JPH04506299A - インタロイキン―4の精製法 - Google Patents
インタロイキン―4の精製法Info
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- JPH04506299A JPH04506299A JP2510479A JP51047990A JPH04506299A JP H04506299 A JPH04506299 A JP H04506299A JP 2510479 A JP2510479 A JP 2510479A JP 51047990 A JP51047990 A JP 51047990A JP H04506299 A JPH04506299 A JP H04506299A
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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】
インタロイキン−4による好中球数の増加、骨髄細胞成熟誘発、およびインタロ
イキン−4精製のための方法
兜匝辺i景 一
本発明は、哺乳類における好中球数の増加および骨髄細胞細胞成熟誘発のための
方法で、本目的のための有効量のインタロイキン−4をこのような処置を必要と
している哺乳類に対して投与することによる方法、およびこのような処理に使用
するためのインタロイキン−4の精製方法に関する。
インタロイキン−4(IL−4)は、広い範囲の免疫細胞刺激活性を有するリン
ホカイン(免疫系の刺激剤)であるCBanchereauら、Lymph。
kine Res、第6巻、1号;U135 (1987);Yokot、oら
、Proc、Natl、Acad、Sc i、USA、f3j: 5894−5
898 (1986)HLeeら、Proc、Natl、Acad、Sci、U
SA、 且:2081−2065 (1986);Coffmanら、J、Im
munol、よ3Jl:949−954 (1986); 5ander、so
nら、Proc、Natl、Acad、Sci、USA、 1ユニ437−44
0 (1986);Grab8teinら、J、Exp、Med、ユJLL:
1726−1731 (1985);およびVitettaら、J、Exp、M
ed、よu: 1726−1731(1985)]。IL−4は、B細胞増殖因
子(BCGF)[Butlerら、J、Immunol、よ33:251−25
5 (1984) (ヒトBCGF);およびFarrarら、J、Immun
ol、 Lll:1828−1842 (1983)(TウスBCGF)18よ
びB細胞刺激因子1 (BSF−1)COharaら、J、Immunol、1
」Li: 2518−2523 (1985)ゴと、さまざまな時点で呼ばれて
いる。インタロイキン−4という名称は、1986年に最終的に提起されかつ採
択されたC3andersonら、Proc、Natl、Acad、Sci、U
SA、El、旦: 437−440 (1986)]。
IL−4は、当初、活性化B細胞の刺激のためにのみ重要であると考えられて。
しかし、また、T細胞および肥満細胞の活性を改変することも示された[Pro
c、Nat 1.Acad、Sci、USA、 且: 5654−5658 (
1986)]。同様に、T細胞増殖因子およびB細胞増殖因子としてのIL−4
活性が種々の感染に対する自然の防御を増強するために有用であると記載してい
るWO3710290を参照。
T細胞およびB細胞は、免疫応答の後期段階において作用する。感染の初期段階
において作用しそして感染に対する体の最初の防御系である好中球を増加させか
つ活性化するような薬剤を有することは、極めて有益である。
細胞は、白血球造血の正常過程において、幹細胞として公知の始原未成熟細胞か
ら骨髄において発生し、異なる系統(lineage)経路で漸次により成熟な
段階を経て分化し、単球、顆粒球またはリンパ球として分化の最軽状態に到達す
る。
未成熟、未分化細胞の特性は、急速に増殖する能力である。前駆細胞がこれらの
増殖段階を経て成熟しかつ分化するときにのみ、それは、一般に、増殖する能力
を喪失しかつ特定された機能的成熟細胞の役割を担う。正常状態では、その最終
成熟形態に到達した細胞は、いかなる程度にも全く増殖しない。 。
一般に、腫瘍は、細胞分化の障害である。特に、骨髄性白血病は、単球および顆
粒球系統の細胞が成熟の初期段階で阻害され、したがって、その増殖能を喪失し
た障害である。これらの成熟阻止細胞は増殖し続けるので、それらは、未成熟細
胞群を発生させ、その結果、白血病が診断される。
種々の骨髄性白血病細胞を正常マクロファージおよび顆粒球に分化させるように
誘導できること、および、これらの細胞は、分化するとその増殖能を喪失するこ
との証拠がある。このことは、薬剤による最終的分化の誘導が骨髄性白血病の治
療として有用であることを示唆している。
良豆Ω!直−
さて、我々は、驚くべきことに、IL−4の投与は哺乳類における好中球数を増
加させること、および好中球および単球の分化を刺激することを見いだした。
さらに驚くべきことに、我々は、好中球に対する効果はIL−4投与を停止後も
礪めて短いことから極めて驚くべきことである。我々は、従って、IL〜4が哺
乳類に投与して好中球の数を増加させ、かつ、感染に対して宿主耐性を増強させ
るかまたは感染を極めて早い段階に治療できることを発見した。この哺乳類は、
たとえば重度火傷または潰瘍を有する患者のように望ましくない細菌感染に感受
性のイムノコンブロマイズ宿主、免疫防御が腫瘍治療における放射線または化学
寮法のために低下している宿主、および遺伝的免疫不全宿主であることができる
。
これらのIL−4特性は、また、創傷部位における好中球および単球活性化およ
び繊維芽細胞増殖を刺激することによって、それが、傷口または火傷のような創
傷の治癒のために局所投与において有用であることを示唆している。
我々は、また、IL−4が骨髄性および単球様細胞の成熟を誘発することを発見
した。骨髄性白血病は未成熟骨髄細胞の増殖に関連しているので、骨髄性細胞を
その成熟状態に進行させることによって、IL−4は、その増殖を低下させ、骨
髄性白血病を治療する方法を提供するはずである。
好適には、前記補元類は、ヒト由来のIL−4によって、ずなわち太ill工以
n1i)またはCH○細胞から組換え法によって産生されたヒトIL−4のよう
なヒトIL−4によって、治療されるであろう。最も好適には、補元類に対する
投与は、皮下または静注によってまたは点滴によって投与され、そして、1日当
たり体重1kg当たり約0.1乃至約30μgの量であろう。好適には、1日当
たり体@1kg当たり約1乃至約15μgの量であり、最も好適には、1日当た
り体重1kg当たり約3乃至約10μgの量であろう。
高純度活性I L−4は、3段階工程(1)IL−4発現大IIl菌(Lcol
i)の!e#培養液から得られ、この工程は、1、キレートセファロースファー
ストフローおよびキレートセファロース6Bの名称でファルマシアファインケミ
カルズ(Pharmaeia Fine Chemicals;Piscata
wa、y、New Jersey)から入手可能なキレートセファロースゲルの
ような金属キレートアガロースゲルカラムによるアフィニティクロマトグラフィ
に粗発酵培養液を供すること。キレートセファロースファーストフローは、セフ
ァロース6フアーストフローに安定なエーテル結合で結合したスペー勺上のイミ
ノ2酢酸からなる。セファロース6フアーストフローは、架橋アガロース6%で
ある。好適にはリン酸緩衝液である緩衝液が使用される。使用したリン酸緩衝液
は、高塩化ナトリウム濃度の、すなわち約0.1乃至1.5Mで、好適には1.
0M、中性乃至わずかにアルカリ性pHの、すなわち8.7−8の、好適には約
7.2のものが使用される。高塩濃度および約7゜2の中性に近いpHは、カラ
ムに対する活性インタロイキン−4の結合を最大としかつ他のタンパク質の結合
を最小とする。tR、コバルトまたはニッケルのような他の金属キレート類も使
用できるが、好適な金属キレートは亜鉛である。結合が完結した後、カラムを2
回洗浄し、最初はpH7,2の20mMリン酸ナトリウムおよび1.0M塩化ナ
トリウム含有平衡緩衝液で行う。次に、約10%のグリセロールおよび低濃度の
すなわち約150mMの塩化ナトリウムを20mMリン酸ナトリウム緩衝液に含
有するリン酸緩衝液で洗浄する。第2の洗浄は、極めて緊密に連関し分離が困難
な不純物を含めて不純物を除去する。最後に、活性IL−4を、0.50M塩化
ナトリウム含有酢酸緩衝液でpH5,0で溶出する。
2、段階1からの活性IL−4の溶液を、中性に近い約pH6,75のpHでか
つほとんどの不純物が結合しない15m5(伝導度)でS−セファローズファー
ストフローカラムによる陽イオン交換クロマトグラフィに供する。さらに精製し
たIL−4緩衝溶液を、次に、カラムから溶出する;および3、この活性IL−
4溶液をpH4,5で20mg/mlに濃縮した後、10mMクエン酸ナトリウ
ム、pH4,5で平衡にしたサイズ排除カラムによるゲルろ過グロマトグラフィ
に供する。次に、95%−99%純粋な精製した活性IL−4溶液を採取する。
同様に、高純度活性IL−4が、下記からなる工程でIL−4発現CHO細胞系
統の細胞培養培地から得ることができる:1、 S−セファロースファーストフ
ローカラムによる陽イオン交換クロマトグラフィに約6.7乃至8、好適には7
.2の中性に近いpHで、かつほとんどの不純物が結合していない13−15m
S(伝導度)で活性IL−4含有粗細胞培養培地を供すること。ファルマシアフ
ァインケミカルズ(Pharmacia Fine Chemicals;Pi
scataway、New Jersey)から入手可能なS−セファロースフ
ァーストフローは、それにイオン交換基CH2−503−Na’を結合させた架
橋アガロースマトリックスである。このカラムは平衡緩衝液で洗浄し、次に、精
製したI L−4緩衝溶液を、0.26N NaC1含有p )■7.2の緩衝
系によってカラムからイソクラティカリに溶出しプールする;
2、プールした段階]からの溶出物を、段階1のカラムの約15%のベッドボリ
ュームである実質的に小型のS−セファロ−スフアース)・フローカラムによる
陽イオン交換クロマトグラフィに供する。このカラムを平衡緩衝液で洗浄し、次
に、活性I L −4分子を、0.12−0.50Mの塩化ナトリウム勾配を有
するpH7,2の緩衝系によって溶出する;
3 段階2からの活性IL−4溶液を、本溶液をpH7,2にかつ伝導度を45
45−5Oに調節した後金属キレートアガロースゲルカラムにおけるアフイニテ
ィクロマトグラフイに供する。このキレ−・トセファロースゲルは、キレートセ
ファロースファーストフローおよびキレートセファロース6Bの名称でファルマ
シア7フインケミカルズ(Pharmacia Fine Chemicals
;Piscataway、New Jersey)から入手可能である。キレー
トセファロースファーストフローは、セファロース6フアーストフローに安定な
エーテル結合で結合したヌベーサ上のイミノ2酢酸からなる。セファロース6フ
アーストフローは、架橋アガロース6%である。好適にはリン酸緩衝液である緩
衝液が使用される。使用したリン酸緩衝液は、中性かられずかにアルカリ性pH
の、すなわち6.7−8の、好適には約7.2の約0.5M塩化ナトリウム濃度
を有するものが使用される。塩濃度および約7.2の中性に近いpHは、カラム
に対する活性インタロイキン−4の結合を最大としか°フ他のタンパク質の結合
を最小とする。銅、コバルトまたはニツウルのような他の金属キレート蔑も使用
できるが、好適な金属キレートは亜鉛である。結合が完結した後、カラムを2回
洗浄し、最初はpH7,2の20 m Mリン酸ナトリウムおよび0.5M塩化
ナトリウム含有平Wl緩衝液で行う。次に、この活性IL−4を0.5Mの塩化
ナトリウムを含有するリン酸緩衝液でイソクラティカリに溶出する;4、 活1
IL−4i液を、好適ニハ、ファルマシア(Pharmac ia)から入手可
能なアリルデキストランおよびN、N’ −メチレンビスアクリルアミドの架橋
共重合体であるセファクリルS−200HRまたはS−100であるサイズ排除
カラムチ、pH4,5において20mg/mlまで?lIl接縮後H4,5,1
0mMクエン酸ナトリウムで平衡にしたこのサイズ排除カラムによるゲルろ過ク
ロマトグラフィに供する。次に、95−99%純度である精製した活性I L−
4溶液を回収すること。
区lL旺胆ム五悪
図1は、本発明の用途のための好適な(ヒト)IL−4のアミノ酸配列を例示す
る。
図2は、IL−4をサイノモロガス(cynomologus)サルに投与する
ことによって見いだされた好中球細胞数の増加を示したグラフである。
図3は、IL−4によるHL−60細胞の処理によって達成された活性化および
分化を示した結果を示したグラフである。
1!I4は、IL−4によるU−937細胞の処理によって達成された活性化お
よび分化を示した結果を示したグラフである。
楚皿辺脱悪
いかなる適切なIL−4も、本!e明で使用できる。IL−4に対する相補性D
NAJICCDNA類)は、最近、いくつかの実験室でクローン化され、配列決
定された。例、Yokotoら、Proc、Natl、Acad、Sci、US
A。
1旦:5894−5898(1986) (ヒト)HLeeら、Proc、Na
tl、Acad、Sci、USA、l1:437−440 (1986(マウス
));およびNomaら、N a t u、 r e 4より:640−846
(1986)(マウス)a Leら、J、Biol、Chem、2旦u’ 1
0817 (1988)は、CHO細胞中における組換えヒトIL−4産生を記
載している。IL−4は、また、たとえば、ゲンザイム(Genzyme)社、
ボストン、マサチューセッツ州から入手可能な商品(ヒトおよびマウス)でもあ
る。さらに、弁組換えIL−4は、種々ノ@養上溝から精製された、例、5an
dersonら、Proc。
Natl、Acad、Sci、USA、 l1:437−440 (1986)
(マウス)HGrabsteinら、J、Exp、Med、上63:1405−
14518−2523 (1985)(7ウスBSF−1);Butlerら、
J、Immuno、、 1旦ユニ251−255 (1984)(ヒトBCGF
);およびP’arrarら、J、Immuno 1.+1ft’ 1838−
1842 (1983) (マウスBCGF)。上記論文全てゐ開示は、DNA
およびアミノ酸配列および本発明で使用するための適切なIL−4材料類を得る
ための方法の教示のために本文で参考として引用している。
好適には、本発明で使用したIL−4はヒトIL−4であり、そして、最も好適
には、それは、Yokotoら、Proc、Natl、Acad、Sci、US
A、且: 5894−5898 (1988)および1987年5月21日pc
T特許出願第87102990に記載の配列を有するヒトバージョンであろう。
上記記載論文およびPCT出願の開示は、本文で参考として引用している。
本発明によれば、哺乳類に対して有効量のIL−4を投与し、単球および/また
は顆粒球(これは下記:多形核細胞類、好酸球および/または好塩基球のすべて
のいずれかである)の数を増加させる。このような有効量とは、有意と見なされ
る少なくとも25%の、好適には50%の増加数で好中球数を有意に増加させる
いかなる量のIL−4としても定義される。1日当たり体重1キログラム当たり
約0.1乃至約30μgの好適にはヒトIL−4(hIL−4)であるIL−4
が、好適には投与される。さらに好適には、哺乳類に対して、1日当たり体重1
キログラム当たり約1゜0乃至約15.0μgのhIL−4が投与され、そして
、最も好適には、哺乳類に対して、1日当たり体重1キログラム当たり約3゜0
乃至約10.0μgのhIL−4が投与される。
投与量、頻度および期間は、好中球および単球数のレベルC例 単球減少症また
は顆粒球減少症の重度)、患者の年齢、栄養状態等のような因子によって変動す
るであろう。通常、投与は当初毎日とし、患者の生涯にわたり定期的に継続でき
る。投与量および頻度は、好中球数の初期スクリーニング時においておよび工L
−4の好中球数増加に及ぼす効果の大きさによって決定できる。投与は、約10
oO総好中球および/または100総単球の許容レベルにまで好中球数を増加さ
せ、所望の生物学的効果をもたらすことを目的としており、このことは、臨床状
態に応じて核患者に付いて個別に決定する必要があるであろう。さらに、1種以
上のリンパ球小群の増強のような選択的操作を行うこともできる。
IL−4の好中球増加効果を補償するために、それを他の生物学的および/また
は薬剤学的に許容できる化合物類と併用して投与することも有用であろう。たと
えば、それは、他の白血球増加剤[例 顆粒球−マクロファージコロニー刺激因
子(GM−CSF)および顆粒球−コロニー刺激因子(G−C9F)]と併用す
ることもできる。また、総白血球数および好中球数を増加させる目的で、IL−
4を他のインタロイキン類、例えばIL−1および/またはIL−3および/ま
たはIL−7と併用することも有用であろう。IL−4と併用したIL−2は、
特異的かつ有用なT細胞機能の選択的増強をもたらし、そして、IL−5および
/またはIL−6と併用したIL−4は、正常および/または新形成性B細胞の
機能および/または数を特異的に増加させる点で有用であることができる。IL
−4は、また、化学療法剤類の用途を増加させる点で有用であることができ、ア
ルキル化剤、減数分裂紡錘体毒物または抗腫瘍抗生物質層を含むがそれらに限定
されない。白血球数または細胞特定小群の機能または分化状況を増強させること
によって、上述の化学療法剤の効果が増強できる。たとえばガンマ−またはアル
ファインクフェロンとのIL−4の併用は、また、ある白血球、特にT細胞サブ
セットの数および機能を増加させる点で有用であることができる。ある状況では
、必要な生物学的効果を達成するため、上述のインタロイキン類またはインクフ
ェロンのいずれかに対する抗体類も、天然分子の代わりに投与できる。
前記投与量の投与は、静注、鼻腔、非経口、経口、皮下、筋注、局所または経皮
経路またはいかなる他の許容できる経路によることもできる。このII、−4は
、いかなる数の従来の投与形態でも投与できる。非経口調製物は、無菌溶液また
は懸濁液を含む。吸入投与は、鼻腔また口腔スプレーの形態またはガス注入によ
って、実施することができる。局所投与形態は、クリーム剤、軟膏類、ローショ
ン剤、経皮装具類(例 従来のレザバーまたはマトリックスバッチタイプ)等で
あることができる。
上記投与形態によって検討した処方および薬剤組成物は、従来法を用いて従来の
薬剤学的に許容できる賦形剤および添加剤によって調製できる。
現在、rL−4は、好適には静脈内経路によって投与される。投与すべき溶液は
、再構成凍結乾燥粉末類であり、それらは、さらに、保存剤、緩衝液、分散剤等
を含むことができる。
好適には、IL−4は、10ミルモルのクエン酸緩衝液および保存剤を含まない
無菌水で1ミリリツトル当たり100μgを超えない最大濃度に再構成され、連
続点滴によってまたは静注によって投与される。連続点滴のために、1日投与量
は、正常生理食塩水5mlに添加でき、そして、本溶液を機械的ポンプまたは重
力によって点滴できる。
哺乳類における好中球数増加に及ぼすIL−4の効果は、下記の試着プロトコー
ルによって決定できる。
図1に示したアミノ酸配列を有する E、oli 由来ヒトIL−4を、サイノ
モロガスサルにおける1力月の研究で評価した。IL−4は、2.10および2
5μg/kg/日の投与量で、1日1回、静注投与した。サルの血液試料の血清
学的および臨床検査を投与前、投与時および投与終了1力月後の選択した時点で
行った。データは、クールター(Coulter)S+4血清分析機器[1mm
白球数]3よび手動による差分計測に由来した。図2に示した結果は、本発明に
よってもたらされた好中球数の増加を示している。
IL−4による好中球の活性化は、下記の試験プロトコールによって示すことが
できる。
立法
人、綴息Ω!腫: IL−4(25μg/kg)または賦形剤投与終了4週後の
サイノモロガスサルから採取した全血または賦形剤を、6%デキストランによる
重力沈降に供し、低張生理食塩水またはTris塩化アンモニウムによって交互
に溶解し、白血球を口取した。
、 ψ :食作用アッセイは、ヒト血清300μm、熱死滅酵母粒子(108I
I/ml)を、約5X105個の単離白血球細胞を含有する12x75mmのポ
リプロピレン試験管に添加することによって行った。インキュベーションは、3
7” C(7)ジャロロータリ(gyrorotary)水浴中で90分間行っ
た。遠心分離後、細i11!懸濁物を0.4%トリパンブルーおよび0.2%エ
オシンY生理食塩水溶液によって染色した。消化された酵母は無色のままであっ
たが、未消化の酵母は紫色に染色され、食細胞の百分率とともに結合力(消化さ
れた酵母の数)を正確に決定できた。これらのパラメータについて得られた平均
値をかけ算して、各サルの食作用インデックスを計算した。データは、5tud
ent’s’rテストによって解析し、rL−4処理サルの値を賦形剤のみを投
与された対照群サルのそれと比較した。結果を、表1に示した。
表1.1L−4停止4週後のサルから採取した末梢血白血球の食作用!I能a、
IL−4または賦形剤4週投与後4週の洗い出し期間をおいたサルから得られた
細胞。
b、細胞1個当たりの平均酵母=#消化された酵母/各すルの細胞6ol′Il
;計数細胞に基づいた平均上平均の標準偏差(SEM)。
C0食作用百分率=酵母消化細胞/総細胞の%d1食作用インデックス=平均酵
母/細胞x%食細胞e、サルの多値の平均上SEM
f、P<0.002,5tudent’ s T test、対照群対IL−4
g、P<0.014,5tudent’ s T test、対照群対IL−4
q工NBエヱエ立工;上記のように単離後、サイノモロガスサルからの白血球を
、2%熱不活化ウシ胎児血清を含有するRPMI−16400,2ml中に再懸
濁し、モして12X75mmのポリプロピレン試験管に分配した。各試験管に対
して、ニトロブルーテト?ゾリウム(NET)の2%RPMI溶液2mg/ml
、2%RPMI中0,25μMストックの新鮮調製ホルボール12−ミリスチン
醗13−酢酸(PMA)のO,1mlを細胞に添加した。細胞懸濁物を30分間
、37″Cの水浴中でインキュベートした。インキュベーション後試験管を遠心
分離し、上清を細胞ベレットから除去した。細胞ベレットを37″cで1時間乾
燥させ、N、N−ジメチルホルムアミド(DMF)で抽出した。DMFlmlを
細胞ベレットに添加しポルテックス後、すぐに85@cで20分間インキュベー
トした。この試験管を遠心分離し、着色DMFを採取し、DMFブランクに対し
て560nmで分光光度計で分析した。全ての測定は、インキュベーション停止
後30分以内に行った。
還元NBT (NBF;μg/ml)の計算は、MBTストック溶液2mg/m
1の順次希釈液をワットマン濾紙にスポットし乾燥させ、これを用いて作製した
標準曲線から行った。標準曲線について、NETは、1mMアスコルビン酸の0
゜2NaOH溶液に暗所で20分間室温で暴露することによって還元した。濾紙
層はDMFで抽出し、580nmで読みとった。NBF/細胞の計算は、μg/
m1のNBFを試料1ml当たりの細胞数で割ることによって得、結果を表2に
示した。
表2 1.−4中止4週後のサルから採取した末梢血白血球のNBT還元によっ
て測定した食作用機能
胆 I L−4または賦形剤4週投与復4週の洗い出し期間をおいたサルから得
られた細胞。
b4試料中NBFt1g/ml/総細胞から計算した細胞1個当たりのNBFp
g/細胞。アッセイ前にタークス(Turks)溶液を用いるヘマサイトメータ
によって得られた細胞数。
C,サルの多値の平均±SEM
d、P<0.02,5tudent’ a T test、対照群対I L−4
上記結果は、投与4週後にIL−4処置サルから得られた白血球食作用インデッ
クスが対照群動物から得られた白血球に対して有意に増加したことを示している
。この食作用インデックスの増加は、酵母消化細胞の百分率の増加によった。
IL−4投与後群からの細胞(細胞1m当たりの感染酵母の数)の結合活性がわ
ずかに増加した。細胞1個当たりのNBFpg/細胞として測定したNBT色素
還元応答は、賦形剤対照群群のサルからの細胞と比較して、IL〜4処理サルか
ら採取した細胞で増加した。
これら2つのアッセイ、酵母細胞消化およびNBT色素還元は、食作用、および
感染剤の破壊をもたらす1連の事象に3いて重要な段階である代謝的変化(レス
ビラトリバースト)の測定値である。両方のパラメータで得られた増加は、工L
−4が食作用応答を増加させるかまたは増幅させることができることを示して
U937は、W慢性組織球性白血病患者の悪性腫瘍細胞から確立された細胞系統
(ATCCCRL1593)である[Sunstormら、Int、 j、ca
nCerよユニ 565−577 (1976)1゜この細胞系統は、それが未
成熟単球であることを示唆する特性を示している。
HL−60は、急性前骨f1球臼血病の患者から得られた細胞系統(ATCCC
CL240)である。これらの細胞は、それが未成熟好中球であることを示唆す
る特性を示す。
IL−4は、これらの2p1の未成熟細胞の分化を誘発することができ、これは
、食作用機能の増加、食作用にとって代謝必須であるヘキソース(hexase
)1リン酸シヤント(NBT還元)の活性化上昇、成熟好中球(ナフトールグロ
口アセテートエステラーゼ)または成熟単球(アルファナフチルアセテートエス
テラーゼ)に特異的な色素を取り込むことができる細胞の百分率の増加および成
熟単球または成熟好中球のFAC3解析によって示される表面マーカー類が陽性
のm胞増加によって明らかとされる。
IL−4の骨髄性細胞の成熟に及ぼす効果は、下記の試験操作によって示すこと
ができる。
ハマ゛へNBT 二 −−−11°−
レスビラトリバースト関連ヘキソース1リン酸シャント活性化の測定Mulle
rら、Agents&Actions上上: 384 (1981)Baehn
erら、New Eng、J、Med、2ヱ旦:971 (196B)Sali
nおよびMcCord、J、C1tn、Invest、Li: 100U−93
7およびHL−60細胞系統とともに使用するための標準化1.1E8細Il!
/ウエルアツセイに十分な橿的細胞の釣菌。ツルバール(Sorvall)上で
の1200rpm、5分間の遠心沈澱。
2、十分なRPMI+2%FBS (2%)中で細胞を増殖させ、0.2ml/
ウェルアッセイに一定量分割する。
3、細胞を、24ウエル平底プレート中に0.2ml/ウェルで一定量分割する
。
4.2%の20uM PMA O,1mlを(各ウェルに)添加する。
5.2%のNET2mg/ml O,1mlを(各ウェルに)添加する。
6、プレートを37”Cで30分間インキュベートする7、細胞0.1mlをす
ぐに除去し、シャントンサイトスピン(ShandonCytospin)を用
いて5分間、200rpmで(低加速)遠心分離する。
8、シフ・クイック(Dif−Quick)システムで逆染色し、計数のために
カバーをのせる。
上記に述べた酵母食作用アッセイは、また、同一方法論を用いて両方の細胞系統
に付いて行った。
PMN た −AS−D Cl0h −’: = −flYamら、Am、J、
C11n、Path、55: 283 (1971)Llら、J、Histoc
hem、Cytochem、21 : l (1973)HL−60細胞系統染
色のための標準化1、シャントンサイトスピンを用いて、20Orpm(低加速
)で5分間、顕微鏡スライド上に1−5E5細胞を遠心分離する。
2、クエン酸−酢酸−MeOH固定液中でスライドを室温(R,T、 )で固定
する。
3、脱イオン(d、i、 )水で洗浄しそして20分間乾燥する。
4、AS−D染色液中で37°Cで30分間、暗所でスライドを染色する。
5.3Xを脱イオン水で洗浄する。
6、酸ヘマトキシリン染色で5分間逆染色する。
7.3Xを脱イオン水で洗浄し、風乾し、カバーをのせる。
クエン酸−アセトン−MeOH固定;
クエン酸濃縮物を脱衣温水で1:9に希釈する。
クエン酸溶液18m1、アセトン27m1.および無水MeC)H(メタノール
)5mlを添加する。
室温に保存する。
毎日調製。
AS−D染色
トリズマル(Trizmal)6.3を脱イオン水で1−〇に希釈する。
希釈トリズマル6.3 50m1を37@Cまで温め、そして、ファーストコリ
ンス(Fast Corinth)V塩1カプセルの内容物を絶えず撹拌して添
加する。
塩が完全に溶解したとき、2+nlのナフトールAS−Dクロロ酢酸溶液を添加
する。この溶液は、極めて濁フて見えるであろう。1−5−30分撹拌を継続し
、コブリン瓶に添加する。ろ過はしない。
AS−D溶液:
ナフトールAS−Dクロロ酢酸エカプセル(20mg+を2mlジメチルホルム
アミド中に溶解する。使用直前に調製する。
シグマキット9O−AS−Dクロロ酢酸を使用する。
ヌークエL) −パた ア −−、工 −m−Yamら、Am、J、C11n、
Path、55: 283 (1971)Liら、J、Histochem、C
ytochem、2上: 1 (1973)U −9’37細胞系絞染色のため
の標準化1、シャントンサイトスピンを用いて、200rpm (低加速)で5
分間、顕微鏡スライド上に1−5E5細胞を遠心分離する。
2、クエン酸−アセトン−MeOH固定液中でスライドを室温(R,T、 )で
固定する。
3、精ml/脱イオン(d、i、 )水で洗浄し、20分間風乾する。
4、NE染色液中で37’Cで30分間、暗所でスライドを染色する。
5.3xを精製/脱イオン水で洗浄する。
6、マイヤーズ(MaVer’ S)ヘマトキシリンで5分間、室温で逆染色す
る。
7、精製/脱イオン水で洗浄し、風乾し、カバーをのせる。
クエン酸−アセトン−MeOH固定:
クエン酸濃縮物を精製/脱イオン水で1−〇に希釈する。
クエン酸溶液18m1、アセトン27m l、および無水Men)((メタノー
ル)5mlを添加する。
室温に保存する。
毎日Ell製する。
NE染色:
トリズマル7.6(モノ[トリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタンコマレイ
ン酸;7.6)を精製/脱イオン水で1=9に希釈する。希釈トルズマル7゜6
を37°Cに温め、そして、ファーストブルー(Fast Blue)RR塩(
4−ベンゾイルアミン−2,5−ジメトキシベンゼン−ジアゾニウムクロリドヘ
ミ[塩化亜鉛〕塩)1カプセルの内容物を絶えず撹拌して添加する。塩が完全に
溶解したとき、2mlのNE温溶液添加する。この溶液は黄色で、わずかに濁っ
ているであろう。15.−20分撹拌を継続し、そして、コブリン瓶に添加する
。
ろ過はしない。
NE温溶液
1カプセル(20mg)のアルファナフチルアセテートを2mlのエチレングリ
コールモノメチルエーテルに溶解する。使用直前に調製する。
シグマキット90−アルファナフチルアセテートを使用する。
I(L −60細胞およびU−937細胞を眉いる上記の操作の結果は、表3お
よび4に記載する。
表3 E、coli 由来IL−4のHL−80細胞の機能および分化に及ぼす
影響
治療° 酵母/細胞1 食作用 食作用 BF AEI細胞・ インデックス1
M 2−1 4 1 2
培地 、410.3 9=5 2九12 7九2 1−5L・4
50U/ml 、511.4Q 2459 251459 313 21395
U/m! 、111.1h1149 0713712 9149 616Q.5
U/ml 、4115G 6139 B41389 5149 343925L
I7ml 、741.0 715 6z24” 614Q 0129025 u
/ml 、1jo、s 5+、6 5118 312 217a、HL−60細
胞は、指定濃度のIL−4またはDMSO含有培地中で6日間インキュベートし
た。
b、 4つの別々の実験の平均±SEM;平均酵母/数=#消化された酵母/細
胞30個
C0食作用細胞の百分率;酵母消化細胞/総細胞の%Xl00 4つの異なる実
験の平均上SEM
d0食作用・インデックス−平均酵母/数X%食作用細胞e、NBT陽性細胞/
細胞100個の%;4つの別々の実験の平均±SEMf、クロロアセテートエス
テラーゼ酵素活性陽性細胞/細胞100個の%;4つの別々の実験の平均±SE
M
g、P<=0.05;5tudent’ s T test;培地対IL−4処
理またはDMS○処理群
り、P<=10;5tudent’ s T test;培地対IL−4処理ま
たはDMSO処理群
表4 E、coli 由来IL−4のU−937細胞の機能および分化に及ぼす
影響
丁 Y % P N 。
治療“ 酵母/細胞“ 食作用 食作用 BF NEI細胞1 インデックス−
M 50よ2 15j+3 5 1
培地 、3土、04 土・56土4
2 25±5g57土15g3 6
50U/ml 、5.29 8i79 6j7G2 25±5g63土179
4 s
5U/ml 、4出、2’a 111Gl 416Q2 20±3g51410
9 3 5
.5LJ/rn1.5129 312Q 4j7GI零1土5h43±14”
2 4
25Lj/ml 、91.39 6 6416±4 28±8 2 2
025U/ml 、7土、19 7.29 943a、U−937細胞は、指定
濃度のIL−4またはDMSO含有培地中で6日間インキュベートした。培養物
は第3日に供給した。
b、平均酵母/数=#消化された酵母/細胞30fl;4つの興なる実験の平均
上EM
C1食作用細胞の%=酵母消化細胞/la細胞の#X100; 4つの実験の平
均上EM
d1食作用インデックス−平均酵母/数x%食作用細胞;4つの実験の平均±S
e、NBT陽性細胞/m胞100個の%;4つの実験の平均±SEMf、NE酵
素活性陽性細胞/細胞100個の%;4つの別々の実験の平均±SEg、P<=
0.05;5tudent’ s T test;培地対IL−4処理またはD
MSO処理群
り、P<=、10;5tudent’ s T test、;培地対IL−4処
理またはDMSO処理群
4ΩはH狙fi立づに1へ肚1丞ぶ關は且1」]旦揖J工HL−60およびU−
937細胞は、T−75フラスコ中で3760でかつ5L−4(rhuIL−4
)、8−ILE−1002)または対照群とともにインキュベートした。細胞は
分裂し、第3日に供給した。第1.3および6日に、細胞を取り出し、RPMI
1640で洗浄し、かつヒト加熱凝集IgGでプロ・ツクし潜在的Fc干渉を低
下させた。再度RPM11640で洗浄後、細胞を50μmの希釈抗体(下記の
モノクローナル抗体一覧の表を参照)に再!!濁しそして水上で30分インキュ
ベートした。細胞を次にPBSで洗浄し、100μmの希釈FITC結合ヤギ抗
マウスIgGまたはIgG2bに再懸濁し、そして、氷上で30分インキュベー
トシた。第2抗体とインキ、Zベーション後、細胞を再度PBSで洗浄し2次に
1. m 1のPBS中に再懸濁し、ベクトンデイキンソン(Beakiron
Di、ckson)FACScanで操作し、細胞蛍光解析を行った。マウス
IgGzhおよびIgG1のためのアイソタイプ対照群および第2抗体対照群に
ついでも行い、本質的(constjtuative)発現レベルを上回る陽性
細胞の増加を調べた(すなオ〕ち、発現増強のH,、−4!1導)。
モノクローナル抗体一覧
特異性
WEMGl 1 mulgGI UNK、 gp 110:顆粒球
FMC32mulgGI UNK。
骨髄単球
OKM・1 mLII(lG2bCD 11 b CR−3抗−Leu M5
mu1gG2b CDI ICa chain(gp 150−
抗−CR−1mulgGI CD35 C3b、 CR−抗−Leu M3 m
u1gG2bCD14単球
上記FACS解析の結果は、図3および図4に示した。
h五エシニ土呈現ブース主上且菫1工り二旦玉1上2上旦又1ユ辺璽東プラスミ
ドpSRα−CAT196.pcD137、pcD−8Rα205、peDhI
L−4クローン125およびpcD−5Rα224の構築は記載されている(T
akabeら、Mo1ecular and Ce1lular Biolog
y、旦:466−477 (198B);およびYOkOtOら、Proc、N
atl、Acad、Sci、USA、83:5894−5898 (1986ン
。図1に示したように、プラスミドpcD−5Rα205は、pSRα−〇AT
196由来373bpのNcoI−XhoI SRαプロモータ、pcT137
由来434bpのXhol−5stlスプライス部位(SJ)および5゛マウヌ
IL−4(mIL−4)断片、および同様にpcD137由来434bpXho
I −3s t I SRaスプライス部位(SJ)および57マウスIL−
4(mIL−4)断片、および、3゛マウスIL−4cDNA、SV40ポリア
デニル化領域および複製開始部およびアンピシリン耐性遺伝子含有pBR322
由来プラスミド骨格を含有する同様にpCD137由来321bp 5stI−
Ncal断片の3分子連結によって構築された。G−Cティルは、下記のように
pCD−hIL−4クローン46から欠失していた(Yokotoら、Proc
。
Natl、Acad、Sci、USA、83:5894−5898)。オカヤマ
ーバーグブラスミドpL1 (OkayamaおよびBerg、Mo1ecul
a。
r ancl Ce1lular Biology、旦: 280−289 (
1983)はPstIによって制限切断され、そして、4個のヌクレオチドオー
バハングは、T4ポリメラーゼの3’−5’エクソヌクレアーゼ活性によって除
去された。BgIIlリンカ−は平滑DNA末端に連結後、Bgll+およびH
i n d Illによる制限切断を行った。pLlのSV40配列含有Hi
n d III B g I[I断片を単離し、BgIII/Hindll制限
切断pcD−MCGF (Yokotoら、Proc、Natl、Acad、S
ci、USA、旦旦:1070−1074 (1984))に挿入し、中間体プ
ラスミド101を得た。プラスミドpcD−hIL−4クローン46由来精製し
た311bpのPst断片は、5au3A−Iで制限切断され、これは、Bg■
と共存するオーバーハングを有するta3bp断片を放出する。162bp断片
は、8g11T制限p101に連結され、中間体112を得た。
このSV40およびヒトIL−4cDNA配列類を含有するp112のHind
III/NheI断片をHLndlll/Nher制限りl:I−ン46DNA
に連結し、SV40初期プロモータ、SV40スプライス部位およびG−Cティ
ルを欠失した完全ヒトI L −4c D NAを含有するpcD−hIL−4
クローン125を生成した。プラスミドI)CD−8ra224は、(SJおよ
びmIK−4cDNAを含有する) pcD−5Rα205の小さいXhoI断
片を、上記のようにSJおよびG−Cテイル欠失HIL−4cDNA含有pcD
hIL−4クロ=ン125の小さいXhoI断片で置換することによって、構築
した。
5i11に示したように、Sal r部位は、EcoRI/BamHI制限切断
、前特表十、1−5o629a (s″)
リンカ−への結合によって、l)MTVdh、frに導入した(Leeら、Na
ture、294+228−232 (1981))。プラスミドpMTVdh
fr259は、したがって、EcoRIおよびBamHIの制限部位を欠失し、
前記2つの間の領域を5alIリンカ−によって置換する。Srαプロモータ、
5V40SJ、ヒトIL−4cDNAおよびSV40ポリアデニル化シグナル類
を含有するpcD−3Ra224の小さい5all断片をpMTVdhfr25
9の唯一のSal1部位に挿入した。最終的ヒトIL−4発現プラスミド、pd
hfr−S Ra 1 p h a 263は、下記の要素をSal 1部位か
ら時計と逆回りに含有している二
1、pBR322由来アンピシリン耐性遺伝子および複製開始点2.1)MTV
dhfr由来MMTV LTR駆動dhfr発現単位3、SRアルファプロモー
タ
4.5V40由来スプライス部位
5、ヒトIL−4cDNA
6、SV40由来ポリアデニル化シグナル。
ベクター中に存在するヒトIL−4cDNA配列は、Yo ko t oら、P
r。
c、Natl、Acad、Sci、USA、 旦l: 5894−5898 (
L986))に記載のpcD−HIL−4クローン46中のものと同一である。
DHFR’ ” IL−41
ジヒドロ葉酸レダクターゼ活性を欠失したチャイニーズハムスター卵巣細胞変異
株(CHO−dhfr”)は、種々の組換えタンパク質類の過剰産生のために広
く用いられている。(Kaufmanら、Mo1ecular and Ce]
。
1ular Biology、5−:1750−1759 (1985))o
CHO−d hf r−変異細胞は、ヒポキサンチン、チミジンおよびグリシン
に対する栄養要求性を有している。dhfrマーカーを組み込んだ発現ベクター
類は、この変異を補償するために使用できる。選択は、上述の必要培地補因子不
在下において細胞を増殖させることによって達成する。遺伝子増幅(100OX
までのコピー数増加〕は、増加濃度の葉酸アナログメソトレキセート(Mrx>
中で細胞を増殖させることによって、達成できる。組み込まれた組換えdhfr
座のゲノム中における増幅は、問題の遺伝子の発現単位のコピー数を同時に増加
させる結果となる(Ringholdら、J、Mo1.Applied Gen
etics、dhfrおよびヒトIL−4のコード配列(pdhfr−3Rα2
63)含有プラスミドD’NAは、上記のようにして構築した。pdhfr−3
Rα263のDXB−II CHO−dhgr−細胞系への移入は、リン酸カル
シウム沈澱法によって行った。(GrahamおよびVan der Eb、V
irology。
且:546 (197B))o形質転換体は、ヒボキサンチンおよびチミジンを
欠失している選択培地(DHEM、ダルベツコ(Dulbecco”S)改良イ
ーグル(Eagle’ S)培地)中で選択した。3B12と指定されたクロー
ンを、増幅の第1サイクルで選択した。この3B12クローンは、40nMのM
TX含有α−MEM培地(イーグル最小必須培地)中で、耐性クローンを選択す
るまで培養した。3B12−A26と指定されたクローンは、さらにMTX 1
/1Mで増幅するために使用した。薬剤選択の第2サイクル後、3B12−A2
6−19と指定されたクローンを、さらに展開させるために選択した。このクロ
ーンは、10%NU血清Vによる懸濁様式による増殖に適応させ、IL−4SI
と指定されたサブクローンを大量繁殖のために選択した。
瓜l惣訓l
マスターセルバンクCMCB)調製のため、IL−431細胞を含有する2個の
オリジナルスピナーフラスコを使用した。細胞を、さらに、2回、増殖培地交換
して継代し、10.0mlのスピナーフラスコ中で増殖させた(増殖培地は、基
本培地プラス0ないし10%血清、例 NU血清V)。各フラスコの細胞を回収
し、洗浄し、10m1の凍結培地に再懸濁し、プールし、そして、約2.0ml
の無菌細胞保存バイアルに無菌的に入れた(凍結培地は、基本培地プラス20%
血清であり、例 NU血清Vプラス10%ジメチルスルホキシド)。このバイア
ルを、−70”Cでゆっくりと凍結させ、そして、液体窒素中に保存した。
3つの凍結バイアルからの細胞類を融解し、4乃至6世代にわたって100m1
から3リツトルまでの容量が増大するスピナーフラスコ中の増殖培地に懸濁させ
繁殖させた。細胞は遠心分離によって採取し、洗浄、そして、凍結培地に再懸濁
させた。細胞懸濁物を約2.0mlの無菌細胞保存バイアル中に無菌的に入れた
。バイアルを一70’Cでゆっくりを凍結させ、液体窒素中に保存し、マスター
セルバンク(MCB)を構成した。
マスターワーキングセルバンク(MWCB)は、1乃至3個のMCBバイアルを
融解し、Tフラスコ中でかつ懸濁物として4乃至6世代にわたって3リツトルま
で増加性容量で細胞を繁殖させることによって、M’CBから調製した。細胞を
回収し、洗浄し、凍結培地中に再懸濁し、そして、一定分量に分割しMCBにつ
いて記載のように凍結した。MWCBも同様に液体窒素中に保存した。
IL−4産生は、容量50乃至200リツトルのバイオリアクター中で行った。
産生開始のため、MWCBからの1凍結バイアルを融解し、T−75フラスコに
接種した。細胞1度が100%コンフルエンシー(集密)に到達するまでインキ
ュベーションし、細胞をトリプシン処理し、そして、2個のT−75フラスコ中
に接種した(T−60フラスコも適宜使用できる)。これらのフラスコは、10
0%コンフルエンシーになるまで再度インキュベートし、そして、トリプシン処
理細胞を用いて100m1スピナーフラスコに接種した。
この100m1スピナーフラスコを適当な細胞増殖が得られるまでインキユベー
トシて、250m1スピナフラスコのための接種物として使用した。同様の段階
を〕リットルおよび3リツトルフラスコ中で、かつ、10乃至20リツトルのバ
イオリアクター中で繰り返した。10乃至20リツトルリアクターからの細胞を
接種物として50乃至100リツトルのりアクタ−のために使用した。このリア
クターは当初バッチ処理で増殖させ、適当な細胞濃度に到達後、連続培地潅流を
開始した。
増殖および連続潅流のために使用した培地は改良イソコープ(工5cove’S
)培地であり、それには10%まで(例 NU血清■)添加できる。メソトレキ
セートは、産生工程を通して全く使用しなかった。
発酵段階は、無菌条件でかつ閉鎮系で行った。温度、 pH+撹拌および通気の
ような重要発酵パラメータ類を、増殖および連続漏流段階を通してモニターし適
当に制御した。無菌試料を定期的に取り出し、pH,細胞密度を測定し、かつ、
無菌性を検査した(細菌および真菌の不在)。
適当な容量の調製培地(潅ff1)を採取後、培養液をろ過し存在する全ての細
胞を取り出し、限外ろ過によって濃縮した。濃縮物は粗CHOIL−4を含有し
ており、最終精製段階に供した。
IL〜4の粗CHOIL−4濃縮物からの精製は、スルホン酸カラム(S−セフ
ァロース)による陽イオン交換クロマトグラフィによって行った。この段階は通
常繰り返した。スルホン酸カラムから選択したプール分画を次にキレートクロマ
トグラフィ段階(例 コバルトキレートセファロース)に供した。この選択した
プールキレート分画を次に2回ろ過し、メンブレンろ過によって濃縮した。
この濃縮をゲルろ過カラム(例 HRS−200)でクロマトグラフィにがけた
。精製バルクIL−4を構成するプール分画を次にろ過し、−206C以下で保
存した。
このような活性組換えヒトIL−4の粗CHO〜ILi縮物を精製する工程は、
(a)acHo細胞培地からの活性IL−4の緩衝粗溶液を中性近辺かられずか
にアルカリ性のpHで陽イオン交換クロマトグラフィに供し、選択的にr L−
4を結合させ、そして、イソクラティカリにIL−4を溶出する。
(b)段階(a)からの溶出物を、さらに、実質的に小さなカラム(段階(a)
のベッドボリュームの15%)による陽イオン交換クロマトグラフィに中性近辺
かられずかにアルカリ性のpHで供し、IL−4を勾配溶出する;(C)段階(
b)からの溶出物をキレートアガロースゲルカラム系によるアフィニティクロマ
トグラフィに中性近辺かられずかにアルカリ性のpHで供し、酸性緩衝液でIL
−4を溶出する;
(d)段階(C)からの溶出物を限外ろ過膜(10,000分子量をカットオフ
とする)によって濃縮する;および
(e)段階(d)からの活性IL−4の濃縮溶液をサイズ排除カラムによるゲル
ろ過クロマトグラフィに酸性pHで供し、精製IL−4溶液を採取する。
陽イオン交換クロマトグラフィは、CH○細胞培地をろ過して、外来性の大細胞
残渣を除去後、透析ろ過膜により100mg/mlタンパク質まで濃縮した後、
2段階で行い、pHはpH7,1−7,3に、好適には7.2にそれぞれ調節す
る。この膜は、好適には、10.000分子量未満の全ての材14順を保持する
たとえば米国、アミコン(Amicon)社、YM−No膜またはマサチューセ
ッツ州、ブラッドフォード、ミリポア(Mi 111pore)社、ベリコン(
Pe111con)フィルターPTGCカセットのような膜を付属した撹拌セル
である。第1段階において、粗培地を、先に中性近辺かられずかにアルカリ性p
Hの、すなわちりHe、7−8で好適には7.2で、0.12M 塩化ナトリウ
ム含有リン酸緩衝液で平衡にしたS−セファロースファーストフローのような陽
イオン交換クロマトグラフィカラムにのせた(レジン1ml当たり100mgの
タンパク質まで゛)。これによって、活性IL−4がカラムに残存し、はとんど
の望ましくないタンパク質類および他の不純物が洗い出されることになる。この
活性IL−4をイソクラティカリにカラムから、好適にはpH7,1−7,3の
、特にpH7,2でかつ20mM リン酸ナトリウムおよび約0.26M塩化ナ
トリウムを含有するリン酸ナトリウム緩衝液で溶出する。活性IL−4を含有す
る分画は、5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイによって決定し、プール
し、かつ、このプールをpH7,2および14m5に調整する。
第2段階において、この第1段階からの1llWプールを実質的に小型の(段階
lのベッドボリュームの15%)リン酸緩衝液で平衡にした陽イオン交換クロマ
トグラフィカラムにのせ、不純物を洗い出し、活性IL−4をカラムに残す。こ
の活性IL−4は、ベッドボリューム当たり1.75m5の塩化ナトリウム勾配
で溶出する。溶出緩衝液は、20mMリン酸ナトリウム、pH7,2,0,12
M塩化ナトリウムの低塩緩衝液および20mM リン酸ナトリウム、0.50M
塩化ナトリウムの高塩!la液からなる。活性IL−4を含有する勾配分画を5
DS−PAGEおよびタンパク質アッセイによって決定し、プールし、このプー
ルをpH7,2および4545−5Oに調整する。
陽イオン交換グロマトグラフィ由来約80−70%純度の活性IL−4分画プー
ルを、次に、キレートセファロースファーストフローまたはキレートセファロー
ス6Bのような金属処理キレートセファロースゲルによってw/411シた金属
キレートアガロースゲルカラムによるアフィニティクロマトグラフィに供する。
このキレートカラムは、1本のカラム内で2つの部分からなる。カラム先端部分
は、カラム先端にのせ、そして、溶液フロースルーがカラム下端に流出するに至
り、リウム含有20mM pH6,0のNaリン酸緩衝液、および第2の緩衝液
は、材料類は、架橋デキストランゲルであるセファデックス類(ファルマシア(
Pharmacia))である。好適には、活性IL−4溶液を先に10mMク
エン酸緩衝液pH4,5で平衡にしたS−200HRカラムにのせる。
より好適な態様は、
(a)CHOH1胞培地からの活性組換えヒトIL−4の緩衝粗溶液を、13−
15mSの0.12M 塩化ナトリウム20mMリン酸緩衝液、l(8,7乃至
8、好適にはpH7,2中で架橋アガロースゲルカラム(好適にはS−セファロ
ースファーストフロー)による陽イオン交換クロマトグラフィに供し、次に、イ
ソクラティカリにIL−4を本カラムから0.26M塩化ナトリウム含有好適に
はpH7,2(1)pH7,1乃至pH7,3の20mMリン酸緩衝液で溶出し
、活性工L−4分画を採取する。
(b)段階(a)からのIL−4溶液を、さらに、段階(a)で使用した架橋ア
ガロースゲルカラムと同一タイプであるがしかし段階(a)で使用したカラムの
15%のベッドボリュームを有する陽イオンクロマトグラフィにpH7,2−7
゜5で好適には7.2で0.12M塩化ナトリウム含有緩衝液にもう一度供し、
次に、0.12M乃至0.50M塩化ナトリウム含有pH7,2の20mMリン
酸緩衝液で勾配溶出し、そして、活性IL−4分画をプールする;(c)段階(
b)からのプールした活性IL−4を、pH7,2で、好適には上端がコバルト
キレートセファロースファーストフロまたは6Bゲルからなり下端が未処理キレ
ートセファロースファーストフローゲルからなる金属キレートアガ容量の未処理
キレートセファロースに対するコバルト処理キレートセファロースで約2.3−
3.0容量であり、平衡緩衝液で洗浄し、次に活性IL−4を0゜5M塩化ナト
リウム含有pH6,0のリン酸!l衝液で溶出し、そして4分画を採取すること
;および
(d)段階(c)からのIL−4分画(プールした)を、10,000分子量以
上の全ての物質を保持し好適にはYM−10のようなメンブレンを付属した撹拌
セル上である限外ろ過膜上でpH4,5の20mg/mlまで濃縮透析ろ過し、
次にこの活性IL−4濃縮物をアリルデキストランおよびN、 N”−メチレン
ビスアクリルアミド架橋共重合体、好適にはpH4,5の10mMクエン酸すl
・リウム中セファクリルS−200HRであるカラムで、分子量に従ってタンパ
ク質溶液を分画するカラムによるサイズ排除クロマトグラフィに供し、そして、
活性4分画を回収すること。
段階(a)および段階(b)において、分画のpHをpH7,2に、そして伝導
度を4M NaC1で13−15mSに調節する。2種の陽イオン交換カラムの
ベッドボリューム比は、段階(a)のS−セファロースカラムの約6.3容Iと
段階(b)の陽イオン交換カラムの1容量である。クロマトグラフィカラム中の
この陽イオン交換ゲル材料は、0.12M塩化ナトリウム含有pH7,2の20
mMリン酸緩衝液で平衡にする。好適な陽イオン交換体は、ファルマシア(Ph
armacia)から入手可能なS−セファロースファーストフローのような−
CH2−3o、−Na÷基で置換された架橋アガロースである。この活性IL−
4をイソクラティカリに段階(a)で0.26M NaC1を含有するpH7,
2の20mMリン酸緩衝液で溶出する。5DS−PAGEおよびタンパク質アッ
セイで最高濃度の活性4を有する分画をプールする。このプール分画溶液をpH
7゜2に調節し、伝導度をpH7,2のリン酸ナトリウム20mMで1ベツドボ
リユーム当たり1.3−15m5に調節する。このカラムに次にIL−4溶液を
のせ、0.12−0.50M NaC1含有pH7,2の20mM リン酸ナト
リウム緩衝液で1.75m5勾配を用いて溶出する。5DS−PAGEおよびタ
ンパク質アッセイで決定した採取したIL−4含有分画をプールする。陽イオン
交換クロマトグラフィの条件を選択し、活性IL−4分画が陽イオン交換マトリ
ックスに付着するように確保する。陽イオン交換クロマトグラフィにと7ては実
質的に高い中性に近いpH7,2および陰イオン交換クロマトグラフィにとって
は実質的に高い13−15mSの伝導度によって、はとんどの不純物がカラムに
結合しない緩和な結合条件が生じ、溶出は実質的に容易で、かつ高純度のIL−
4溶液が、すなわち、約60%−70%の溶液が得られる。
段階(C)で使用した好適な金属キレートアガロースはキレートセファロース特
表平4−・506299 (10)
70−ス1lli;t、 =ニーシャーシー、Pi scataway、ファル
マシア(Pharmacia)の製品である。本発明の用途のための好適なコバ
ルトキレートセファロースカラムを調整するための好適な方法は、セファロース
ゲルを0.02Mコバルトアセテート溶液に懸濁し、脱イオン水で洗浄し、次に
、pi−17,2の20Mリン酸ナトリウム、0.5M NaC1溶液のような
平衡緩衝液でカラムを溶出することによる。コバルトアセテートの代わりに、た
とえばコバルトクロリドまたはコバルトサルフェートのような他のコバルト塩も
使用できる。
このクロマトグラフィカラムは2層を含有する1本のカラムからなり、第1また
は上層は金属キレートセファロースゲルからなり、第2または下端は金属塩によ
って処理されていないキレートセファロースゲルからなる。2重カラム内の容量
比は、未処理キレートセファロースゲル1容量に対して金属処理キレートセファ
ロースゲル約2.3ないし3.0容量である。
カラム平衡のために使用した好適な緩衝液は、0.5M塩化ナトリウム含有pH
7゜2−7.5の0.02Mリン酸緩衝液である。
段階(C)において、コバルトキレートセファロースゲルおよび未処理キレート
セファロースゲルを0.5M塩化ナトリウム含有pH7,2のリン酸緩衝液で平
衡にし、次に、吸着した活性IL−4をイソクラティカリにコバルトキレートセ
ファロースから未処理キレートセファロースゲルに0.5M塩化ナトリウム含有
pH8,0(Do、02Mリン酸緩衝液または0.5M NaC1含有中性pH
の緩衝液で溶出し、および(i)50mM EDTA (エチレンジアミン4酢
酸)、または(Li)50mMイミダゾールのようなヒスチジンアナログ、また
は(iii)50mMヒスチジンのようなアミノ酸で。好適であるのは、0.5
MNac1含有pH6,0のリン酸緩衝液である。活性IL−4含有溶出物を採
取する。従来の5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイに基づき最大濃度の
活性IL−4の分画をプールした。
段階(d)において、段1l11(c)からのプールした溶出分画を濃縮透析ろ
過し、ゲルろ過クロマトグラフィに供した。溶出分画を、10.000分子量以
上の全ての物質を保持する撹拌セルで濃縮し、O,、o51d EDTA(エチ
レンジアミH6,0に対して最初に透析ろ過し、次にpH44,5の0.01M
クエン酸ナトリウムに対して透析ろ過する。本工程のこの段階では活性IL−4
ig液が約90−95%純粋であるので、それは濃縮溶液として膜上部に保持さ
れる。好適な膜は、米国アミコン社製造YM−10である。得られた濃度は、活
性IL−4約20mg/mlである。活性IL−4の濡llI溶出物を、分子量
によってタンパク質溶液を分画するサイズ排除(ゲルろ過)クロマトグラフィに
のせる。適切な典型的カラムは、セファクリルS−200HRまたはS−100
HR(ファルマシア)ゲルろ過カラムである。セファクリルS−200HR(高
分解能)およびS−100HRは、アリルデキストランおよびN、 N’−メチ
レンビスアクリルアミド架橋共重合体である。それらの分画範囲は、それぞれ、
5,000−250,000および1,000−100.’ 000である。他
の適切な物質は、架橋デキストランゲルであるセファデックスIt(ファルマシ
ア)である。好適には1、活性IL−4の溶液を、先に10mMクエン酸ナトリ
ウム緩衝液pH4,5で平衡にしたS−200HRカラムにのせる。段階(d)
の条件下で、安定なIL−4濃縮物は、20mg/mLに達することができる。
これによって、ゲルろ過クロマトグラフィの能力および特性が向上する。5DS
−PAGEおよびタンパク質アッセイによって決定した最大濃度の活性IL−4
含有溶出物分画を採取し、プール後、95−99%純粋な活性IL−4溶液を得
る。
上記の参考文献は、本文で、h I L−4のためのCHO発現系の構築に使用
した物質および方法のそれらの対応する教示のために本文で引用した。
人11111ヱーユAユIL虫米 IL−4’ 五M近A2旦上ユ↓−4−”R
q工1玉1ニュユ辺1】ヒトIL−4発現プラスミドpAH3,pK、GT26
9−2およびPUC19の構築については、これまで記載されている。Lund
el 1ら、J、In、d、 。
Mierobj、ology、1989およびYanisch−Perron、
Gene、13’ 103−119.1985゜pRGT857−11を構築す
るために、pAH3を制限エンドヌグレアーゼAvarによって消化した。本酵
素によって作製された5°オーバハングば、E、coliPolTのフレノウ断
片にi領域を有する5、8キロベース(KB)の断片を、複製のp U C開始
点を有するII)UCl3の1.4KB Pvull−PvuI断片に連結した
。E、coli294の形質転換後、複製の1)UC開始点を有するアンピシリ
ン耐性IL−4発現プラスミドのひとつは、図2に示したようにpRGT839
−2であった。
pRGT839−2およびpKGT269−2は、次に、A a t TIおよ
びPvuIの両方によって消化した。IL−4および1aci領域を有するpR
GT839−2の6.7KB断片を、クロラムフェニコール耐性をコードするp
KGT269−2の小さなIK、B断片に連結した。この連結反応は、E、co
li294を形質転換するために用いた。結果として生成した形質転換体のひと
つは、pRGT857−11であった。図2に示したように、このIL−4発現
プラスミドは、複製のpUC開始点とクロラムフェニコール耐性を有している。
このブラヒトIL−4産生のために使用したプラスミドpRGT857−11を
有する宿主生体は、12立旦上1K−12である。この株は、12旦立よi R
L 7321であり、先にBolivarらによって、Methods in
Enzymology、68巻、245−267 (Ray Wu著)、Aca
demicPressl 1979に記載の12旦旦11MM294の誘導体で
ある。この株は、EKI宿主に対して確立されたガイドラインに適合している。
l工1立上工RL7321を12立立よ1MM294から下記のようにして単離
した。
E、coliMM294のストレプトマイシン耐性形態は、12立立1ユ294
Sと指定されており、これは、最初に先の株を、ミニ」トユユjPAMi83[
Johnson、B、F、1977、大腸菌(E、col 1)K−12および
3株微細構造のマツピングおよびその中でのイオン変異を抑制する変異の特性。
Gene、Res、、30:273−861で増殖させたバクレイオフ7一ジP
1cm1.cirloo中に形質導入することによって単離した[Miller
。
J、H,,1972,Experiments in Mo1ecular G
enetics、cold Spring Harbor Laborator
l工立立土ユ294sは紫外線で突然変異を誘起し、外膜構造に欠損がある株を
単離した。細胞をUV灯で40秒間照射した。この処理によって99.9%の細
胞が死減し、これは、高含量培地に接種することによって決定した。突然変異M
発細胞懸濁物を希釈し、暗所でしんとぅしながら3時間、37°Cでインキュベ
ートした。
この時点で、T7野生型バクレリオファージを1ml当たり108プラーク形成
単位になるまで添加した。バクテリオファージT7は、その外膜内に変異を誘発
するl!E′rIMを高含量とするための選択として使用した。T7レセブター
は外膜タンパク質であるリポポリサッカライド上にあるので、一部の外膜変異は
、T7感染に対する耐性となって現れるであろう。野生型外膜を有する細胞は、
@染に対して感受性であろうし、したがって、′殺細胞されなければならない。
下記に述べる漏出性の表現形は、外11[Q透過性上昇による。バクテリオファ
ージエフ耐性の外膜損傷の指標としての使用は、これまでに示されている[Br
anesら、J。
of Bacteriology、よ旦4:1462−1466.1983]。
T7感染後、細胞溶解が観察されるまでフラスコを37’Cでしんとぅした(約
30分)。T7耐性細胞は遠心分離によって採取し、1mlの新鮮培地に再懸濁
した。これらの細胞を、TYE()リブトン:酵母抽出物:塩化ナトリウム@2
0: 10 : 5)寒天プレート上に接種し、37°Cで一晩インキユベート
した。24時間後、各プレートは30−50のコロニーを含有していた。これら
のコロニーは、外膜損傷のためであった。ひとつの方法は、培地へのRNase
漏出増加を観察することであった。T7バクレリオフアージ耐性クローンの単一
コロニー類に対して、pH7の1%酵母RNA (シグマ社)含有TYE寒天4
mlに重層した新鮮TYE寒天寒天プレート面線した。−晩37°Cでインキュ
ベーション後、プレートにIN HCIをオーバフローさせた。ハロの大きさは
、RNase活性を培地中に漏出する株を決定するために使用した[Weiga
nd。
R,A、およびRothfield、J、of Bacteriology、よ
2旦:340−345.1976]、E、coli中における外膜損傷の第2の
指標は、MaConkey寒天上における増殖不可である[Hancock、R
。
84]。特にMaCCOnkey寒天に感受性でかつ実質量のペリプラズムRn
aserを放出可畦なT7耐性コロニー30個のひとつを、RL7と命名した。
E、coliRL7は、huIL−4発現ベクターpAH3(図1)によって形
質転換した。このベクターは、リンホカインを内部細胞膜を横断してペリプラズ
ム中に導入する。形質転換体によって使用された培地は、その漏出をウェスタン
プロット解析によって下記に記載のhuIL−4ポリクロ一ナル抗体を用いて検
索した。暗所で少なくとも2時間増殖させた後、照射細胞を、アンピシリン(1
00t1g/ml)m加TYE寒天プレート上に接種し、30°Cで一晩インキ
ユベートした。このコロニーを、′ダブルディスクアッセイ”によってそのhτ
xIL−4放出増加を検索し、これは、変異コロニー下のより強烈な色の出現と
して示された。このダブルディスクアッセイは、下記のようにして行う;変異細
胞を希釈し、1100At/mlアンピシリン含有TYE寒天プレート(直径1
42mmJ上に接種した(0.1ml/プレート)、、30’ Cで一晩インキ
ュベーション後、このプレートは、約1mm直径の500−2000コロニーを
含有していた。次に、このプレートに0.45μ孔径の137mmのニトロセル
ロースディスク(シュライヒャー・エンド・シュエル(Schleicher
and 5chuell))でカバーをした。このディスクをゆっくりと1端か
らのせ、ゆっくりとかつ均等な湿潤を可能とした。このディスクをすぐに一気に
はがし、そして、コロニーを寒天プレートからニトロセルロースディスクに持ち
上げた。このディスクは、先に無菌寒天プレート表面に8いたニトロセルロース
ディスク(またはディスク類)であった。プレートを、次に30’Cで一晩イン
キユベーションした。インキュベーション後、底のディスク(またはディスク類
)をコロニー保持ディスクから分離させた。フィルター類は、1%BSA(ウシ
血清アルブミン)含有10mM Tris pH8,150mM NaC1およ
び0.05%(v/v)Tween 20 (バイオラド(BioRad)、エ
ンザイムイムノアッセイピュリティ (Enzyme Immno As5ay
Purity))(TBST)中で室温で60分間インキュベートした。次にフ
ィルター類を、ウサギポリクローナル抗血清(TBST/BSAによる1:15
00希釈;自然の構造のタンパク質決定のために使用)のモノクローナル抗血清
(11B4)のいずれかと室温で30分間インキュベートした。このフィルター
類をTBST中で3回洗浄して、次に、30分間、適当なアルカリ性ホスファタ
ーゼ結合第2抗体とインキュベートした。フィルター類は3回洗浄し、アルカリ
ホスファターゼ基質(ピロメガバイオチック(Promega Biotec)
によるプロトプロットシステム(ProtoBlot System))で染色
した。プロットを次にストックプレートと並列させ、huIL4特異的染色増加
を示したコロニーを遺灰した。
疑わしいコロニーについて、非選択的培地中での形態移行によってプラスミドを
救い、次に、非選択的TYEプレート上で画線した。アンピシリンプレート上で
の増殖不可と判定されたコロニーについてプラスミド不在を検査し、ヒトIL−
4発現プラスミドpRGT857−11によって形質転換した。これらのクロー
ンは、huIL−4の放出増加を10m1の試験管発酵によって得られたドツト
イムノブロッティング全培地によって検索した。検出は、ヒトIL−4(11B
4)に対するモノクローナル抗体によって、次にアルカリホスファターゼ結合ヤ
ギ抗ラットIgGで行った。高度生株として選択された1株を、RL731とし
て命名した。
E、co1iRL731/pRGT857/11は、UV灯によって先と同じよ
うに突然変異を誘発した。暗所で必須培地で増N後、細胞を抗生物質でかつ1m
M IPTG(イソプロピルβ−Dチオガづクトシド)添加TYE寒天プレート
に接種した。RL731/pRG857−11は、誘発物質工PTG存在下にお
いて増殖しない。細胞は、1ml当たり104コロニー形成単位の密度で接種し
た。1プレート当たり約5−10コロニーが一晩インキュベーション後に発生し
た。75個以上のコロニーを画線によって生成し、hulL−4産生を調べた。
産生レベルは、ウェスタンプロット解析によって決定した。最も強いバンドを示
したクローンは、前と同じようにそれらのプラスミドを救い、pRGT857−
11によって再形質転換し、そして、hulL−4抗産生の保持を調べた。生物
活性rL−4の産生および漏出を含めて最も望ましい特性を示しかつhuIL−
4発現を誘発後細胞増殖を示した株は、RL7321であった。
ヒトインタロイキン−4(IL−4)の発酵時において、生成物は直接発酵培地
に分泌される。初期下流段階は、培地を細胞から分離しかつ次にrhrL−4を
培地中に濃縮するために行う。2つの異なる工程がこの作業を達成するためにあ
る。膜プロセスとトリクロロ酢酸ナトリウム(TC,A)プロセスである。TC
Aナトリウムプロセスにおいて、細胞はTCA塩の添加によって不活化される。
細胞を除去後、培地のpHを低下させ金属キレートセファロースゲル、rhIL
−4を沈澱させ、そして、培地を遠心分離してrhIL−4をベレットまたはス
ラッジの形態で採取する。この膜プロセスは、ミクロフィルトレージョンおよび
限外ろ過の両方を使用し液体濃縮物の形態でrhIL−4を採取する。このプロ
セスは、緩衝液で何回か洗浄することを要し、下流回収を増加させる。
rhIL−4の発酵培地粗濃縮物からの生成は、金属キレートカラム(例 Zn
−セファロース)による固定金属アフィニティクロマトグラフィを行うことによ
って行われる。選択した分画をプールして、スルホン酸塩カラム(例 S−セフ
ァロース)による陽イオン交換クロマトグラフィに供する。
選択した分画をプールし、濃縮し、適当な公称分子量の膜を含有する限外ろ過装
置で透析ろ過し、その結果生成物は濃縮物中に残存する(例 ミリボア(Mil
lipore)PTGC限外ろ過膜による)。透析ろ過した濃縮物をさらにゲル
ろ過カラム(例 S−200HRによって)によるクロマトグラフィによって生
成する。生成したバルクrhIL−4を構成するプール分画を次にろ過して一2
01′C以下で保存する。
E、coliからの活性組換えヒトIL−4の粗溶液を生成する工程は、従って
下記からなる:
(a)中性かられずかにアルカリ性pHでかつ約0.5乃至1.5モルの塩化ナ
トリウムを含有する前記rL−4のJil衝粗溶液を金属キレートアガロースゲ
ルによるアフィニテイクロマトグラフィに供し、選択的にこのIL−4を結合す
ること:
(b)このカラムを最初に、1.0M塩化ナトリウム含有20mM リン酸ナト
リウム平衡緩衝液、pH7,2で洗浄し、次に、10容量%のグリセロールおよ
び約150mMの塩化ナトリウムを含有するi!衝液で洗浄すること;(C)結
合したrL−4を、キレート剤、ヒスチジンアナログまたはアミノ酸含有酸性p
Hの溶出緩衝液または中性pHAl衝液で溶出すること;(d)段階(C)から
の活性IL−4を、S−セファロース(ファルマシアから入手可能)のような陽
イオン交換クロマトグラフィで中性に近いかまたはわずかに酸性のpHでかつ1
5m5の伝導度で処理し、このS−セファロースは、それにイオン交換基−CH
2−503−Na+を結合させた架橋アガロースマトリックスである;
(e)段階(d)からの溶出物を限外ろ過膜(10,000分子量カットオフ)
によって濃縮すること;
(f)サイズ排除カラムによるゲルろ過クロマトグラフィによって濃縮保持物(
retentate)を処理すること;および(g)生成した活性IL−4を回
収すること。
最も好適なa様は下記段階からなる。
(a)O,1M塩化ナトリウム含有中性かられずかにアルカリ性pHのリン酸緩
衝液中で金属キレートアガロースゲル、好適にはキレートセファロースファース
トフローのアフイニテイグロマトグラフイ力ラムに活性組換えヒトIL−4の粗
溶液をのせること;
(b)二〇カラムを最初に、1.OM塩化ナトリウム含有20mM リン酸ナト
リウム平衡緩衝液、pH7,2−7,5で洗浄し、次に、10容量%のグリセロ
ールおよび約150mMの塩化ナトリウムを含有する緩衝液で洗浄すること;(
c)IL−4を、0.5塩化ナトリウム含有pH5,0の溶出酢酸緩衝液でカラ
ムからイソクラティカリに溶出すること;(d)段階(C)からの活性IL−4
溶出物を、20mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH6,5で平衡にしたS−セフ
ァロースのようなカラムによる陽イオン交換クロマトグラフィに供し、そして、
0.12−0.8M NaC1含有pH6゜75のリン酸緩衝液で勾配溶出する
こと;(e)段階(d)からの溶出物を限外ろ過膜によって濃縮すること;(f
)pH4,5の10mMクエン酸ナトリウム緩衝液で平衡にしたサイズ排除カラ
ムによるゲルろ過クロマトグラフィによって濃縮溶出物を処理すること;(g)
生成した活性IL−4溶液を採取すること。
活性4を精製調整するために本発明によって使用した好適なE、coli株は、
RL2117/pRGT857−11およびRL7321/pRGT857−1
1である。
段階(a)で使用した好適な金属キレートアガロースはキレートセファロース6
Bでも十分であるが、キレートセファロースファーストフローである。セファロ
ース類は、ニューシャーシー、PiscatawaY、ファルマシア(Phar
macia)の製品である。本発明の用途のための好適な亜鉛キレートセファロ
−ヌカラムを調整するための好適な方法は、セファロースゲルをクロマトグラフ
ィカラムに入れ、脱イオン水で洗浄し、次に好適には酢酸亜鉛である塩溶液およ
び脱イオン水をポンプで入れ、次にp)(’7.2の20mMリン酸ナトリウム
、このクロマトグラフィカラムは、連続して結合した2本のカラムである。第1
または上のカラムは、金属キレートセファロースゲルからなり、第2または下は
亜鉛塩または金属塩によって処理されていないキレートセファロースゲルからな
る。2重カラム内の容量比は、未処理キレートセファロースゲル1容量に対して
亜鉛処理キレートセファロースゲル約3容量である。
カラム平衡のために使用した好適な緩衝液は、1.0M塩化ナトリウム含有pH
7,2−7,5のリン酸緩衝液である。
段階(b)において、最初、1.0M 塩化ナトリウム含有pH7,2のリン酸
緩衝液を平衡緩衝液として次に10%グリセロールおよび低濃度の塩化ナトリウ
ム(150mM)含有pH7,2−7,5のリン酸ナトリウム緩衝液で2部分に
特に分けて洗浄したものをカラムにのせる。この洗浄によって、極めて密接に関
連しており分離が困難なものを含めて不純物が除去される。活性IL−4はカラ
ムに残る。
活性IL−4溶液のpHを保持するための好適な緩衝液は、1.0M塩化ナトリ
ウム含有pH7,2のリン酸M衝液である。緩衝化した粗酒性I’ L −4溶
液をカラムに流し、このIL−4を選択的にゲルに吸着させる。
段#(C)に3いて、亜鉛キレートセファロースおよび次に未処理キレートセフ
ァロ−スゲルーは、1,0M塩化ナトリウム含有pH6,75のリン酸緩衝液で
平衡とし、そして、吸着された活性IL−4を、亜鉛キレートかセファロースか
ら未処理キレートセファロースも0.5M塩化ナトリウム含有pH5,0の酢酸
緩衝液、またはこれとは別に50mM EDTA(エチレンジアミンIL−4酢
酸)または50mMイミダゾールのようなヒスチジンアナログまたは50mMヒ
スチジンのようなアミノ酸のようなキレート剤を含有する中性pHでイソクラテ
ィカリに溶出する。酢酸緩衝液は好適である。活性IL−4を含む溶出物を採取
する。従来の5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイに基づき活性I L−
4最大槽度の分画をプールする。
段階((1)において、段階(C)からのプール分画をpH8,75に調節しそ
して、20mM緩衝液、p)i6.75によって希釈して、伝導度を15m5に
する。クロマトグラフィカラム中の陽イオン交換ゲル物質は、0.12M塩化ナ
トリウムを有するpH6,75の20mMリン酸緩衝液で平衡とする。好適な陽
イオン交換体は、ファルマシアから入手可能なS−セファロースファーストフa
−のような−CH2−3o3−Na十基によって置換された架橋アガロースであ
る。活性IL−4は、0.12−0.6M NaC1を含有する20mMリン酸
緩衝液で勾配溶出する。従来の5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイに基
づき活性IL−4最大潰最大分度をプールする。陽イオン交換クロマトグラフィ
の条件jよ、活性IL−4分画を陽イオン交換マトリックスに付着させることを
確実するように選択される。中性に近いpH6゜75は実質的に陽イオン交換ク
ロマトグラフィには高く、陰イオン交換クロマトグラフィには実質的に高い15
m5の伝導度によって、はとんどの不純物がカラムに結合しない緩和な結合条件
が生じ、溶出は実質的に容易でかつ高純度のIL−4溶液が、すなわち、約90
%−95%の溶液が得られる。
段階(e)に3いて、段階(d)からプールした溶出分画を、10.000分子
量以上の全ての物質を保持する撹拌セルで濃縮する。これには、活性IL−4が
含まれる。本工程のこの段階では、活性IL−4溶液が約90−95%純粋であ
るので、活性IL−4以外の極めてわずかの部分しか、膜上力に保持された1縮
溶液中にない。好適な膜は、米国アミコン社製造YM−10である。得られた濃
度は、活性IL−4の約20mg/mlである。
段N (f)において、プールし濃縮した活性r L−4の濃縮溶出物を、分子
量によってタンパク質溶液を分画するサイズ排除(ゲルろ過)クロマトグラフィ
にのせる。活性IL−4の濃縮溶出物を、分子量によってタンパク質溶液を分画
するサイズ排除(ゲルろ過)クロマトグラフィにのせる。適切な典型的カラムは
。
セファクリルS−200HRまたはS−100HR(ファルマシア)ゲルろ過カ
ラムである。セファクリルS−200HR(高分解能)およびS−100HRは
、アリルデキストランおよびN、N’ −メチレンビスアクリルアミド架橋共重
合体である。それらの分画範囲は、それぞれ、5,000−250,000およ
びl。
000−100,000である。他の適切な物質は、架橋デキストランゲルであ
るセファデックス類(ファルマシア)である。好適には活性I L = 4の溶
液を、先にlo’mMクエン酸ナトリウム緩衝液pH4,5で平衡にしたS−2
00HRカラムにのせる。段階(g)の条件下で、安定なIL=4濃縮物は、2
0mg/m1に達することができる。これによって、ゲルろ過クロマトグラフィ
の能力および特性が向上する。
5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイによって決定した最大濃度の活性I
L−4含有溶出物分画を採取しプール後、95−99%純粋な活性IL−4溶液
を得る。
このプロセスにおいて使用した緩衝液は、それらが結合、洗浄および溶出の適切
な条件を提供し活性IL−4をクロマトグラフィに吸着させるかまたは選択的に
それを溶出させるかのいずれかであるので、使用できる。好適な緩衝液は、濃度
20mMのリン酸ナトリウム緩衝液類または実施例に示した濃度およびpHの酢
酸ナトリウム緩衝液、および特定量の示した塩化ナトリウムであるoPHは、水
酸化ナトリウムまたは酸で調節した。段階(b)の2部分洗浄において、最初の
洗浄は、1.OM塩化ナトリウム含有20mMリン酸ナトリウム平衡緩衝液であ
り、第2の洗浄は約150mMの塩化ナトリウムおよび第2洗浄緩衝液で必要亜
鉛キレートセファロースカラムで使用するa?E液中塩化ナトリウムの1度は本
発明で重大であり、その理由として、高塩、好適にはLMの塩化ナトリウムがト
リクロロ酢酸(TCA)ベレットからの可溶化した活性IL−4の回収を向上さ
せ、かつ、活性IL−4の金属キレートセファロースへの結合を増加させる。
この濃度によって、IL−4は、より選択的に亜鉛キレートセファロースカラム
に発酵培地中の不純物よりも吸着される。
バルクIL=4を次に融解によって注入用に調整し、そして、無菌水および/ま
たは10mmのクエン酸緩衝液によって希釈した。
実施例I
S−セファロースファーストフローカラムの調整20mMリン酸ナトリウム、p
)(’7.2および0.12M NaC1の緩衝液中S−セファロースファース
トフロー陽イオン交換樹脂によって2本の陽イオン交換カラムを調整する。I!
1のカラムは、1.5リツトル、直径100mm、高さ45cm0カラムで、第
2のカラムは、0.25リツトル、直径50mm、高さ300mm0カラムであ
る。それぞれのカラムを陽イオン交換ゲルで完全に充填したときに、小さい方の
カラムは、大きい方のカラムのベットボリュームの15%である。本カラムには
、下記のように充填する;20mMリン酸ナトリウムpH7,2および0.12
M NaC1から構成された緩衝液中のスラリS−セファロースファーストフロ
ー陽イオン交換樹脂。このゲルを適当なりロマトグラフィカラムに入れ、液体を
流出させるかまたはそれをカラム底部からポンプで組み入れる。
トップフローアダプターをカラムに付け、この緩衝液を約1cm/mlの直線速
度でカラムポンプで入れることによって、このゲルを5ベツドボリユームの20
mMリン酸ナトリウム、pH7,2,0,12M NaC1から構成された緩衝
液で平衡とする。トップフローアダプターを調蔀して、樹脂ベッドの先端を硬く
押しつける。次に、少なくとも5ベツドボリユームの20mMリン酸ナトリウム
、pH7,2,0,12M NaC1から構成された緩衝液を約1cm/分の直
線速度でカラムにポンプで入れ、そして、もし必要であれば、同一フロー速度で
溶出液のpHが7.1および7.3の間となるまでカラムに緩衝液をポンプで組
み入れることをa!続する。カラムのベッドボリュームを調節して、小さい方の
カラムが大きい方のカラムのベッドボリュームの15%となるようにする。
実施例2
コバルトキレートセファロースファーストフローの調整0.02Mコバルト酢酸
5容量にキレートセファロースファーストフローゲルを懸濁し、ときどき撹拌し
ながら一晩放置する。このゲルをブッヒエナーろうと上で脱イオン水で洗浄して
、次に、このゲルを、0.05M NaC1含有0゜02Mリン酸ナトリウム、
pH7,2の緩衝液で洗浄する。次に、このゲルをpH7,2の20Mリン酸ナ
トリウム、pH7,2および0.12M NaC1の緩衝液0.5ゲル容量にス
ラリーとする。コバルト付加ゲル190m1を直径50mmおよび高さ300m
mのカラムに入れ、液体をカラムにポンプで流す。先端フローアダプターをカラ
ムに付け、約10m7分の直線速度でカラムにポンプで0.5M NaC1含有
0.02Mリン酸ナトリウム、pH7,2緩衝液を入れることによって、このゲ
ルを平衡とする。フローアダプターをカラム先端にのせる。
実施例3
キレートセファロースファーストフロー(金属塩で未処理)の調整キレートセフ
ァロースファーストフローゲルを、0.05M NaC1含有20mMリン酸ナ
トリウム、pH7,2の緩衝液で洗浄する。次に、このゲル75m1を実施例2
からのクロマトグラフィカラムに注ぎ、その結果、金属塩で未処理のゲルをコバ
ルト付加ゲルの先端に均一層としてのせる。上端フローアダプターをカラムに付
け、このゲルを、この緩衝液を0.5M NaC1含有pH7゜2の0.02M
リン酸ナトリウム緩衝液で平衡とする。
実施例4
コバルトキレートセファロースカラムの平衡化コバルトキレートセファロースフ
ァーストフローおよびキレートセファロースカラムを実施例2および3のように
して調製した後、このカラムを反転させ、コバルト処理樹脂が未処理樹脂の上に
する。溶出物のpalが7.1および7.3の間となるまで、0−02Mリン酸
ナトリウムpH7,2,015M NaC1の緩衝液のカラムへのポンプ組入れ
を継続する。
実施例5
セファクリルS−200HRカラムの調製10mMクエン酸ナトリウム、pH4
,5で構成された少なくとも1ベツドボリユームの緩衝液を、1.8リツトルの
クロマトグラフィカラム、50mm直径、100cm高さのS−200HRゲル
に約0.2cm/分の直線速度でカラムを平衡とするためにポンプで組み入れる
。
実施例6
緩衝液の調製
a 0.02MM I H7,20,12M +脱イオン水中で、2.78g/
lのリン酸水素1ナトリウム1水和物、7.03g/lの塩化ナトリウムおよび
十分量の8.3N*酸化ナトリウムを混合して、pHを7.2(±061)に調
節する。
0.02MIゝ l H7,20,26M +脱イオン水中で、2.78g/l
のリン酸水素1ナトリウム1水和物、15゜19g/lの塩化ナトリウムを混合
する。6.3Nの水酸化ナトリウムによってpHを7.2(±0.1)に調節す
る。
、02MI” l 87.2 0.5 M −1脱イオン水中で、2.78g/
lリン酸水素1ナトリウム1水和物、29.22g/l塩化ナトリウムおよび十
分量の50%NaOHを混合して、pHを7゜2(±0.1)に調節する。
d 0.02M” + H6,00,5M EDTA 0.5動ム
脱イオン水中で、2.78g/lのリン酸水素1ナトリウム1水和物および19
g/lのEDTA4ナトリウム塩および29.22g/lの塩化ナトリウムを混
合する。6.3Nの水酸化ナトリウム/4N HCIによってpHを6.0(±
0.1)に調節する。
e 10mM 工ゝ I H4,5
210グラム(2,1g/l)のクエン酸1水和物を脱イオン水100リツトル
と、クエン酸1水和物が溶解するまで混合する。緩衝液のpHを、もし必要であ
れば、4N塩酸および6.3N水酸化ナトリウムによって4.5に調節する。
この緩衝液は、透析ろ過および限外ろ過のために、さらにゲルろ過クロマトグラ
フィのために使用する。
f 20mMM l 、 H7,2
278グラムのリン酸水素1ナトリウム1水和物を100リツトルの脱イオン水
と混合して溶解するまで撹拌する。緩衝液のpHを50%NaOHでpH7゜2
および2−4m5の伝導度にvR節する。
実施例7
粗IL−4溶液の陽イオン交換クロマトグラフィ処理細胞培地含有粗IL−4(
1!!タンパク質約14.OOOg)をpH7,2(±0.1)に調節しそして
その伝導度を14m5(±1)に調節する。この溶液をS−セファロース陽イオ
ン交換に約1.0cm/分以下の直線速度でポンプで流す。カラムを実施例6(
a)で調製した緩衝液で洗浄する。このカラムを実施例6(b)で調製した緩衝
液でQ、2cm/分の直線速度でイソクラティカリに溶出する。SDS/PAG
Eおよびタンパク質アッセイによって決定された活性工L−4含有分画を採取し
、それらをプールする。プールした活性IL−4の純度は、約50%である。
実施例8
部分精製活性IL−4溶液の陽イオン交換クロマトグラフィによる勾配溶出実施
例7にしたがって作製したプールした活性IL−4溶液のpHを、必要に応じ4
N HCIまたは6.3NNaOHで7.2(±0.1)i、:調節スル。溶液
の伝導度を″*m例6(f)で調製した緩衝液で14m5’(±1)に調節する
。
この溶液を実施例1で調製したS−セファロース陽イオン交換に約1.0cm/
分以下の直線速度でポンプで流す。溶出溶液を1分画に集める。
約1.75m5/ベツドボリユームの勾配および約0.2cm/分の直線フロー
速度で溶出する。
勾配で使用した低塩緩衝液は実施例6(a)で作製したものであり、そして、こ
の勾配で使用した高塩緩衝液は実施例6(C)で作製したものである。
5つの大分画を、各分画に付いて容量を約0.5ベツドボリユームとして採取す
る。残りの分画く約4O−50)を、容量を約0. 1ベツドボリユームとして
採取する。
活性IL−4分画をSDS−pAGEgよびタンパク質アッセイによって分析す
る。活性IL−4分画をプールする。プールした活性IL−4の純度は、約60
%乃至70%である。
実施例9
活性組換えヒトインタロイキン−4のコバルトキレートセファロースクロマトグ
ラフィ精製
実施例8から(7)IL−4溶液のpHを、4N MCIまたは、3NNaOH
で7.2(±0.1)に調節する。溶液の伝導度を4545−5Oに調節する。
この溶液をもし必要であれば遠心分離またはミクロフィルトレージョンによって
透明にする。実施例4で調製したコバルトキレートセファロースファーストフロ
ーおよび未処理キレートセファロースファーストフローカラムに約0. 5cm
/分の直線速度でポンプで流す。フローヌル−(溶出溶液)を1分画に集める。
実施例6(C)で調製した緩衝液約10ベツドボリユームで約0.5cm/分の
直線フロー速度でカラムを洗浄し、洗浄物を5分画未満に採取する。次に、この
方ラムを実施例6(d)で調製した緩衝液約10ベツドボリユームで約0.5c
m/分の直線フロー速度でカラムを溶出する。約0. 2ベツドボリユームの容
量で分画を採取する。各分画活性IL−4分画を5DS−PAGEおよびタンパ
ク質アッセイによって分析し、活性IL−4分画をプールする。
この実施例9によって処理した活性IL−4の純度は、約90−95%である。
実施例10
限外ろ過および濃縮
実施例9からのプール分画を、YM−10膜付きアミコン撹拌チェンバーを用い
て、実施例9からの活性ヒトIL−4を含有するプール分画を容器に入れ、約0
.25容量の実施例6(d)で調製した緩衝液を添加することによって濃縮する
。YM−10膜による限外ろ過によって当初の容量の約0.2になるまでこのし
、それを約0.2容量までYM−10膜による限外ろ過によって濃縮する。
濃縮段階を繰り返して、当初のプール分画容量の約0.1を達成する。この濃縮
物を適当な容器に入れ、すぐに使用できるように冷室温におくかまたは−2゜0
Cで凍結して保存する。
実施例11
ゲルろ過グロマトグラフィ(サイズ排除)セファクリルS−200HRカラムを
実施例6(e)で調製した緩衝液で、少なくとも1ベツドボリユームの緩衝液を
直線速度的0.2cm/分でポンプで組み入れることによって平衡にする。
実施例10で作製した溶液を、29C−60Cで30分間、4500rpmで実
験室遠心分離器で遠心分離することによって、透明にする。このA2goを測定
し、本溶液を実施例8(e)7調製した緩衝液で希釈し、その結果、1ml当た
り280nmにおいて5光字濃度単位がある。
生成した溶液をセファクリルS−200HRカラムに直線速度的0.1cm/分
でポンプで組み入れる。実施例6(e)の緩衝液のカラムへの組入れを約0゜1
cm/分のフロー速度で継続する。総容量0.4乃至0.55ベツドボリユーム
を有する大きい1分画を採取する。
活性IL−4分画を5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイによって選択す
る。活性IL−4分画をプールし、0.2ミクロンの無菌フィルターでろ過する
。5DS−PAGEアッセイによって調べた95%乃至99%純粋な活性IL〜
4溶液のる液を口取する。細胞培地中の活性KL−4総取率は、70%である。
インタロイキン−4活性分画を決定するために用いた全てのアッセイは、従来の
ものである。精製IL−4280nmにおけるUV吸光度測定値について、1
、 OA 2!IQ光学濃光学値(OD)は、アミノM組成分析による1、6m
gおよびローリ法(Lowry’ s Method)による2、0mgに等し
い。
実施例12
亜鉛キレートセファロースファーストフローの調整キレートセファロースファー
ストフローゲルを、脱イオン水でスラリー化する。
m長さのクロマトグラフィカラムに注ぐ。この液体をカラムに流すかまたはそれ
をカラム底部からポンプで入れる。
トップフローアダプターをカラムにおき、そして、ゲルを脱イオン水で充填/洗
浄する。水をカラムに約1cm/分の直線速度で流す。トップフローアダプター
を調節して樹脂ベッドの先端に硬く押しつける。少なくとも5ベツドボリユーム
の脱イオン水をカラムに約1am/分の直線速度でポンプで組み入れる。
直線速度1cm/分でカラムに0.023Mの亜鉛酢酸溶液5ベツドボリユーム
をポンプで入れる。約10ベツドボリユームの脱イオン水をカラムに直線速度約
1cm分でカラムにポンプで入れる。
![線速度i、Ocm/分でカラムにリン酸緩衝溶液をポンプで入れることを継
続し、溶出液のI)Hが7. 1−7.3になるまで継続する。
実施例13
キレートセファロースファーストフローの調整(金属塩非処理)キレートセファ
ロースファーストフローゲルを、1.0M NaC1含有pH7,2の20mM
リン酸ナトリウムの緩衝液中にスラリー化する。1リツトルのカラムを調製する
ため、このスラリーを直径140mmで500mm長さのグロマトグラフイ力ラ
ムに注ぎ、カラム底部から溶出する。L OM NaC1含有pH7,2の20
mMリン酸ナトリウムの緩衝液約5ベツドボリユームでゲルを平衡にする。この
緩衝液を約1cm/分の直線速度でカラムにポンプで入れる。
同一フロー速度でカラムにリン酸緩衝溶液をポンプで入れることをml!L、溶
出液のpHが7,1と7.3の間になるまで継続する。
実施例14
連続カラムの調製
亜鉛キレートセファロースファーストフローおよび未処理キレートセファロース
カラムを実施例12およ′rj13に従って調製した棲、このカラムを順番に連
結して、フローが最初に亜鉛キレートセファロースファーストフローに、次に、
非亜鉛(未処理)キレートセファロースカラムに入るようにする。カラムの間に
泡トラツプは挿入すべきでない。
実施例15
S−セファロースカラムの調整
S−セファロースゲル陽イオン交換樹脂を、1.0M NaC1含有pH8゜7
5の20mMリン酸ナトリウム、0.12M Na1lおよびO,001Mエチ
レンジアミン4酢酸(EDTA)からなる緩衝液中にスラリー化する。このゲル
を直径100mmで45cm高さのクロマトグラフィカラムに注ぎ、この液体を
カラムに流すかまたはそれをカラム底部からポンプで入れる。
トップフローアダプターをカラムにおき、そして、緩衝液をカラムに約1cm/
分の直線速度で流すことによって、このゲルをpH8,’75の20mMリン酸
ナトリウム、0.12M NaC1および0.001Mエチレンジアミン4酢酸
からなる緩衝液と平衡にする。トップフローアダプターを調節して樹脂ベッドの
先端に硬く押しつける。次に、少なくとも5ベツドボリユームのpH8,75の
20mMリン酸ナトリウム、0.12M NaC1およびO,OOIMzチレン
ジアミン4酢酸からなる緩衝液をカラムに約10m/分の直線速度でポンプで組
み入れ、そして、もし必要であれば、同一速度でカラムに緩衝液をポンプで入れ
ることを継続し、溶出液のpHが6.6と6゜90間になるまで継続する。
実施例16
セファクリルS−200HRカラムの調製10mMクエン酸ナトリウム、pH4
,5で構成された少なくとも1ベツドボリユームの緩衝液を1.8リツトルのク
ロマトグラフィカラム、50mmg径、100cm高さのS−200HRゲルを
介して約0.2cm/分の直線速度でカラムを平衡とするためにポンプで組み入
れる。
実施例17
緩衝液の調製
a 、2MI゛ l )!7.2 .12M l脱イオン水中で、2.78g/
lのリン酸水素1ナトリウム1水和物、7.03g/lの塩化ナトリウムおよび
十分量の6゜3N 水酸化ナトリウムを混合して、pHを7.2(±0.1)に
調節する。このバッチは、金属キレートセファロースカラム内にゲル1リツトル
当たり少なくとも30リツトルの付与するほど十分に大きくなければならない。
1立1旦ユ追λ及去Z1九上〃シリムーP且ニユー2よ一す=15刀−1止力五
旦立ム、1旦Xグツよ」仁ニル
脱イオン水中で、2.”、’8g/lのリン酸水y1ナトリウム1水和物および
876g/lの塩化ナトリウムを混合する。6.3Nの水酸化ナトリウムによっ
てpHを7.2(±0,1)に調節する。十分量のグリセロールを添加して01
1/1を付与する。十分量のklJ?Eaを調製し、それがともに使用されるゲ
ル1リツトル当たり少なくとも6リツトルを付与するようにする。
−(−玉ン−10−,0;−さ11vr儀ブニートーLξこンニノ諷−z!i−
う工ζし□−0ニー−う一一ロゴ、ヒーえ二」ユーソニ九脱イオン水中で、99
.7%の酌量1.15m1/lおよび29.2g、/]の塩化ナトリウムを混合
する1、このp Hを、6.3N水酸化すトリウムで5.0(±○、]暑に調節
する。十分量の緩衝液を調製し、それがともに使用されるゲ脱イオン水中で、4
.1.7gm/1のリン酸水素1ナトリウム1水和物および1.14g/lのE
DTA4ナトリウム塩を混合する。このpHを6.3Nの水酸化ナトリウムよっ
て7.0(±0.1.)に調節する。十分量の緩衝液を調製し、ゲル1リツトル
当たり少なくとも2リツトルを付与するようにする。
1旦九ユニ1N欠工之鼓力上臥ワA、J?−且乞一旦210グラム(2,1g/
l)のクエン酸1水和物を脱イオン水100リツトルと、クエン酸1水和物が溶
解するまで混合する。緩衝液のpHを、もし必要であれば、4N塩酸および6.
3N水酸化ナトリウムによって4.5に調節する。
この緩衝液は、透析ろ過および限外ろ過のために、さらにゲルろ過クロマトグラ
フィのために使用する。
実施例18
活性組換えヒトインタロイキン−4の精製(亜鉛キレートセファロースクロマト
グラフィ)活性ヒト組換えIL−4を20リツトルに溶解した700リツトルの
発酵培地を濃縮し、次に、この溶液を実施例]、、 7 (a )の緩WE液に
対して25倍透析ろ過に曝す。この溶液のpHを、4N MCIまたは6.3N
NaOHで7.2(±0.1)に調節する。溶液の伝導度を7070−9Oに
調節する。
ろ過によってこの溶液を透明にし濃縮する。このフィルターを実施例17(a)
の緩衝液で洗浄し、本溶液の容量を20リツトルに戻す。
溶液を亜鉛キレ−)・セファロースファーストフローおよび未処理セファロース
ファーストフローカラムに直線速度的0− 5cm/分でポンプで流す。この溶
出を1分画にまとめる。
このカラムを2度洗浄し、最初は、約10ベツドボリユームの実施例L7 (a
)で調製した緩衝液で直線速度約o、5cm/分で洗浄し、5以下の分画に洗浄
物を集め、次に、約5ベツドボリユームの実施例17(b)で調製した緩衝液で
直線速度的0.5cm/分で洗浄し、1分画に洗浄物を集める。
活性IL−4をカラムから約8ベツドボリユームの実施例17 (c)で調製し
た緩衝液で直線速度的0.25cm/分で溶出する。約0.2ベツドボリユーム
の容量で分画を1ml当たり0.5mlの希釈液を入れた別々の容器にいれ、実
施例17 (d)で1llllL、た緩衝液に集める。
活性IL−4の各試料を5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイで試験する
。
この実施例18にしたがって処理した活性IL−4溶液の純度は、約20%−4
0%である。粗発酵培地中における量に基づいた活性IL−4の収率は、90%
である。
実施例19
S−セファロースクロマトグラフィのための緩衝液の調製2.78g/lのリン
酸水1g1ナトリウム1水和物、7.03g/lの塩化ナトリウム、0.38g
/lのEDTA4ナトリウムおよび11/1の脱イオン水を適当な容器に入れ、
溶解するまで撹拌する。
6.3N 水酸化ナトリウムによつ“C1この緩衝溶液のpHを6.75(±0
゜1)に調節する。
IW 20mM’ ゛ ’ −1旦6.7i一旦−互1y−1止丈上JJJa、
0、OOIM EDTA
2.78g/lのリン酸水素1ナトリウム1水和物、32.i4g/lの塩化す
l、リウム、0.38g/lのE D T A、 4ナトリウムおよび脱イオン
水を適当な容器に入れ、溶解するまで撹拌する。6.3N 水酸化ナトリウムに
よって、この緩衝溶液のpi(を6.75(±0.1)に調節する。
A幻ユ旦叫y丑ン鼠丈上男−力L」とH6,75−二工追孟ユMEDTA2、’
78g/]のリン酸水素1ナトリウム]水和物、0.38g/lのEDTA4す
1.リウムおよび脱イオン水を保持するほど十分に大きな容器に入れる。溶解す
るまで撹拌し、必要に応じ6.3N水酸化ナトリウムによって、この&!衝液の
pHを6.75(±0.1)に調節する。
実施例20
陽イオン交換カラムによって精製した活性インタロイキン−4溶液の勾配溶出実
施例7に従って作製した活性I L−4溶液のpHを、必要に応じ4N HCl
または6.3N NaOHで6.’75(±0.1)に調節する。
生成した溶液の伝導度を実施例19(c)で調製した緩衝溶液で15(±0゜5
m5)に調節する。
溶液を実施例4で精製したS−セファロースカラムに直線速度約1cm/分以下
でポンプで流15このフロースルー(溶出溶液)を1分画にまとめ;、このカラ
ムを約5ベツドボリユームの実施例19 (a)で調製した緩衝液で直線速度的
1.0cm/分で洗浄する。
洗浄物を1分両に集める。〕、ベッドボリフーム当たり約4.5mSおよび約0
゜2cm/分のlft線フロー速!を用いて、カラムを溶出する。
勾配に用いた低塩緩衝液は、5ヘツドポリニア、−ムで実施例19(a)で作製
したものであり、そしC1高塩緩衝液は、5ベツ)Cボリュームで実施例19(
b)で作製したものである。
5個の大分画を集め、各分画は、約048ベツドボリユームの容量である。
残りの分画(約40−50 )を0,1ベツドボリユームの容量で集める。
上記分画の活性H−−−4を5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイで試験
する。
活性IL−4分画をプールする。亜鉛キレートブールした溶出物中の活性4の量
に基づく活性rL−4収率は90%である。
この活性IL−4溶液の純度は約90%乃至95%である。
実施例21
限外ろ過および濃縮
実施例20からのプール分画を、YM−10膜付きアミコン撹拌チェンバーを用
いて、実施例20からの活性ヒトIL−4を含有するプール分画を容器に入れ、
約0.25容量の実施例6(d)でA11W1シた緩衝液を添加することによっ
て濃縮する。YM−10膜による限外ろ過によって、当初の容量の約0.1にな
るまでこの容量を濃縮する。It!保持物を4容量の実施例17 (e)で調製
した緩衝液で希釈し、それを約0.2容量までYM−10膜による限外ろ過によ
って濃縮する。
濃縮段階を繰り返して、当初のプール分画容量の約0.1を達成する。この濃縮
物を適当な容器に入れ、そして、すぐに使用できるように冷室温におくかまたは
−2090で凍結して保存する。
実施例22
ゲルろ過(サイズ排除)
実施例21で作製した溶液を、20C−6°Cで30分間、4500rpmで実
験室遠心分離器で遠心分離することによつで、透明にする。このA280を測定
し、本溶液を実施例17(e)でvR製した緩衝液で希釈し、その結果、15A
2.。/mlがでる。
生成した溶液をセファクリルS 200HRカラムに直線速度的0.1cm/分
でポンプで組み入れる。実施例1.7(e)の緩衝液のカラムへの組入れを約0
.1cm/分のフロー速度で継続する。総容量0.4乃至0.55ベツドボリユ
ームを有する1大分画を採取し、次に、釣0.01ベッドボリュ・−ムの分画5
0を採取する。
活性II、−4分両を5DS−PAGEおよびタンパク質アッセイによって選沢
する。活性IL−4分画をプールし、0.2ミクlフンの無菌フィルターでろ過
する。S D S −P A G Eア・シャイによって調べた活性IL、−4
,95%乃至99%純粋なIL−4溶液であるろ液を回収する。細胞培地中の活
性IL−4総収率は、70−80%である。
回収した活性IL−4の純度は、5DS−PAGEによって確認されたように、
95−99%である。
インタロイキン−4活性分画を決定するために用いた全てのアッセイは、従来の
ものである。M製IL−4280nmにおけるUV吸光度測定値について、1、
OA2go光学濃度単位(OD)は、アミノ酸組成分析による1、6mgおよ
びローリ法による2、0mgに等しい。
5DS−PAGEアッセイは、また、活性分画を選択するために必要である。
この方法は、Laemmli、U、に、、Nature、22ユニ680 (1
970)に記載されている。
ローり法は、Lowryら、J、13i(+1.Chem、 に記載されている
。
本発明はある特定の!!様と関連されて記載してきたが、多くの改変、修飾およ
び変形ができることが当業者に明らかであろう。このような改変、修飾および変
形が本発明の精神および範囲に含められることが意図されている。
FrGLINE、 1
1 HKCDITLQE!IKTLNSLTEQKTLC置TVT31 0rF
AASKNTTEKETFCRAATVLRQFYSHHE61 に口TRCL
GATAQQFHRHKqL !RFLKRLDRNL91 WGLAGLNS
CPVKEAN(IsTLENFLEIILKTIM121REK マ5xcs
s
FIGURE 2
FIGURE 3
基準を上回る陽性バーセント
FrGLIRE 4
基準を上回る陽性パーセント
補正書の翻訳文提出書
(特許法第184条の8)
平成 4年 1月28日囚
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.哺乳類において好中球の数を増加させるための方法で、前記哺乳類に有効量 のIL−4をこのような目的のために投与することからなる方法。 2.前記哺乳類はイムノコンプロマイズしているかまたは放射線治療または化学 療法に供されたことを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。 3.前記哺乳類がヒトであることを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。 4,前記IL−4がヒトIL−4であることを特徴とする請求の範囲第1項記載 の方法。 5.前記IL−4が少なくとも1種の他の白血球増加剤と併用して投与されるこ とを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。 6.前記他の白血球増加剤が顆粒球・マクロファージコロニー刺激因子、顆粒球 コロニー刺激因子、IL−1、IL−2、IL−3、IL−5、IL−6または インタフエロンアルファから選択されるをことを特徴とする請求の範囲第5項記 載の方法。 7.前記IL−4が少なくとも1種の化学療法剤と併用して投与されることを特 徴とする請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項に記載の方法。 8.前記化学療法剤がアルキル化剤、減数分裂紡錘体毒物または抗腫瘍抗生物質 から選択されることを特徴とする請求の範囲第7項記載の方法。 9.哺乳類における骨髄性または単球白血病を治療する方法で、前記哺乳類に対 して有効量のIL−4をこのような目的のために投与することからなる方法。 10.哺乳類における未成熟骨髄性または単球細胞の成熟を誘発する方法で、前 記哺乳類に対して有効量のIL−4をこのような目的のために投与することから なる方法。 11.哺乳類における好中球数の増加のための薬剤組成物の製造におけるIL− 4の使用。 12.哺乳類における骨髄性または単球白血病の治療のための薬剤組成物の製造 におけるIL−4の使用。 13.哺乳類における未成熱骨髄性または単球細胞の成熟を誘発するための薬剤 組成物の製造におけるIL−4の使用。 14.活性組換えヒトIL−4の粗溶液を精製するための工程で、(a)中性か らわずかにアルカリ性pHでかつ約0.5−1.5Mの塩化ナトリウムを含有す る前記IL−4の緩衝粗溶液を金属キレートアガロースゲルクロマトグラフィに 供し、選択的にこの活性組換えヒトインタロイキン−4をカラムに結合させるこ と; (b)このカラムを最初に、1.0M塩化ナトリウム含有平衡緩衝液で洗浄し、 次に、10容量%のグリセロールおよび0.15Mの塩化ナトリウムを含有する 緩衝液で洗浄すること; (c)結合した活性組換えヒトインタロイキン−4を、pH約4.5乃至5.5 の溶出緩衝液でカラムから溶出すること;(d)段階(c)からの活性ヒトIL −4の緩衝液溶液を、陽イオン交換体によるクロマトグラフィにかけ、そして、 活性ヒトIL−4の緩衝溶液をカラムから勾配溶出すること; (e)段階(d)からの溶出物を10,000分子量未満の物質を通過させる撹 拌セル膜上で濃縮すること; (f)サイズ排除カラムに(e)からの濃縮物を供すること;および(g)活住 ヒトIL−4の精製溶液を回収すること、からなる工程。 15.段階(a)において、前記緩衝液がpH7.5のリン酸緩衝液であり、前 記塩化ナトリウム一度が1Mであり、かつ、金属キレートゲルカラムが亜鉛キレ ートアガロースゲルであることを特徴とする請求の範囲第14項記載の工程。 16.段階(b)において、前記置石液が0.02mMのpH7.2のリン酸ナ トリウム緩衝液であり、その中に150mMの塩化ナトリウムを有する請求の範 囲第14項または第15項のいずれかに記載の工程。 17.段階(c)において、前記溶出緩衝液が0.5M塩化ナトリウムを有しか つpH5.0の0.02mM酢酸ナトリウム緩衝液であることを特徴とする請求 の範囲第14項、第15項または第16項のいずれかに記載の工程。 18.段階(d)において、前記充填緩衝液が0.12M塩化ナトリウムを有す るpH6.75の20mMリン酸緩衝液であり、前記溶出緩衝液が約0.12− 0.55M塩化ナトリウムを有するpH6.75の20mMリン酸緩衝液である ことを特徴とする請求の範囲第14項、第15項、第16項または第17項のい ずれかに記載の工程。 19.段階(e)の濃縮が、10mMクエン酸ナトリウム緩衝液pH4.5に対 して20mg/mlの濃度まで透析ろ過することによって達成されることを特徴 とする請求の範囲第14項、第15項、第16項、第17項または第18項のい ずれかに記載の工程。 20.CHO細胞系統から発現された活性組換えヒトインタロイキン−4の粗溶 液を精製するための工程で、 (a)中性からわずかにアルカリ性pHでかつ13乃至15mSの前記IL−4 の緩衝組溶液を架橋アガロースゲルマトリックスカラムによる陽イオン交換クロ マトグラフィにのせ、この活性組換えヒトインタロイキン−4を選択的にカラム に結合させ、平衝緩衝液で洗浄し、かつイソクラテイカリにこの活性IL−4を カラムから溶出すること;(b)段階(a)からの緩衝液中活性ヒトIL−4溶 液を、(a)の陽イオン交換カラムのベッドボリユームの約15%を有する小さ い陽イオン交換カラムによるクロマトグラフィにかけ、平衝緩衝液で洗浄し、結 合した活性IL−4をカラムから0.12−0.50M塩化ナトリウム含有pH 7.2の緩衝液系で勾配溶出し、活性溶出物をプールすること; (c)溶出物プールのpHをpH7.2および伝導度45−50mSに調節し、 次に、このプール溶出物を約pH6.7乃至8でかつ約0.5M塩化ナトリウム 含有緩衝液中の金属キレートアガロースゲルカラムにかけ、次にこのカラムを中 性に近いpHで0.5M塩化ナトリウム含有緩衝液で洗浄し、次に、この活性I L−4を0.50M塩化ナトリウム含有pH6.0の緩衝液で溶出すること;( d)段階(c)からの溶出物をpH4.5で、10,000分子量未満の物質を 通過させる撹拌セル膜上で濃縮しかつ透析ろ過すること;(e)段階(d)から の濃縮物を、pH4.5の緩衝系で平衝にしたアリルデキストランおよびN,N ′−メチレンビスアクリルアミド架橋共重合体ゲルによるサイズ排除クロマトケ ラフイカラムに供すること;および(f)活性組換えヒトインタロイキン−4の 精製溶液を回収すること、からなる工程。 21.段階(a)において、前記平衡緩衝液が0.12M塩化ナトリウム濃度を 含有しpH7.2の20mMリン酸ナトリウム緩衝液であることを特徴とする請 求の範囲第20項に記載の工程。 22.段階(b)において、前記溶出緩衝液が、その中に0.12−0.50M の塩化ナトリウム勾配を有する20mMのpH7.2のリン酸ナトリウムであり 、金属キレートゲルカラムがコバルトキレートアガロースゲルであることを特徴 とする請求の範囲第20項または第21項に記載の工程。 23.段階(c)において、前記溶出緩衝液が0.50M塩化ナトリウムを含有 するpH6.0の20mMリン酸緩衝液であることを特徴とする請求の範囲第2 0項、第21項または第22項のいずれかに記載の工程。 24.段階(d)の濃度が、10mMクエン酸ナトリウム緩衝液pH4.5に対 して20mg/mlの濃度まで透析ろ過することによって達成されることを特徴 とする請求の範囲第20項、第21項、第22項、または第23項のいずれかに 記載の工程。 25.段階(e)において、カラムが10mMクエン酸ナトリウムで平衝とされ ていることを特徴とする請求の範囲第20項、第21項、第22項、第23項ま たは第24項のいずれかに記載の工程。
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