JPH02503744A - 第VIII:c因子型タンパク質の改良生産方法 - Google Patents
第VIII:c因子型タンパク質の改良生産方法Info
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- JPH02503744A JPH02503744A JP63503436A JP50343688A JPH02503744A JP H02503744 A JPH02503744 A JP H02503744A JP 63503436 A JP63503436 A JP 63503436A JP 50343688 A JP50343688 A JP 50343688A JP H02503744 A JPH02503744 A JP H02503744A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
第■:C因子型タンパク質の改良生産方法[発明の背景]
第■ 因子複合体は2つの異なった生物学的I!能、即ち凝血活性および初期止
血に関与した役割をもつ、第■囚子欠乏疾患である古典的血友病およびフォノ・
ビルプラント病の分析は、第1因子が二つの構成要素の複合体であることを理解
するのに貢献した。第■:C因子凝血促進性タンパク質(抗血友病因子)および
第1因子関連抗原(フォノ・ビルブラ〉′ト因子、VWF)は別々の遺伝制御に
支配され、それぞれ異なった生化学的および免疫学的性質を有し、特異的で不可
欠な生理学的機能を有する。
第■:C因子分子は血液凝固カスケードにおける重要な調節タンパク質である。
この分子はトロンビンによって活性化された後、第■a因子による第X因子の活
性化速度を促進し、結局フィブリン凝血の生成に導く、第■:C因子の欠乏(古
典的な血友病)は発病した男性の出血性N患率および死亡率の主な原因となるX
一連鎖染色体性疾患である。処1Fは通常血液製剤で頻回に輸血することからな
る。この処置は血友病患者間に感染性合併症(種々の形の肝炎および後天性免疫
不全疾患等)の高い発生率を招く。
\7 WF分子は血小板凝集で中心的役割と果たす粘着性のある糖タンパク質で
ある。この分子は血漿内で第■:C因子の担体として働き、血小板−血管壁間の
相互作用を促進する。糖タンパク質1bおよび糖タンパク質Il b−1a複合
体にある血小板受容体部位、およびコラーゲン結合部位へ結合するVWFの別々
のドメインが注目された。VWFは恐らくは同一のそれぞれ約230000ダル
トンの多皺のサブユニットから構成されている。VWFは内皮細胞および巨核球
で合成される。血漿内でVWFは5X10’〜1.07ダルトンの範囲の高分子
量多量体として存在する。フォノ・ビルプラント因子は5〜626の炭水化物複
合体を含んでおり、それは血小板へ結合する分子の結合能に重要であるらしい、
VWF活性のさまざまな異常がフォノ・ビルプラント病を生じ得る。障害は一般
に常染色体優勢の形で遺伝され、2000人に1人程度の割で発病する。この疾
患の軽症の形は診断されずに済むことが多いが、型理発病患者ではたびたび血液
製剤でそれに伴う危険を支える必要がある、最近第■:C因子およびフォノ・ビ
ルプラント因子の双方に対する遺伝子が単離され、本質的にウィルスが混入して
いない組換え第■:C因子およびVWF因子の生産がそれぞれ可能となった[ツ
ールら、1984年、ネーチャー、312巻、342頁;ウッドら、1984年
、ネーチャー、312巻、330頁:リンチら、1985年、セル、41巻、4
9〜56頁:ギンスバーグら、1985年、サイエンス、228巻、1401〜
1406頁]、M換えDNA技術による第■:C因子またはその類似体の生産は
、第■:C因子またはその類似体を暗号化しているDNAを含んだ好適な発現ベ
クターでトランスフェクトまたは形質転換された哺乳動物細胞を利用して達成さ
れた0組換え第■:C型囚子夕〉゛バク質の合成における主な問題点は、(i)
培地から入手し得る組換え体タンパク質の収量、(i)生産された組換え体タン
パク質の安定性、(i)タンパク質精製効率およびその費用、(iv)精製され
た組換え体タンパク質生産全体に要する全費用等である。
最良の結果を得るため、これまで代表的には哺乳動物の血清、例えば通例ウシ胎
児血清調製品を培地の全容量に対して約10容量%含有する培地でF■:C型タ
ンパク質を生産する細胞を培養してきた(以下簡単にするため、血清濃度はすべ
て全培地に対する容量%で表す)9血清の添加なしでは組換えF■:Cの収量お
よび安定性はともに著しく低下する。然し血清の費用および血清添加によって生
じる精製の際の追加的な不都合さおよび出費のため、血清の使用は好ましくない
要件とみなされ、血漿から精製した天然F■:Cに換えて組換えF■:Cを広範
囲に使用することは商業的にも魅力がなかった。興味深いことに医学および薇学
社会では、組換えF■:Cの臨床的可能性は大きい関心事であったにもかかわら
ず発明者らは上記の血清に依存する問題、その生化学的根拠およびそれに閏わる
方法に間してこれまで報告がないことに気付いた。
F■:C生産細胞に使用する培地の膨大な修飾実験の後、驚くべきことに発明者
らは、たとえ減量した血清を含有した培地(例えば半特定培地、〜1%血清を含
有する)もしくは本質的に無血清培地(特定培地)を使用しても安定なF■:C
型タンパク質を高収量で生産し得る方法を発見した。F■:C型タンパク質を生
産する宿主細胞は半特定培地または特定培地がVWFまたはある種のリン脂質の
ような疎水性物質の適量を含有していると、半特定培地または特定培地で少なく
とも10%血清の存在で得られる収量に匹敵し得る収量で、ある場合にはそれよ
り優れた収量で回収可能な安定したF■:C型タンパク質を生産することが判明
しな、またさらにそのような添加物を欠いた半特定培地または特定培地で生産さ
れたF■:C型タンパク質は典型的に劇的な不安定性を示し、たとえ回収された
としても極めて低収量でしか回収し得ないことが判明した。
現在までの証拠からVWFは生体内で血漿中の第■:C因子に対して安定化効果
を有するのか、あるいはVWFが第■:C因子の貯蔵場所からの生体内放出を誘
発するのか、または第■:C因子の生体内合成および/または分泌を刺激するの
かの何れかであろうことを示唆している(ワイス、H,J、ら、1977年、ジ
ャーナル・オブ・クリニカル・インベステイゲーション、60巻、390〜40
4頁)、またトロンビンで活性化された第■因子(天然ヒトF■由来)はトロン
ビンが関与する分解に関して恐らくリン脂質によって安定化されることが示唆さ
れた(アンダーソンおよびブラウン、1981年、バイオケミカル・ジャーナル
、200巻、161〜167頁参照)、然りながら発明者らの知るところ、先行
技術では第■二C型因子タンパク質の試験管内生産(例えばトロンビンが実質上
存在しない場合)に対するVWFまたはリン脂質の何らか可能な効果について示
唆を得られず、あるいはWWFまたはVWF型タンパク質および/まなはリン脂
質を含有する第■:C因子生産のための培地補足物に関して、哺乳動物血清に存
在している成分の複合混合物を実質上含有しないのか、それともこの発明に示し
たように10%血清補足物によってもたらされるよりさらに高濃度を補足すべき
かについて何らの示唆も得られない、II乳動物の血清がVWFを含有している
ことに注目すべきである。9考までに約10%血清を含有している哺乳動物細胞
用の通常の培地は培地1ml当りvWF約1μgを含有している。
[発明の要約コ
この発明は第■:C型因子タンパク質の改良生産方法に間するものである。
本明細書で用いるr第■:C型囚子」タンパク質の語は第■:C型因子凝血促進
活性を示すタンパク質を意味する。この発明の範囲に含まれる第■:C型因子タ
ンパク質は非第■:C因子遺伝子へはハイブリッド形成を起こさない条件下で、
例えば5xSSC(1xSSCは150mM NaCl10.15Mクエン酸ナ
トリウム)中で65Cと同等の条件下で、第■:C因子を暗号化しているDNA
へハイブリッド形成し得るDNA配列によって暗号化されている。天然哺乳動物
(例えばヒト)の第■:C因子に追加して、第一:C型因子タンパク質には、例
えば国際特許出願番号PCT/1Js86100774号(1986年10月2
3日公閏)に詳細に報告されているように1例えば天然第■:C因子に対して9
0Kdおよび69Kd切断部位間の1またはそれ以上のアミノ酸欠失を含んでい
るタンパク質等が挙げられる。また第■:C囚子型タンパク質にはP CT/U
58610074号に報告された方法と類似の方法によって生産される50/
40切断部位および69Kd切断部位間の1またはそれ以上のアミノ酸欠失を含
んでいる第■:C因子類似体が挙げられる。
さらに第■:C因子型タンパク質には、例えば発現すべきc DNAの通常の部
位特異的突然変異によって1またはそれ以上のアミノ酸を異なったアミノ酸で置
換することによって、226.336.562.740.776.1313.1
648または1721の位置の1tたはそれ以上の切断部位をまたがるアルギニ
ン残基がタンパク質分解酵素切断に対して抵抗性となった類似体(上記のような
欠失を含み、または含まない)が挙げられる。したがって第■:C因子型タンパ
ク質にはそのタンパク質を生産する細胞に由来する細胞系によって生産された天
然の第■:C因子、「組換え」第■:C因子および凝血促進活性を有するその類
似体および弁組換え第■:C因子またはその類似体等が挙げられる。
したがってこの発明の方法は、第■:C型因子タンパク質を暗号化したDNAを
含み、そのタンパク質を発現し得る哺乳動物細胞を利用する。この発明の方法は
第■:C型因子タンパク質を安定化させる物質の有効量を含有する培地で細胞を
培養する。そのような物質は、(i)VWF型タンパク質、(i)安定化リン脂
質またはリン脂質混合物および(i)VWF型タンパク質とリン脂質の混合物等
である。「安定化物質」と名付けたが、VWF型タンパク質は第■:C型因子タ
ンパク質に対する安定化効果の他にもさらに第■:C型因子タンパク質を生産細
胞から高濃度で合成および/または放出させる別の効果をも有し得るものと理解
すべきである。VWF型タンパク質には、上記のようにハイブリッド形成条件下
で哺乳動物のVWFを暗号化しているcDNAヘハイブリッド形成が可能なcD
NAによって暗号化され、第■:C型因子タンパク質を安定化し、あるいは培地
内で第■:C型因子タンパク質の生産および/または蓄積を増大させ得る能力を
保有している、先端を切り取った、あるいはその他の修飾を加えた7オン・ビル
プラント因子を含んでいる。
例えばこの発明の実施に使用し得る先端を切り取った形のヒトVWFには、(i
)VWFの「プロ」配列を欠いている△プロVWF、(11)成熟配列をもたな
い「プロ」配列を含んでいる△成熟VWF、(i)プロVWF配列をそのN−末
端から5’5acl制限酵素部位まで含み、VWFの「103部分および成熟配
列の最初の「Djドメインを含んでいるVWF−5’−3ac等が挙げられる。
VWFの完全鎖長のペプチド配列、ヌクレオチド配列および制限酵素地図は公開
されている[例えば国際特許出願公開番号WO36106096号(出願番号P
CT/US86100760)参照]、その配列を説明すると「プロ」部分はア
ミノ酸位置23からArg−763にまたがり、「成熟」タンパク質はアミノ酸
位置764から2813にまたがっている。△プロVWFを暗号化したcDNA
は、例えば以下に説明するベクターに含まれる完全M長のVWFcDNAおよび
VWFrプレ」配列および成熟配列の一部または全部と相補的なくただし「プロ
」配列と相補的なコドンを欠いた)合成ループアウト・オリゴヌクレオチドを用
いる通常のループアウト突然変異により作成し得る。△成熟VWFを暗号化して
いるcDNAはこれと類似の方法によって作成するか、あるいは完全鎖長のVW
FcDNAに含まれる都合よい制限酵素部位を利用することにより成熟配列の一
部または全部を除去することによって作成し得る。このように成熟配列の一部だ
けを除去する場合は、成熟ペプチド配列を暗号化している残りのcDNA領域を
通常のループアウト突然変異によって切り出してもよい、別法としてΔ成熟VW
FおよびVWF−5’−5acは、生産しようと望むペプチド配列の3′へ直ち
に翻訳停止コドンを挿入する通常のオリゴヌクレオチド指向性突然変異により突
然変異させたVWFcDNAの通常の哺乳動物への発現によって生産し得る。ま
たその他、先端を切り取りもしくはそれ以外の修飾を加えたWWFの形もこれと
類似の方法によって作成でき、以下に説明する方法によって容易に測定し得るよ
うにこの発明の実施に有用である(例えば実施例参照)、特にlまたはそれ以上
のr p Jドメインを含んだ(そのうちの2つは「プロ」部分に存在している
)VWFの先端を切り取ったその他の形もこの発明の実施に有用であろうと予想
される。これまでのところ、この発明に使用するには先端を切り取ったVWF変
異種のうちで△プロVWFが好ましい。
これらおよびこれらと類似の先端を切り取り、あるいはそれ以外の修飾を加えた
形のVWFを使用することによって可能な利点は、(1)著しく小さい方のタン
パク質の合成、翻訳後修飾および放出を意図することによって生産細胞のストレ
ス負担を軽減し、(i)小さい方のVWF型のタンパク質が存在し高分子量のV
WF型多量、体が存在しないことにより馴化培地の粘度を減少させ、(i)完全
鎖長のVWFタンパク質より、むしろ先端を切り取ったVWF型タンパク質から
の方がF■:C型タンパク質の精製を一層容易にすること等である。
VWF型タンパク質は、好ましくは哺乳動物細胞で、例えばVWF型タンパク質
を暗号化しているcDNAの通常の発現により容易に生産され、その性質を明ら
かにし得る。ついでそのようなVWF型タンパク質を、例えば実施例に記載した
ような方法によってF■:C型タンパク質の生産に対する効果について試験し得
る。このCDNAは任意的または部位特異的な態様で突然変異により生産され得
る1本明細書では哺乳動物VWFおよびVWF型タンパク質な以下、単にTVW
FJと呼ぶ。
この発明の態様は第■:C型因子タンパク質を生産し得る哺乳動f#細胞を外来
性VWF型タンパク質を添加した培地で培養することからなる第■:C型因子タ
ンパク質の改良生産方法を包含する。以下さらに詳細に説明するように1例えば
VWF型タンパク質を生産する細胞により、あるいはVWF型タンパク質を生産
する細胞を第■:C型因子タンパク質を生産する細胞とともに培灸することによ
り、あるいは遺伝子技術によってVWF型タンパク質および第■:C型因子タン
パク質の双方を生産し得るようにした細胞を使用することにより、または例えば
馴化培地から得られた外来性VWF型タンパク質を添加することによってあらか
じめ培地を条件付けすることにより外来性VWF型タンパク質を培地に添加し得
る。
VWF型タンパク質の好ましい有効量は、一般にVWF約0.1〜10μg/m
+(培地)、一層好ましくは〜1〜〜3μg/m1.特に好ましくは〜2−〜3
μg/mlである。然しながら遺伝子技術によりvWF型タンパク質と第■:C
型因子タンパク質の双方を生産し得るようにした細胞を使用することによって培
地へ外来性VwF型夕〉バク質を添加する場合は、−i的な範囲の最低量が好ま
しいであろうことな銘記すべきである。低培地濃度であればあるほどそれにもか
かわらず、第■:C型因子タンパク質が培地へ生産および分泌される部位で外来
性VWF型タンパク質の一層有効量を入手し得るのであるから、VWF型タンパ
ク質が低培地濃度であるほどそのような方法では有用であり得る。そのうえ双方
のタンパク質を生産する細胞を使用することは、個々に1つまたはそれ以外のタ
ンパク質な生産する異なった細胞を同時培養するよりも好ましい、後者の方法で
は異なった細胞の一定しない増殖速度のように細胞培養過程の混乱を招くことが
あり得るし、本来第■:C型因子タンパク質を生産するHI胞の密度低下を生じ
るからである(VWF型タンパク質を生産する細胞が存在するため)。
好適なリン脂質の容易に入手し得る供給源の一つは乾燥脱脂粉乳および低脂肪脱
脂粉乳のような商業的に入手可能な乾燥粉乳製剤である。そのような乾燥粉乳製
剤は約0,01〜10%(乾燥粉乳量l/培地容量)の範囲の量を培地へ添加し
得る0ME胞に対する毒性効果を最低にし第■:C因子生産に対する効果を最適
にするためには約1%〜4%の乾燥粉乳が好ましい、乾燥粉乳製剤はまず粉乳の
10%水性懸濁液を調製し、オートクレーブ加圧によって都合よく滅菌され得る
。もう一つの好適なリン脂質の入手可能な供給源は、この発明の培地に添加し得
る商業的に入手可能な大豆レシチンであり、好ましくはリポソームの形で添加す
る。
本明細書で用いる「リン脂質」の語は、N肪酸1または2分子、アルコールおよ
び窒素性塩基を含んだリン酸エステルを表す。そのようなリン脂質を例示すれば
、セファリン、ホスファチジルセリン:ホスファチジルコリンの混合物、ホスフ
ァチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、大豆レシチンおよび
それらの混合物等が挙げられ、とりわけ大豆レシチンが好ましい、この方法に有
用なその他のリン脂質および有効濃度および/または最適濃度および/またはそ
れらの混合物については、当業者であれば以下さらに詳細に説明する方法を用い
て容易に確かめ得るであろう、リン脂質またはリン脂質混合物の好ましい有効量
は培地1ml当りリン脂質またはリン脂質混合物的1〜1000μgで、約10
0μg/mlより高濃度が一層好ましく、約200〜300μg/mlが特に好
ましい、そのような組成物のCHO細胞のような哺乳動物細胞に対する観察され
た毒性の点でそのようなリン脂質添加物の有用性は全く予想外であった。実際こ
の発明でリン脂質添加物を使用する際、培地にウシ血清アルブミン(BSA)を
追加的に含有させると細胞をそのような毒性から防御するのに好ましい、好適な
りSAの濃度は使用したリン脂質の量、細胞の強度、BSA無添加の際に観察さ
れた毒性の程度により、1培地当りBSA約1〜約10gの範囲である。またリ
ン脂質混合物は好ましくは約500nmまでの直径を有するリポソームの形で培
地へ添加するのが好ましい、多重層リポソームも使用し得るが、リポソームは好
ましくは一枚膜である。最も好ましくはリポソームの直径は約1100nよりも
小さい、またリポソームは、上記のリン脂質を第′″@二〇型因子タンパク質と
混和し、あるいはそのタンパク質を患者に投与する基剤または担体として含有し
使用し得るリン脂質から通常の方法によって製造する。粉乳をリン脂質の供給源
として使用する場合は(リポソームの形よりもむしろ)粉乳を直接培地へ添加し
てもよい。
−実mw様として、VWF型タンパク質を生産するよう好適に操作した細胞のよ
うなVWF型タンパク質生産細胞を、VWF型タンパク質で条件付けした培地で
第■:C型因子タンパク質を生産する細胞の培養に先立ってまたは同時に培養す
る。別法として組換えvWF型タンパク質を別途生産し、第■:C型因子タンパ
ク質を生産する細胞を培養するために使用する培地へ外来性補足物として添加し
てもよい、この発明のもう一つのBtlは、第■:C型因子タンパク質を生産す
る細胞を好適に操作し、即ちVWF型タンパク質生産の指令が可能な翻訳単位で
VWF型タンパク質と第■:C型因子タンパク質が同一細胞によって同時発現す
るよう効果的に形質転換する。さらにこの発明のもう一つの態様では上記プロセ
スの一つにより第■:C因子型タンパク質を生産する細胞培養のために使用する
培地にVWF型タンパク質と安定化リン脂質をともに含有する。その場合は単独
に使用する量に比べて各成分を減量して使用することが望ましい、好適に補足し
たこの発明の特定培地を使用することにより回収可能な安定した第■:C因子型
タンパク質活性が高水準で生産され、ついでこれを回収し、血清を分離する必要
なく精製し得る。この発明で使用する培養培地は本質的に無血清培地が好ましい
が、哺乳動物由来の血清、例えばウシ胎児血清を好ましくは約10%の量を超え
ず、一層好ましくは約5%の量を超えず、さらに好ましくは0〜1%の量を追加
的に含有し得る。またそれ以外に通常の哺乳動物細胞培養培地の補足物もまた使
用し得る。
この発明の実施に当ってはこのようにして生産された第■:C因子型タンパク質
が分泌された培地から都合よくこれを回収し、所望により、例えば通常のクロマ
トグラフィー的な方法および免疫親和性に基づく方法等多くの任意の通常の方法
によって精製する。
以下に実施例を示して、特にリン脂質および/またはVWF型タンパク質と培地
補足物として使用することによって1回収可能な安定した活性筒■:C型因子タ
ンパク質を生産する「血清」依存性を克服できる代表的な方法を挙げてこの発明
を説明する。実施例はこの発明の理解を深めるためのものであって、これによっ
てこの発明の範囲を限定するものではない。
実施例I
ヒト第■:C因子を発現するチャイニーズハムスター卵巣8111系の樹立
この発明で使用する第■:C因子発現プラスミドは、ポリオーマウィルスエンハ
ンサ−、アデノウィルス3分節系先導配列の第一先導配列、DHPR遺伝子およ
びSV40ポリアデニル化信号が後続する第■:C因子転写単位、およびテトラ
サイクリン耐性暗号化遺伝子を時計方向順に含んでいるRxPy■−1である。
このプラスミドを同時形質転換によってジヒドロ葉酸還元酵素(D HF R)
発現1ラスミドとともにDHFR欠乏チャイニーズハムスター卵巣細胞へ導入し
、ついでヌクレオチド添加をしないで発育する細胞を選択した。続いてDHPR
遺伝子および第■:C因子遺伝子を増幅するためl iglと命名した形質転換
体の1特定プールをメl−)レキセード(MTX>濃度を増加させた培地で発育
させた。得られた細胞系は第■因子欠乏血漿の凝固能(クロチック(APPT)
検定)または第1Xa因子、リン脂質、カルシウムおよび第X因子の存在下に第
Xa因子を生成する生成能(カビ・コテスト検定)の何れかで測定する高濃度の
第■因子活性を発現した。これらのCHO細胞の第■:C因子産生能を第1表に
示す、第■因子活性は、第■因子遺伝子コピー数と相関するMTX耐性水準の増
大により10000倍増加した。またその他の発現ベクターでも、第■:C因子
またはその類似体の発現指令が可能なものである限りRxPy■−1の代わりに
使用し得る。そのようなベクターとして例えばpCVSVL2−■(ATCC番
号39813、ヨーロッパ特許出願第85202121.1号参照)およびpD
GR−2(ATCC番号53100、PCT/US86100774号、欠失類
似体参照)等が挙げられる0例えjfpsP64−Vl (ATCC番号398
12)またはpCVSVL2−■由来の5all断片を含有するその他の第■:
C因子発現ベクターは通常の発現ベクターおよび手法を用いて作成し得る。何れ
のベクター由来の5all断片とも完全鎖長の第■:C因子を暗号化したDNA
配列を含んでいる。
[第1表コ
トランスフェクトし増幅したcHos胞における第■因子発現7−ル MT
X、(μM) ■:Cのmu/ml/日Ljg 1 0.0
0.10.0211..5
0.1 88.0
1.0 288.545”5.0 644.8755
20.0 1075
*2つの独立した検定からの試料を表すプラスミドpAdD26SVpA(3)
(カウフマンおよびシャープ、1982年、モレキュラー・セル・バイオロジー
)およびプラスミドpRXP3/−■−1をC1a 1で消化して得られた直鎖
状のDNAを試験管内でライゲーションしてCaPO4と共沈させ、CHOD)
IFR欠乏DLIKX−Bl細胞のトランスフェクトに使用した。
D)IFRを効果的に発現した細胞はp A d D 26 S V P A
(3)に由来するDHFR遺伝子を伴ったPRXP、yW−1由来のエンハンサ
−要素を含むことが期待される。結果はこの仮説と一致した。ついで濃度を増加
したMTXで増殖する細胞によるDHFR発現の増加について選別し、第■因子
遺伝子およびD)IFR遺伝子を増幅した細胞を得た。0.05mLl/mlよ
り高い感度が得られるように修飾したカビ・コテスト法で測定した第■:C因子
活性検定によって。
MTX選別の各濃度毎に馴化培地試料(ウシ胎児血清10%補足アルファ培地中
、約10’細胞/ml)を採取した。また第■:C因子欠乏血漿を使用する1段
階活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)血液凝固検定でもそれに匹敵
し得る結果が得られた。すべての試料は30〜50倍のトロンビン活性化を示し
た。トロンビン活性化のため、試料をトロンビン0.2単位/mlで室温で1〜
10分関前に処理した。
実施例■
第■:C因子合成の血清依存性
実施例■のLigl CHO細胞のサブクローン(Ligl 2Aサブクロー
ンBIO20,1μM MTX中、80%墓密〉をすすぎ、10%FCS含有培
地または特定培地(無血清、5mg/ml BSA、インスリン、トランスフェ
リン、セレン、ヒドロコーチシンおよび1トレツシン含有)で流加培養すると第
■因子活性が蓄積する。特定培地中の出現率は血清含有培地中より約4倍低い、
血清の存在なしで細胞を増殖させると4倍の差はさらに増大する。これは細胞の
すすぎが不十分であることに起因している。第■:C因その出現率は24時間ま
でやや直線的に増加し、これは第■因子が培地内で安定であることを示唆してい
る。この結果はcoss胞で得られた低水準の第■因子発現結果(約10’細胞
m!/日)と類似している。
リン脂質混合物であるセファリンは少なくとも血清欠乏を部分的に中和できる。
実施例1のCHO細胞のサブクローン(Lig2Aプール、20μM MTX)
を血清添加および無添加で別々に培養し、4時間後にすすいだ、2つのCHO培
養を再分割し、血清“および血清−cHos胞の一部にセファリン5μMを補足
してさらに2時間培養した。血清1および血清−CH0細胞の他の部分はセファ
リンを補足しなかった。培地を6時間口および25時時間化検定した。その結果
を下表に示す。
条件 第■:C因子活性會血清 セファリン 6
時間口 25時間目十FCS 十Ceph 594
1044−F’CS 十Ceph 408 514十F
C3−Ceph 563 1492−Fe2 −Ceph
140 372’m Ll 7m 1
この結果から、セファリンは無血清単独で第■活性を増加させることができるが
その効果は単時間性であることが示唆される(即ち2時間後では観察されるが2
5時時間化は消失する)、−実験で、セファリン濃度牙増加したがそれ以上の第
■活性増加は認められなかった。このことはセファリン中のある成分が律速的で
はないことを示している。
セファリン効果は簡単な混合物または単一のリン脂質によって部分的に誘発でき
る。細胞(実施例IのCHO細胞のサブクローン、Ligl 2A 、02プ
ール、20μM MTX)を10%ウシ胎児血清培地または無血清培地で24時
間流加培養し、ついでセファリン(5μM)またはホスファチジルセリンおよび
ホスファチジルコリン(PCPS)の混合物(1:4)を無血清培養へ添加した
。2時間後検定した培地の成績を下表に示す。
条件 F■:C活性無血清
110無血清+セフアリン 489無血清十PCPS
23010%FC3613
この結果からリン脂質は単独で馴化培地の第■活性を増加し得ることが判る。
さまざまな条件下で発育させたCHO細胞で発現した第■活性のトロンビン活性
化分析から血清の存在がトロンビン活性化程度E it少させることか示唆され
る。CHO細胞(Ligl 2Aプール、20μM MTX)をすすぎ、10
%ウシ胎児血清含有培地または特定培地(5mg/ml BSA、)ランスフェ
リン、セレン、インスリン、ヒドロコーチシン、1トレツシン)で流加培養した
。24時間後、セファリンまたは10%FC3を添加し、さらに2時間後、検定
のため試料を採取してトロンビン活性化能を測定した。
検定(26時間目)
凝固検定
添加物 Cobas (活性化の試料培地 (24時間目)
mLl/ml mLl/ml 倍数)特定培地
315 300 20×特定培地 5μMセファリン
752 1040 34X特定培地 10%FC3684440
8,4X十10%F CS 1078 1200 10
x−110%FC35μMセフyリン 1154 1120 14X(表
つづき)
特定培地 10%煮沸FC3543−−これらの結果から、無血清培地と
比較して血清の存在は生産される活性を増大するがトロンビン活性を低下するこ
とが示唆される。
これに反してセファリンは生産される第■活性化能を増大する血清効果を代償し
得るがトロンビン活性化能を低下しない、このようにC)I OI!!1N21
は第■活性を1単位/mlの濃度で生産し、この物質は34倍のトロンビン活性
化を示す、またこの実験では検定の2時間前に無血清培地へ10%FC8を添加
すると第■活性量が増加することを示している。この能力は添加の10分前に血
清を煮沸してもそれによって消失されない、このように第■活性に必要な血清因
子は熱に安定である0発明者らは第■活性の増加に必要な血清因子はリン脂質と
リン脂質を安定化させるのに必要な熱に安定なもう1つの因子の2つの成分から
なっていると結論した。
著しく増幅されたCHO細胞系で10%血清が第■:C因子発現を限定するのか
どうかを測定するため、10A1細胞系で第■:C因子活性を誘発する能力に対
する血清量増加の効果を調べた。10A1はLiglブールを1mM MTXで
の発育について選択することによって誘導されたクローンである。この実験では
10A1細胞系へ添加するウシ胎児血清量の増加の第■因子活性に対する24時
間の効果が証明された。24時間馴化培地で50%血清は10%血清と比較して
3倍強力な活性を生じた。また細胞を50%血清中で増殖させた他の実験結果か
らも活性第■因子抗原の量がそれに対応して増加することが判明した。やや低い
第■:C因子濃度を発現する他の細胞系をもっと高い血清濃度で発育させること
により、それほど劇的ではないが第■:C因子活性の増加を示した。このように
第■因子の商業規模的生産に望ましい高生産細胞系では、第■因子発現のため何
らかの制限必要量があるように思われる。
実施例層
CHOの浮遊培養におけるr第■:C因子合成の血清依存性下表は培養中の血清
濃度に対する組換え第■:C因子(rF■)活性の依存性を示したものである。
比較的低いrF■生産体であるクローンIE6Th各種濃度のウシ胎児血清(F
BS>を含有する培地で浮遊培養により3〜4日間発育させた。
10%FBS 318 0.195%FBS
100 0.03特定培地” 4
1/4〜0.01−上記はすべてRPMI 1640を基本培地と
して使用した。特定培地はインスリ〉・5μg/I、トランスフェリン5μg/
ml、セレン5r+g/ml、ヒドロコーチシン10−”M、プトレッシン10
0r+g/ml BSA 5mg/mlからなる。
これと同じ血清依存性が他のrF■分泌CHO細胞系でも観察された。血清を添
加することによって本来の発現水準を回復し得ることからこれらの成績は遺伝的
な不安定性を反映するものではない。
培養培地へリン脂質を添加することにより血清必要量の代わりとすることができ
ることが判明したが、ただし比較的高濃度のリン脂質を必要とする(以前、血清
含有培地で使用されていたよりも10〜20倍高濃度)、F■活性回収率のリン
脂質濃度に対する依存性に関して特定培地(DM)を培地1ml当り大豆レシチ
ン(SL)240ugで補足すると、24時間後に5L160μg/mlを含有
するDMで得られる活性の約2倍のF■活性、5L80μg/m+を含有するD
Mで得られる活性の5倍のF■活性が収得されることが判明した。それでも5L
80μg/mlを含有するDMは1%ウシ胎児血清(FBS)を含有するDM(
半特定培地)よりある程度高いF■活性を提供するが、半特定培地はDM単独よ
り著しく高いF■活性を提供する。培地中に5L240μg/mlが存在する特
定培地で24時間に生じるrF■濃度は、少なくとも10%FBSを補足したD
Mで生じる活性と明らかに同程度である。この実験でSL濃度を240μg/m
1以上に増量してもrF■活性はもはや増加しない0例示的に1実験の成績を下
表に示す。
培地 24時rjjJ後のrF■活性特定培地(
DM) 〜40mtJ/mlDM十大豆レシチン(S
L) 〜270mU/m1(240μg(SL)/m! (培地
))ウシ胎児血清(FBS)を含有する
培地(10%FBS) 〜200mU/mrこの成績はウシ
胎児血清が存在しない場合、比較的高濃度の大豆レシチンリン脂質によって(例
えば240μg/m1)rF■:C活性の増加が得られることを示している。リ
ン脂質が存在または存在しないウシ血清アルブミン5g/lを含有する特定培地
またはlO%FBSを含有する培地に、CHO細胞(IF5.0.1μM MT
X)を3X10’細胞/m+の濃度で37℃で24時間浮遊させた。
細胞を含有しない馴化培地のインキュベーション試料の結論は色原体検定によっ
て分析した。
リン脂質を培地1ml当り約320μgの量まで添加しても、特定培地でも半特
定培地でも細胞発育に何ら著しい変化が起こらないことが判った。1組の実験で
培地1ml当りリン脂質320μgと添加した培養で最高のrF■活性が得られ
ることが判明した。半特定培地では大豆レシチン240μg/m+を添加したと
き72時間後に最高の濃度が得られた。これらおよびその他の成績は、大豆レシ
チンを0.1.2および3日目に段階的に培養へ添加するとrF■が支障なく生
産されることを示している。これらおよびその他の実験からリン脂質の調製方法
に関係なくその最適濃度はおよそ240μg/m+である。
上記と類似の実験により2つの異なったCHO細胞系の細胞生産能を下表に示す
。
10%FBS 0.195%FBS
0.03特定培地 17
4〜0.01特定培地+SL 0.24特定培地+
1%FBS+SL 0.25(表つづき)
培地 平均生産能”(細胞系−89,05>10%FBS
0.43特定培地+1%FBS+SL
0.51會単位は前頁と同じ
このようにリン脂質を補足した特定培地の場合、rcHo細胞からのrF■生産
能は血清含有培地と少なくとも同等である。然しながら上記の成績が示すように
、特定培地で生産されるrF■の見掛は量は血清含有培地より少ない、これは血
清含有培地では細胞が一層急速に、一層高い細胞密度で発育する事実に起因する
(生産能が高いというよりむしろ)、少量の血清を特定培地に補足すると(例え
ば1%)細胞発育は改善される。事実短期間の適応ののち、細胞は半特定培地お
よび10%FBS補足培地とほとんど同様に良く発育する。rcHo細胞系(例
えば発明者らの89.05)はリン脂質補足半特定培地中で10%FBS補足培
地と類似した細胞密度で発育し、少な(とも同等の生産能(第■因子に関して)
を有する。
なお発明者らは大豆レシチン製剤の物理的性質を調べた。大豆レシチンを食塩水
に懸濁し、マントン−ガラリン・ホモジナイザーを3回通し、ついで0.2μm
のフィルターで枦遇した代表的なリン脂質の大きさの像と得た。この方法によっ
て得らhた大多数の1ノボソームの大きさの平均は直径約100n100n′X
さ1)−紋服リポソーム(SLIV)であることを示している。下記の実@Nヨ
大豆レシチンリポソームの大きさがリン脂質の効果、即ちF■:C発現の増大を
起こすSLの能力に重要な役割を果たしていることを示して1する。
大豆レシチン製剤を食塩水中で調製したが、ホモジナイズしなかった。この製剤
は正常の(即ちホモジナイズされた)製剤より著しく小さいsuv <リポソー
ムの僅かに44%がl Q Q n rn以下、正常な製剤では74%)を含ん
でいる。またこの製剤は、正常な製剤ではごく少量しか存在しない(通常5%を
超えない)直径約50OnInの極めて多数の多重層リポソーム(MV)を含ん
でいる(リポソーム全体の30〜40%がMV)、この試料の効率は正常試料の
約60%と低く、リポソームの大きさがリン脂質の効率に重要な役割を果たして
いることを示している。
実施例■
ブタVWFは血清の存在なしで増殖したCHO細胞に作用して細胞から第■:C
因子を誘発することができる。
実施例1で得られたLigl (20μM MTX)細胞をすすぎ。
特定培地(インスリン、トランスフェリン、セレン、ヒドロコーチシン、プトレ
ッシン、グルタミン、ペニシリンおよびストレプトマイシンを含有するアルファ
培地)でウシ血清アルブミンの濃度を増加しながら、または同様の濃度の第■表
のオボアルブミンを戻し添加しなから流加培養した。二つのタンパク質とも作用
して第■:C因子発現を誘発することができた。然し部分的に精製したVWFを
ウシ血清アルブミン5g/lを含有する培地へ戻し添加すると、第■:C因子活
性は10%ウシ胎児血清で細胞を増殖したときに得られた水準以上になり4倍に
増大した。このことは血清の存在しな暫)場合に第■:C因子活性を誘発するV
WFの誘発能を劇的に証明している。ブタVWFのさまざまな製剤および精製し
たヒトVWFでこの結果を再現させた。
第■:C因子誘発能がVWFに起因することを証明するため、以下の実験を行っ
た。ヒトVWF欠乏血漿から誘導された血清を含有する培地の存在で第■:C因
子を発現する細胞をインキュベートした。■WF欠乏血清でインキュベートした
CHO細胞内の第■:C因子活性は正常ヒト血清と比較した水準の25%であっ
た。ブタ■WF製剤をVWF欠乏血清へ戻し添加すると、第■因子活性は10%
ウシ胎児血清の値まで増加した。その効果は2.50μg/m+程度の少量のV
WF″C−誘発された(第HA表参照)、また別の実験でVWF濃度を0.25
μg/mlに減少させると、活性は10%ウシ胎児血清水準の僅か50%であっ
た。
ウシVWFの残余量さえも存在しない特定培地で外来性VWFがrF■発現水準
を増大し得ることを証明するため、血清の存在なしで2〜3ケ月間適応させて発
育させたCHO41B胞系IE6を下記の実験に使用した。下記に示した成績は
特定培地へ約1μg/m+のブタVWFを補足することによって10%ウシ血清
補足培地と同等のrF■を発現し得ることを示している。これらの細胞はFBS
の存在なしで3ケ月以上発育させたのであるからウシ血清は痕跡さえも存在しな
い、したがって観察されたrF■:C水準の増加は外来性VWFに起因するもの
と思われる。
血清が存在しない場合のrF■発現に対するVWFの効果培地
rF■(mal/ml)特定培地(DM)
〜40DM十VWF 〜190FBS含有培地(
10%) 〜200この成績はウシ胎児血清の存在なしで外来性の
部分的に精製したVWF(ブタ)によってrF■活性が増加することを示してい
る。
部分的に精製したブタVWF (約1μg/ml>の存在または存在しないウシ
血清アルブミン5g/lを含有する特定培地または10%FBS含有培地でCH
O細胞(IE6 ; 0.luM MTX)を3×10E5m胞/m1の濃度で
24時間37℃で浮遊させた。細胞を含有しない馴化培地インキュベーション試
着の結論はrF■:C活性を色原体検定によって分析した。
第n表VWFをLi gl細胞へ戻し添加した特定培地における第■、C因子発
現
特定培地+ (単位/ml/日)オボアルブ
ミン(g/l) OO,1645、OO,290
20,00−380
+ブタVWF (2,5μg/ml) 1.200特定培地士
ウシ血清アルブミン
(g/l) OO,1900,50,320
1,00,380
2,00,375
〈第B表つづき)
5.0 0.430
20.0 0.490
5.0
+ブタVWF (2,5,cz g/mり 1.35010%ウシ胎児
血清 0.978.1.075第1IA表第■因子生産に
対するVWF’の効果培地 mu/ml/日10
%ウシ胎児血清 1321特定培地+5g/l
ウシ血清アルブミン 34210%正常ヒト血清
93710%VW欠乏ヒト血清
24610%VW欠乏ヒト血清士
ブタVWF戻し添加(濃度)
2.5μg/ml 112420μg/m1
1.397馴化培地で第■:C因子量に対する■WF添加の効果を
検討するため、細胞を’353−メチオニンの1時間パルスで標識し、10%ウ
シ胎児血清、10%VWF欠乏ヒト血清、またはブタWWFを戻し添加する10
%VWF欠乏ヒト血清の何れかを含有する培地でこれを追跡した。その結果、V
WF欠乏血清へVWFを添加すると第■:C因子<200kDaのl!および7
6kDaのLMの両方)が培地中に一層多量に存在することが証明された。第■
:C因子の細胞内合成には変化が観察されなかった。10%ウシ胎児血清へVW
Fを添加しても馴化培地内の第■:C因子濃度には何ら変化を生じなかった。こ
れらの実験はVWFが第■:C因子の分泌および/または安定性に必要であるこ
とを示している。
実施例■
cosa胞でのヒトVWFの発現
ヒトVWFcDNAの部分断片のクローニングは以前報告されたくギンスバーグ
ら、1985年、サイエンス)4この報告に引き続き完全鎖長のVWFcDNA
が組立てられ、その配列が決定さz′した。VWFのクローニング、配列および
発現に関しては国際特許出願番号PCT/US86100760号(1986年
10月23日公開)に詳細に報告されている1発明者らは完全鎖長のcDNAク
ローンを発現へ9 ター p M T 2 i\挿入してpMT2−VWF (
ATCC番号67122)を作成した。PMT2−VWはアデノウィルス随伴(
VA)遺伝子、転写エンハンサ−を含んだSV40複製起源。
アデノウィルス3分節先導配列および免疫グロブリン遺伝子由来の5°スプライ
ス部位、3“スズライス部位と含むアデノウィルス主後期プロモーター、VVJ
F暗号化領域、非暗号化DHFR挿入、SV40初期ポリアデニル化部位、およ
びエシェリキア・コリで増殖するのに必要なpBR322配列を含んでいる。p
Q2の誘導体であるこのベクターの詳細はカウフマンによって提供されている(
プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンシズ
・オプ・ジ・USA、82巻、689〜693頁(1985年))、ついでco
sa胞トランスフェクションのためPMT2−VWF DNAE通常の方法によ
り作成した。DEAEデキスト実施偽■
ランg介cO54f3胞トランスフェクションをして60時間後、細胞を358
−メチオニンで標識し、培地および細胞抽出物分家先払ヒトポリクローナル抗体
(カルビオケム社)で免疫沈降し、沈殿物をSDS還元型ゲル;気泳動によって
分析した。その結果トランスフェクトされたCO8細胞で著しい量のVWFが合
成され、その大部分が分泌されていることが証明された9馴化培地には約260
kDaのタンパク質と完全にプロセスされた形のV IV Fに似た220kD
aのタンパク質がある1合成されたVWFの約50%は200kDとの形ノープ
ロセスされる。非還元型ゲル電気泳動によって5IIL体形成について分析する
とVWFは多量体へ取り込まれるが血漿で見られるような極度に高い分子量でな
いことが判る。ざっと見積もって多量体は1ミリオンダルトンまでの範囲である
。COS細胞馴化培地中のVWF抗原を分析すると0.35μg/mIの濃度で
ヒトVWFの存在を示している。また別の分析ではcosi胞で発現したVWF
が血小板およびコラーゲンの双方と特異的に結合することを示している。
(表−)づき)
組換えVWFはヒ1−第■:C因子の発現?誘発することができる、DEAEデ
キストラン媒介トランスフシスション′によって\7 Wl’発現プラスミドp
MT2−VWFをCO8細胞へトランスフェクトし、トランスフェクション後3
6時間に培地と無血清へ変えたくDM E M欠乏血清)、72時間後、CO8
細胞馴化培地を回収し、あらかじめ無血清培地ですすいだCHOLigl細胞(
20μ八・1λうTX耐性)へ適用した(106細胞/m+)、24時間後、培
地をCHO絽胞から取り、第■因子活性を検定した。その結果を10%ウシ胎児
血清培地および無血清培地で24時間増殖させたCHO細胞からの第■:C因子
活性と比較して下表に示す。これらの結果は第■因子をCHO細胞から誘発する
r V W Fの誘発能を示している。
CHOLiglに対する培地 第■:C因子<20μM MTX>
(mu/n−+I)模擬トランスフェクトしたCO8
細胞からの馴化培地 】41\、’WFトランスシス
クトシたCO8細胞からの馴化培地” 42310%ウ
シ胎児血清 950無血清培地
301この実験の馴化培地はヒトVWF0.3μg/mlを含
有している実施例■
第■:C因子を発現するCHO細胞におけるVWF遺伝子の導入、その発現およ
び増幅
VWFをチャイニーズ・ハムスター卵巣(C)to)細胞で発現するため、アデ
ノシンデアミナーゼ酵素と過剰発現する細胞を選択するプロトコールにより、別
の発現ベクターpMT2ADA−VWF(ATCC番号67172)を使用して
プラスミド配列を増幅した(カウフマンら、1986年、プロシーディングズ・
オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オプ・サイエンシズ・オブ・ジ・LJSA
、83巻、3136頁、米国特許出願第619801号)、Ligl2−a(実
施例1.1mMMTX)からクローンし、10A1と命名した第■:C因子発現
細胞系とpMT2ADA−VWF伝達の受容紀胞として使用した。PMT2AD
A−VWF’i;サンドリーゴルジンらの記載のようにプロトプラス)−融合に
より10A1細胞へ導入したくモレキュラー・アンド・セルラー・バイオロジー
、1981年。
コ巻、743頁)、pMT2ADA−VwF?保有しているxシエリキア・コリ
DH5細胞(DH5はV WF配列の相同的な組換えおよび欠失な最小とするた
めに使用)をアンピシリン50ノ、tg/ml含有L−ブロス50ynl’′c
″A6゜。0.6となるまで発育させた。プラスミドコピー数を増幅するためク
ロラムフェニコールを250μg/+r+lまで添加してさらに培養を16時間
37℃でインキュベートした。プロトプラスト浮遊液を調製しくサンドリーゴル
ジン、1981年)、約1〜2X10’プロトプラスト/細胞の割合でこれを1
0A1a胞l\添加し、lEC−に型遠心機で2000rpmで8分間細胞を遠
心した。遠心後、吸引により上滑を除去し、ポリエチレングリコール溶液(PE
G 1.450 50g、ベーカー・ケミカル・カンパニー、ダルベ・1コ修
飾培地50m1溶液)2mlを各プレートへ添加した。細胞を再度200Orp
mで90秒間遠心し、ポリエチしングリコールi容液テ除去し、プレート含】0
%(〜・/V)ウシ胎児血清を含有するアルファ培地で3回洗浄した。ついで細
胞を組織培養皿でカナマイシン1100zz/lnl、ペニシリンおよびストレ
プトマイシンそれぞれ10ノ1g/mlおよび20gMMTXをか有する培地で
培養した。2日後、細胞とトリプシン処理し、透析した109oウシ胎児血清、
0,1μMデオキシコフオルマイシン、10gg/mlペニシリンおよびストレ
プトマイシンを含有し、20gM MTXを添加しまたは添加しないA D A
’f4択培地へ1=15に継f℃培養した。ADAWi択培地(AALI>は
1.1mMアデノシ〉、10gg /III +プラスシンおよび1mMウリジ
ンを含有する。
続いてこの段階でMTX選択を除くと第■二C因子発現が減少した。
引き続きM T XをADA選択培地に残した。
細12!毒性濃度のアデノシンの存在で2°−デオキシコツオルマイシン(dC
F)濃度を増加して発育させる選択によってVWF遺伝子をtt!!幅すること
ができる。形質転換体(6コロニー)のプール(3−a)を10A1細胞から調
製し、20gM MTXの存在するADAで選択した。20gM MTXの存在
で2゛−デオキシコツオルマイシンの濃度をP9.階的に増加することによりA
D A p択の値を変えたく0.1μM、0.5μM、1.0μMおよび2,
0μMの段階)。
各段陰毎に1〇九ウつ胎児血清(Fe2)または特定培地で24時間後にVWF
および第■:C因子の生産を測定した。その結果を下表にまとめた。
C)10細胞系におけるVWFおよびF■:Cの同時発現細胞系 選択
VWF抗原 第■:CdCF MTX
因子μM ttM Jtg/mI pg/m胞 μ単位/m胞
(VWF無添加) 0.93”0A13
a
プール 0.1 20 0.07 0.10.5 20 0.8
1.14 0.63’0.89゜
1.0 20 24 30 0.63”1 、1 ”
2.0 1000 7.4 24 1.4”1、.5”
*特定培地、V″110%ウシ胎児血清含有培地、vWF抗原ζま精製家兎抗\
7WF抗血清親和性を用いるエライサ検定法(加しビオクムーベーリング社、7
82301)によって測定した。正常ヒト血Mアールから精製したVWFvL原
を標準および対照として用t1、IgGはカルビオゲムーベーリング、7823
01から単離し、アルカリ性ホスファターゼと結合させた。第■:C因子活性ζ
1実施例■に記載した色原体検定法によって測定した。
これらの結果はVWFの発現がA D A m択の増加とともに増加することを
示している。また第■:C囚子の発現は、】ひA13−a細胞系が2μM dD
Fおよび1000μM MTXで観察されたように特定培地で1.4μ単位/細
胞7日の第■:C因子を発現することから血清の存在とは!!量関係ある。
実施例■
第vI:C因子を発現するCHO細胞とVWFを発現するCHO繍胞との融合
VWF遺伝子をCHOD)IFR欠乏細胞へ導入した(DLIKX−B】】、チ
ャシンおよびアーラウプ、1980年、10シーデイングズ・オプ・ザ・ナショ
ナル・アカデミ−・オブ・サイエンシズ・オブ・ジ・USA、77巻、4421
6)、VWFの発現に件ってM T X耐性またはdCF耐性の何れかを発現す
る細胞を得るため2つの研究を行った。ついで両方の細胞系を引き続き使用して
他の細胞と融合し、MTX耐性でもdCF耐性でも選択し得る選択能をもった第
■:C因子を発現することができる。
(THODHFR欠乏細胞におけるMTXの増幅プラスミドp M T 2 V
W FとpAclD26sVpa(3)を10=1に混合し、カウフマンおよ
びシャープの報告のようにCa P Oa共沈によってCHODUKX−Bl
1+1ftl胞へ同時トランスフェクトした(1982年、ジャーナル・オプ・
モレキュラー・バイオロジー、150巻、601頁)、ヌクレオシドの存在なし
に細胞を発育させてD )(F R陽性表現型により選択し、コロニーをプール
してM′「X耐性の増大について選択した9その結果、MTX耐性の増大ととも
にVWF発現が増加することが示された。これを下表に示す。
選択 \:WF (n g/m1)0.02M
M MTX −−−−028M 八4TX
561.08M 八つTX
915.0 8M MTX 27
8CHODHFR欠乏細胞におけるVWFのためのdCF選択7ラスミドPMT
2ADA−VWFを実施例■て゛報告したようにCHODじKX−Bll細胞へ
導入し、細胞を4MM xyl−A。
0.03MM dCF、10Mg/ml ヒボキサンチン、10Mg/mlチ
ミシ゛ンおよびペニシリンおよびストレプトマイシンそれぞれ10Mg/mlを
含有するADAH択アルファ培地における発育により選択した。■Wf:3〜5
pg/細胞/日を発現するークローンPM5Fが誘導された9ついでこのクロー
ンな第■:C因子細胞系への融合および第■:C因子道伝子導入のための受容細
胞として使用した。
第■:C型因子細胞系とVWF発現細胞系の融合第■:C因子型発現プラスミド
pLA2が報告されている(pLA2はF■:Cの血液凝固促進B−ドメイン8
80アミノ酸欠失突然変異体の転写羊位を含んでいる(国際特許出願番号PCT
八1へ86100774号参照))、このプラスミドをプロトアラスト融合によ
りDLIKX−Bl I CHO細胞へ導入し、第■因子−DHPR転写の3
°領域からDHFHについて選択した(PCT/US86100774号参照)
、d胞系を1.0MM八りTXに対するMTX耐性について選択することによっ
て誘導しLA3−5と命名した4この細胞系は3〜5μ単位/細胞7日の濃度で
第■:C因子の欠失形を発現する(10%ウシ胎児血清中)、この修飾した第■
:C因子もまたVWFと結合し、効果的な合成のためVWFを必要とする。1.
A3−5をPM5Fと融合し、ハイブリッドをMTX耐性およびdCF耐性の表
現型をともに発現することで選択した。
融合のためPM5Fを殺すためにPM5Fをジエチルエビロカルボナート(DE
PClo、03%)で処理した(氷上で30分間)。
ポリエチνングリコールで誘導される細胞融合によってこれらの細胞をLA3
5と融合した。DEPC処理をしたPM5F細胞を1EC−)C型遠心機で20
00rpmて8分間、LA3−5 (1,5X106細胞)を遠心した、遠心後
、上滑を除き、50%PEG溶液2mlを添加した。PEGを45秒間放置し、
細胞を無血清培地で完全に洗浄した。細胞を血清含有培地で48時間放置培養し
、ついでチミジン、ヒボキサンチン、ストレプトマイシン、ペニシリンそれぞれ
10Mg/mlの存在で4MMxyiA、0.03MMdCFを含有する選択培
地へ継代培養した。ただしチミジンおよびヒボキサンチンを含有する必要はなか
った。VWF O,73Mg/細胞/日および第■:C因子型タンパク質0.2
〜2.0/単位m17日を発現するハイブリッドのプールを得た。引き続き0.
5MM MTXの存在でチミジンおよびヒボキサンチンの存在なしにプールを発
育させた。これらの細胞を4MM xy l−A 4ttM、0.03MMdC
Fおよび0.5MM MTX登含有するアルファ培地でクローニングした。得ら
れたクローンを下記に示す。
vWFおよび第■:C因子タンパク質のCHO細胞での同時発現クローン v
wp発現 第■:C因子型発現<pg/細胞) (μ華位/
細胞−培地)E6 16 2.8−特定培地3.8−
1.0%FCS
89 20 4.5−特定培地5、]、−10%FC5
)16 34 7.7−特定培地8.7−10%FC
3
G]、2 8. 10.5−特定培地11.8−10%F
C3
これらの成績から細胞系が特定培地中でVWFおよび第■:C因子型タンパク質
を同時発現し、高濃度の第■:C因子型タンパク質を生産する生産能が証明され
る。
実施例■
VWFを発現する細胞への第■:C因子型遺伝子の導入90kDa切断部位(7
40残基の位置)を76kDa(1647残基の位置)へ直接融合するペテロ二
重鎮突然変異(PCT/US86100774)907個のアミノ酸からなる第
■:C因子欠失突然変異体分組立てた。得られたプラスミドp90−76Rは、
八うT2に好適な第■:C因子型転写単位を有している。このプラスミドを保有
しているエシェリキア・コリHBIOIのプロトプラストと作成し、実施例■で
報告したVWF発現細胞系PM5Fと融合した210ドブラスト融合から回収4
8時間後、細胞をDHFRffl択培地(10%透析ウシつ児血清、4μMxy
l−Aおよび0.03μMdCFを含有し、ヌクレオシド類を欠いたアルファ培
地)へ継代培養した。2週間後、形質転換体を単離し、第■:C因子発現を検定
した。生成した形質転換体の約20%がVWFおよび第■:C因子欠失突然変異
体の双方を発現した。1形質転換体の成績を下表に示す。
細胞系 第■:C因子活性 培地F11.5.u単位/細
Dl(1375m単位/ml> 特定培地0.95μ羊位/@胞(1330m
単位/m1)xo%PCS(+VWF=1.69μg/ml、1.85 p g
/細胞)これらの結果はPM5F細胞系におけるDHPR表現型に対する選択能
と第■:C因子発現の血清依存性を軽減するため第■:C因子型タンパク質およ
びVWFを同時発現する発現能を示している。
実施例χ
VWF同時発現が存在しまたは存在しない場合の第■:C因子型タンパク質の蓄
積
実施例1と同様に第■:C因子型発現細胞をすすぎ、ついで10%ウシ胎児血清
(FCS)またはインスリン、トランスフェリン、セレン、ウシ血清アルブミン
<5g/let含有する特定培地を戻し添加することにより、第■:C囚子型タ
ンパク質の3日間の蓄積を測定した。結果を下記の4細胞系について示す、つい
で第■:C因子検定を24時間、48時間および72時間後に実施した。チャイ
ニーズ・ハムスター第■:C因子発現細胞系10AIは実施例■で報告した。C
6はヒト組換えVWFを同時発現する10A13aプールのサブクローンであっ
て、実施例■から1μMMTXおよび2.0μM dCFで選択した。LA3−
5クローンオよびVWF同時発現細胞系G12は第■:C因子の欠失形を発現し
、実施例■で報告した。これらの結果は血清含有培地でも特定培地でも元の細胞
系と比較して極めて高濃度の第■:C因子型タンパク質を蓄積する同時発現細胞
系の蓄積能を示している。
第■因子活性
:a胞系 培地 n1単位/m1 μ単位合計/細胞24
時間 48時間 72時間
野生型筒■:C因子
10AI FCS 736 558 414 0.3特
定 309 117 70 0.06C6FCS 7
96 2976 5170 5.9特定 531 19
28 2980 3.2欠失した第■因子
LA3−5 FCS 1198 596 374 0.5
特定 341 128 163 0.2G12 FCS
3527 5420 6380 22.0特定 30
18 4400 4110 13.0実!1例XI
組換えVWFの使用を含むこれまでの実施例で得られた成績と比転して改良され
た結果が得られないにしても、VWF型タンパク質3組換え野生型VWFと置換
してこの発明を実施することにより同様の結果を得ることができるはずである。
これは野生型VWFの代わりに所望のVWF型タンパク質の合成を指令する発現
ベクターと使用する方法を反復することによって容易に達成し得る。そのような
ベクターは従来技術上既知の多数の任!の方法によって作成でき、あるいは所望
により上に報告したwj−暗号化ベクターへオリゴヌクレオチド指向型突然変異
を実施することによって恐らくはさらに都合よく作成し得る。
国際調査報告
■IIIMjvaImILI−^帥−Q1噂内軸e Dr”1ncQQノnil
!4
Claims (11)
- 1.第VIII:c因子型タンパク質を発現可能な哺乳動物細胞を培養すること からなる第VIII:c因子型タンパク質の生産方法において(a)外来性フォ ン・ビルブラント因子(VWF)型タンパク質、(b)リン脂質またはリン脂質 混合物、および(c)(a)および(b)の混合物 からなる群から選ばれた組成物の第VIII:c因子安定化量を含有する細胞培 養培地で細胞を培養することを合む改良方法。
- 2.組成物が外来性VWFを培地1ml当り約0.1〜約10μg量含有する請 求項1記載の方法。
- 3.培地がさらに哺乳動物血清を含有する請求項1記載の方法。
- 4.血清量が培地容量に対して約10容量%までの血清である請求項3記載の方 法。
- 5.血清量が培地容量に対して約5容量%までの血清である請求項3記載の方法 。
- 6.血清量が培地容量に対して約1容量%までの血清である請求項3記載の方法 。
- 7.第VIII:c因子型タンパク質に組換えヒト第VIII:c因子を包含す る請求項1記載の方法。
- 8.培地が本質的に無血清である請求項1記載の方法。
- 9.培地がVWF型タンパク質を生産するよう遠伝子操作された細胞で条件付け られることによってVWF型タンパク質を含有している請求項1記載の方法。
- 10.VWF型タンパク質を生産するよう遠伝子操作された細胞が第VIII: c因子型タンパク質を同時発現する請求項9記載の方法。
- 11.第VIII:c因子型タンパク質とは別途にVWF型タンパク質を生産し 、第VIII:c因子型タンパク質を生産する細胞が培養される培地へこれを添 加する請求項1記載の方法。
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