JP6665104B2 - 配合培地粉末製剤および細胞培養用液体培地の調製方法 - Google Patents

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Description

電子的に提出された資料の参照による組み込み
本明細書と同時に提出され、2014年4月10日に作成された「sequence_listing_ST25.txt」と名付けられた1つの(66,989バイトのASCII(Text))ファイルとして特定されるコンピューター読み取り可能な配列表は、参照によりその全体が本明細書中に組み込まれる。
技術分野
本発明は、細胞生物学および細胞培養の分野に関する。
培養中に真核生物細胞を増殖させるための様々な培地が、文献中に記載され、市販されている。細胞培養培地は、細胞の生存、増殖およびタンパク質発現に必須の好適なpHおよび浸透圧および栄養分を細胞に提供するように機能する。
いくつかの通例の基礎培養培地の例は、RPMI Media 1640、Medium 199、Minimal Essential Medium(最小必須培地、MEM)培地(付着哺乳動物細胞の増殖のための「最小の」培地)、CO非存在下での増殖のためのLeibovitz(リーボビッツ)培地、Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium(ダルベッコ改変イーグル培地)およびHam’s F12 Medium(ハムF12培地)である。様々な培地は、正確なアミノ酸、ビタミン、有機塩、微量元素、ならびに培養細胞の増殖(および培養細胞によるタンパク質発現)を促進する他の有機化合物という点で異なる成分を含有することで、互いに区別される。
最適な細胞培養培地の開発は著しく重要であるが、その理由は、様々な成分の変化が予想できない細胞増殖の改善、増殖速度の向上、高細胞密度までの増殖、細胞分化のステージおよび量の制御の改善、タンパク質分泌の増加、表現型安定性および遺伝的安定性の向上ならびに多くの細胞種についての老化の排除を導くことがあるためであり、これらの全ては商業的規模で組換えタンパク質を生産するときに必然の性質である。
細胞培養培地の調製は、とりわけ商業的環境において複雑であり、通常、多数のストック溶液および粉末の貯蔵、輸送、調製および保存ならびに順次のバッチ化を必要とする。培地調製における数多くのプロセスステップおよび成分は、効率を下げてコストを上昇させており;それらはまたばらつきを持ち込むこともあり、結果として細胞の増殖およびタンパク質生産に影響を与えることがある。水和もまた克服への著しい障害であるが、その理由は、より多くの成分が培地製剤に加えられると、組成物の豊かさおよび複雑性ならびに様々な成分間での相互作用が原因で、均一な混合物および最適な浸透圧を達成するために成分を完全に水和して溶解することがより難しく予測できないものになるためである。この理由のため、いくつかの成分は、複雑な培地製剤においてしばしば別々に水和される。しかしながら、これは生産時のコストおよび複雑性の増加をもたらす。
したがって、完全に水和した液体培地中での正しい組成ならびに同様の細胞培養性能および組換えタンパク質生産を維持しながら複雑性を減らしてコストを下げるため、改良された/さらに配合された乾燥培地粉末(DMP)製剤およびそれを作製する方法へのニーズが当該技術分野においてなお存在する。
1の態様において、本発明は、基礎培地粉末および細胞培養培地補充物を含む配合細胞培養培地粉末製剤であって、細胞培養培地補充物が1または複数の塩;1または複数の増殖因子;1または複数の無機イオン;アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンのうちの1または複数を含むアミノ酸補充物;1または複数のバッファー;ならびに1または複数の消泡剤を含む、前記配合細胞培養培地粉末製剤を提供する。
いくつかの実施形態において、基礎培地粉末は、Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium(ダルベッコ改変イーグル培地)、Ham’s Medium F12(ハム培地F12)、Eagle’s Minimal Essential Medium(イーグル最小必須培地)、RPMI 1640 Medium、Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium(ダルベッコ改変イーグル培地)/Ham’s F12 Medium(ハムF12培地)(DMEM/F−12;1:1の比)およびそれらの組み合わせまたは改変物を含む。
いくつかの実施形態において、基礎培地粉末は、以下の成分のうちの1もしくは複数またはそれらの組み合わせを含む:ビオチン、塩化カルシウム、塩化コリン、シアノコバラミン(B12)、D+マンノース、D−パントテン酸カルシウム、ブドウ糖(無水)、DL−アルファ−リポ酸、硝酸第二鉄9HO、硫酸第一鉄7HO、葉酸、グリシン、ヒポキサンチン、I−イノシトール、L−アラニン、L−アルギニン、L−アスパラギン、L−アスパラギン酸、L−システインHCl HO、L−シスチン2HCl、L−グルタミン酸(無水)、L−グルタミン、L−グルタチオン、L−ヒスチジンFB、L−ヒスチジンHCl、L−イソロイシン、L−ロイシン、L−リジン、L−メチオニン、L−フェニルアリン(phenylaline)、L−プロリン、L−セリン、L−スレオニン、L−トリプトファン、L−チロシン、L−バリン、塩化マグネシウム、無水硫酸マグネシウム、ナイアシンアミド、O−ホスホリル−エタノールアミン、塩化カリウム、プトレッシン2HCl、ピリドキサールHCl、ピリドキシンHCl、リボフラビン、塩化ナトリウム、一塩基性リン酸ナトリウムHO、無水二塩基性リン酸ナトリウム、ピルビン酸ナトリウム、チアミンHCl、チミジン、硫酸亜鉛7HO、硫酸銅、二酸化セレン、リノール酸、ベータ−メルカプトエタノールおよびエタノールアミン遊離塩基FB。
いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、基礎培地粉末の濃度は8〜30g/Lである。いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、基礎培地粉末の濃度は12〜14g/Lである。いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、基礎培地粉末の濃度は約13g/Lである。
いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤は、pH指示薬をさらに含む。いくつかの実施形態において、pH指示薬はPhenol Red Na(フェノールレッドNa)であり、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、Phenol Red Na(フェノールレッドNa)は約0.001から約0.02g/Lの濃度で存在する。いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、Phenol Red Na(フェノールレッドNa)は約0.0069g/Lの濃度で存在する。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際に、基礎培地粉末成分は以下の終濃度を提供する:
i) 0.0003〜0.003g/L ビオチン;
ii) 0.035〜0.33g/L 塩化カルシウム;
iii) 0.003〜0.03g/L 塩化コリン;
iv) 0.0002〜0.002g/L シアノコバラミン(B12);
v) 1〜10g/L D+マンノース;
vi) 0.001〜0.01g/L D−パントテン酸カルシウム;
vii) 0.3〜3.0g/L ブドウ糖(無水);
viii) 0.00003〜0.0003g/L DL−アルファ−リポ酸;
ix) 0.00002〜0.00015g/L 硝酸第二鉄9HO;
x) 0.0001〜0.0015g/L 硫酸第一鉄7HO;
xi) 0.001〜0.01g/L 葉酸;
xii) 0.007〜0.20g/L グリシン;
xiii) 0.001〜0.01g/L ヒポキサンチン2Na;
xiv) 0.005〜0.05g/L I−イノシトール;
xv) 0.003〜0.03g/L L−アラニン;
xvi) 0.08〜1.4g/L L−アルギニン;
xvii) 0.006〜0.16g/L L−アスパラギン;
xviii) 0.005〜0.10g/L L−アスパラギン酸;
xix) 0.005〜0.05g/L L−システインHCl HO;
xx) 0.02〜0.2g/L L−シスチン2HCl;
xxi) 0.005〜0.15g/L L−グルタミン酸(無水);
xxii) 0.02〜1.5g/L L−グルタミン;
xxiii) 0.0003〜0.003g/L L−グルタチオン;
xxiv) 0.02〜0.2g/L L−ヒスチジンHCl;
xxv) 0.03〜0.9g/L L−イソロイシン;
xxvi) 0.03〜0.9g/L L−ロイシン;
xxvii) 0.05〜1.5g/L L−リジン;
xxviii) 0.01〜0.3g/L L−メチオニン;
xxix) 0.02〜0.6g/L L−フェニルアリン(phenylaline);
xxx) 0.008〜0.25g/L L−プロリン;
xxxi) 0.009〜0.25g/L L−セリン;
xxxii) 0.03〜0.9g/L L−スレオニン;
xxxiii) 0.006〜0.16g/L L−トリプトファン;
xxxiv) 0.03〜0.9g/L L−チロシン2Na 2HO;
xxxv) 0.03〜0.9g/L L−バリン;
xxxvi) 0.01〜0.18g/L 塩化マグネシウム;
xxxvii) 0.02〜0.12g/L 無水硫酸マグネシウム;
xxxviii) 0.001〜0.01g/L ナイアシンアミド;
xxxix) 0.0005〜0.005g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
xl) 0.1〜1.0g/L 塩化カリウム;
xli) 0.00002〜0.0002g/L プトレッシン2HCl;
xlii) 0.001〜0.01g/L ピリドキサールHCl;
xliii) 0.00001〜0.0001g/L ピリドキシンHCl、
xliv) 0.0001〜0.001g/L リボフラビン、
xlv) 2.0〜15g/L 塩化ナトリウム、
xlvi) 0.02〜0.2g/L 一塩基性リン酸ナトリウムHO、
xlvii) 0.02〜0.2g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム、
xlviii) 0.015〜0.15g/L ピルビン酸ナトリウム、
xlix) 0.001〜0.01g/L チアミンHCl、
l) 0.0001〜0.001g/L チミジン、
li) 0.00015〜0.0015g/L 硫酸亜鉛7HO、
lii) 0.0000006〜0.000006g/L 硫酸銅5HO、
liii) 0.0000005〜0.000008g/L 二酸化セレン、
liv) 0.00001〜0.0001g/L リノール酸、
lv) 0.0001〜0.001g/L ベータ−メルカプトエタノール;および
lvi) 0.0003〜0.005g/L エタノールアミンFB。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際に、基礎培地粉末成分は以下の終濃度を提供する:
i) 約0.001g/L ビオチン;
ii) 約0.11665g/L 塩化カルシウム;
iii) 約0.00998g/L 塩化コリン;
iv) 約0.00068g/L シアノコバラミン(B12);
v) 約3g/L D+マンノース;
vi) 約0.00312g/L D−パントテン酸カルシウム;
vii) 約1g/L ブドウ糖(無水);
viii) 約0.000103g/L DL−アルファ−リポ酸;
ix) 約0.00005g/L 硝酸第二鉄9HO;
x) 約0.000417g/L 硫酸第一鉄7HO;
xi) 約0.00366g/L 葉酸;
xii) 約0.02626g/L グリシン;
xiii) 約0.0027g/L ヒポキサンチン2Na;
xiv) 約0.01451g/L I−イノシトール;
xv) 約0.01336g/L L−アラニン;
xvi) 約0.27435g/L L−アルギニン;
xvii) 約0.0225g/L L−アスパラギン;
xviii) 約0.01995g/L L−アスパラギン酸;
xix) 約0.01756g/L L−システインHCl HO;
xx) 約0.06256g/L L−シスチン2HCl;
xxi) 約0.02206g/L L−グルタミン酸(無水);
xxii) 約0.73g/L L−グルタミン;
xxiii) 約0.001g/L L−グルタチオン;
xxiv) 約0.07348g/L L−ヒスチジンHCl;
xxv) 約0.1057g/L L−イソロイシン;
xxvi) 約0.11096g/L L−ロイシン;
xxvii) 約0.16385g/L L−リジン;
xxviii) 約0.03224g/L L−メチオニン;
xxix) 約0.06748g/L L−フェニルアリン(phenylaline);
xxx) 約0.02875g/L L−プロリン;
xxxi) 約0.03676g/L L−セリン;
xxxii) 約0.10156g/L L−スレオニン;
xxxiii) 約0.01902g/L L−トリプトファン;
xxxiv) 約0.10771g/L L−チロシン2Na 2HO;
xxxv) 約0.09866g/L L−バリン;
xxxvi) 約0.028g/L 塩化マグネシウム;
xxxvii) 約0.04884g/L 無水硫酸マグネシウム;
xxxviii) 約0.00302g/L ナイアシンアミド;
xxxix) 約0.0014g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
xl) 約0.31182g/L 塩化カリウム;
xli) 約0.000081g/L プトレッシン2HCl;
xlii) 約0.003g/L ピリドキサールHCl;
xliii) 約0.000031g/L ピリドキシンHCl、
xliv) 約0.000319g/L リボフラビン、
xlv) 約6.1234g/L 塩化ナトリウム、
xlvi) 約0.0625g/L 一塩基性リン酸ナトリウムHO、
xlvii) 約0.07099g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム、
xlviii) 約0.055 ピルビン酸ナトリウム、
xlix) 約0.00317g/L チアミンHCl、
l) 約0.000364g/L チミジン、
li) 約0.000432g/L 硫酸亜鉛7HO、
lii) 約0.00000125g/L 硫酸銅5HO、
liii) 約0.00000222g/L 二酸化セレン、
liv) 約0.000042g/L リノール酸、
lv) 約0.00039065g/L ベータ−メルカプトエタノール;および
lvi) 約0.0012g/L エタノールアミンFB。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際に、細胞培養培地補充物のうちの1または複数の塩は塩化マグネシウムを0.5〜5g/Lの濃度で含む。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際の塩化マグネシウムの濃度は約1.428g/Lである。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物は、組換えインスリンを増殖因子として含む。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のインスリンの濃度は0.5〜15mg/Lである。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のインスリンの濃度は約3mg/Lである。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物のうちの1または複数の無機イオンは、モリブデン酸アンモニウム、硫酸カリウムクロム、硫酸銅、塩化リチウム、硫酸マンガン、メタけい酸ナトリウムおよびそれらの組み合わせから選択される微量金属を含む。いくつかの実施形態において、モリブデン酸アンモニウムはモリブデン酸アンモニウム4HOであり;硫酸カリウムクロムは硫酸カリウムクロム12HOであり、硫酸銅は硫酸銅5HOであり、塩化リチウムは塩化リチウム(無水)であり、硫酸マンガンは硫酸マンガンHOであり、メタけい酸ナトリウムはメタけい酸ナトリウム9HOである。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際に、微量金属は以下の終濃度を提供する:
i) 0.0005〜0.01mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4HO;
ii) 0.0001〜0.01mg/Lの硫酸カリウムクロム12HO;
iii) 0.001〜0.125mg/Lの硫酸銅5HO;
iv) 0.001〜0.1mg/Lの塩化リチウム(無水);
v) 0.00004〜0.004mg/Lの硫酸マンガンHO;および
vi) 0.04〜4.2mg/Lのメタけい酸ナトリウム9HO。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物は、モリブデン酸アンモニウム4HO、硫酸カリウムクロム12HO、硫酸銅5HO、塩化リチウム(無水)、硫酸マンガンHOおよびメタけい酸ナトリウム9H2Oの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際に、微量金属は以下の終濃度を提供する:
i) 約0.0037mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4HO;
ii) 約0.001mg/Lの硫酸カリウムクロム12HO;
iii) 約0.0125mg/Lの硫酸銅5HO;
iv) 約0.01mg/Lの塩化リチウム(無水);
v) 約0.000452mg/Lの硫酸マンガンHO;および
vi) 約0.4263mg/Lのメタけい酸ナトリウム9HO。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物のうちのアミノ酸補充物は、アスパラギンHO、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のアミノ酸補充物の終濃度は以下である:
i) 0.007〜0.07g/L アスパラギンHO;
ii) 0.25〜2.5g/L グルタミン;
iii) 0.5〜5.0g/L ヒスチジン、遊離塩基;および
iv) 0.01〜0.1g/L セリン。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のアミノ酸補充物の終濃度は以下である:
i) 約 0.0225g/L アスパラギンHO;
ii) 約0.73g/L グルタミン;
iii) 約1.552g/L ヒスチジン;および
iv) 約0.03676g/L セリン。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物のうちの1または複数のバッファーは、3−(N−モルフォリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)遊離酸、3−(N−モルフォリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)Na、ヒドロキシエチルピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)および炭酸水素ナトリウムよりなる群から選択される。いくつかの実施形態において、製剤は、MOPS遊離酸およびMOPS Naの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際に、バッファーは以下の終濃度を提供する:
i) 0.3〜3g/L MOPS遊離酸;および
ii) 1.0〜10g/L MOPS Na。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物のうちの消泡剤は、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドをベースとしたポリオールコポリマーを含む。いくつかの実施形態において、消泡剤はPluronic F68である。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のPluronic F68の濃度は0.1〜10g/Lである。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のPluronic F68の濃度は約1g/Lである。
別の態様において、本発明は、基礎培地粉末;1または複数の塩;1または複数の増殖因子;1または複数の無機イオン;アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンのうちの1または複数を含むアミノ酸補充物;1または複数のバッファー;ならびに1または複数の消泡剤を合わせることを含む、本発明の配合細胞培養培地粉末製剤を作製する方法を提供する。
別の態様において、本発明は、配合細胞培養培地粉末製剤を水と接触させ、それによって哺乳動物細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製することを含む、哺乳動物細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製する方法を提供する。いくつかの実施形態において、成分は、水に実質的に溶解する。いくつかの実施形態において、方法は、FeSO7HOおよびキレート剤を含む溶液を合わせることをさらに含む。いくつかの実施形態において、キレート剤はエチレンジアミン四酢酸(EDTA)である。いくつかの実施形態において、細胞培養培地中のFeSO 7HOおよびEDTAの終濃度は、以下である:0.004〜0.04g/L FeSO 7HO;および0.006〜0.06g/L EDTA。いくつかの実施形態において、細胞培養培地中のFeSO 7HOおよびEDTAの終濃度は、以下である:約0.0138g/L FeSO 7HO;および約0.018625g/L EDTA。
別の実施形態において、方法は、本発明の細胞培養培地を細胞と接触させることをさらに含む。いくつかの実施形態において、細胞は、哺乳動物細胞である。
別の実施形態において、本発明は、細胞を本発明の細胞培養培地と接触させること、および細胞を培地中で一定の時間培養することを含む、細胞を培養する方法を提供する。
別の実施形態において、本発明は、目的タンパク質を発現する細胞を細胞培養培地と接触させること;細胞を培地中で一定の時間培養すること;および目的タンパク質を細胞培養培地から単離することを含む、目的タンパク質を生産する方法を提供する。
いくつかの実施形態において、哺乳動物細胞は、Chinese Hamster Ovary(チャイニーズハムスター卵巣、CHO)細胞、DP12 CHO細胞、DG44 CHO細胞、Human Embryonic Kidney(ヒト胎児腎、HEK)細胞、HEK293細胞およびベビーハムスター腎(BHK)細胞よりなる群から選択される。いくつかの実施形態において、哺乳動物細胞は、目的タンパク質を組換えで発現する。いくつかの実施形態において、目的タンパク質は、第VIII凝固因子(FVIII)、そのバリアントおよび断片よりなる群から選択される。いくつかの実施形態において、FVIIIは、野生型FVIII、B−ドメインを欠損したFVIIIおよび生体適合性ポリマーとコンジュゲートしたFVIIIから選択される。いくつかの実施形態において、生体適合性ポリマーはポリエチレングリコール(PEG)である。いくつかの実施形態において、PEGは、第VIII因子のアミノ酸位置81、129、377、378、468、487、491、504、556、570、711、1648、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911、2091、2118および2284のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着している。
本教示のこれらの態様および他の特徴は、本明細書中に記述されている。
当業者は、下に記載されている図面は説明の目的のみのためのものであることを理解する。図面は、本教示の範囲を何ら限定することが意図されるものではない。
非配合の培地調合物の説明。大半の(例として57の)培地成分はBase Media(基礎培地)粉末中に含有されており、これらは予め混ぜ合わせることができる。追加の培地成分はそれら各々の標的終濃度まで別々に加えられ、製剤が完成する。FeSO/EDTA、Trace Metals Panel(微量金属パネル)およびrHインスリンはストック溶液として調製され、液体として培地バッチに加えられるが、塩化マグネシウムおよび補充物は粉末として加えられる。完全培地は、基礎的な細胞栄養分、塩、炭水化物、抗剪断因子、アミノ酸、ビタミン、微量金属、インスリン、ならびに細胞増殖および組換えタンパク質生産を助け、細胞から分泌された組換えタンパク質生産物を安定化させる様々な他の化学物質を含有する。 (ほぼ完全に配合された)本明細書中で「配合」製剤と呼ばれる製剤を用いた細胞培養培地調合物の説明。硫酸第一鉄/EDTAは配合することができないが、これは明らかにEDTAによる他の二価微量金属(培地中に存在するもの)の意図せぬキレートが原因であり、それゆえに別々に加えられる。 現行のおよび配合された調製方法を用いた細胞培養ランは、同様の増殖性、代謝および生産物タイター(Potency(力価)として測定される)を実証した。基礎培地粉末(v.1)および順次の補充物添加を用いた(図1)、および配合培地粉末(v3.3)を硫酸第一鉄/EDTA添加のみを伴って用いた(図2)標準的方法で培地を調製し、rFVIII発現細胞を1L灌流バイオリアクターランで培養するのに用いた。非配合培地から配合培地に変えた後、細胞培養性能およびrFVIIIタイター(力価)に明らかな変化はなかった。
本発明者は、細胞培養培地を作製するため、および組換えタンパク質生産のために有用な配合細胞培養培地粉末製剤を開発した。本明細書中に記載されているのは、コストを減らし、ワークフローを簡略化し、および培地調製の複雑性を減らすことができる配合哺乳動物細胞培養培地粉末の製剤、これを作製する方法および水和方法であって、これらの利点の全ては本明細書中に記載されている他の利点のなかでも商業的環境において特に重要である。
本明細書を解釈する目的のため、以下の定義が当てはまり、適切なときは常に、単数形で用いられる用語はその複数形をも包含し、逆もまた同様である。下に記述されるいずれかの定義が参照により本明細書中に組み込まれるいずれかの資料を包含するいずれかの他の資料におけるその言葉の使用と矛盾する場合、下に記述される定義は、(例えばその用語が元々用いられた資料において)逆の意味が明確に意図されないかぎり、常に、本明細書およびその関連したクレームを解釈する目的のために支配するものとなる。「または」の使用は、特に述べられないかぎり「および/または」を意味する。本明細書中での「a」の使用は、特に述べられないかぎり、または「1または複数の」の使用が明確に不適切な場合でないかぎり、「1または複数」を意味する。「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「包含する(include)」、「包含する(includes)」および「包含する(including)」の使用は、交換可能であり、限定することを意図するものではない。さらには、1または複数の実施形態の記載が用語「含む(comprising)」を用いる場合、当業者は、いくつかの特定の例において、1または複数の実施形態を言語「から本質的になる」および/または「からなる」を用いて代替的に記載することができることを理解する。
特に定義されないかぎり、本明細書中で用いられる全ての技術的用語および科学的用語は、本発明に関係する当業者が通例的に理解するものと同じ意味を持つ。以下の参考文献は、本発明中で用いられる用語の多くの一般的定義を当業者に提供する:Academic Press Dictionary of Science and Technology,Morris(Ed.),Academic Press(1st ed.,1992);Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology,Smith et al.(Eds.),Oxford University Press(revised ed.,2000);Encyclopaedic Dictionary of Chemistry,Kumar(Ed.),Anmol Publications Pvt. Ltd.(2002);Dictionary of Microbiology and Molecular Biology,Singleton et al.(Eds.),John Wiley & Sons(3rd ed.,2002);Dictionary of Chemistry,Hunt(Ed.),Routledge(1st ed.,1999);Dictionary of Pharmaceutical Medicine,Nahler(Ed.),Springer−Verlag Telos(1994);Dictionary of Organic Chemistry,Kumar and Anandand(Eds.),Anmol Publications Pvt. Ltd.(2002);およびA Dictionary of Biology(Oxford Paperback Reference),Martin and Hine(Eds.),Oxford University Press(4th ed., 2000)。実務者はまた、当該技術分野の定義および用語について、Sambrook et al.(1989) Molecular Cloning:A Laboratory Manual(Second Edition),Cold Spring Harbor Press,Plainview,N.Y.;Ausubel F M et al.(1993)およびCurrent Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,New York,N.Y.;and Gelvin and Schilperoot,eds.(1997)にも向けられる。本発明に具体的に当てはまるこれらの用語のうちのいくつかのさらなる説明は、本明細書中で提供される。
組成物に関する用語「約」は、プラスマイナス最大20%までの範囲を意味する。
本明細書中で用いられるように、用語「細胞(cell)」、「細胞(cells)」、「細胞株」、「宿主細胞(host cell)」および「宿主細胞(host cells)」は、交換可能に用いられ、植物細胞および動物細胞を包含し、無脊椎動物細胞、非哺乳動物脊椎動物細胞および哺乳動物細胞を含む。全てのかかる名称は、細胞集団および後代を包含する。したがって、用語「トランスフォーマント」および「トランスフェクタント」は、初代の対象細胞およびそれに由来する細胞株を移植の回数にかかわらず包含する。例示的な非哺乳動物脊椎動物細胞としては、例えば、鳥類細胞、爬虫類細胞および両生類細胞が挙げられる。例示的な無脊椎動物細胞としては、限定されるものではないが、昆虫細胞、例えばイモムシ(スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda))細胞、蚊(エデス・エジプチ(Aedes aegypti))細胞、ショウジョウバエ(ドロソフィラ・メラノガスター(Drosophila melanogaster))細胞、Schneider細胞(シュナイダー細胞)およびボンビクス・モリ(Bombyx mori)細胞などが挙げられる。例として、Luckow et al.,Bio/Technology 6:47−55(1988)を参照されたい。細胞は、分化していても、部分的に分化していても、または未分化、例として胚性幹細胞および多能性幹細胞といった幹細胞であってもよい。加えて、器官および器官系に由来する組織試料が本発明に従って用いられ得る。
用語「細胞培養」または「組織培養」とは、容器、例えばローラーボトル、組織培養フラスコ、ディッシュ、マルチウェルプレートなどの中で、懸濁液中で増殖させたまたは種々の表面または基材に付着させて増殖させた細胞をいう。付着細胞を撹拌発酵槽中でマイクロキャリアに付着させて増殖させることといった大規模アプローチ、例えばバイオリアクターなどもまた、用語「細胞培養」に包含される。そのうえ、特許請求の範囲に記載された発明の方法においては、接触依存的な細胞を培養するだけでなく、懸濁培養技術を用いることも可能である。例示的なマイクロキャリアとしては、例えばデキストラン、コラーゲン、プラスチック、ゼラチンおよびセルロース、ならびにButler,Spier & Griffiths,Animal cell Biotechnology 3:283−303(1988)中に記載されている他のものが挙げられる。多孔質担体、例えばCytoline(商標)またはCytopore(商標)など、同様にデキストランを基材とする担体、例えばDEAE−デキストラン(Cytodex 1(商標)第四級アミンでコーティングされたデキストラン(Cytodex(商標))などまたはゼラチンを基材とする担体、例えばゼラチンでコーティングされたデキストラン(Cytodex 3(商標))などもまた用いられ得る。タンパク質の大規模生産および小規模生産のいずれについての細胞培養手法も、本発明に包含される。限定されるものではないが流動層バイオリアクター、中空糸バイオリアクター、ローラーボトル培養または撹拌タンクバイオリアクターシステムといった手法が、マイクロキャリアを伴ってまたは伴わずに用いられ、回分モード、流加モードまたは灌流モードのいずれかで操作され得る。
用語「哺乳動物宿主細胞」、「哺乳動物細胞」、「哺乳動物組換え宿主細胞」などは、適切な栄養分および増殖因子を含有する培地中での単層培養または懸濁培養に置かれたときに増殖および生存の能力を持つ哺乳類に由来する細胞株をいう。例示的な哺乳動物細胞としては、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、ネコ、イヌ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ウマ、ブタ、ウサギ、ならびにマウス、ハムスター、ラットおよびモルモットといった齧歯類に由来する細胞ならびにそれらの任意の派生物および後代が挙げられる。典型的に、細胞は、特定の目的タンパク質(典型的に組換えタンパク質)を発現して培養培地中に大量に分泌する能力があり、この目的のために培養される。しかしながら、細胞は、種々の他の目的のためにも培養され得るものであり、本発明の範囲は組換えタンパク質の生産のためだけに細胞を培養することに限定されない。本発明の培地中で増殖能を持つ好適な哺乳動物細胞株の例としては、SV40で形質転換したサル腎CVI細胞株(COS−7、ATCC(登録商標) CRL 1651);ヒト胎児腎細胞株293S(Graham et al.,J.Gen.Virolo.,36:59(1977));ベビーハムスター腎細胞(BHK、ATCC(登録商標) CCL 10);マウスセルトリ細胞(TM4、Mather,Biol.Reprod.,23:243(1980));サル腎細胞(CVI−76、ATCC(登録商標) CCL 70);アフリカミドリザル腎細胞(VERO−76、ATCC(登録商標) CRL−1587);ヒト子宮頸癌細胞(HELA、ATCC(登録商標) CCL 2);イヌ腎細胞(MDCK、ATCC(登録商標) CCL 34);バッファローラット肝細胞(BRL 3A、ATCC(登録商標) CRL 1442);ヒト肺細胞(W138、ATCC(登録商標) CCL 75);ヒト肝細胞(Hep G2、HB 8065);マウス乳房腫瘍細胞(MMT 060562、ATCC(登録商標) CCL SI);ラット肝がん細胞(HTC、MI.54、Baumann et al.,J.Cell Biol.,85:1(1980));ならびにTR−1細胞(Mather et al.,Annals N.Y.Acad.Sci.,383:44(1982))およびハイブリドーマ細胞株が挙げられる。いくつかの実施形態において、チャイニーズハムスター卵巣細胞(Urlab and Chasin,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77:4216(1980))を培地中で増殖させることができる。本発明の方法における使用に適したCHO細胞は、以下の資料中にも記載されている:1989年8月29日に公開されたEP117,159;米国特許第4,766,075号;第4,853,330号;第5,185,259号;Advances in Animal Cell Biology and Technology for Bioprocesses,Spier et al.,eds.(1989)中のLubiniecki et al.,pp.442〜451。本明細書中での使用に適した公知のCHO派生物としては、例えば、CHO/−DHFR(Urlaub and Chasin,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,:4216(1980))、CHO−K1 DUX B11(Simonsen and Levinson,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80:2495−2499(1983);上のUrlaub and Chasin)およびdp 12.CHO細胞(1989年3月15日に公開されたEP307,247)が挙げられる。1の実施形態において、培地中での増殖のために有用な細胞は、Chinese Hamster Ovary(チャイニーズハムスター卵巣、CHO)細胞、DP12 CHO 細胞、DG44 CHO細胞、Human Embryonic Kidney(ヒト胎児腎、HEK)細胞、HEK293細胞およびベビーハムスター腎(BHK)細胞から選択される。いくつかの実施形態において、細胞は、タンパク質または目的タンパク質を発現する。いくつかの実施形態において、細胞は、タンパク質を組換えで発現するように設計されている。
1の実施形態において、本発明は、基礎培地粉末および細胞培養培地補充物を含む配合細胞培養培地粉末製剤であって、細胞培養培地補充物が1または複数の塩;1または複数の増殖因子;1または複数の無機イオン;アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンのうちの1または複数を含むアミノ酸補充物;1または複数のバッファー;ならびに1または複数の消泡剤を含む、前記配合細胞培養培地粉末製剤を提供する。
配合細胞培養培地粉末製剤は、概して「無血清」である細胞培養培地としての使用のためのものであり、ここでこの培地は何らかの哺乳動物供給源からの血清(例としてウシ胎仔血清(FBS))を本質的に含まない。「本質的に含まない」とは、細胞培養培地が約0〜5%の間の血清、好ましくは約0〜1%の間の血清、最も好ましくは約0〜0.1%の間の血清を含むことを意味する。好都合には、無血清「限定」培地を用いることができ、ここでこの培地中の各々の成分の正体および濃度は公知である(すなわち未決定の成分、例えばウシ脳下垂体抽出物(BPE)などはこの培養培地中に存在しない)。
それにもかかわらず、本発明中に記載されている配合細胞培養乾燥粉末培地は、様々な供給源および/もしくは動物からの血清ならびに/またはそれらの組み合わせもしくは派生物(例として、FBSまたはヒト血漿タンパク質分画溶液HPPSなど)を加えることで細胞を培養するための最終製剤が生成する製剤中で用いることもできる。
用語「基礎培地粉末」または「基礎培地」とは、例えば以下の成分のいずれかまたは全てを含有し得る細胞培養培地をいう:タンパク質、脂質、炭水化物、アミノ酸、有機および/または無機の塩、バッファー(例として重炭酸塩)、ビタミン、ホルモン、抗生物質およびpH指示薬(例としてフェノールレッド)。本発明に従って用いることができる細胞培養培地基材の例は、限定されず、以下を挙げることができる:Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium(ダルベッコ改変イーグル培地、DMEM)、Ham’s F12 Medium(ハムF12培地)、MCDB Media、Minimum Essential Medium Eagle(最小必須培地イーグル)、RPMI Media、Ames’ Media、BGJb Medium(Fitton−Jackson Modification)、Click’s Medium、CMRL−1066 Medium、Fischer’s Medium、Glascow Minimum Essential Medium(グラスゴー最小必須培地、GMEM)、Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium(イスコフ改変ダルベッコ培地、IMDM)、L−15 Medium(L−15培地、Leibovitz(リーボビッツ))、McCoy’s 5A Modified Medium(マッコイ5A改変培地)、NCTC Medium、Swim’s S−77 Medium、Waymouth Medium(ウェイマウス培地)およびWilliam’s Medium E(ウィリアム培地E)。いくつかの実施形態において、基礎培地粉末は、上に列挙された細胞培養培地基材の組み合わせまたは改変物である。いくつかの実施形態において、基礎培地粉末は、Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium(ダルベッコ改変イーグル培地)/Ham’s F12 Medium(ハムF12培地)(DMEM/F−12;1:1の比)である。
いくつかの実施形態において、基礎培地粉末は、以下の成分のうちの1もしくは複数またはそれらの組み合わせを含む:ビオチン、塩化カルシウム、塩化コリン、シアノコバラミン(B12)、D+マンノース、D−パントテン酸カルシウム、ブドウ糖(無水)、DL−アルファ−リポ酸、硝酸第二鉄9HO、硫酸第一鉄7HO、葉酸、グリシン、ヒポキサンチン、I−イノシトール、L−アラニン、L−アルギニン、L−アスパラギン、L−アスパラギン酸、L−システインHCl HO、L−シスチン2HCl、L−グルタミン酸(無水)、L−グルタミン、L−グルタチオン、L−ヒスチジンFB、L−ヒスチジンHCl、L−イソロイシン、L−ロイシン、L−リジン、L−メチオニン、L−フェニルアリン(phenylaline)、L−プロリン、L−セリン、L−スレオニン、L−トリプトファン、L−チロシン、L−バリン、塩化マグネシウム、無水硫酸マグネシウム、ナイアシンアミド、O−ホスホリル−エタノールアミン、塩化カリウム、プトレッシン2HCl、ピリドキサールHCl、ピリドキシンHCl、リボフラビン、塩化ナトリウム、一塩基性リン酸ナトリウムHO、無水二塩基性リン酸ナトリウム、ピルビン酸ナトリウム、チアミンHCl、チミジン、硫酸亜鉛7HO、硫酸銅、二酸化セレン、リノール酸、ベータ−メルカプトエタノールおよびエタノールアミン遊離塩基FB。
細胞培養培地成分は、概して以下の供給者から入手可能である:Research Organics Inc.、United Biochemicals、Angus Chemical Company、(Mikrochem) Bayer Biotechnology、Kyowa Hakko U.S.A.Inc.、Ferro/Pfanstiehl、Sigma−Aldrich Inc.、Research Organics Inc.、VWR Scientific Inc.、Ajinomoto AminoScience LLC、EMD MILLIPORE CORPORATION、Kyowa Hakko U.S.A.Inc.およびTilley Chemical Co.,Inc.。
いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤は、pH指示薬を含む。pH指示薬は、細胞培養に適しているかぎり限定されない。いくつかの実施形態において、pH指示薬はPhenol Red Na(フェノールレッドNa)である。いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、Phenol Red Na(フェノールレッドNa)は約0.001から約0.02g/Lの濃度で存在する。いくつかの実施形態において、Phenol Red Na(フェノールレッドNa)は約0.0069g/Lの濃度で存在する。
いくつかの実施形態において、基礎培地粉末は、水和させて細胞培養培地を形成させた際に以下の終濃度を提供する以下の成分を含む:
i) 0.0003〜0.003g/L ビオチン;
ii) 0.035〜0.33g/L 塩化カルシウム;
iii) 0.003〜0.03g/L 塩化コリン;
iv) 0.0002〜0.002g/L シアノコバラミン(B12);
v) 1〜10g/L D+マンノース;
vi) 0.001〜0.01g/L D−パントテン酸カルシウム;
vii) 0.3〜3.0g/L ブドウ糖(無水);
viii) 0.00003〜0.0003g/L DL−アルファ−リポ酸;
ix) 0.00002〜0.00015g/L 硝酸第二鉄9HO;
x) 0.0001〜0.0015g/L 硫酸第一鉄7HO;
xi) 0.001〜0.01g/L 葉酸;
xii) 0.007〜0.20g/L グリシン;
xiii) 0.001〜0.01g/L ヒポキサンチン2Na;
xiv) 0.005〜0.05g/L I−イノシトール;
xv) 0.003〜0.03g/L L−アラニン;
xvi) 0.08〜1.4g/L L−アルギニン;
xvii) 0.006〜0.16g/L L−アスパラギン;
xviii) 0.005〜0.10g/L L−アスパラギン酸;
xix) 0.005〜0.05g/L L−システインHCl HO;
xx) 0.02〜0.2g/L L−シスチン2HCl;
xxi) 0.005〜0.15g/L L−グルタミン酸(無水);
xxii) 0.02〜1.5g/L L−グルタミン;
xxiii) 0.0003〜0.003g/L L−グルタチオン;
xxiv) 0.02〜0.2g/L L−ヒスチジンHCl;
xxv) 0.03〜0.9g/L L−イソロイシン;
xxvi) 0.03〜0.9g/L L−ロイシン;
xxvii) 0.05〜1.5g/L L−リジン;
xxviii) 0.01〜0.3g/L L−メチオニン;
xxix) 0.02〜0.6g/L L−フェニルアリン(phenylaline);
xxx) 0.008〜0.25g/L L−プロリン;
xxxi) 0.009〜0.25g/L L−セリン;
xxxii) 0.03〜0.9g/L L−スレオニン;
xxxiii) 0.006〜0.16g/L L−トリプトファン;
xxxiv) 0.03〜0.9g/L L−チロシン2Na 2HO;
xxxv) 0.03〜0.9g/L L−バリン;
xxxvi) 0.01〜0.18g/L 塩化マグネシウム;
xxxvii) 0.02〜0.12g/L 無水硫酸マグネシウム;
xxxviii) 0.001〜0.01g/L ナイアシンアミド;
xxxix) 0.0005〜0.005g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
xl) 0.1〜1.0g/L 塩化カリウム;
xli) 0.00002〜0.0002g/L プトレッシン2HCl;
xlii) 0.001〜0.01g/L ピリドキサールHCl;
xliii) 0.00001〜0.0001g/L ピリドキシンHCl、
xliv) 0.0001〜0.001g/L リボフラビン、
xlv) 2.0〜15g/L 塩化ナトリウム、
xlvi) 0.02〜0.2g/L 一塩基性リン酸ナトリウムHO、
xlvii) 0.02〜0.2g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム、
xlviii) 0.015〜0.15g/L ピルビン酸ナトリウム、
xlix) 0.001〜0.01g/L チアミンHCl、
l) 0.0001〜0.001g/L チミジン、
li) 0.00015〜0.0015g/L 硫酸亜鉛7HO、
lii) 0.0000006〜0.000006g/L 硫酸銅5HO、
liii) 0.0000005〜0.000008g/L 二酸化セレン、
liv) 0.00001〜0.0001g/L リノール酸、
lv) 0.0001〜0.001g/L ベータ−メルカプトエタノール;および
lvi) 0.0003〜0.005g/L エタノールアミンFB。
いくつかの実施形態において、基礎培地粉末は、水和させて細胞培養培地を形成させた際に以下の終濃度を提供する以下の成分を含む:
i) 約0.001g/L ビオチン;
ii) 約0.11665g/L 塩化カルシウム;
iii) 約0.00998g/L 塩化コリン;
iv) 約0.00068g/L シアノコバラミン(B12);
v) 約3g/L D+マンノース;
vi) 約0.00312g/L D−パントテン酸カルシウム;
vii) 約1g/L ブドウ糖(無水);
viii) 約0.000103g/L DL−アルファ−リポ酸;
ix) 約0.00005g/L 硝酸第二鉄9HO;
x) 約0.000417g/L 硫酸第一鉄7HO;
xi) 約0.00366g/L 葉酸;
xii) 約0.02626g/L グリシン;
xiii) 約0.0027g/L ヒポキサンチン2Na;
xiv) 約0.01451g/L I−イノシトール;
xv) 約0.01336g/L L−アラニン;
xvi) 約0.27435g/L L−アルギニン;
xvii) 約0.0225g/L L−アスパラギン;
xviii) 約0.01995g/L L−アスパラギン酸;
xix) 約0.01756g/L L−システインHCl HO;
xx) 約0.06256g/L L−シスチン2HCl;
xxi) 約0.02206g/L L−グルタミン酸(無水);
xxii) 約0.73g/L L−グルタミン;
xxiii) 約0.001g/L L−グルタチオン;
xxiv) 約0.07348g/L L−ヒスチジンHCl;
xxv) 約0.1057g/L L−イソロイシン;
xxvi) 約0.11096g/L L−ロイシン;
xxvii) 約0.16385g/L L−リジン;
xxviii) 約0.03224g/L L−メチオニン;
xxix) 約0.06748g/L L−フェニルアリン(phenylaline);
xxx) 約0.02875g/L L−プロリン;
xxxi) 約0.03676g/L L−セリン;
xxxii) 約0.10156g/L L−スレオニン;
xxxiii) 約0.01902g/L L−トリプトファン;
xxxiv) 約0.10771g/L L−チロシン2Na 2HO;
xxxv) 約0.09866g/L L−バリン;
xxxvi) 約0.028g/L 塩化マグネシウム;
xxxvii) 約0.04884g/L 無水硫酸マグネシウム;
xxxviii) 約0.00302g/L ナイアシンアミド;
xxxix) 約0.0014g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
xl) 約0.31182g/L 塩化カリウム;
xli) 約0.000081g/L プトレッシン2HCl;
xlii) 約0.003g/L ピリドキサールHCl;
xliii) 約0.000031g/L ピリドキシンHCl、
xliv) 約0.000319g/L リボフラビン、
xlv) 約6.1234g/L 塩化ナトリウム、
xlvi) 約0.0625g/L 一塩基性リン酸ナトリウムHO、
xlvii) 約0.07099g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム、
xlviii) 約0.055 ピルビン酸ナトリウム、
xlix) 約0.00317g/L チアミンHCl、
l) 約0.000364g/L チミジン、
li) 約0.000432g/L 硫酸亜鉛7HO、
lii) 約0.00000125g/L 硫酸銅5HO、
liii) 約0.00000222g/L 二酸化セレン、
liv) 約0.000042g/L リノール酸、
lv) 約0.00039065g/L ベータ−メルカプトエタノール;および
lvi) 約0.0012g/L エタノールアミンFB。
本明細書中で論じられている配合培地製剤中で用いることができる成分は、無水または水和の形態であることができ、多くのかかる無水または水和の形態の成分は当業者に公知である。例えば、上で指し示されるように、いくつかの実施形態において、組成物は、水和形態の硫酸銅、硫酸亜鉛、一塩基性リン酸ナトリウム、L−チロシン、L−システイン、硝酸第二鉄および硫酸第一鉄を含む。これらの成分の各々は、無水形態と置き換えることができ、その濃度範囲は水和形態と無水形態の間の分子量の差に基づいて再計算することができる。同じく、本明細書中で言及されている任意の無水形態は、水和形態と置き換えることができ、その濃度範囲はそれに応じて再計算される。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際の基礎培地粉末の濃度は8〜30g/Lである。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際の基礎培地粉末の濃度は12〜14g/Lである。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際の基礎培地粉末の濃度は約13g/Lである。
細胞培養培地補充物のうちの1または複数の塩は、限定されず、細胞培養における使用に適した任意の塩、およびその水和状態のものを包含する。いくつかの実施形態において、1または複数の塩は、NaCl、KCl、NaHPO、NaHCO、CaClおよびMgClならびにそれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際の補充物中の塩の量の濃度は0.5〜5g/Lである。1の実施形態において、細胞培養培地補充物のうちの塩は、塩化マグネシウムである。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際の補充物のうちの塩化マグネシウムの濃度は約1.428g/Lである。
細胞培養培地補充物のうちの1または複数の増殖因子は、限定されない。いくつかの実施形態において、増殖因子は、Amphiregulin(アンフィレギュリン)、Angiopoietin(アンジオポエチン)、Betacellulin(ベータセルリン)、(Bone Morphogenic protein(骨形成タンパク質)−13、Bone Morphogenic protein(骨形成タンパク質)−14、Bone Morphogenic protein(骨形成タンパク質)−2、Human BMP−3、Bone Morphogenic protein(骨形成タンパク質)−4、Human BMP−5、Bone Morphogenic protein(骨形成タンパク質)−6、Bone Morphogenic protein(骨形成タンパク質)−7、Human CD135 Ligand/Flt−3 Ligand(ヒトCD135リガンド/Flt−3リガンド)、ヒト顆粒球コロニー刺激因子(Human Granulocyte Colony Stimulating Factor、G−CSF)、ヒト顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(Human Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor、GM−CSF)、Human Macrophage Colony Stimulating Factor(ヒトマクロファージコロニー刺激因子、M−CSF)、Human Cripto−1、Human CTGF(Connective tissue growth factor(結合組織増殖因子))、Human EGF(Epidermal Growth Factor(上皮増殖因子))、Human EG−VEGF(Endcrine−Gland−Derived Vascular Endothelial Growth Factor(内分泌腺由来血管内皮増殖因子))、Human Erythropoietin(ヒトエリスロポエチン、EPO)、Human FGF(Fibroblast Growth Factor(線維芽細胞増殖因子)1−23)、Human GDF−11、Human GDF−15、Human GDF−8、Human Growth Hormone Releasing Factor(ヒト成長ホルモン放出因子、GHRF、GRF、GHRH、Growth Hormon Releasing Hormone(成長ホルモン放出ホルモン)、Human Heparin Binding Epidermal Growth Factor(ヒトヘパリン結合性上皮増殖因子、HB−EGF)、Human Hepatocyte Growth Factor(ヒト肝細胞増殖因子、HGF)、Human Heregulin beta 1(ヒトヘレグリンベータ1)、Human insulin(ヒトインスリン)、Human IGF−1(Insulin−like Growth Factor−1(インスリン様増殖因子−1))、Human IGF−2(Insulin−like Growth Factor−2(インスリン様増殖因子−2))、Human IGFBP−1(Insulin−like Growth Factor Binding Protein 1(インスリン様増殖因子結合タンパク質1))、Human IGFBP−3(Insulin−like Growth Factor Binding Protein 3(インスリン様増殖因子結合タンパク質3))、腸トレフォイル因子(ITF)、Human keratinocyte growth factor(ヒトケラチノサイト増殖因子)1&2、Human Leukemia Inhibitory Factor(ヒト白血病阻止因子、LIF)、Human MSP、Human Myostatin(ヒトミオスタチン)、Human Myostatin,pro(ヒトミオスタチン、プロペプチド)、Human NRG1、Human NGF、Human Oncostatin M(ヒトオンコスタチンM)、Human Osteoblast Specific Factor 1(ヒト造骨細胞特異的因子1、OSF−1、Pleiotrophin(プレイオトロフィン))、Human PD−ECGF(Platelet−derived endothelial cell growth factor、血小板由来内皮細胞増殖因子)、Human PDGF、Human PIGF、Human Placental Growth Factor 1(胎盤増殖因子1、PLGF1)、Human Placental Growth Factor 2(胎盤増殖因子2、PLGF2)、Human SCGF−a(Stem Cell Growth Factor−alpha(幹細胞増殖因子アルファ))、Human SCGF−b(Stem Cell Growth Factor−beta(幹細胞増殖因子ベータ))、Human Stem Cell Factor(SCF)/CD117 Ligand(ヒト幹細胞因子(SCF)/CD117リガンド)、Human Thrombopoietin(ヒトトロンボポエチン、TPO、THPO)、Human Transforming Growth Factor(ヒトトランスフォーミング増殖因子)、Human TGF−alpha(Transforming Growth Factor−alpha(トランスフォーミング増殖因子アルファ)、TGFa)、Human TGF−beta 1(Transforming Growth Factor−beta 1(トランスフォーミング増殖因子ベータ1)、TGFb)、Human TGF−beta 1.2(Transforming Growth Factor−beta 1(トランスフォーミング増殖因子ベータ1)、TGFb)、Human TGF−beta 2(Transforming Growth Factor−beta 2(トランスフォーミング増殖因子ベータ2)、TGFb)、Human TGF−beta 3(Transforming Growth Factor−beta3(トランスフォーミング増殖因子ベータ3)、TGFb)、Human VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor(血管内皮増殖因子))、Human VEGF−121、Human VEGF−165およびHuman VEGF−Aである。上のリストは、天然起源および合成の両方の前述の因子のアミノ酸置換体および/または伸長体および/または欠失体といった、配列バリアント、アナログおよびアゴニストを包含する(例えばIGF−IはLR3−IGF−I、米国特許第5,330,971号を包含する)。
いくつかの実施形態において、増殖因子はインスリンを含む。インスリンは組換えで生産することも、天然の供給源から単離することも、または合成であることもできる。いくつかの実施形態において、インスリンはヒト組換えインスリン(EMD MILLIPORE CORPORATION)である。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のインスリンの濃度は0.5〜15mg/Lである。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のインスリンの濃度は約3mg/Lである。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物のうちの1または複数の無機イオンは、モリブデン酸アンモニウム、硫酸カリウムクロム、硫酸銅、塩化リチウム、硫酸マンガン、メタけい酸ナトリウム、パラモリブデン酸アンモニウム、酸化アンモニウムバナジウム、硫酸第一鉄、塩化ニッケル、亜セレン酸、塩化第1スズ、硫酸亜鉛およびそれらの組み合わせから選択される微量金属を含む。いくつかの実施形態において、モリブデン酸アンモニウムはモリブデン酸アンモニウム4HOであり;硫酸カリウムクロムは硫酸カリウムクロム12HOであり、硫酸銅は硫酸銅5HOであり、塩化リチウムは塩化リチウム(無水)であり、硫酸マンガンは硫酸マンガンHOであり、メタけい酸ナトリウムはメタけい酸ナトリウム9H2Oである。化学物質は、一般にSigma AldrichおよびVWRから入手可能である。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際の細胞培養培地補充物のうちの1または複数の無機イオンの終濃度は以下である:
i) 0.0005〜0.01mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4HO;
ii) 0.0001〜0.01mg/Lの硫酸カリウムクロム12HO;
iii) 0.001〜0.125mg/Lの硫酸銅5HO;
iv) 0.001〜0.1mg/Lの塩化リチウム(無水);
v) 0.00004〜0.004mg/Lの硫酸マンガンHO;および
vi) 0.04〜4.2mg/Lのメタけい酸ナトリウム9H2O。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物の1または複数の無機イオンは、モリブデン酸アンモニウム4HO、硫酸カリウムクロム12HO、硫酸銅5HO、塩化リチウム(無水)、硫酸マンガンHOおよびメタけい酸ナトリウム9H2Oの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際に、微量金属は以下の終濃度を提供する:
i) 約0.0037mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4HO;
ii) 約0.001mg/Lの硫酸カリウムクロム12HO;
iii) 約0.0125mg/Lの硫酸銅5HO;
iv) 約0.01mg/Lの塩化リチウム(無水);
v) 約0.000452mg/Lの硫酸マンガンHO;および
vi) 約0.4263mg/Lのメタけい酸ナトリウム9H2O。
細胞培養培地補充物のうちのアミノ酸補充物は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、アルギニン、リジン、アスパラギン酸、システイン、システイン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンといった任意のアミノ酸を包含することができる。いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物のうちのアミノ酸補充物は、アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンの組み合わせを含む。細胞培養に適したアミノ酸は、一般にKyowa Hakko U.S.A.、Research Organics,Inc.およびAjinomoto AminoScience LLCから入手可能である。いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のアミノ酸補充物の終濃度は以下である:
i) 0.007〜0.07g/L アスパラギンHO;
ii) 0.25〜2.5g/L グルタミン;
iii) 0.5〜5.0g/L ヒスチジン、遊離塩基;および
iv) 0.01〜0.1g/L セリン。
いくつかの実施形態において、水和させて細胞培養培地を形成させた際のアミノ酸補充物の終濃度は以下である:
i) 約 0.0225g/L アスパラギンHO;
ii) 約0.73g/L グルタミン;
iii) 約1.552g/L ヒスチジン;および
iv) 約0.03676g/L セリン。
細胞培養培地補充物のうちのバッファーは限定されない。「バッファー」は、その酸−塩基共役成分の作用によりpH変化に抵抗する溶液である。例えばバッファーの所望pHに応じて(ならびに細胞増殖および代謝性質、用いた細胞培養培養系、pH調整および培地に応じて)使用することができる様々なバッファーは、Buffers. A Guide for the Preparation and Use of Buffers in Biological Systems,Gueffroy,D.,ed. Calbiochem Corporation(1975)中に記載されている。1の実施形態において、バッファーのpHは約2から約9、あるいは約3から約8、あるいは約4から約7あるいは約5から約7の範囲内である。この範囲内でpHを調整するバッファーの限定されない例としては、MES、MOPS、MOPSO、Tris、HEPES、リン酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、アンモニウムバッファー、同様にこれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態において、バッファーは、3−(N−モルフォリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)遊離酸、3−(N−モルフォリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)Na、ヒドロキシエチルピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)および炭酸水素ナトリウムよりなる群から選択される。いくつかの実施形態において、製剤は、MOPS遊離酸およびMOPS Naの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、細胞培養培地補充物のうちのバッファーは以下の終濃度を提供する:
i) 0.3〜3g/L MOPS遊離酸;および
ii) 1.0〜10g/L MOPS Na。
本発明の消泡剤は限定されない。いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤のうちの消泡剤は、イオン性または非イオン性の界面活性剤を含む。消泡(「defoaming」とも呼ばれる)剤としては、オイル、水、シリコーン、ポリエチレングリコール/コポリマーおよびアルキルポリアクリレートをベースとするものを挙げることができる。一般的な例としては、以下が挙げられる:Schill and Schelinger’s Struktol SB2121(ポリアルキレングリコール)、Schill and Schelinger’s Struktol J673A(植物ベースのアルコキシル化脂肪酸エステル)、Fluka P2000(ポリプロピレングリコール)、Sigma Antifoam A(シリコーンポリマーの30%エマルション)およびSigma Antifoam C(シリコーンポリマーの30%エマルション)(参考文献:Sarah J Routledge(2012);Beyond de−foaming:the effects of antifoams on bioprocess productivity. Computational and Structural Biotechnology Journal.3(4)およびその中の参考文献)。いくつかの実施形態において、消泡剤は、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドをベースとしたポリオールコポリマーである。
いくつかの実施形態において、消泡剤はPluronic F68である。Pluronic F−68は、平均分子量8400の非イオン性ブロックコポリマーであり、中央のポリ(オキシプロピレン)のブロック(20重量%)および両端のポリ(オキシエチレン)のブロックからなる。いくつかの実施形態において、他のポリオールもまた用いることができ、これらとしては約1000から約16,000の範囲の分子量を持つポリ(オキシエチレン)およびポリ(オキシプロピレン)の非イオン性ブロックコポリマーが挙げられる。
いくつかの実施形態において、消泡剤はPluronic F68であり、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたときの濃度は0.1〜10g/Lである。いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせて細胞培養培地を形成させたとき、Pluronic F68の濃度は約1g/Lである。
いくつかの実施形態において、配合細胞培養培地粉末製剤は、水和させて細胞培養培地を形成させた際に以下の終濃度を提供する以下の成分を含む:
i) 0.0003〜0.003g/L ビオチン;
ii) 0.035〜0.33g/L 塩化カルシウム;
iii) 0.003〜0.03g/L 塩化コリン;
iv) 0.0002〜0.002g/L シアノコバラミン(B12);
v) 1〜10g/L D+マンノース;
vi) 0.001〜0.01g/L D−パントテン酸カルシウム;
vii) 0.3〜3.0g/L ブドウ糖(無水);
viii) 0.00003〜0.0003g/L DL−アルファ−リポ酸;
ix) 0.00002〜0.00015g/L 硝酸第二鉄9HO;
x) 0.0001〜0.0015g/L 硫酸第一鉄7HO;
xi) 0.001〜0.01g/L 葉酸;
xii) 0.007〜0.20g/L グリシン;
xiii) 0.001〜0.01g/L ヒポキサンチン2Na;
xiv) 0.005〜0.05g/L I−イノシトール;
xv) 0.003〜0.03g/L L−アラニン;
xvi) 0.08〜1.4g/L L−アルギニン;
xvii) 0.006〜0.16g/L L−アスパラギン;
xviii) 0.005〜0.10g/L L−アスパラギン酸;
xix) 0.005〜0.05g/L L−システインHCl HO;
xx) 0.02〜0.2g/L L−シスチン2HCl;
xxi) 0.005〜0.15g/L L−グルタミン酸(無水);
xxii) 0.02〜0.6g/L L−グルタミン;
xxiii) 0.0003〜0.003g/L L−グルタチオン;
xxiv) 0.02〜0.2g/L L−ヒスチジンHCl;
xxv) 0.03〜0.9g/L L−イソロイシン;
xxvi) 0.03〜0.9g/L L−ロイシン;
xxvii) 0.05〜1.5g/L L−リジン;
xxviii) 0.01〜0.3g/L L−メチオニン;
xxix) 0.02〜0.6g/L L−フェニルアリン(phenylaline);
xxx) 0.008〜0.25g/L L−プロリン;
xxxi) 0.009〜0.25g/L L−セリン;
xxxii) 0.03〜0.9g/L L−スレオニン;
xxxiii) 0.006〜0.16g/L L−トリプトファン;
xxxiv) 0.03〜0.9g/L L−チロシン2Na 2HO;
xxxv) 0.03〜0.9g/L L−バリン;
xxxvi) 0.01〜0.18g/L 塩化マグネシウム
xxxvii) 0.02〜0.12g/L 無水硫酸マグネシウム;
xxxviii) 0.001〜0.01g/L ナイアシンアミド;
xxxix) 0.0005〜0.005g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
xl) 0.1〜1.0g/L 塩化カリウム;
xli) 0.00002〜0.0002g/L プトレッシン2HCl;
xlii) 0.001〜0.01g/L ピリドキサールHCl;
xliii) 0.00001〜0.0001g/L ピリドキシンHCl、
xliv) 0.0001〜0.001g/L リボフラビン、
xlv) 2.0〜15g/L 塩化ナトリウム、
xlvi) 0.02〜0.2g/L 一塩基性リン酸ナトリウムHO、
xlvii) 0.02〜0.2g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム、
xlviii) 0.015〜0.15g/L ピルビン酸ナトリウム、
xlix) 0.001〜0.01g/L チアミンHCl、
l) 0.0001〜0.001g/L チミジン、
li) 0.00015〜0.0015g/L 硫酸亜鉛7HO、
lii) 0.0000006〜0.000006g/L 硫酸銅5HO、
liii) 0.0000005〜0.000008g/L 二酸化セレン、
liv) 0.00001〜0.0001g/L リノール酸、
lv) 0.0001〜0.001g/L ベータ−メルカプトエタノール;
lvi) 0.0003〜0.005g/L エタノールアミンFB;
lvii) 0.5〜5g/L MgCl2;
lviii) 0.5〜15 mg/L インスリン;
lix) 0.0005〜0.01mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4HO;
lx) 0.0001〜0.01mg/Lの硫酸カリウムクロム12HO;
lxi) 0.001〜0.125mg/Lの硫酸銅5HO;
lxii) 0.001〜0.1mg/Lの塩化リチウム(無水);
lxiii) 0.00004〜0.004mg/Lの硫酸マンガンHO;
lxiv) 0.04〜4.2mg/Lのメタけい酸ナトリウム9H2O;
lxv) 0.007〜0.07g/L アスパラギンHO;
lxvi) 0.25〜2.5g/L グルタミン;
lxvii) 0.5〜5.0g/L ヒスチジン、遊離塩基;
lxviii) 0.01〜0.1g/L セリン;
lxix) 0.3〜3g/L MOPS遊離酸;
lxx) 1.0〜10g/L MOPS Na;および
lxxi) 0.1〜10g/L Pluronic F68。
別の実施形態において、本発明は、基礎培地粉末の成分;1または複数の塩;1または複数の増殖因子;1または複数の無機イオン;アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンのうちの1または複数を含むアミノ酸補充物;1または複数のバッファー;ならびに1または複数の消泡剤を合わせることを含む、本発明の配合細胞培養培地粉末製剤を作製する方法を提供する。配合細胞培養培地粉末製剤の成分の添加順序は限定されない。1の実施形態において、組成物の各成分が個々に加えられることで、配合細胞培養培地粉末製剤が作製される。いくつかの実施形態において、基礎培地は、最初はバッチとして作製され、次いで培養培地補充物を構成する他の成分と合わされる。いくつかの実施形態において、細胞培養培地補充物をバッチとして作製し、その後にバッチ化された基礎培地粉末と合わせるか、または順次添加により基礎培地粉末の成分と合わせることで、配合細胞培養培地粉末製剤を作製することができる。
細胞培養培地は、水和ステップを実施することにより、本発明の配合細胞培養培地粉末製剤を用いて調製することができる。別の態様において、本発明は、配合細胞培養培地粉末製剤を水と接触させ、それによって細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製することを含む、細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製する方法を提供する。1の実施形態において、細胞は、哺乳動物細胞である。いくつかの実施形態において、成分は、水に実質的に溶解する。いくつかの実施形態において、タンクを水で満たし、配合細胞培養培地粉末製剤をタンクに加える。ユーザーは、成分の全てが狙った量で存在することを確実にするため、混合ならびに浸透圧、導電率およびpHの試験により粉末が溶解したことを確かめる品質管理プロセスステップを実施してもよい。
1の実施形態において、本発明は、配合細胞培養培地粉末製剤を水で実質的に溶解させることを含み、FeSO 7HOおよびキレート剤を含む溶液を合わせることをさらに含んでもよい、細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製する方法を提供する。いくつかの実施形態において、水とFeSO 7HOおよびキレート剤を含む溶液とを最初に混合し、その後に配合細胞培養培地粉末製剤を加える。いくつかの実施形態において、キレート剤はエチレンジアミン四酢酸(EDTA)である。いくつかの実施形態において、細胞培養培地中のFeSO 7HOおよびEDTAの終濃度は、以下である:0.004〜0.04g/L FeSO 7HO;および0.006〜0.06g/L EDTA。いくつかの実施形態において、細胞培養培地中のFeSO 7HOおよびEDTAの終濃度は、以下である:約0.0138g/L FeSO 7HO;および約0.018625g/L EDTA。
別の実施形態において、本発明は、細胞を本発明の細胞培養培地と接触させること、および細胞を培地中で一定の時間培養することを含む、細胞を培養する方法を提供する。いくつかの実施形態において、細胞は、回分培養または半回分培養でインキュベートされる。いくつかの実施形態において、細胞は、灌流培養でインキュベートされる。
いくつかの実施形態において、細胞培養培地は、目的タンパク質を発現させるためのものである。別の実施形態において、本発明は、目的タンパク質を発現する細胞を細胞培養培地と接触させること;細胞を培地中で一定の時間培養すること;および目的タンパク質を細胞培養培地から単離することを含む、目的タンパク質を生産する方法を提供する。
いくつかの実施形態において、目的タンパク質は、第VIII凝固因子(FVIII)ならびにその機能的バリアントおよび断片よりなる群から選択される。いくつかの実施形態において、FVIIIポリペプチドは、それらがヒトFVIIIの機能的セグメントおよび必須の特徴的なヒトFVIIIの機能的活性を含有するかぎり、FVIIIの派生物をもたらす対立遺伝子変異、グリコシル化バージョン、修飾体および断片を包含する。
いくつかの実施形態において、本発明の配合培地を用いた発現のために有用なFVIII分子は、完全長タンパク質、タンパク質の前駆体、タンパク質のサブユニットまたは断片、ならびにそれらのバリアントおよび抗原性断片を包含する。FVIIIへの言及は、かかるタンパク質の全ての可能な形態を包含することを意味する。
組換えFVIIIの例としては、いずれもBaxter Healthcare Corporationにより製造販売されているRecombinate(商標)およびAdvate(登録商標);Wyeth Corporationにより製造販売されている、FVIIIのB−ドメイン欠損形態であるReFacto(登録商標);ならびにBayer Corporationにより製造販売されているKOGENATEが挙げられる。いくつかの実施形態において、発現させるFVIIIポリペプチドは、完全長ヒトFVIIIを含む。いくつかの実施形態において、完全長FVIIIは、配列番号1、配列番号2およびそれらの組み合わせから選択されるアミノ酸配列を含むが、対立遺伝子バリアントが可能である。分泌タンパク質として、FVIIIは、翻訳プロセス中にタンパク質分解で切断されるシグナル配列を含有する。19アミノ酸のシグナル配列が除かれた後、分泌されたFVIII産物の最初のアミノ酸はアラニンである。
いくつかの実施形態において、ヒトFVIIIは、B−ドメインを欠損したFVIII(BDD)である。本明細書中で用いられるように、BDDは、FVIIIのB−ドメインの14アミノ酸以外の全ての欠損を含有するアミノ酸配列を持つことを特徴とする。B−ドメインの最初の4アミノ酸(配列番号3)は、B−ドメインの最後の10残基(NPPVLKRHQR、配列番号4)につながっている。いくつかの実施形態において、BDD FVIIIは、配列番号5および配列番号6ならびにそれらの組み合わせよりなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、FVIIIは、生体適合性ポリマー、例えばPEGなどで修飾することができる。第VIII因子のPEG化形態は、WO2006/053299および米国特許出願公開No.20060115876中に開示されており、これらの文献は参照により本明細書中に組み込まれる。
以下のFVIIIの例において、FVIII変異タンパク質は、当該技術分野で慣用的な方法で名付けられる。本明細書中で用いられるように、「変異タンパク質」は、実験室で導入されたタンパク質またはポリペプチドへの突然変異の結果として生じる遺伝子改変タンパク質である。変異体の命名については、配列番号2中で提供される成熟した、完全長の第VIII因子のアミノ酸配列に基づくのが慣例的である。
慣用的であって本明細書中で用いられるように、BDD FVIII内の変異アミノ酸を呼ぶとき、変異アミノ酸は、完全長FVIII配列中のその位置により命名される。例えば、ある特定の変異タンパク質はK1808Cと命名されるが、それは、完全長配列中の1808と似た位置におけるリジン(K)がシステイン(C)に変わったためである。いくつかの実施形態において、下で論じられる変異体について、システインが完全長FVIIIまたはB−ドメイン欠損FVIIIの指定された位置における天然のアミノ酸を置き換え、生体適合性ポリマー、例えばPEGなどが、システイン残基に付着している。
生体適合性ポリマー、例えばPEGなどの定義済みの共有結合のための部位は、FVIII活性に関与しないまたはFVIIIをインビボで安定化させる他のメカニズム、例えばvWFへの結合などに関与する、ポリペプチドの表面上に露出した部位から最良に選択される。かかる部位はまた、FVIIIを不活性化または循環から取り除くメカニズムに関与することが知られている部位から最良に選択される。これらの部位の選択は、下に詳細に論じられている。好ましい部位としては、(a)低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質、(b)ヘパリン硫酸プロテオグリカン、(c)低密度リポタンパク質受容体および/または(d)第VIII因子阻害抗体の結合部位の中または近傍にあるアミノ酸残基が挙げられる。「結合部位の中または近傍にある」とは、その部位への生体適合性ポリマーの共有結合的付着が結合部位の立体障害をもたらすほどに結合部位に十分に近い残基を意味する。かかる部位は、例えば結合部位の20オングストローム以内にあると予想される。
1の実施形態において、生体適合性ポリマーは、機能的な第VIII因子ポリペプチドに、(a)第VIII因子クリアランス受容体、(b)第VIII因子の分解能を持つプロテアーゼの結合部位および/または(c)第VIII因子阻害抗体の結合部位の中または近傍にあるアミノ酸残基において共有結合的に付着する。プロテアーゼは、活性化プロテインC(APC)であり得る。別の実施形態において、生体適合性ポリマーは、機能的な第VIII因子ポリペプチド上の定義済みの部位において、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質のこのポリペプチドへの結合がコンジュゲートしていないときのポリペプチドへの結合より弱く、好ましくは2倍超弱いように共有結合的に付着する。1の実施形態において、生体適合性ポリマーは、機能的な第VIII因子ポリペプチド上の定義済みの部位において、ヘパリン硫酸プロテオグリカンのこのポリペプチドへの結合がコンジュゲートしていないときのポリペプチドへの結合より弱く、好ましくは2倍超弱いように共有結合的に付着する。さらなる実施形態において、生体適合性ポリマーは、機能的な第VIII因子ポリペプチド上の定義済みの部位において、第VIII因子阻害抗体のこのポリペプチドへの結合がコンジュゲートしていないときのポリペプチドへの結合より弱く、好ましくはコンジュゲートしていないときのポリペプチドへの結合より2倍超弱いように共有結合的に付着する。別の実施形態において、生体適合性ポリマーは、機能的な第VIII因子ポリペプチド上の定義済みの部位において、低密度リポタンパク質受容体のこのポリペプチドへの結合がコンジュゲートしていないときのポリペプチドへの結合より弱く、好ましくは2倍超弱いように共有結合的に付着する。別の実施形態において、生体適合性ポリマーは、機能的な第VIII因子ポリペプチド上の定義済みの部位において、ポリペプチドがコンジュゲートしていないときよりも血漿プロテアーゼがこのポリペプチドを分解しないように共有結合的に付着する。さらなる実施形態において、血漿プロテアーゼによるこのポリペプチドの分解は、同じ時間にわたって同じ条件下で測定されるコンジュゲートしていないときのポリペプチドの分解より2倍超少ない。
FVIIIに対するLRP、LDL受容体またはHSPGの結合アフィニティーは、表面プラスモン共鳴技術(Biacore)を用いて決定することができる。例えば、FVIIIを直接的に、またはFVIII抗体を介して間接的にBiacoreチップにコーティングし、様々な濃度のLRPをチップ上で通過させることで、相互作用があるときの速度(on−rate)とないときの速度(off−rate)の両方を測定することができる(Bovenschen N. et al.,2003,J.Biol.Chem.278(11),pp.9370−7)。2つの速度の比は、アフィニティーの測定値を与える。PEG化時のアフィニティーが2倍、好ましくは5倍、より好ましくは10倍、なおより好ましくは30倍減少するのが望ましい。
プロテアーゼAPCによるFVIIIの分解は、当業者に公知の方法のいずれかにより測定することができる。
1の実施形態において、生体適合性ポリマーは、FVIII(配列番号2)のアミノ酸位置81、129、377、378、468、487、491、504、556、570、711、1648、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911、2091、2118および2284のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着する。別の実施形態において、生体適合性ポリマーは、FVIII(配列番号2)のアミノ酸位置377、378、468、491、504、556、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911および2284のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着し、(1)このコンジュゲートの低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質への結合は、コンジュゲートしていないポリペプチドの低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質への結合より弱い;(2)このコンジュゲートの低密度リポタンパク質受容体への結合は、コンジュゲートしていないポリペプチドの低密度リポタンパク質受容体への結合より弱い;または(3)このコンジュゲートの低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質および低密度リポタンパク質受容体の両方への結合は、コンジュゲートしていないポリペプチドの低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質および低密度リポタンパク質受容体への結合より弱い。1の実施形態において、B−ドメイン欠損FVIII中の残基1804をシステインに変異させ、PEGとコンジュゲートさせる。
さらなる実施形態において、生体適合性ポリマーは、FVIII(配列番号2)のアミノ酸位置377、378、468、491、504、556および711のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着し、このコンジュゲートのヘパリン硫酸プロテオグリカンへの結合は、コンジュゲートしていないポリペプチドのヘパリン硫酸プロテオグリカンへの結合より弱い。さらなる実施形態において、生体適合性ポリマーは、FVIII(配列番号2)のアミノ酸位置81、129、377、378、468、487、491、504、556、570、711、1648、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911、2091、2118および2284のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着し、このコンジュゲートは、コンジュゲートしていないポリペプチドより弱く第VIII因子阻害抗体に結合する。さらなる実施形態において、生体適合性ポリマーは、FVIII(配列番号2)のアミノ酸位置81、129、377、378、468、487、491、504、556、570、711、1648、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911、2091、2118および2284のうちの1または複数において、好ましくは位置377、378、468、491、504、556および711のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着し、このコンジュゲートはコンジュゲートしていないポリペプチドよりも第VIII因子分解能を持つ血漿プロテアーゼによる分解が少ない。より好ましくは、血漿プロテアーゼは活性化プロテインCである。
さらなる実施形態において、生体適合性ポリマーは、B−ドメイン欠損第VIII因子に、アミノ酸位置129、491、1804および/または1808において、より好ましくは491または1808において共有結合的に付着する。さらなる実施形態において、生体適合性ポリマーは、第VIII因子のアミノ酸位置1804においてこのポリペプチドに付着し、ポリエチレングリコールを含む。好ましくは、1または複数の定義済みの生体適合性ポリマー付着部位は、部位特異的システイン変異により制御される。
機能的な第VIII因子ポリペプチド上の1または複数の、好ましくは1または2の部位は、定義済みのポリマー付着部位であり得る。特定の実施形態において、このポリペプチドはモノPEG化またはジPEG化される。
本発明はまた、機能的な第VIII因子ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を変異させることで、定義済みの部位においてコーディング配列をシステイン残基に置き換えること;変異ヌクレオチド配列を発現させることで、システイン強化変異タンパク質を生産すること;変異タンパク質を精製すること;変異タンパク質を、実質的に還元されたシステイン残基のみにおいてポリペプチドと反応するように活性化された生体適合性ポリマーと反応させることで、コンジュゲートを形成させること;およびコンジュゲートを精製することを含む、コンジュゲートの調製方法に関する。別の実施形態において、本発明は、(a)部位特異的な第VIII因子変異タンパク質であって、第VIII因子変異タンパク質の露出した表面上のアミノ酸残基がシステイン置換されており、そのシステインがキャップされている前記変異タンパク質を発現させること;(b)システイン変異タンパク質を穏やかに還元するための条件下で、システイン変異タンパク質を還元剤と接触させることで、キャップを外すこと;(c)キャップおよび還元剤をシステイン変異タンパク質から除去すること;ならびに(d)還元剤の除去から少なくとも約5分間、好ましくは少なくとも15分間、なおより好ましくは少なくとも30分間、PEG化された第VIII因子変異タンパク質を生産するような条件下で、スルフヒドリルカップリング部分を含むPEGでシステイン変異タンパク質を処理することを含む、第VIII因子変異タンパク質の部位特異的PEG化の方法を提供する。PEGのスルフヒドリルカップリング部分は、チオール部分、トリフレート部分、トレシレート(tresylate)部分、アジリジン部分、オキシラン部分、S−ピリジル部分およびマレイミド部分よりなる群から選択され、好ましくはマレイミドである。
1の実施形態において、1または複数の表面BDDアミノ酸をシステインで置き換え、哺乳動物発現系においてシステイン変異タンパク質を生産し、発現の際に増殖培地からのシステインによりキャップされたシステインを還元し、還元剤を除去することでBDDジスルフィドを再形成させ、システイン特異的生体適合性ポリマー試薬、例えばPEG−マレイミドなどと反応させる。かかる試薬の例は、例えばサンカルロス、カリフォルニアのNektar TherapeuticsからそれぞれNektarカタログ番号2D2M0H01 mPEG−MAL MW 5,000Da、2D2M0P01 mPEG−MAL MW 20kD、2D3X0P01 mPEG2−MAL MW 40kDの下で入手可能な5、22もしくは43kD、またはNOF Corporation、東京、日本からそれぞれNOFカタログ番号Sunbright ME−120MAおよびSunbright ME−300MAの下で入手可能な12もしくは33kDなどのPEGサイズを有するPEG−マレイミドである。PEG化された生産物は、イオン交換クロマトグラフィーを用いて精製することで未反応のPEGが除去され、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて精製することで未反応のBDDが除去される。この方法は、FVIIIとの何らかの不都合な相互作用、例えば受容体を介したクリアランス、阻害抗体の結合およびタンパク質分解酵素による分解などを特定して選択的に保護するために用いることができる。なお、NektarまたはNOFにより5kDとして供給されたPEG試薬は本発明者らの実験室において6kDとして試験され、同様に直鎖の20kDとして供給されたPEG試薬は本発明者らの実験室において22kDとして試験され、40kDとして供給されたPEG試薬は本発明者らの実験室において43kDとして試験され、60kDとして供給されたPEG試薬は本発明者らの実験室において64kDとして試験されたことを述べておく。混同を避けるため、本明細書中のディスカッションの中では、製造者が同定した通りに5kDと報告している5kD PEG以外は、本発明者らの実験室において試験された分子量を用いる。
BDDの位置491および1808におけるシステイン変異(上に開示されているもの)に加えて、位置487、496、504、468、1810、1812、1813、1815、1795、1796、1803および1804をシステインへと変異させることで、PEG化時にLRP結合を遮断することが潜在的に可能になった。また、位置377、378および556をシステインへと変異させることで、PEG化時にLRPおよびHSPGの両方の結合を遮断することが可能になった。位置81、129、422、523、570、1864、1911、2091および2284は、これらの位置における高分子のPEG(>40kD)での部位特異的PEG化が天然のグリコシル化部位(41、239および2118)およびLRP結合部位におけるPEG化を伴って、BDDの表面を完全に覆い、新規のBDDクリアランスメカニズムを同定できるよう、BDD上で等しく離れるように選択された。
1の実施形態において、細胞培養培地は、ジスルフィド結合を形成することにより変異タンパク質上のシステイン残基を「キャップ」するシステインを含有する。コンジュゲートの調製において、組換え系において生産されるシステイン変異タンパク質は、培地からのシステインでキャップされ、このキャップは、キャップを外す穏やかな還元により除去され、その後にシステイン特異的ポリマー試薬が加えられる。当業者に明らかであるように、FVIIIの部位特異的変異のための当該技術分野で公知の他の方法もまた用いられ得る。
いくつかの実施形態において、FVIIIは、野生型FVIII、B−ドメイン欠損FVIIIおよび生体適合性ポリマーとコンジュゲートしたFVIIIから選択される。いくつかの実施形態において、生体適合性ポリマーはポリエチレングリコール(PEG)である。いくつかの実施形態において、PEGは、第VIII因子のアミノ酸位置81、129、377、378、468、487、491、504、556、570、711、1648、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911、2091、2118および2284のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着する。
本発明は本明細書中である特定の例および実施形態を参照して記載されているが、当業者は、全ての関連する特許法に従う目的のために、様々な例および実施形態を組み合わせることができることを理解する(例として、具体的な例の中に記載されている方法は、それへの参照が明示的に述べられていなくとも、本発明の特定の態様およびその操作を記載するために用いることができる)。
実施例1
第VIII因子を生産するための現行の培地調製方法は、それらの細胞培養培地を構築するために数種のアドバック(add−back)溶液および乾燥粉末成分/混合物の添加を伴う。増殖および性能特性が許容されるより複雑な(すなわちアドバックのより少ない)粉末製剤を特定するため、アドバック(DPMへと粉砕されたもの)のうちのいくつかまたは全てを包含する数種の関係する粉末バリエーションを評価した。ゴールは、培地製剤プロセスを合理化し、(表1中に見られるような)サプライチェーンの複雑性を減らすことである。
PEG化された第VIII因子を生産するのに適した粉末化培地製剤を生産するため、最適化されたFVIII粉末製剤をアミノ酸粉末ブレンド(3×AA混合物)と混ぜて1つの製剤にし、その特性を評価した。
材料/方法
材料
天秤はMSA124Sであり;浸透圧計はAdvanced Instruments、Model 3300であり;pHの示度はThermoOrion Model 720Aで取得し;濁度の示度はHach 2100N Turbidimeter上で測定し;インスリンのUPLC分析はAcquity H−Class、Acquity BEH300 C4カラムによって行い;インスリンのELISA定量はMillipore ELISAキットを用いて行い;アミノ酸の定量はWaters HPLC、Zorbax Eclipse AAAカラムによって行い;ICP分析はAgilent 720−ES ICP−OES上で行った。
方法
DPMのバージョンならびに全ての関連したアドバック溶液および粉末はSAFC’s Immediate Advantage部門により製造された。アドバック粉末および溶液は表1中にまとめられている。バージョン、粉末の明細、およびSAFC製品番号は表2中にまとめられている。
表1:現行の培地製剤材料
Figure 0006665104
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*下の実施例2の製剤を参照されたい。
表2:評価された様々な第VIII因子(非PEG化)製剤
Figure 0006665104
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PEG化FVIII製剤は、22.29g/L 非PEG化FVIII Version 3.3を2.594g/L 3×AA Production Mixと混合した組み合わせであった。
結果
以下の特性についてこれらのバージョンを試験した:
1)水和された粉末のpHおよび浸透圧
2)アミノ酸濃度の分析
3)Fe濃度の分析
4)インスリン濃度の分析
表3Aおよび表3Bは、試験された非PEG化FVIIIバージョンについてのデータをまとめている。
表3A:非PEG化FVIII Version 1〜6についての完成品の結果
Figure 0006665104
表3B:非PEG化FVIII Version 1〜6についての完成品の結果
Figure 0006665104
インスリン定量用のHPLCの使用は、インスリン用のMillipore ELISAキットを用いるよりも精密で正確である。HPLC法はインスリン定量用のUSP HPLC法と非常に類似しており、したがって頑強で頑丈であり、その精密性および正確性は確立されている。対照的に、ELISA法は単純なインスリン製剤のために設計されており、おそらく細胞培養において見出されるかかる複雑な製剤における使用のために最適化されていない。おそらく、ELISA試験で見られた一致しない結果はインスリン結合との成分の干渉(または競合的阻害)が原因であり、それゆえにELISA試験をかかる複雑な細胞培養培地中のインスリンの精密な定量のために最適以下のものとしている。
表4は、1LのVersion 1、Version 2.1およびVersion 3.3をろ過するために用いた0.22μmのろ紙上に残った鉄の残留を概説している。この鉄試験の結果は、使用のための製剤としてVersion 3.3を選択することの根拠であった。
表4:様々なバージョンの非PEG化FVIIIを個々にろ過するために用いられた0.22μmろ紙をすすいだものからの鉄の量
Figure 0006665104
表5は、試験されたKG−Nバージョンについての結果をまとめている。
表5:PEG化FVIIIバージョンについての完成品の結果
Figure 0006665104
結論
非PEG化FVIIIの最終バージョンは、Version 3.3であった。これは、製剤中の大部分(97.1%)の鉄および全EDTAを抜いた完全培地である。この鉄/EDTAを含まない乾燥粉末製剤(鉄/EDTAの液体アドバックを利用する)は、Version 2.1(DPMへと粉砕された鉄およびEDTAを含有する)は水和すると鉄を適切にキレート(すなわち可溶化)しなかったという発見に起因して製剤として選択されたものであり、したがって鉄はろ過により溶液から取り除かれていた(表4)。
インスリン濃度、アミノ酸濃度およびpH(水和時)を測定したVersion 3.3の分析的評価は、完全に製剤化されたVersion 1(対照)に対して有意に異ならないものであった。
PEG化FVIII製剤は、追加のアミノ酸を添加して増強した非PEG化FVIII製剤である。
実施例2
この例は、本発明の配合培地製剤にさらに配合することにより強化することができる例示的な基礎培地を示す。この例において、指示薬、例えばフェノールレッドなどが包含されているが、指示薬は省くことができる。
Figure 0006665104
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実施例3
この例は、配合培地粉末製剤の例示的実施形態を記載している。
Figure 0006665104
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配合細胞培養培地粉末製剤は、水和タンク内で、1Lの2回脱イオン化した滅菌HO中で水和した。粉末を水に加え、その後に混合することで適切な分散および溶解を確実にした。次に、FeSO4 7H2Oおよびエチレンジアミン四酢酸(EDTA)を含む溶液をタンクに加えた。細胞培養培地中のFeSO4 7H2OおよびEDTAの終濃度は以下である:約0.0138g/L FeSO4 7H2O;および約0.018625g/L EDTA。細胞培養培地を次いでその後の使用のために4℃で保存した。
実施例4
この例は、配合培地粉末製剤の例示的実施形態を記載している。
Figure 0006665104
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配合細胞培養培地粉末製剤は、水和タンク内で、1Lの2回脱イオン化した滅菌HO中で水和した。粉末を水に加え、その後に混合することで適切な溶解を確実にした。次に、FeSO4 7H2Oおよびエチレンジアミン四酢酸(EDTA)を含む溶液をタンクに加えた。細胞培養培地中のFeSO4 7H2OおよびEDTAの終濃度は以下である:約0.0138g/L FeSO4 7H2O;および約0.018625g/L EDTA。細胞培養培地を次いでその後の使用のために4℃で保存した。
(さらなる)配合培地を用いることの可能性は、2つのレベル:(i)水和後の濃度決定および(ii)細胞培養性能調査に沿って実証される。水和調査は、(さらなる配合培地中の)重要な培地成分の濃度が理論値(期待値)と一致しており、同様に標準的方法で調製された液体培地中のそれと一致していることを示す(実施例1を参照されたい)。1Lの灌流細胞培養調査は、いずれかの培地調製方法を用いたときの同等の細胞培養性能(増殖および代謝)ならびに組換えタンパク質生産(力価/タイター)をさらに実証する(図3)。
本発明の好ましい実施形態であると現在考えられるものが示され、記載されているが、当業者は、本出願中で記載されている本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく他の実施形態およびさらなる実施形態を行うことができることを認識するものであり、本出願は、本明細書中に記載の意図された特許請求の範囲の中にある全てのかかる改変を包含する。本明細書中で言及および/または引用されている全ての特許および刊行物は、各々の個別の刊行物が参照によりその全体が組み入れられるとして具体的におよび個々に指示されているかのように、参照により同程度に組み入れられる。
一態様において、本発明は以下を提供する。
[項目1]
基礎培地粉末および細胞培養培地補充物を含む配合細胞培養培地粉末製剤であって、細胞培養培地補充物が
i) 1または複数の塩;
ii) 1または複数の増殖因子;
iii) 1または複数の無機イオン;
iv) アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンのうちの1または複数を含むアミノ酸補充物;
v) 1または複数のバッファー;
ならびに
vi) 1または複数の消泡剤を含む、前記配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目2]
基礎培地粉末が、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)、ハム培地F12(Ham’s Medium F12)、イーグル最小必須培地(Eagle’s Minimal Essential Medium)、RPMI 1640 培地(RPMI 1640 Medium)およびダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)/ハムF12培地(Ham’s F12 Medium)(DMEM/F−12;1:1の比)を含む、項目1の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目3]
基礎培地粉末が、以下の成分のうちの1もしくは複数またはそれらの組み合わせを含む、項目1の配合細胞培養培地粉末製剤:ビオチン、塩化カルシウム、塩化コリン、シアノコバラミン(B12)、D+マンノース、D−パントテン酸カルシウム、ブドウ糖(無水)、DL−アルファ−リポ酸、硝酸第二鉄9H O、硫酸第一鉄7H O、葉酸、グリシン、ヒポキサンチン、I−イノシトール、L−アラニン、L−アルギニン、L−アスパラギン、L−アスパラギン酸、L−システインHCl H O、L−シスチン2HCl、L−グルタミン酸(無水)、L−グルタミン、L−グルタチオン、L−ヒスチジンFB、L−ヒスチジンHCl、L−イソロイシン、L−ロイシン、L−リジン、L−メチオニン、L−フェニルアリン(phenylaline)、L−プロリン、L−セリン、L−スレオニン、L−トリプトファン、L−チロシン、L−バリン、塩化マグネシウム、無水硫酸マグネシウム、ナイアシンアミド、O−ホスホリル−エタノールアミン、塩化カリウム、プトレッシン2HCl、ピリドキサールHCl、ピリドキシンHCl、リボフラビン、塩化ナトリウム、一塩基性リン酸ナトリウムH O、無水二塩基性リン酸ナトリウム、ピルビン酸ナトリウム、チアミンHCl、チミジン、硫酸亜鉛7H O、硫酸銅、二酸化セレン、リノール酸、ベータ−メルカプトエタノールおよびエタノールアミン遊離塩基FB。
[項目4]
水和させて細胞培養培地を形成させた際の基礎培地粉末の濃度が8〜30g/Lである、項目3の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目5]
水和させて細胞培養培地を形成させた際の基礎培地粉末の濃度が約13g/Lである、項目4の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目6]
pH指示薬をさらに含む、項目1〜5の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目7]
pH指示薬がフェノールレッドNa(Phenol Red Na)であり、水和させて細胞培養培地を形成させた際にフェノールレッドNaが約0.001から約0.02g/Lの濃度で存在する、項目6の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目8]
水和させて細胞培養培地を形成させた際にフェノールレッドNaが約0.0069g/Lの濃度で存在する、項目7の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目9]
水和させて細胞培養培地を形成させた際の基礎培地粉末成分の終濃度が以下である、項目3の配合細胞培養培地粉末製剤:
i) 0.0003〜0.003g/L ビオチン;
ii) 0.035〜0.33g/L 塩化カルシウム;
iii) 0.003〜0.03g/L 塩化コリン;
iv) 0.0002〜0.002g/L シアノコバラミン(B12);
v) 1〜10g/L D+マンノース;
vi) 0.001〜0.01g/L D−パントテン酸カルシウム;
vii) 0.3〜3.0g/L ブドウ糖(無水);
viii) 0.00003〜0.0003g/L DL−アルファ−リポ酸;
ix) 0.00001〜0.00015g/L 硝酸第二鉄;
x) 0.00005〜0.0015g/L 硫酸第一鉄;
xi) 0.001〜0.01g/L 葉酸;
xii) 0.007〜0.20g/L グリシン;
xiii) 0.001〜0.01g/L ヒポキサンチン2Na;
xiv) 0.005〜0.05g/L I−イノシトール;
xv) 0.003〜0.03g/L L−アラニン;
xvi) 0.08〜1.4g/L L−アルギニン;
xvii) 0.006〜0.16g/L L−アスパラギン;
xviii) 0.005〜0.10g/L L−アスパラギン酸;
xix) 0.005〜0.05g/L L−システインHCl;
xx) 0.02〜0.2g/L L−シスチン2HCl;
xxi) 0.005〜0.15g/L L−グルタミン酸(無水);
xxii) 0.02〜1.5g/L L−グルタミン;
xxiii) 0.0003〜0.003g/L L−グルタチオン;
xxiv) 0.02〜0.2g/L L−ヒスチジンHCl;
xxv) 0.03〜0.9g/L L−イソロイシン;
xxvi) 0.03〜0.9g/L L−ロイシン;
xxvii) 0.05〜1.5g/L L−リジン;
xxviii) 0.01〜0.3g/L L−メチオニン;
xxix) 0.02〜0.6g/L L−フェニルアリン(phenylaline);
xxx) 0.008〜0.25g/L L−プロリン;
xxxi) 0.009〜0.25g/L L−セリン;
xxxii) 0.03〜0.9g/L L−スレオニン;
xxxiii) 0.006〜0.16g/L L−トリプトファン;
xxxiv) 0.02〜0.9g/L L−チロシン2Na;
xxxv) 0.03〜0.9g/L L−バリン;
xxxvi) 0.01〜0.18g/L 塩化マグネシウム;
xxxvii) 0.02〜0.12g/L 無水硫酸マグネシウム;
xxxviii) 0.001〜0.01g/L ナイアシンアミド;
xxxix) 0.0005〜0.005g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
xl) 0.1〜1.0g/L 塩化カリウム;
xli) 0.00002〜0.0002g/L プトレッシン2HCl;
xlii) 0.001〜0.01g/L ピリドキサールHCl;
xliii) 0.00001〜0.0001g/L ピリドキシンHCl、xliv) 0.0001〜0.001g/L リボフラビン、xlv) 2.0〜15g/L 塩化ナトリウム、xlvi) 0.01〜0.2g/L 一塩基性リン酸ナトリウム、xlvii) 0.02〜0.2g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム、xlviii) 0.015〜0.15g/L ピルビン酸ナトリウム、xlix) 0.001〜0.01g/L チアミンHCl、l) 0.0001〜0.001g/L チミジン、li) 0.00006〜0.0015g/L 硫酸亜鉛、lii) 0.0000003〜0.000006g/L 硫酸銅、liii) 0.0000005〜0.000008g/L 二酸化セレン、liv) 0.00001〜0.0001g/L リノール酸、lv) 0.0001〜0.001g/L ベータ−メルカプトエタノール;
およびlvi) 0.0003〜0.005g/L エタノールアミン。
[項目10]
水和させて細胞培養培地を形成させた際の基礎培地粉末成分の終濃度が以下である、項目9の配合細胞培養培地粉末製剤:i) 約0.001g/L ビオチン;
ii) 約0.11665g/L 塩化カルシウム;
iii) 約0.00998g/L 塩化コリン;
iv) 約0.00068g/L シアノコバラミン(B12);
v) 約3g/L D+マンノース;
vi) 約0.00312g/L D−パントテン酸カルシウム;
vii) 約1g/L ブドウ糖(無水);
viii) 約0.000103g/L DL−アルファ−リポ酸;
ix) 約0.00005g/L 硝酸第二鉄9H O;
x) 約0.000417g/L 硫酸第一鉄7H O;
xi) 約0.00366g/L 葉酸;
xii) 約0.02626g/L グリシン;
xiii) 約0.0027g/L ヒポキサンチン2Na;
xiv) 約0.01451g/L I−イノシトール;
xv) 約0.01336g/L L−アラニン;
xvi) 約0.27435g/L L−アルギニン;
xvii) 約0.0225g/L L−アスパラギン;
xviii) 約0.01995g/L L−アスパラギン酸;
xix) 約0.01756g/L L−システインHCl H O;
xx) 約0.06256g/L L−シスチン2HCl;
xxi) 約0.02206g/L L−グルタミン酸(無水);
xxii) 約0.73g/L L−グルタミン;
xxiii) 約0.001g/L L−グルタチオン;
xxiv) 約0.07348g/L L−ヒスチジンHCl;
xxv) 約0.1057g/L L−イソロイシン;
xxvi) 約0.11096g/L L−ロイシン;
xxvii) 約0.16385g/L L−リジン;
xxviii) 約0.03224g/L L−メチオニン;
xxix) 約0.06748g/L L−フェニルアリン(phenylaline);
xxx) 約0.02875g/L L−プロリン;
xxxi) 約0.03676g/L L−セリン;
xxxii) 約0.10156g/L L−スレオニン;
xxxiii) 約0.01902g/L L−トリプトファン;
xxxiv) 約0.10771g/L L−チロシン2Na 2H O;
xxxv) 約0.09866g/L L−バリン;
xxxvi) 約0.028g/L 塩化マグネシウム;
xxxvii) 約0.04884g/L 無水硫酸マグネシウム;
xxxviii) 約0.00302g/L ナイアシンアミド;
xxxix) 約0.0014g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
xl) 約0.31182g/L 塩化カリウム;
xli) 約0.000081g/L プトレッシン2HCl;
xlii) 約0.003g/L ピリドキサールHCl;
xliii) 約0.000031g/L ピリドキシンHCl、
xliv) 約0.000319g/L リボフラビン、xlv) 約6.1234g/L 塩化ナトリウム、
xlvi) 約0.0625g/L 一塩基性リン酸ナトリウムH O、
xlvii) 約0.07099g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム、
xlviii) 約0.055 ピルビン酸ナトリウム、
xlix) 約0.00317g/L チアミンHCl、
l) 約0.000364g/L チミジン、
li) 約0.000432g/L 硫酸亜鉛7H O、
lii) 約0.00000125g/L 硫酸銅5H O、
liii) 約0.00000222g/L 二酸化セレン、
liv) 約0.000042g/L リノール酸、
lv) 約0.00039065g/L ベータ−メルカプトエタノール;および
lvi) 約0.0012g/L エタノールアミンFB。
[項目11]
水和させて細胞培養培地を形成させた際に、項目1のパートi)の1または複数の塩が塩化マグネシウムを0.5〜5g/Lの濃度で含む、項目1〜10の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目12]
水和させて細胞培養培地を形成させた際の塩化マグネシウムの濃度が約1.428g/Lである、項目11の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目13]
増殖因子が組換えインスリンを含む、項目1〜12の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目14]
水和させて細胞培養培地を形成させた際のインスリンの濃度が0.5〜15mg/Lである、項目13の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目15]
水和させて細胞培養培地を形成させた際のインスリンの濃度が約3mg/Lである、項目14の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目16]
1または複数の無機イオンが、モリブデン酸アンモニウム、硫酸カリウムクロム、硫酸銅、塩化リチウム、硫酸マンガン、メタけい酸ナトリウムおよびそれらの組み合わせから選択される微量金属を含む、項目1〜15の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目17]
モリブデン酸アンモニウムがモリブデン酸アンモニウム4H Oであり;
硫酸カリウムクロムが硫酸カリウムクロム12H Oであり、硫酸銅が硫酸銅5H Oであり、塩化リチウムが塩化リチウム(無水)であり、硫酸マンガンが硫酸マンガンH Oであり、メタけい酸ナトリウムがメタけい酸ナトリウム9H Oである、項目16の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目18]
水和させて細胞培養培地を形成させた際の微量金属の終濃度が以下である、項目17の配合細胞培養培地粉末製剤:i) 0.0005〜0.01mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4H O;
ii) 0.0001〜0.01mg/Lの硫酸カリウムクロム12H O;
iii) 0.001〜0.125mg/Lの硫酸銅5H O;
iv) 0.001〜0.1mg/Lの塩化リチウム(無水);
v) 0.00004〜0.004mg/Lの硫酸マンガンH O;および
vi) 0.04〜4.2mg/Lのメタけい酸ナトリウム9H O。
[項目19]
配合細胞培養培地粉末製剤が、モリブデン酸アンモニウム4H O、硫酸カリウムクロム12H O、硫酸銅5H O、塩化リチウム(無水)、硫酸マンガンH Oおよびメタけい酸ナトリウム9H Oの組み合わせを含む、項目1〜18の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目20]
水和させて細胞培養培地を形成させた際の微量金属の終濃度が以下である、項目19の配合細胞培養培地粉末製剤:i) 約0.0037mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4H O;
ii) 約0.001mg/Lの硫酸カリウムクロム12H O;
iii) 約0.0125mg/Lの硫酸銅5H O;
iv) 約0.01mg/Lの塩化リチウム(無水);
v) 約0.000452mg/Lの硫酸マンガンH O;および
vi) 約0.4263mg/Lのメタけい酸ナトリウム9H O。
[項目21]
アミノ酸補充物が、アスパラギンH O、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンの組み合わせを含む、項目1〜20の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目22]
水和させて細胞培養培地を形成させた際のアミノ酸補充物の終濃度が以下である、項目1〜21の配合細胞培養培地粉末製剤:i) 0.007〜0.07g/L アスパラギンH O;
ii) 0.25〜2.5g/L グルタミン;
iii) 0.5〜5.0g/L ヒスチジン、遊離塩基;および
iv) 0.01〜0.1g/L セリン。
[項目23]
水和させて細胞培養培地を形成させた際のアミノ酸補充物の終濃度が以下である、項目1〜22の配合細胞培養培地粉末製剤:i) 約 0.0225g/L アスパラギンH O;
ii) 約0.73g/L グルタミン;
iii) 約1.552g/L ヒスチジン;および
iv) 約0.03676g/L セリン。
[項目24]
1または複数のバッファーが、3−(N−モルフォリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)遊離酸、3−(N−モルフォリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)Na、ヒドロキシエチルピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)および炭酸水素ナトリウムよりなる群から選択される、項目1〜23の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目25]
製剤が、MOPS遊離酸およびMOPS Naの組み合わせを含む、項目1〜24の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目26]
水和させて細胞培養培地を形成させた際のバッファーの終濃度が以下である、項目1〜25の配合細胞培養培地粉末製剤:
i) 0.3〜3g/L MOPS遊離酸;および
ii) 1.0〜10g/L MOPS Na。
[項目27]
消泡剤が、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドをベースとしたポリオールコポリマーを含む、項目1〜26の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目28]
消泡剤がPluronic F68である、項目1〜27の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目29]
水和させて細胞培養培地を形成させた際のPluronic F68の濃度が0.1〜10g/Lである、項目1〜28の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目30]
水和させて細胞培養培地を形成させた際のPluronic F68の濃度が約1g/Lである、項目29の配合細胞培養培地粉末製剤。
[項目31]
基礎培地粉末;
塩化マグネシウム;
インスリン;
1または複数の微量金属;
アスパラギン、グルタミン、ヒスチジンおよびセリンのうちの1または複数を含むアミノ酸補充物;
1または複数のバッファー;
ならびに1または複数の消泡剤を合わせることを含む、項目1〜30の配合細胞培養培地粉末製剤を作製する方法。
[項目32]
項目1〜30の配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせ、それによって哺乳動物細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製することを含む、哺乳動物細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製する方法。
[項目33]
FeSO 7H Oおよびキレート剤を含む溶液を合わせることをさらに含む、項目32の方法。
[項目34]
キレート剤がエチレンジアミン四酢酸(EDTA)である、項目33の方法。
[項目35]
細胞培養培地中のFeSO4 7H OおよびEDTAの終濃度が以下である、項目34の方法:
i) 0.004〜0.04g/L FeSO 7H O;および
ii) 0.006〜0.06g/L EDTA。
[項目36]
細胞培養培地中のFeSO 7H OおよびEDTAの終濃度が以下である、項目35の方法:
i) 約0.0138g/L FeSO 7H O;および
ii) 約0.018625g/L EDTA。
[項目37]
細胞培養培地を哺乳動物細胞と接触させることをさらに含む、項目32〜36の方法。
[項目38]
哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣(Chinese Hamster Ovary、CHO)細胞、DP12 CHO細胞、DG44 CHO細胞、ヒト胎児腎(Human Embryonic Kidney、HEK)細胞、HEK293細胞およびベビーハムスター腎(BHK)細胞よりなる群から選択される、項目37の方法。
[項目39]
哺乳動物細胞が目的タンパク質を組換えにより発現する、項目38の方法。
[項目40]
目的タンパク質が、第VIII凝固因子(FVIII)、そのバリアントおよび断片よりなる群から選択される、項目39の方法。
[項目41]
FVIIIが、野生型FVIII、B−ドメインを欠損したFVIIIおよび生体適合性ポリマーとコンジュゲートしたFVIIIから選択される、項目40の方法。
[項目42]
生体適合性ポリマーがポリエチレングリコール(PEG)である、項目41の方法。
[項目43]
PEGが、第VIII因子のアミノ酸位置81、129、377、378、468、487、491、504、556、570、711、1648、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911、2091、2118および2284のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着している、項目42の方法。
[項目44]
哺乳動物細胞がBHK細胞である、項目38〜43の方法。

Claims (10)

  1. 基礎培地粉末および細胞培養培地補充物を含む配合細胞培養培地粉末製剤であって、前記基礎培地粉末は水和させた際に、以下の成分を以下の終濃度で有し、
    i) 0.0003〜0.003g/L ビオチン;
    ii) 0.035〜0.33g/L 塩化カルシウム;
    iii) 0.003〜0.03g/L 塩化コリン;
    iv) 0.0002〜0.002g/L シアノコバラミン(B12);
    v) 1〜10g/L D+マンノース;
    vi) 0.001〜0.01g/L D−パントテン酸カルシウム;
    vii) 0.3〜3.0g/L ブドウ糖(無水);
    viii) 0.00003〜0.0003g/L DL−アルファ−リポ酸;
    ix) 0.00001〜0.00015g/L 硝酸第二鉄;
    x) 0.00005〜0.0015g/L 硫酸第一鉄;
    xi) 0.001〜0.01g/L 葉酸;
    xii) 0.007〜0.20g/L グリシン;
    xiii) 0.001〜0.01g/L ヒポキサンチン2Na;
    xiv) 0.005〜0.05g/L I−イノシトール;
    xv) 0.003〜0.03g/L L−アラニン;
    xvi) 0.08〜1.4g/L L−アルギニン;
    xvii) 0.006〜0.16g/L L−アスパラギン;
    xviii) 0.005〜0.10g/L L−アスパラギン酸;
    xix) 0.005〜0.05g/L L−システインHCl;
    xx) 0.02〜0.2g/L L−シスチン2HCl;
    xxi) 0.005〜0.15g/L L−グルタミン酸(無水);
    xxii) 0.02〜1.5g/L L−グルタミン;
    xxiii) 0.0003〜0.003g/L L−グルタチオン;
    xxiv) 0.02〜0.2g/L L−ヒスチジンHCl;
    xxv) 0.03〜0.9g/L L−イソロイシン;
    xxvi) 0.03〜0.9g/L L−ロイシン;
    xxvii) 0.05〜1.5g/L L−リジン;
    xxviii) 0.01〜0.3g/L L−メチオニン;
    xxix) 0.02〜0.6g/L L−フェニルアラニン;
    xxx) 0.008〜0.25g/L L−プロリン;
    xxxi) 0.009〜0.25g/L L−セリン;
    xxxii) 0.03〜0.9g/L L−スレオニン;
    xxxiii) 0.006〜0.16g/L L−トリプトファン;
    xxxiv) 0.02〜0.9g/L L−チロシン2Na;
    xxxv) 0.03〜0.9g/L L−バリン;
    xxxvi) 0.01〜0.18g/L 塩化マグネシウム;
    xxxvii) 0.02〜0.12g/L 無水硫酸マグネシウム;
    xxxviii) 0.001〜0.01g/L ナイアシンアミド;
    xxxix) 0.0005〜0.005g/L O−ホスホリル(phoshphoryl)−エタノールアミン;
    xl) 0.1〜1.0g/L 塩化カリウム;
    xli) 0.00002〜0.0002g/L プトレッシン2HCl;
    xlii) 0.001〜0.01g/L ピリドキサールHCl;
    xliii) 0.00001〜0.0001g/L ピリドキシンHCl;
    xliv) 0.0001〜0.001g/L リボフラビン;
    xlv) 2.0〜15g/L 塩化ナトリウム;
    xlvi) 0.01〜0.2g/L 一塩基性リン酸ナトリウム;
    xlvii) 0.02〜0.2g/L 無水二塩基性リン酸ナトリウム;
    xlviii) 0.015〜0.15g/L ピルビン酸ナトリウム;
    xlix) 0.001〜0.01g/L チアミンHCl;
    l) 0.0001〜0.001g/L チミジン;
    li) 0.00006〜0.0015g/L 硫酸亜鉛;
    lii) 0.0000003〜0.000006g/L 硫酸銅;
    liii) 0.0000005〜0.000008g/L 二酸化セレン;
    liv) 0.00001〜0.0001g/L リノール酸;
    lv) 0.0001〜0.001g/L ベータ−メルカプトエタノール;および
    lvi) 0.0003〜0.005g/L エタノールアミン
    ここで、前記細胞培養培地補充物は、細胞培養培地を形成するために水和させた際に、以下の成分を以下の終濃度で有する、
    a) 0.5〜5g/L 塩化マグネシウム;
    b) 0.5〜15mg/L インスリン;
    c) 下記からなる群から選ばれる、1または複数の追加の微量金属
    0.0005〜0.01mg/Lのモリブデン酸アンモニウム4HO;
    0.0001〜0.01mg/Lの硫酸カリウムクロム12HO;
    0.001〜0.125mg/Lの硫酸銅5HO;
    0.001〜0.1mg/Lの塩化リチウム(無水);
    0.00004〜0.004mg/Lの硫酸マンガンHO;
    0.04〜4.2mg/Lのメタけい酸ナトリウム9HO;
    d) 下記からなる群から選ばれる、1または複数の追加のアミノ酸
    0.007〜0.07g/L アスパラギンHO;
    0.25〜2.5g/L グルタミン;
    0.5〜5.0g/L ヒスチジン、遊離塩基;
    0.01〜0.1g/L セリン;
    e) 1または複数のバッファー;および
    f) 1または複数の消泡剤
    前記配合細胞培養培地粉末製剤。
  2. 請求項1の配合細胞培養培地粉末製剤を水と合わせ、それによって哺乳動物細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製することを含む、哺乳動物細胞を増殖させるための細胞培養培地を作製する方法。
  3. 細胞培養培地を哺乳動物細胞と接触させることをさらに含む、請求項2の方法。
  4. 哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣(Chinese Hamster Ovary、CHO)細胞、DP12 CHO細胞、DG44 CHO細胞、ヒト胎児腎(Human Embryonic Kidney、HEK)細胞、HEK293細胞およびベビーハムスター腎(BHK)細胞よりなる群から選択される、請求項3の方法。
  5. 哺乳動物細胞が目的タンパク質を組換えにより発現する、請求項4の方法。
  6. 目的タンパク質が、第VIII凝固因子(FVIII)、そのバリアントおよび断片よりなる群から選択される、請求項5の方法。
  7. FVIIIが、野生型FVIII、B−ドメインを欠損したFVIIIおよび生体適合性ポリマーとコンジュゲートしたFVIIIから選択される、請求項6の方法。
  8. 生体適合性ポリマーがポリエチレングリコール(PEG)である、請求項7の方法。
  9. PEGが、第VIII因子のアミノ酸位置81、129、377、378、468、487、491、504、556、570、711、1648、1795、1796、1803、1804、1808、1810、1864、1903、1911、2091、2118および2284のうちの1または複数においてこのポリペプチドに共有結合的に付着している、請求項8の方法。
  10. 哺乳動物細胞がBHK細胞である、請求項8又は9の方法。
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