JP6823596B2 - アニオン性ポリマーによる抗体を含有する組成物の精製方法 - Google Patents
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例えば、特表平5−504579号(特許文献1)では、哺乳動物細胞培養から得られた抗体含有水性培地をプロテインAもしくはプロテインGカラムクロマトグラフィーに適用して抗体をカラムに吸収させ、次いで酸性溶液(濃度約0.1Mのクエン酸、pH3.0−3.5)を用いて抗体を溶出させ、得られる酸性溶出液をイオン交換カラムクロマトグラフィー、サイズ排除カラムクロマトグラフィーに順次適用して精製している。
沈殿技術を使った抗体精製としては、例えばWO2008/091740(特許文献2)がある。この文献では、抗体培養溶液にアニオン性ポリマーを加えて抗体を沈殿させた後に、この抗体をフィルターで回収することにより不純物を除去する方法が記載されている。また別の態様として、カチオン性ポリマーを加えて不純物を沈殿させた後に、この不純物を分離して除去する方法が記載されている。
別の例として、Yun Kang et al(非特許文献1)に記載の方法もある。この文献では、カチオン性ポリマーを用いて抗体溶液中の不純物を沈殿させて除去する方法が記載されている。
したがって、従来のカラムクロマトグラフィー、特にプロテインAカラムクロマトグラフィーまたはプロテインGカラムクロマトグラフィーの代替となり、かつ比較的簡易な手法で高い不純物除去能を達成できる抗体の精製方法が期待される。
本発明の目的は、沈殿技術を用いた新しい抗体の精製方法を提供することである。
〔1〕
抗体を含有する組成物の精製方法であって、
(a)抗体を含有する組成物を、抗体のpI未満のpHにおいてアニオン性ポリマーを含む状態に調整する工程、および
(b)前記組成物から、前記アニオン性ポリマーにより不溶化された不純物を除去する工程、を含む方法。
〔2〕
工程(a)が、抗体のpI−1以下のpHにおいてアニオン性ポリマーを含む状態に調整する工程である、〔1〕に記載の方法。
〔3〕
工程(a)が、3.5〜抗体のpI未満のpHにおいてアニオン性ポリマーを含む状態に調整する工程である、〔1〕に記載の方法。
〔4〕
工程(a)が、3.5〜抗体のpI−1以下のpHにおいてアニオン性ポリマーを含む状態に調整する工程である、〔1〕に記載の方法。
〔5〕
抗体を含有する組成物の精製方法であって、
(a)抗体を含有する組成物を、3.5〜5.0のpHにおいてアニオン性ポリマーを含む状態に調整する工程、および
(b)前記組成物から、前記アニオン性ポリマーにより不溶化された不純物を除去する工程、を含む方法。
〔6〕
工程(a)が、3.8〜5.0のpHにおいてアニオン性ポリマーを含む状態に調整する工程である、〔5〕に記載の方法。
〔7〕
前記抗体のpIが3.0〜8.0である、〔1〕乃至〔6〕のいずれかに記載の方法。
〔8〕
前記抗体のpIが5.0〜7.0である、〔1〕乃至〔6〕のいずれかに記載の方法。
〔9〕
前記アニオン性ポリマーがポリビニルスルホン酸(PVS)、ポリアクリル酸(PAA)、又はポリスチレンスルホン酸(PSS)である、〔1〕乃至〔8〕のいずれかに記載の方法。
〔10〕
工程(b)が、アニオン性ポリマーにより不溶化された不純物をフィルターにより除去する工程である、〔1〕乃至〔9〕のいずれかに記載の方法。
〔11〕
前記抗体がCHO細胞で産生されたものである、〔1〕乃至〔10〕のいずれかに記載の方法。
〔12〕
前記抗体がモノクローナル抗体であり、かつヒト化抗体またはヒト抗体である、〔1〕乃至〔11〕のいずれかに記載の方法。
〔13〕
前記抗体が、抗組織因子抗体、抗IL-6レセプター抗体、抗IL-6抗体、HM1.24抗原モノクローナル抗体、抗副甲状腺ホルモン関連ペプチド抗体(抗PTHrP抗体)、抗グリピカン-3 抗体、抗ガングリオシドGM3抗体、抗TPO受容体アゴニスト抗体、凝固第VIII因子機能代替抗体、抗IL-31レセプター抗体、抗HLA抗体、抗AXL抗体、抗CXCR4抗体、抗NR10抗体、またはファクターIX若しくはファクターIXAとファクターXとのBi-specific抗体である、〔12〕に記載の方法。
〔14〕
前記不純物が宿主細胞由来のタンパク質(HCP)および/またはDNAである、〔1〕乃至〔13〕のいずれかに記載の方法。
〔15〕
〔1〕乃至〔14〕のいずれかに記載の方法を用いて抗体産生細胞の培養液(HCCF)から不純物を除去する方法。
〔16〕
前記アニオン性ポリマーがポリビニルスルホン酸(PVS)であり、
前記工程(a)が、抗体に対する質量比で0.01〜0.1のポリビニルスルホン酸(PVS)を含む状態に調整する工程である、〔15〕に記載の方法。
〔17〕
〔1〕乃至〔14〕のいずれかに記載の方法を用いてプロテインA溶出画分またはプロテインG溶出画分から不純物を除去する方法であって、前記プロテインA溶出画分またはプロテインG溶出画分は、抗体産生細胞の培養液(HCCF)のプロテインAカラムクロマトグラフィーおよび/またはプロテインGカラムクロマトグラフィーによる精製処理物である、方法。
〔18〕
更に陰イオン交換カラムクロマトグラフィー、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー、疎水性相互作用カラムクロマトグラフィー、マルチモードクロマトグラフィーのいずれか1つ又はこれらの組合せによる精製を行う工程を含む、〔15〕乃至〔17〕のいずれかに記載の方法。
〔19〕
〔1〕乃至〔16〕のいずれかに記載の方法により不純物を除去する工程を含み、
プロテインAカラムクロマトグラフィーおよび/またはプロテインGカラムクロマトグラフィーによる精製工程を含まない、
抗体に対する不純物が質量比で0.2以下に低減されている、抗体を含有する組成物を製造する方法。
〔20〕
〔19〕に記載の方法により抗体を含有する組成物を製造する工程と、
当該組成物を医薬的に許容される担体および/または添加剤と混合して製剤化する工程とを含む、医薬組成物を製造する方法。
〔21〕
〔1〕乃至〔16〕のいずれかに記載の方法によって製造され、
pIが5.0〜7.0の抗体を含有し、
抗体に対する不純物の含有割合が質量比で0.2以下であり、
不純物としてプロテインAおよび/またはプロテインGを含まない、
抗体を含有する組成物。
本発明は、抗体を含有する組成物からアニオン性ポリマーを用いて不純物を除去する方法に関する。具体的には本発明は、抗体を含有する組成物の精製方法であって、
(a)抗体を含有する組成物を、抗体のpI未満のpHにおいてアニオン性ポリマーを含む状態に調整する工程、および
(b)前記組成物から、前記アニオン性ポリマーにより不溶化された不純物を除去する工程、を含む方法に関する。
(a1) 抗体を含有する組成物を、抗体のpI未満のpHに調整する工程
(a2) 前記組成物へアニオン性ポリマーを添加する工程
(a3) 前記組成物を撹拌し、当該組成物内のアニオン性ポリマーをほぼ均一にする工程。
本発明においては、組成物内のアニオン性ポリマーが完全に均一であることまでは要求されない。本発明において「ほぼ均一」とは、アニオン性ポリマーにより不純物が不溶化されるのに十分な程度に均一性が確保された状態を意味する。
また本発明においては、「添加」は「混合」と言い換えることもできる。したがって本発明においては、アニオン性ポリマーを含む抗体含有溶液の調製を、抗体含有溶液とアニオン性ポリマーを混合することにより行うこともできる。
また後述のように、好ましくはpHはpI−1以下の値、または3.5〜抗体のpI未満の値に調整することができ、更に好ましくは3.5〜抗体のpI−1以下の値に調整することができる。また、pHは3.5〜5.0、より好ましくは3.8〜5.0の値に調整することができる。本発明において「pI−1」以下の値とは、好ましくは「pIと同じ値とそれよりも1小さい値の範囲にある値」以下の値、より好ましくは「pIよりも1小さい値」以下の値をいう。
アニオン性ポリマーとしてPVSを使用する場合、その重合度、分子量、直鎖状であるか分岐状であるかの構造は問わない。これらのアニオン性ポリマーの合成方法は、当業者に周知である。あるいは、これらのアニオン性ポリマーは、供給者を通して入手することもできる。
またDNA夾雑物の場合はqPCR法、スレッシュホールド法などにより行うことができるがこれらに限定されない。
細胞由来タンパク質(Host cell protein/HCP)の場合は、抗HCP抗体を用いるELISA法により行うことができるがこれに限定されない。
プロテインAの場合は抗プロテインA抗体を用いるELISA法により行うことができるがこれに限定されない。
ウィルスの場合はqPCR法、組織感染法、プラーク法などにより行うことができるがこれらに限定されない。
IGFの場合は抗IGF抗体を用いるELISA法により行うことができるがこれに限定されない。
インスリンの場合は抗インスリン抗体を用いるELISA法により行うことができるがこれに限定されない。
タンパク質加水分解物の場合は抗タンパク質加水分解物抗体を用いるELISA法により行うことができるがこれに限定されない。
消泡剤の場合はNMRにより行うことができるがこれに限定されない。
エンドトキシンの場合は、カブトガニの血球抽出成分LAL(Limulus Amebocyte Lysate)を活性化する反応に基づき、比色法や比濁法により測定されるがこれらに限定されない。
抗生物質の場合はゲンタマイシンなどの抗生物質を特異的に認識する抗体を用いたELISA法により、その濃度を測定することができるがこれに限定されない。
サイトカインの例としては、インターロイキン1〜18、コロニー刺激因子(G-CSF、M-CSF、GM-CSFなど)、インターフェロン(IFN-α、IFN-β、IFN-γ、など)、成長因子(EGF、FGF、IGF、NGF、PDGF、TGF、HGFなど)、腫瘍壊死因子(TNF-α、TNF-β)、リンホトキシン、エリスロポエチン、レプチン、SCF、TPO、MCAF、BMPを挙げることができる。
ケモカインの例としては、CCL1〜CCL28などのCCケモカイン、CXCL1〜CXCL17などのCXCケモカイン、XCL1〜XCL2などのCケモカイン、CX3CL1などのCX3Cケモカインを挙げることができる。
、Smithら(Cell (1994) 76 (6) 959-962)、Flower DR. (Biochim. Biophys. Acta (1999)1422(3)207-234)等に記載されている。
低分子化抗体としては、抗TPO受容体アゴニストDiabody(WO02/33072参照)、抗CD47アゴニストDiabody(WO01/66737参照)などが好ましい。
(a)グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)
(b)リジン(K)、アルギニン(R)、ヒスチジン(H)
すなわち、本発明における改変としては、(1)電荷を有するアミノ酸から電荷を有さないアミノ酸への置換、(2)電荷を有するアミノ酸から当該アミノ酸とは反対の電荷を有するアミノ酸への置換、(3)電荷を有さないアミノ酸から電荷を有するアミノ酸への置換が挙げられる。
YMC-BioPro(ワイエムシィ社)、
Q Sepharose High Performance(GE Healthcare社)、
Q Sepharose Fast Flow(GE Healthcare社)、
Q Sepharose XL(GE Healthcare社)、
Capto Q ImpRes(GE Healthcare社)、
Capto Q(GE Healthcare社)、
Capto DEAE(GE Healthcare社)、
SOURCE 30Q(GE Healthcare社)、
SOURCE 15Q(GE Healthcare社)、
POROS HQ(Life technologies社)、
POROS D(Life technologies社)、
POROSPI(Life technologies社)、
Eshumuno Q(Merck Millipore社)、
Fractogel TMAE(Merck Millipore社)、
Fractogel DEAE(Merck Millipore社)、
Macro-Prep Q(Bio-Rad Laboratories社)、
Macro-Prep DEAE(Bio-Rad Laboratories社)、
Giga Cap Q-650M(TOSOH社)、
Giga Cap DEAE-650M(TOSOH社)、
Q HyperCel(PALL社)
などを挙げることができる。
POROS 50HS (Applied Biosystem)
POROS XS (Applied Biosystem)
Eshumuno S (Merk-Millipore)
Fractogel SO3- (M) (Merk-Millipore)
Fractogel COO- (M) (Merk-Millipore)
Fractogel SO3- (S) (Merk-Millipore)
Fractogel COO- (S) (Merk-Millipore)
MacroPrep High S (Bio-Rad)
MacroPrep CM (Bio-Rad)
UNO sphare S (Bio-Rad)
GigaCap S 650M (TOSOH)
GigaCap CM 650M (TOSOH)
TOYOPERAL SP 650 M (TOSOH)
TOYOPERAL CM 650 M (TOSOH)
TOYOPERAL SP 650 S (TOSOH)
TOYOPERAL CM 650 S (TOSOH)
SP sepharose FF (GE Healthcare)
SP sepharose HP (GE Healthcare)
Capto S (GE Healthcare)
ProRes S (Merk-Millipore)
Capt S Impres (GE Healthcare)
SOURCE 30S (GE Healthcare)
Eshumuno CPX (Merk-Millipore)
Nuvia S (Bio-Rad)
Nuvia HRS (Bio-Rad)
などを挙げることができる。
Phenyl Sepharose High Performance(GE Healthcare社)、
Butyl Sepharose High Performance(GE Healthcare社)、
Phenyl Sepharose 6 Fast Flow(GE Healthcare社)、
Butyl-S Sepharose 6 Fast Flow(GE Healthcare社)、
Butyl Sepharose 4 Fast Flow(GE Healthcare社)、
Octyl Sepharose 4 Fast Flow(GE Healthcare社)、
Capto Phenyl ImpRes(GE Healthcare社)、
Capto Phenyl(GE Healthcare社)、
Capto Butyl(GE Healthcare社)、
Capto Octyl(GE Healthcare社)、
Fractogel Phenyl(Merck Millipore社)、
Fractogel Propyl(Merck Millipore社)、
TOYOPEARL Butyl(TOSOH社)、
TOYOPEARL Ether(TOSOH社)、
TOYOPEARL Hexyl(TOSOH社)、
TOYOPEARL Phenyl(TOSOH社)、
TOYOPEARL PPG(TOSOH社)、
TOYOPEARL SuperButyl(TOSOH社)、
TOYOPEARL Butyl-600(TOSOH社)、
Macro-Prep HIC(Bio-Rad Laboratories社)
などを例示することができるがこれらに限定されない。
CHT TypeI 40um (Bio-Rad)
CHT TypeI 80um (Bio-Rad)
CHT TypeII 40um (Bio-Rad)
CHT TypeII 80um (Bio-Rad)
CFT TypeI 40um(Bio-Rad)
CFT TypeII 40um (Bio-Rad)
Capto MMC (GE Healthcare)
Capto Adhere (GE Healthcare)
"TryptopHan Immobilized Resin" (TOSOH)
MEP HyperCel (PALL)
などを例示することができるがこれらに限定されない。
また、精製工程において、本発明の沈殿技術を使った精製工程の後、ポリッシングカラムクロマトグラフィーによる精製工程を行う前に、ウィルス不活化および濾過の工程を行うことができる。
本発明による精製された抗体を含有する組成物の製造方法あるいは不純物が除去された抗体を含有する組成物の特徴としては、例えばアニオン性ポリマーを用いた精製工程を従来のプロテインAカラムクロマトグラフィーおよび/またはプロテインGカラムクロマトグラフィーに代替することにより、これらカラムクロマトグラフィーを用いることなく、高い不純物除去率を達成した点が挙げられる。この場合、全ての精製工程を経た後の組成物内における不純物の含有割合は、抗体に対する質量比としてあらわすことができ、好ましくはこの質量比は0.2以下、より好ましくは0.1以下、更に好ましくは0.05以下とすることができる。具体的には、本発明における抗体を含有する組成物として、
pIが5.0〜7.0の抗体を含有し、
抗体に対する不純物の含有割合が質量比で0.2以下であり、
不純物としてプロテインAおよび/またはプロテインGを含まない、
抗体を含有する組成物。
を例示することができるがこれに限定されない。
質量比の測定は、例えばHCP分析法、DNA分析法に加えて、SEC(size extrusion chromatography)でMonomer, HMW, LMW(Monomer以外のHMW, LMWが不純物)を用いて測定することができる。
なお本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。
なお、本実施例において供した抗体は以下の通りである。
Mab1:WO2009/072604の実施例12に記載の方法で作製した完全ヒト化NS22抗体である抗NR10(IL-31レセプター)抗体である。抗体クラスはIgG2で、アミノ酸配列を改変してpI値を5.6に低下させた抗体である。Mab1抗体のアミノ酸配列はH鎖/配列番号:3、L鎖/配列番号:4で表される。
Mab2: WO 2009/041621に記載された抗IL-6レセプター抗体で、トシリツマブ(H鎖/配列番号:5、L鎖/配列番号:6)のアミノ酸を改変してpI値5.8とした抗体である。Mab2抗体のアミノ酸配列はH鎖/配列番号:1、L鎖/配列番号:2で表される。
Mab3(ACE910):WO2012/067176に記載された二重特異性抗体Q499-z121/J327-z119/L404-kである。F.IX/F.IXa及びF.Xの双方に特異的に結合し、F.IXaによるF.X活性化を促進する機能を代替する機能(F.Xa産生促進機能)を有し、そのpIは6.9である。一般名EmicizumabとしてINN(International Nonproprietary Name)の登録がなされている(chem.sis.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1610943-06-0参照)。
実施例1-1では、CHO細胞を用いた抗体産生細胞の培養液(HCCF)に対し、アニオン性ポリマーによる精製方法を適用した実験を行った(以下実施例1-2〜1-4も同様)。
Mab1のHCCF10 mLに酢酸溶液を加えて、pH4.0及び4.2に調整した。HCCFは、CHO細胞安定発現株を用いて当業者に公知の方法で抗体を発現させ、抗体産生細胞培養液から細胞を公知の方法で除去することによって得た。
アニオン性ポリマーとして、以下に示すPVSを抗体質量gantibodyとPVS質量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.1になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。
名称:Poly(vinylsulfonic acid, sodium salt) solution
濃度:25 wt% (= 316.8 mg/mL)
型番:278424-250ML
Lot:02220LDV
メーカー:Sigma-Aldrich
得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPESのフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表1にHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。収率は、溶液量が殆ど変化しないことからインプット濃度とアウトプット濃度の比から算出した(収率 = アウトプット濃度/インプット濃度×100、以下特別に記載がなければ、収率は当該手法を用いて算出した)。
表1より、pH 4.0又は4.2の条件下でアニオン性ポリマーにより不純物を沈殿させて除去することによって、Mab1のHCCFからHCPを1.6〜1.8 Log、DNAを4Log以上除去できることが明らかになった。またpH 4.0で収率79.3%、pH 4.2で収率95.6%と、アニオン性ポリマーによる不純物除去の後でも、抗体の高い収率が確保されることが明らかとなった。
実施例1-1で明らかとなった効果のpH依存性を確認するため、Mab1のHCCF10 mLに酢酸溶液を加えて、それぞれpH 3.0、3.5、3.8、4.0、4.2、4.4、4.5、5.0に調整した。PVS(Catalog No.: 278424-250ML)を抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.1になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPolyethersulfone(PES)のフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表2および図1に抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比が0.1の場合のHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。
実施例1-1、1-2で明らかとなった効果のアニオン性ポリマー添加量の影響を検討するため、Mab1のHCCF10 mLに酢酸溶液を加えて、pH 3.8、4.0、4.2、4.4に調整し、PVS(Catalog No.: 278424-250ML)を抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.01になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物画分を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPESのフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表3に抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比が0.01の場合のHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。また図2には、InputのHCP/DNA含有率および抗体の収率を、本実施例によるPVSを用いる沈殿による除去の実施後のもの、及びプロテインAカラムクロマトグラフィーによる精製後のものとの比較を示した。
また図2から、アニオン性ポリマーを用いた沈殿による除去により、プロテインAカラムクロマトグラフィーを用いた精製工程と同等、或はこれ以上の高いHCPとDNA除去率と抗体収集率とを達成することを確認した。
実施例1−3で行ったPVS添加量による影響を詳細に検討するため、Mab1のHCCF10 mLに酢酸溶液を加えて、pH 4.0または4.2に調整し、PVS(Catalog No.: 278424-250ML)を抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)がそれぞれ0.01、0.04、0.06、0.08、0.10になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPolyethersulfone(PES)のフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表4および図3に、pHが4.0の場合における、PVS濃度とHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率と、プロテインAカラムクロマトグラフィーによる精製方法との比較を示した。また、表5および図3に、pHが4.2の場合における、PVS濃度とHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率と、プロテインAカラムクロマトグラフィーによる精製方法との比較を示した。尚、図3における"PA"はプロテインAカラムクロマトグラフィーによる不純物除去工程の収率と、この工程画分のHCP, DNA残存量をしめす。
以上、実施例1-1〜1-4ではアニオン性ポリマーとしてPVSを用いてpH、質量比との関係を検討したが、これらの結果はPVSに限定されるものではなく、アニオン性ポリマーとして同様の機能を有するポリマー、例えばPSSやPAA等においても同様の効果を期待できる。
実施例2-1では、CHO細胞を用いた抗体産生細胞の培養液(HCCF)に、プロテインAカラムクロマトグラフィーによる精製工程を行った後の溶出画分に対し、アニオン性ポリマーによる精製方法を適用した実験を行った。
Mab1のProtein A溶出画分10 mLに2 M Tris溶液を加えて、pH 4.5に調整した。PVSを抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.008または0.006となるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPESのフィルターでろ過した。得られたろ液(PVS pool)のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表6にHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。また、併せてPVS poolの単量体量をサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いて面積百分率法により算出した。
実施例2-2では、CHO細胞を用いた抗体産生細胞の培養液(HCCF)に、プロテインAカラムクロマトグラフィーによる精製工程を行った後の溶出画分に対し、アニオン性ポリマーによる精製方法を適用し、更にウィルス不活化/フィルター処理及び陰イオン交換(AEX)カラムクロマトグラフィーにより精製する実験を行った。
Mab1のプロテインA溶出画分約100 mLに2 M Tris溶液を加えて、pH 4.5に調整した。PVSを抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.01になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、ガラス繊維ろ紙と0.22 μmの口径を持つPESのフィルターでろ過した。得られたろ液を実生産精製工程におけるウィルス不活化工程を模して、1 mol/L 塩酸を添加してpH 3.6に1時間以上保持した。保持した抗体溶液を2 mol/L トリスにてpH 7.0に中和処理し、6時間以上静置した。静置後0.22μmの口径を持つPESのフィルターでろ過し、PVS-Low pH-中和画分を得た。PVS-Low pH-中和画分のHCP、DNA、プロテインA濃度を測定した。PVS-Low pH-中和工程の収率は、(インプット濃度×インプット容量)/(アウトプット濃度×アウトプット容量)×100より算出した。得られたPVS-Low pH-中和画分を陰イオン交換(AEX)クロマトグラフィーを含む当業者公知の方法で精製し、AEX溶出画分を得た。AEX溶出画分のHCP、DNA、プロテインA濃度を測定した。
以上、実施例2-1、2−2ではアニオン性ポリマーとしてPVSを用い、プロテインAカラムクロマトグラフィー等のカラム技術との併用について検討したが、これらの結果はPVSに限定されるものではなく、アニオン性ポリマーとして同様の機能を有するポリマー、例えばPSSやPAA等においても同様の効果を期待できる。
実施例3−1では、CHO細胞を用いた抗体産生細胞の培養液(HCCF)に対し、アニオン性ポリマーによる精製方法を適用した実験を行った(以下実施例3−2も同様)。
Mab2のHCCF 10 mLに酢酸溶液を加えて、pH 4.6に調整した。PVSを抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.04になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、口径0.22 μmの PESのフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表8にHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。
以上から、Mab2においても、pH 4.0(すなわちMab2のpI-1.8)において、HCP/DNAの高い除去率と抗体の高収集率が確認された。
実施例3−1で明らかとなった効果のpH依存度を確認するため、Mab2のHCCF 10mLに酢酸溶液を加えて、pH 3.0、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、5.0、5.5に調整した。PVSを抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.04になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、口径0.22 μmの PESのフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表9および図4に、各種pHにおけるHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。
実施例4−1では、CHO細胞を用いた抗体産生細胞の培養液(HCCF)に、プロテインAカラムクロマトグラフィーによる精製工程を行った後の溶出画分に対し、アニオン性ポリマーによる精製方法を適用した実験を行った。
Mab2のプロテインA溶出画分 10 mLに2 M Tris溶液を加えて、pH4.7に調整した。PVSを抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.008になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPolyethersulfone(PES)のフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表10にHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。
Mab2のプロテインA溶出画分 10 mLに2 M Tris溶液を加えて、pH 4.1、4.3、4.5、4.7に調整した。PVSを抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.008になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPolyethersulfone(PES)のフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表11に、各種pHにおけるHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。
Mab3(pI:6.9)のLow pH /中和画分 10 mLに酢酸を加えて、pH 4.0に調整した。PVSを抗体重量gantibodyとPVS重量gpolymerの比(gpolymer/gantibody)が0.015になるように加え、15分間以上スターラーバーで撹拌した。得られた、PVSによって沈殿した不純物を含む溶液を、遠心分離機を使用して10分間、3000 rpmで遠心分離した。上清を回収し、これを0.22 μmの口径を持つPolyethersulfone(PES)のフィルターでろ過した。得られたろ液のHCP濃度とDNA濃度を測定した。表12に、各種pHにおけるHCP濃度とDNA濃度の測定結果及び当操作による収率を示した。
実施例1〜5の結果から、アニオン性ポリマーは、抗体のpI未満のpHにおいて、より好ましくは抗体のpI−1以下のpHにおいて加えることが望ましいと考えられる。pHが高すぎるとアニオン性ポリマーによる不純物の不溶化が十分に行われず、HCP/DNAの除去率が低下することとなる。またアニオン性ポリマーは、3.5以上、より好ましくは3.8以上のpHにおいて加えることが望ましいと考えられる。pHがこれよりも下回ると、アニオン性ポリマーにより抗体も沈殿され易くなり、抗体の収率が低下する傾向となる。
また実施例の結果を考慮すると、アニオン性ポリマーは、3.5〜5.0のpH、より好ましくは3.8〜5.0のpHの範囲内おいて加えることができる。アニオン性ポリマーを加える際の最適なpHを調整するためには、抗体のpIは低いことが望ましく、一般的な低pI抗体として3.0〜8.0のpI、より現実的には5.0〜7.0のpIであることが望ましい。
更に、HCCFに対しアニオン性ポリマー(PVS)を用いた精製を行う場合には、PVSの添加量は抗体に対する質量比で0.01〜0.1の範囲内とすることができる。
本発明の適用例としては、例えばアニオン性ポリマーによる精製を従来のカラム技術に代替し、または従来のカラム技術と共に用いることができる。
図5(A)に示すように、従来の抗体の精製では、例えば
1)CHO細胞の培養液を遠心分離(centrifugation)した後にデプスフィルターや滅菌フィルター等のフィルターを使用して濾過しHCCFを得る工程、
2)HCCFをプロテインAカラムクロマトグラフィーにより精製しプロテインA溶出画分を得る工程、
3)プロテインA溶出画分に対しLow pHによりウィルス不活化処理を行い、中和後にデプスフィルター及び滅菌フィルター等により濾過しLow pH/中和画分を得る工程(virus inactivation & filtration)、
4)Low pH/中和画分を、ポリッシングカラムカラムクロマトグラフィーにより精製しポリッシングカラム1工程画分を得る工程、
5)ポリッシングカラム1工程画分を次のポリッシングカラムクロマトグラフィーにより精製し、ポリッシングカラム2工程画分を得る工程、
6)ポリッシングカラム2工程画分をUltrafiltration/Diafiltrationにより濃縮しバッファーを交換して、処方濃度かつ処方バッファー成分の抗体溶液を得る工程、
7)これを滅菌フィルターにより濾過した後に分注してBulk(API: Active Pharmaceutical Ingredient)を得る工程、
を順に行うことによりなされる。
例えば
1')CHO細胞の培養液を遠心分離した後にデプスフィルター及び滅菌フィルター等のフィルターにより濾過しHCCFを得る工程、
2')HCCFにアニオン性ポリマー(例えばPVS)を加えて不純物を沈殿させた後にデプスフィルター等により濾過し、アニオン性ポリマー不純物沈殿画分を得る工程、
3')当該画分に対しLow pHによりウィルス不活化処理を行い、中和後に滅菌フィルター等により濾過し、Low pH /中和画分を得る工程、
4')Low pH /中和画分をポリッシングカラムクロマトグラフィーにより精製し、ポリッシングカラム1工程画分を得る工程、
5')ポリッシングカラム1工程画分を次のポリッシングカラムクロマトグラフィーにより精製し、ポリッシングカラム2工程画分を得る工程、及び
6')図5(A)と同様の方法により上記工程6)および7)を順に行う
ことによりなされる。アニオン性ポリマーを除去するため、ポリッシングカラム1工程,2工程の少なくとも一方は陰イオン交換カラムクロマトグラフィーを用いたものであることが望ましい。
例えば図5(A)と同様の方法により上記工程1)および2)を行いプロテインA溶出画分を得、
3")この溶出画分にアニオン性ポリマー(例えばPVS)を加えて不純物を沈殿させた後に、デプスフィルター等により濾過し、アニオン性ポリマー不純物沈殿画分を得る工程、
4")当該画分に対しLow pHによりウィルス不活化処理を行い、中和後に滅菌フィルターにより濾過し、Low pH/中和画分を得る工程、
5")Low pH/中和画分をポリッシングカラムクロマトグラフィーにより精製し、ポリッシングカラム1工程画分を得る工程、
6")ポリッシングカラム1工程画分をUltrafiltration/Diafiltrationにより濃縮し、バッファーを交換して、処方濃度かつ処方バッファー成分の抗体溶液を得る工程、及び
7")図5(A)と同様の方法により上記工程7)を順に行う
ことによりなされる。アニオン性ポリマーを除去するため、ポリッシングカラム1工程は陰イオン交換カラムクロマトグラフィーを用いたものであることが望ましい。
Claims (16)
- 抗体を含有する組成物の精製方法であって、
(a)抗体を含有する組成物を、3.5以上であり、かつ抗体のpI−1以下のpHを有する組成物であって、アニオン性ポリマーを含む組成物に調整する工程、および
(b)前記組成物から、前記アニオン性ポリマーにより不溶化された不純物を除去する工程、を含む方法。 - 工程(a)が、3.8以上であり、かつ抗体のpI−1以下のpHを有する組成物であって、アニオン性ポリマーを含む組成物に調整する工程である、請求項1に記載の方法。
- 工程(a)が、4.0以上であり、かつ抗体のpI−1以下のpHを有する組成物であって、アニオン性ポリマーを含む組成物に調整する工程である、請求項1に記載の方法。
- 前記抗体のpIが5.0〜7.0である、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記アニオン性ポリマーがポリビニルスルホン酸(PVS)、ポリアクリル酸(PAA)、又はポリスチレンスルホン酸(PSS)である、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
- 工程(b)が、アニオン性ポリマーにより不溶化された不純物をフィルターにより除去する工程である、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
- 前記抗体がCHO細胞で産生されたものである、請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。
- 前記抗体がモノクローナル抗体であり、かつヒト化抗体またはヒト抗体である、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
- 前記抗体が、抗組織因子抗体、抗IL-6レセプター抗体、抗IL-6抗体、HM1.24抗原モノクローナル抗体、抗副甲状腺ホルモン関連ペプチド抗体(抗PTHrP抗体)、抗グリピカン-3 抗体、抗ガングリオシドGM3抗体、抗TPO受容体アゴニスト抗体、凝固第VIII因子機能代替抗体、抗IL-31レセプター抗体、抗HLA抗体、抗AXL抗体、抗CXCR4抗体、抗NR10抗体、またはファクターIX若しくはファクターIXAとファクターXとのBi-specific抗体である、請求項8に記載の方法。
- 前記不純物が宿主細胞由来のタンパク質(HCP)および/またはDNAである、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の方法を用いて抗体産生細胞の培養液(HCCF)から不純物を除去する方法。
- 前記アニオン性ポリマーがポリビニルスルホン酸(PVS)であり、
前記工程(a)が、抗体に対する質量比で0.01〜0.1のポリビニルスルホン酸(PVS)を含む組成物を調整する工程である、請求項11に記載の方法。 - 請求項1乃至10のいずれかに記載の方法を用いてプロテインA溶出画分またはプロテインG溶出画分から不純物を除去する方法であって、前記プロテインA溶出画分またはプロテインG溶出画分は、抗体産生細胞の培養液(HCCF)のプロテインAカラムクロマトグラフィーおよび/またはプロテインGカラムクロマトグラフィーによる精製処理物である、方法。
- 更に陰イオン交換カラムクロマトグラフィー、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー、疎水性相互作用カラムクロマトグラフィー、マルチモードクロマトグラフィーのいずれか1つ又はこれらの組合せによる精製を行う工程を含む、請求項11乃至13のいずれかに記載の方法。
- 請求項1乃至14のいずれかに記載の方法により不純物を除去する工程を含み、
プロテインAカラムクロマトグラフィーおよび/またはプロテインGカラムクロマトグラフィーによる精製工程を含まない、
抗体に対する不純物が質量比で0.2以下に低減されている、抗体を含有する組成物を製造する方法。 - 請求項15に記載の方法により抗体を含有する組成物を製造する工程と、
当該組成物を医薬的に許容される担体および/または添加剤と混合して製剤化する工程とを含む、医薬組成物を製造する方法。
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