポリペプチドの(結合)画分は、元のバルクよりも高い含有量のシアル酸付加VII因子ポリペプチド構造を有する。
第1の溶出工程(b)の後、陰イオン交換物質は、Ca2+を閾値 X mMよりも高い濃度で含有する第2の溶出バッファーで溶出され、所望の糖形態のVII因子ポリペプチドに富むVII因子ポリペプチドの精製されたバルクを溶出液として収集できる。
本発明は、VII因子ポリペプチドのバルクの工業規模での生産及び精製に特に有用である。そのような方法において、VII因子ポリペプチドは典型的には、細胞培養によって生産される。
(i) 細胞培養物中でVII因子ポリペプチドの粗製バルクを生産すること、及び、
(ii) 一以上の陰イオン交換精製方法を利用する一連の精製によって、前記VII因子ポリペプチドの粗製バルクを精製すること;を含み、
ここにおいて、そのような陰イオン交換精製方法の少なくとも一つが、上記で定義されるように行われる。
ここで用いられるように、「VII因子ポリペプチド」という用語は、野生型VII因子(即ち、米国特許第4,784,950号に開示されたアミノ酸配列を有するポリペプチド)並びに野性型VII因子と比較して実質的に同じであるか又は改善された生物活性を示すVII因子の変異体を包含する。「VII因子」という用語は、未切断(酵素前駆体)形態のVII因子、並びに、タンパク分解的に処理されてそれらのそれぞれの生理活性形態にされたVII因子−これはVIIa因子と称される−を包含するよう意図される。典型的には、VII因子は、残基152と153の間で切断されてVIIa因子を産する。「VII因子ポリペプチド」という用語は、変異体を含むポリペプチドをも包含し、そのVIIa因子生物活性は、野性型VIIa因子の活性と比較して実質的に改変されたか又は幾分減少されたものである。それらのポリペプチドは、これに限定されないが、ポリペプチドの生理活性を改変又は混乱させる特異的なアミノ酸配列変化が導入されたVII因子又はVIIa因子を含む。
VII因子ポリペプチドの精製されたバルクに対応する画分を収集した後、溶液中に処方され、これは、バイアルに分配されて凍結乾燥される。商業的に入手可能な、組換え的に製造されたFVIIポリペプチド組成物NovoSeven(登録商標)(Novo Nordisk A/S, Denmark)に相等する最終産物の例証として、1.2 mgの組換えヒトVIIa因子、5.84 mgのNaCl、2.94 mgのCaCl2、2H2O、2.64 mgのGlyGly、0.14 mgのポリソルベート80、及び60.0 mgのマンニトールを含有するバイアル(1.2 mg) が挙げられる。この産物は、使用の前に注入のために、2.0 mLの水(WFI)でpH 5.5に再構成される。再構成されたとき、該タンパク質溶液は、24時間の使用に安定である。
本発明のとおりに有用なVII因子ポリペプチドは、インビトロでの簡単な予備的試験として行うことができる適切なアッセイによって選択されることができる。例えば、本明細書ではVII因子ポリペプチドの活性についての簡単な試験(「インビトロ加水分解アッセイ」と表題を付けた)を記載する。
天然の(野性型) VIIa因子及びVII因子ポリペプチド (いずれもこれ以後「VIIa因子」と称する)の比活性がアッセイされる。それらは、それらの比活性を直接比較するために平行してアッセイされる。該アッセイは、マイクロタイタープレート(MaxiSorp, Nunc, Denmark)中で行われる。色素生産性基質 D-Ile-Pro-Arg-p-ニトロアニリド(S-2288, Chromogenix, Sweden)の終濃度1 mMを、0.1 M NaCl、5 mM CaCl2及び1 mg/mL ウシ血清アルブミンを含有するpH 7.4の50 mM HEPES中のVIIa因子 (終濃度 100 nM)に加える。405 nmでの吸光度をSpectraMaxTM 340プレートリーダー(Molecular Devices, USA)で連続的に測定する。20分のインキュベーションの間に発達した吸光度は、酵素を含まないブランクウェルにおける吸光度を減算した後、VII因子ポリペプチドの活性と野性型VIIa因子の活性の間の比を算出するために用いる:
比=(A405 nm VII因子ポリペプチド)/(A405 nm VIIa因子 野性型)。
天然(野性型)VIIa因子及びVII因子ポリペプチド(いずれも以降「VIIa因子」と称する)は、それらの比活性を直接比較するために平行してアッセイされる。該アッセイは、マイクロタイタープレート(MaxiSorp, Nunc, Denmark)中で実行される。0.1 M NaCl、5 mM CaCl2及び1 mg/mL ウシ血清アルブミンを含有するpH 7.4の100 μLの50 mM HEPES中の、VIIa因子(10 nM)及びX因子(0.8 マイクロM)を、15分インキュベートする。次いで、X因子の切断を、0.1 M NaCl、20 mM EDTA及び1 mg/mL ウシ血清アルブミンを含有するpH 7.4の50 μLの50 mM HEPESを添加して停止する。生成したXa因子の量は、色素生産性基質Z-D-Arg-Gly-Arg-p-ニトロアニリド(S-2765, Chromogenix, Sweden)、終濃度 0.5 mMの添加によって測定される。405 nmでの吸光度が、SpectraMaxTM 340プレートリーダー (Molecular Devices, USA)で連続的に測定される。10分間に発達した吸光度を、FVIIaを含まないブランクウェルにおける吸光度を減算した後、VII因子ポリペプチドと野性型VIIa因子の間のタンパク分解活性の比を算出するために用いる:
比=(A405 nm VII因子ポリペプチド)/(A405 nm VIIa因子 野性型)。
VIIa因子又はVII因子ポリペプチドのトロンビンを生成する能力は、生理学的な濃度で全ての関連する凝固因子及び阻害剤(擬血友病A状態の場合マイナスVIII因子)を含み、並びに、活性化血小板(「Monroe et al. (1997) Brit. J. Haematol. 99, 542-547」の543頁に記載されたようなもの、該参考文献は本明細書に援用される)を含む、アッセイ(アッセイ3)において測定されることもできる。
VII因子ポリペプチドの生物活性もまた、1工程の凝固アッセイ(アッセイ4)を用いて測定され得る。この目的のために、試験されるサンプルは50 mM PIPES-バッファー(pH 7.5)、0.1% BSA中に希釈され、40 μlが、40 μlのVII因子欠損血漿及び10 mM Ca2+及び合成リン脂質を含む80 μlのヒト組換え組織因子と共にインキュベートされる。
本発明における使用に適する精製されたヒトVIIa因子は、好ましくは、例えば「Hagen et al., Proc.Natl.Acad.Sci. USA 83: 2412-2416, 1986」又は欧州特許第0 200 421 (ZymoGenetics, Inc.)に開示されたように、DNA組換え技術によって作られる。
本発明の方法は、以下のように実行することができる:
陰イオン交換物質 (Q-Sepharose FF from Amersham Biosciences)を具備するカラムを、WFI(注入用の水)で洗浄し、続いて、NaCl/Glyglyバッファー(175 mM NaCl及び10 mM Glygly)で平衡化する。
[付記]以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[項1] VII因子ポリペプチドのバルク(bulk)の精製のための、工業規模(industrial-scale)の方法であって、該方法は以下の工程
(a) VII因子ポリペプチドのバルクを、陰イオン交換物質に、該VII因子ポリペプチドのバルクの一部が該陰イオン交換物質へ結合するのを促進する条件下で接触させること;
(b) 前記陰イオン交換物質を、Ca 2+ を閾値XmMまでの濃度で含有する第1の溶出バッファーで溶出すること;及び、
(c) 前記陰イオン交換物質を、Ca 2+ を閾値X mMよりも高い濃度で含有する第2の溶出バッファーで溶出し、VII因子ポリペプチドの精製されたバルクを溶出物として収集すること;を含み、
ここにおいて、前記閾値Xが、前記第1の溶出工程(b)において、前記VII因子ポリペプチドのバルクの少なくとも5重量%が前記陰イオン交換物質から除去され、前記第2の溶出工程(c)において、前記VII因子ポリペプチドのバルクの少なくとも50重量%が該VII因子ポリペプチドの精製されたバルクとして収集可能であるように選択されることを特徴とする方法。
[項2] 前記閾値Xが3〜12 mMの範囲である、項1に記載の方法。
[項3] VII因子ポリペプチドのバルクの精製のための、工業規模の方法であって、該方法は以下の工程
(a) VII因子ポリペプチドのバルクを、陰イオン交換物質に、該VII因子ポリペプチドのバルクの一部が該陰イオン交換物質へ結合するのを促進する条件下で接触させること;
(b) 前記陰イオン交換物質を、Ca 2+ を閾値XmMまでの濃度で含有する第1の溶出バッファーで溶出すること;及び、
(c) 前記陰イオン交換物質を、Ca 2+ を閾値X mMよりも高い濃度で含有する第2の溶出バッファーで溶出し、VII因子ポリペプチドの精製されたバルクを溶出物として収集すること;を含み、
ここにおいて、前記閾値Xが3〜12 mMの範囲であることを特徴とする方法。
[項4] 前記第1の溶出工程(b)が勾配バッファーを用いて行われる、項1〜3の何れか一項に記載の方法。
[項5] 前記勾配バッファーがXに相当する最終Ca 2+ 濃度を有する、項4に記載の方法。
[項6] 前記第2の溶出工程(c)が勾配バッファーを用いて行われる、項1〜5の何れか一項に記載の方法。
[項7] 前記勾配バッファーがちょうどXを超える濃度に相当する初期Ca 2+ 濃度を有する、項6に記載の方法。
[項8] 前記第1の溶出工程(b)及び第2の溶出工程(c)がいずれも勾配バッファーを用いて行われる、項1〜7の何れか一項に記載の方法。
[項9] 前記勾配のCa 2+ の初期濃度が、0〜5 mMの範囲であり、前記勾配のCa 2+ の最終濃度が10〜25 mMの範囲である、項8に記載の方法。
[項10] 前記第1の溶出工程(b)が、1〜7 mMの範囲の(一定)Ca 2+ 濃度を有するバッファーのバッチの形態である第1の溶出バッファーを用いて行われ、前記第2の溶出工程(c)が、8〜25 mMの範囲の(一定)Ca 2+ 濃度を有するバッファーのバッチの形態である第2の溶出バッファーを用いて行われる、項1〜9の何れか一項に記載の方法。
[項11] 前記陰イオン交換物質が強陰イオン交換物質である、項1〜10の何れか一項に記載の方法。
[項12] VII因子ポリペプチドのバルクの生産及び精製のための、工業規模の方法であって、該方法は以下の工程
(i) 細胞培養物中でVII因子ポリペプチドの粗製バルクを生産すること、及び、
(ii) 一以上の陰イオン交換精製方法を利用する一連の精製によって、前記VII因子ポリペプチドの粗製バルクを精製すること;を含み、
ここにおいて、そのような陰イオン交換精製方法の少なくとも一つが、項1〜11の何れか一項で定義されるように行われることを特徴とする方法。
[項13] 前記生産工程(i)が、前記VII因子ポリペプチドの粗製バルクの収量に関して最適化されることを特徴とする、項12に記載の方法。
[項14] 前記細胞培養物中の前記粗製バルクの生産が、7.0〜7.6の範囲のpH値で行われることを特徴とする、項12〜13の何れか一項に記載の方法。
Claims (7)
- 所望の高含有量のシアル酸付加VII因子ポリペプチド構造を有するVII因子ポリペプチドのバルクの精製のための、工業規模の方法であって、該方法は以下の工程
(a) VII因子ポリペプチドのバルクを、陰イオン交換物質に、該VII因子ポリペプチドのバルクの一部が該陰イオン交換物質へ結合するのを促進する条件下で接触させること;
(b) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値XmMまでの濃度で含有する第1の溶出バッファーで溶出すること;及び、
(c) 前記陰イオン交換物質を、Ca2+ を閾値X mMよりも高い濃度で含有する第2の溶出バッファーで溶出し、VII因子ポリペプチドの精製されたバルクを溶出物として収集すること;を含み、
ここにおいて、前記閾値Xが3〜12 mMの範囲であり、
前記陰イオン交換物質は強陰イオン交換物質であり、
前記第1の溶出工程(b)が勾配バッファーを用いて行われることを特徴とする方法。 - 前記勾配バッファーがXに相当する最終Ca2+ 濃度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の溶出工程(c)が勾配バッファーを用いて行われる、請求項1〜2の何れか一項に記載の方法。
- 前記勾配バッファーがちょうどXを超える濃度に相当する初期Ca2+ 濃度を有する、請求項3に記載の方法。
- 前記第1の溶出工程(b)及び第2の溶出工程(c)がいずれも勾配バッファーを用いて行われる、請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
- 前記勾配のCa2+の初期濃度が、0〜5 mMの範囲であり、前記勾配のCa2+ の最終濃度が10〜25 mMの範囲である、請求項5に記載の方法。
- VII因子ポリペプチドのバルクの生産及び精製のための、工業規模の方法であって、該方法は以下の工程
(i) 細胞培養物中でVII因子ポリペプチドの粗製バルクを生産すること、及び、
(ii) 一以上の陰イオン交換精製方法を利用する一連の精製によって、前記VII因子ポリペプチドの粗製バルクを精製すること;を含み、
ここにおいて、そのような陰イオン交換精製方法の少なくとも一つが、請求項1〜6の何れか一項で定義されるように行われることを特徴とする方法。
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