JP6549126B2 - 生成された溶液からのモックウイルス粒子の除去を定量するための方法およびキット - Google Patents
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Description
本発明は、精製技術によって溶液を加工処理する結果として、その溶液から除去されるモックウイルス粒子(MVP)の量を定量するための方法に関する。この方法は、MVPを溶液に添加する工程、上記溶液を精製技術によって加工処理する工程、および次いで、上記溶液から除去されるMVPの量を定量する工程を包含する。本発明はまた、上記方法とともに使用され得るキットに関する。このキットは、好ましくは、MVPの少なくとも1種のストック溶液および少なくとも1種の定量溶液を含む。
生物薬学的生成物(例えば、モノクローナル抗体、組換えタンパク質、ワクチン、血液派生物および動物生成物)は、感染性ウイルスを伝播するリスクがある(Burnouf, 2005; Aranha, 2011)。これは、生物薬学的製造のために使用される供給源物質に存在している内因性ウイルス、または製造の間に、生物薬剤含有溶液を汚染する外因性の「偶発的な」ウイルスのリスクのいずれかに起因する(Kerr, 2010)。結果として、生物薬学的生成物の製造者は、十分なウイルスクリアランス工程をそれらの製造プロセスの中に組み込むことおよびしっかりとしたウイルスクリアランスデータを提供することによってこれら工程を確証することを、国際監督機関によって要求されている(EMEA, 2008; EMEA, 2008; ICH, 1997; ICH, 998; FDA, 1997)。
本発明は、精製技術によって溶液を加工処理する結果として、上記溶液から除去されるモックウイルス粒子(MVP)の量を定量するための方法に関する。上記方法の工程は、以下を包含する;MVPを溶液に添加する工程、上記溶液を精製技術によって加工処理する工程、および上記溶液から除去されるMVPの量を定量する工程。好ましい実施形態において、上記MVPが添加される溶液は、目的の生物物質を含む。さらにより好ましい実施形態において、上記目的の生物物質は、抗体、非抗体タンパク質、ワクチン、核酸生成物、血液もしくは血漿派生物である。別のさらにより好ましい実施形態において、上記目的の生物物質は、ヒト細胞、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、ハイブリドーマ細胞、酵母細胞、または細菌細胞を利用する、細胞培養プロセスまたは発酵プロセスによって生成される。別のさらにより好ましい実施形態において、上記溶液に存在する目的の生物物質は、上記精製技術によるその溶液の加工処理によって精製される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
溶液から除去されるMVPの量を定量するための方法であって、ここで該方法は、
a)MVPを溶液に添加する工程;
b)精製技術によって該溶液を加工処理する工程;および
c)該溶液から除去されるMVPの量を定量する工程、
を包含する、方法。
(項目2)
工程(a)において、前記溶液は、目的の生物物質を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記目的の生物物質は、抗体、非抗体タンパク質、ワクチン、核酸生成物、および血液もしくは血漿派生物である、項目2に記載の方法。
(項目4)
前記目的の生物物質は、プロセスによって生成され、ここで該プロセスは、細胞培養プロセスもしくは発酵プロセスのいずれかであり、該プロセスは、ヒト細胞、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、ハイブリドーマ細胞、酵母細胞、もしくは細菌細胞を利用する、項目2または3のいずれかに記載の方法。
(項目5)
前記目的の生物物質は、項目1の工程(b)によって精製される、項目2〜4のいずれか1項に記載の方法。
(項目6)
前記精製技術は、クロマトグラフィー、濾過、限外濾過、遠心分離、もしくはウイルス不活性化技術である、項目1〜5のいずれか1項に記載の方法。
(項目7)
工程(a)において、前記溶液中のMVPの量は、工程(b)の後の溶液中のMVPの量より多い、項目1〜6のいずれか1項に記載の方法。
(項目8)
前記MVPは、ウイルスキャプシドタンパク質、ウイルスエンベロープタンパク質、またはウイルスキャプシドタンパク質およびウイルスエンベロープタンパク質の両方を含む、項目1〜7のいずれか1項に記載の方法。
(項目9)
前記ウイルスキャプシドタンパク質もしくはウイルスエンベロープタンパク質は、細菌、酵母、植物、昆虫細胞、動物もしくはヒト細胞で生成される、項目8に記載の方法。
(項目10)
ウイルスキャプシドタンパク質もしくはウイルスエンベロープタンパク質は、ParvoviridaeもしくはRetroviridaeの供給源に由来する、項目8または9のいずれかに記載の方法。
(項目11)
前記ウイルスキャプシドタンパク質もしくはウイルスエンベロープタンパク質は、異種エピトープをさらに含む、項目8〜10のいずれか1項に記載の方法。
(項目12)
前記MVPは、インビトロ核酸を含む、項目1〜11のいずれか1項に記載の方法。
(項目13)
溶液から除去されるMVPの量を定量する工程は、ELISA法、PCR法、ナノ画像化法、蛍光法、酵素法、顕微鏡法、分光光度法、透過型電子顕微鏡(TEM)法、もしくはウェスタンブロット分析法を含む、溶液中のMVPの量を決定するための定量技術の使用を包含する、項目1〜12のいずれか1項に記載の方法。
(項目14)
前記定量技術は、キャプシドタンパク質エピトープ、エンベロープタンパク質エピトープもしくは前記MVPの表面に存在する異種エピトープに結合し得る抗体を使用する、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記定量技術は、前記MVPに結合したリンカー分子に結合し得る抗体を使用する、項目13に記載の方法。
(項目16)
前記定量技術は、前記MVPに結合した分子および該分子に結合し得る抗体もしくは該分子に結合される核酸セグメントに結合し得るプライマーを使用する、項目13に記載の方法。
(項目17)
前記定量技術は、前記MVP内に含まれるインビトロ核酸配列に結合し得るプライマーを使用する、項目13に記載の方法。
(項目18)
前記方法は、
a)MVPの第2の種を前記溶液に添加する工程;
b)該溶液を精製技術によって加工処理する工程;および
c)該溶液から除去される該MVPの第2の種の量を定量する工程、
をさらに包含する、項目1〜17のいずれか1項に記載の方法。
(項目19)
前記MVPの第1の種および前記MVPの第2の種は、同時にもしくは逐次的に、前記溶液に添加される、項目18に記載の方法。
(項目20)
MVPの2種以上のさらなる種は、前記溶液に添加される、項目18または19のいずれかに記載の方法。
(項目21)
a)MVPのストック溶液を含む少なくとも1個の容器;
b)定量溶液を含む少なくとも1個の容器、
を含む、キット。
(項目22)
前記定量溶液は、MVPに、またはMVPに結合され得る分子に結合し得る抗体を含む、項目21に記載のキット。
(項目23)
前記キットは、MVPに、またはMVPに結合され得る分子に結合し得る前記抗体に結合し得る第2の抗体の溶液をさらに含む、項目21または22のいずれかに記載のキット。
(項目24)
前記抗体は、酵素と結合体化される、項目21または22のいずれかに記載のキット。
(項目25)
前記第2の抗体は、酵素と結合体化される、項目23に記載のキット。
(項目26)
前記キットは、MVPに結合し得る固定化された抗体または分子を含むELISAプレートをさらに含む、項目21〜25のいずれか1項に記載のキット。
(項目27)
前記定量溶液は、インビトロ核酸配列またはMVPに結合され得る分子に結合した核酸のセグメントに結合し得るプライマーを含む、項目21〜26のいずれか1項に記載のキット。
(項目28)
前記キットは、MVPに結合し得る分子の溶液をさらに含む、項目21〜27のいずれか1項に記載のキット。
(項目29)
ELISA法もしくはPCR法を行うためのさらなる試薬が前記キット中に含まれる、項目21〜28のいずれか1項に記載のキット。
本発明において、用語「モックウイルス粒子(MVP)」とは、合成的に生成され(例えば、組換え発現されたかもしくは化学合成された)ウイルスキャプシドタンパク質、ウイルスエンベロープタンパク質、またはウイルスキャプシドタンパク質およびエンベロープタンパク質から構成される、非感染性で非複製性のアセンブリされたユニットをいう。MVPは、天然において見出されるウイルス粒子(生ウイルス粒子、天然では感染する能力が失われた天然に見出されるウイルス粒子、もしくはインビトロで感染する能力を失ったウイルス粒子(例えば、「紫外線照射された」か、「熱で死滅させた」か、または「熱不活性化」されたウイルス粒子)が挙げられるが、これらに限定されない)には言及しない。従って、MVPの合成的性質は、当該分野で使用されるウイルス粒子の他の形態と比較して、それらが産業的状況において容易に生成および使用される能力を提供する。用語「ウイルスキャプシドタンパク質」とは、そのゲノムの周りに殻を含む任意のウイルスのタンパク質をいう。用語「ウイルスエンベロープタンパク質」とは、キャプシドタンパク質の殻を覆い、ウイルスの外側の層の一部になる任意のウイルスタンパク質をいう。ある種のウイルスキャプシドタンパク質およびエンベロープタンパク質は、具体的なウイルス分類学上の科内のウイルスに一般的にあることが公知である。MVPは、これらウイルスの科内に由来する特定のウイルスに生理化学的に似たユニットを生じるそれらの科のキャプシドタンパク質もしくはエンベロープタンパク質から生成され得る。しかし、アセンブリされたMVPユニットは、これらウイルスに対する遺伝的類似性を欠く(MVPは、いかなる核酸をも含む可能性がない)。主要なウイルスキャプシドタンパク質およびエンベロープタンパク質の例(当該分野でいわれるこれらタンパク質の共通名)およびそれらの関連づけられるウイルスの科は、それらタンパク質のうちの1種以上からアセンブリされ得る例示的なMVPとともに、以下の表1に列挙される(Fauquet et. al, 2005)。
マウス微小ウイルス(MMV)は、脊椎動物宿主に感染する科Parvoviridaeに属する1本鎖DNA含有ウイルスである。マウス微小ウイルスキャプシドタンパク質遺伝子、VP2は、MVPを生成するためにバキュロウイルス発現系を使用して、クローニングおよび発現され得る(Hernando, 2000)。MMV MVPをクローニングおよび発現するために、上記キャプシドタンパク質遺伝子VP2を、公開されたMMV VP2配列テンプレート(GenBank J02275.1, ヌクレオチド2794〜4557, 配列番号4)から合成した。特定のコドンを、この合成の間に最適化して、翻訳効率を高めた(配列番号5)。得られたアミノ酸配列(配列番号6)は、その公開されたVP2配列(GenBank AAA67114.1, 配列番号7)に100%相同であった。上記遺伝子を、クローニングベクターpUC57へと挿入し、このベクターから、上記遺伝子をpFastBac発現ベクターへとサブクローニングした。次いで、このベクターを使用して、DH10Bac細胞を形質転換した。陽性クローンをスクリーニングした後、バクミドDNAを使用して、Sf9細胞をトランスフェクトした。MMV VP2遺伝子を有する組換えバキュロウイルスを、Sf9細胞培養上清から集めた。次いで、その元の組換えバキュロウイルスストックを増幅させ、感染後4日目で集めた。このストックを、10% FBSを補充したGrace培地中で培養し、次いで、これを使用して、感染多重度4.0でSf9細胞をトランスフェクトした。次いで、細胞を、感染後3日目で採取し、溶解緩衝液中に再懸濁した。次いで、この懸濁物を3回、凍結および融解した。可溶性溶解物を、遠心分離によって回収し、次いで、その得られたMVPの精製を、公開されたプロトコル(Hernando, 2000)に従って行った。塩化セシウム密度勾配分画後のMVPの純度を、SDS−PAGEとクーマシーブルー染色(図1)およびウェスタンブロット分析(示さず)によって決定した。その結果に基づいて、画分をプールして、MMV MVPストック溶液を形成した。MMV MVPストック溶液の可視化および濃度決定を、透過型電子顕微鏡とネガティブ染色(図2)によって行った。
MMV MVPを、その構造の表面上に異種エピトープを呈示するように作製し得るので、従って、MVP定量のための標的として使用し得る。異種エピトープを呈示するMMV MVPをクローニングするために、MMV VP2遺伝子の天然のヌクレオチド配列を、まず合成すると同時に(GenBank J02275.1、ヌクレオチド2794〜4557、配列番号4をテンプレートとして使用)、特定のコドンを最適化して、翻訳効率を高めた(配列番号5)。次いで、この配列にアミノ酸2位で変異誘発を受けさせた(配列番号8)ところ、strep IIタグ(配列番号9)を含む10アミノ酸配列の挿入を含むアミノ酸配列を生じた。次いで、その同じ方法および手順を、実施例1から利用して、異種エピトープ(strep IIタグ)含有MVPストック溶液をクローニング、発現、精製および生成した。塩化セシウム密度勾配分画後のMVPの純度を、SDS−PAGEとクーマシーブルー染色(図3)およびウェスタンブロット分析(示さず)によって決定した。その結果に基づいて、画分をプールして、異種エピトープMMV MVPストック溶液を形成した。その得られたストック溶液の可視化および濃度決定を、透過型電子顕微鏡とネガティブ染色によって行った(図4)。その得られたMVPがstrep IIタグを呈示したというさらなる確認を、streptactinおよび上記タグに対するmAbを利用するELISAアッセイによって行った(データは示さず)。
XMRV env遺伝子およびgag遺伝子を共発現するAd5ベクターでの細胞の感染が、非感染性粒子の生成をもたらすことが、以前示された(Makarova, 2011)。第1に、上記XMulV gag遺伝子およびenv遺伝子は、テンプレートとしてのこれらの遺伝子の公開された配列を使用してカスタム合成し得る(それぞれ、GenBankアクセッション番号JF908817.1、ヌクレオチド546〜2156、配列番号10、およびアクセッション番号K02730.1、ヌクレオチド291〜2225、配列番号11)。次いで、上記核酸配列を、pUC57ベクターへとクローニングし得る。次に、上記env配列を、pDP1シャトルベクターのCMV駆動発現カセットへとサブクローニングし得、上記gag配列を、その同じベクターのMCMV駆動発現カセットへとクローニングし得、結果、pDP1−XMuLVenvgagが生じる。次いで、293−AD細胞を共トランスフェクトする前に、上記pDP1−XMuLVenvgagプラスミドを直線状にし、pAdEasy−1プラスミドと混合して、組換えAd5−XMuLVを生成し得る。上記組換えアデノウイルスを、塩化セシウム勾配上での二重遠心分離によって精製し得る。MVPストック溶液を生成するために、Mv1Lu細胞を、ウイルス吸収(virus absorption)のためにAd5−XMuLVで感染させ得る。次いで、培養培地を感染の48時間後に集め、0.45mmフィルタに通過させ、スクロース勾配による超遠心分離によって濃縮/精製し得る。
XMuLV MVPを、その構造の表面上に異種エピトープを含むように、Suomalainen et al., 1994で考察される方法によって作製し得る。あるいは、上記XMuLV gag遺伝子および/もしくはenv遺伝子(それぞれ、GenBankアクセッション番号JF908817.1、ヌクレオチド546〜2156、配列番号10、およびアクセッション番号K02730.1、ヌクレオチド291〜2225、配列番号11)のいずれかのヌクレオチド配列を、異種タグ(例えば、astrep−タグ(アミノ酸配列WSHPQFEK(配列番号1))、Flagタグ(アミノ酸配列DYKDDDDK(配列番号2))もしくはHisタグ(アミノ酸配列HHHHHH(配列番号3))が挙げられるが、これらに限定されない)の配列を含むように合成し得る。クローニング、発現、および精製は、上記の実施例3に記載されるとおりに起こり得る。
1片の核酸を含むXMuLV MVPを生成するために、XMuLV gagタンパク質および/もしくはenvタンパク質を、第1に、実施例4に記載されるように哺乳動物細胞から発現させ得る。次いで、核酸(これは、DNAもしくはRNAであり得る)を含めるためのXMuLV gagタンパク質および/もしくはenvタンパク質のインビトロアセンブリを、以下の公開されたプロトコル(Gross et al., 1997; Yu et al., 2001)に従って行い得る。
モノクローナル抗体(mAb1)を含むNS0採取細胞培養流体を、貯蔵の−80℃から融解した。上記材料を、pH7.5へと1M Trisで滴定し、次いで、0.22μmフィルタに通して濾過した。異種strep IIタグエピトープを呈示するVP2キャプシドタンパク質の60コピーを含む、100マイクロリットルのMMV MVPストック溶液(濃度1×109 MVP/ml)を、10mlの上記mAb1プロセス溶液に添加した(1% v/v添加)。よって、上記プロセス溶液は、9.9×106 MVP/ml((0.1ml×1×109 MVP/ml)/10.1ml)の濃度を有した。次に、0.66cm×2cm Qセファロースファストフローカラムを、業者が推奨する仕様(GE healthcare)に詰めて、AKTA explorerを使用して、流速60cm/時で50mM Tris−HCl、50mM NaCl(pH7.5)を用いて平衡化した。平衡化後に、MVPを含むプロセス溶液の10.1mlを、60cm/時でカラムを通してロードした。プロセス収集物を、タンパク質のフロースルーを示すUV280追跡として採取した。上記収集物の200μlサンプルを採取した。
Y=0.0525ln(x)+0.1235
モノクローナル抗体を含むバイオテクノロジープロセスに由来する溶液は、当該分野でよく知られている方法を使用して、タンパク質アフィニティクロマトグラフィーカラムおよびイオン交換クロマトグラフィーカラムによって精製され得る。上記溶液は、−80℃で数カ月間凍結され、次いで、融解され、0.22μmフィルタに通して濾過され得る。次いで、XMuLV MVPストック溶液の12.5mlは、上記濾過されたプロセス溶液の250mlの中へとピペットで移される(5% スパイク v/v)。このMVPが添加されたプロセス溶液のうちの1mlサンプルを、後の定量のためにとっておく。次いで、上記プロセス溶液(ここではXMuLV MVPを含む)を、30psiでVproパルボウイルスフィルタに通して加圧し、その濾液を集める。この濾液(プロセス収集物)の1mlサンプルを採取する。
Claims (16)
- 目的の生物物質を含む溶液から除去されるモックウイルス粒子(MVP)の量を定量するための方法であって、ここで該方法は、
a)MVPを溶液に添加する工程であって、該溶液は、抗体、非抗体タンパク質、ワクチン、核酸生成物、および血液もしくは血漿派生物からなる群より選択される目的の生物物質を含み、該MVPは、ウイルスキャプシドタンパク質および/またはエンベロープタンパク質を含む、非感染性で非複製性のアセンブリされたユニットであり、該MVPは、該キャプシドタンパク質および/またはエンベロープタンパク質が由来する特定のウイルスに生理化学的に似ている、工程;
b)精製技術によって該溶液を加工処理して該目的の生物物質を精製する工程;および
c)該溶液から除去されるMVPの量を定量する工程、
を包含する、方法。 - 前記目的の生物物質は、プロセスによって生成され、ここで該プロセスは、細胞培養プロセスもしくは発酵プロセスのいずれかであり、該プロセスは、ヒト細胞、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、ハイブリドーマ細胞、酵母細胞、もしくは細菌細胞を利用する、請求項1に記載の方法。
- 前記精製技術は、クロマトグラフィー、濾過、限外濾過、遠心分離、もしくはウイルス不活性化である、請求項1または2に記載の方法。
- 工程(a)において、前記溶液中のMVPの量は、工程(b)の後の溶液中のMVPの量より多い、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記MVPは、
(i)インビトロ核酸を含む;かつ/または
(ii)ウイルスキャプシドタンパク質、ウイルスエンベロープタンパク質、またはウイルスキャプシドタンパク質およびウイルスエンベロープタンパク質の両方を含み、該ウイルスキャプシドタンパク質もしくはウイルスエンベロープタンパク質は、細菌、酵母、植物、昆虫細胞、動物もしくはヒト細胞で生成される、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記ウイルスキャプシドタンパク質もしくはウイルスエンベロープタンパク質は、ParvoviridaeもしくはRetroviridaeの供給源に由来する、請求項5の(ii)に記載の方法。
- 前記ウイルスキャプシドタンパク質もしくはウイルスエンベロープタンパク質は、異種エピトープをさらに含む、請求項5または6に記載の方法。
- 前記MVPは、インビトロ核酸を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 溶液から除去されるMVPの量を定量する工程は、ELISA法、PCR法、ナノ画像化法、蛍光法、酵素法、顕微鏡法、分光光度法、透過型電子顕微鏡(TEM)法、もしくはウェスタンブロット分析法を含む、溶液中のMVPの量を決定するための定量技術の使用を包含する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記定量技術は、
(i)キャプシドタンパク質エピトープ、エンベロープタンパク質エピトープもしくは前記MVPの表面に存在する異種エピトープに結合し得る抗体を使用する、または
(ii)前記MVPに結合したリンカー分子に結合し得る抗体を使用する、または
(iii)前記MVPに結合した分子および該分子に結合し得る抗体もしくは該分子に結合される核酸セグメントに結合し得るプライマーを使用する、または、
(iv)前記MVP内に含まれるインビトロ核酸配列に結合し得るプライマーを使用する、
請求項9に記載の方法。 - 溶液から除去されるモックウイルス粒子(MVP)の量を定量するためのキットであって、ここで該キットは、
a)MVPのストック溶液を含む少なくとも1個の容器であって、該MVPは、ウイルスキャプシドタンパク質および/またはエンベロープタンパク質を含む、非感染性で非複製性のアセンブリされたユニットであり、該MVPは、該キャプシドタンパク質および/またはエンベロープタンパク質が由来する特定のウイルスに生理化学的に似ている、容器;
b)定量溶液を含む少なくとも1個の容器であって、該定量溶液は、MVP、インビトロ核酸、MVPに結合した分子、または該分子に結合した核酸に結合し得る薬剤を含む、容器
を含む、キット。 - 前記定量溶液は、MVPに、または該MVPに結合され得る分子に結合し得る抗体を含み、前記キットは、該MVPに、または該MVPに結合され得る分子に結合し得る前記抗体に結合し得る第2の抗体の溶液をさらに含む、請求項11に記載のキット。
- 前記MVPに、または該MVPに結合され得る分子に結合し得る抗体は、酵素と結合体化される、かつ/または前記第2の抗体は、酵素と結合体化される、請求項11または12に記載のキット。
- 前記キットは、前記MVPに結合し得る固定化された抗体または分子を含むELISAプレートをさらに含む、請求項11〜13のいずれか1項に記載のキット。
- 前記定量溶液は、インビトロ核酸配列または前記MVPに結合され得る分子に結合した核酸のセグメントに結合し得るプライマーを含む、請求項11〜14のいずれか1項に記載のキット。
- 前記キットは、前記MVPに結合し得る分子の溶液をさらに含む、請求項11〜15のいずれか1項に記載のキット。
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