KR101943429B1 - 바이러스 입자, 폴리펩타이드 또는 생물학적 물질의 안정화를 위한 부형제 - Google Patents

바이러스 입자, 폴리펩타이드 또는 생물학적 물질의 안정화를 위한 부형제 Download PDF

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Abstract

약제학적으로 허용가능한 멸균된 수용액은 밀봉된 용기에 제공되고: 약제학적으로 허용가능한 수성 용매; 바이러스 입자 또는 생리학적으로 활성을 갖는 폴리펩타이드; 폴리에틸렌이민으로부터 선택된 부형제; 화학식(Ⅰ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르; 또는 화학식(Ⅱ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르; 및 선택적으로 하나 이상의 당을 포함한다.

Description

바이러스 입자, 폴리펩타이드 또는 생물학적 물질의 안정화를 위한 부형제{Excipients for Stabilising Viral Particles, Polypeptides or Biological Material}
본 발명은 바이러스와 폴리펩타이드의 저장 안정성 제제에 관한 것이다.
일부 생물학적 분자들은 분리 및 정제한 후 실온의 용액 내에서 저장할 수 있을 만큼 충분히 안정적이다. 그러나, 이것은 대부분의 물질에 가능한 것은 아니며 저온 보관, 안정제 첨가, 동결 건조, 진공 형성 및 공기 건조를 포함한 다양한 기술들이 진열 보존을 위해서 시도되고 있다. 이러한 기술들의 가용성에도 불구하고, 일부 생물학적 물질은 저장 중 안정성에 문제점이 나타나고 일부 기술들은 추가 비용과 불편함을 야기시킨다. 예컨대, 냉장 운송 및 보관은 고가이므로 개발도상국에서는 백신 같은 의약품의 냉장 운송이 쉽지 않다.
특히, 동결 건조(freeze-drying 또는 lyophilisation)는 생물학적 물질에 큰 손상을 끼칠 수 있다. 바이오의약품(biopharmaceuticals)의 동결 건조는 동결 용액 또는 열민감성 생물물질의 현탁제 및 뒤따르는 건조 공정과 연관성이 있다. 이 기술은 용액을 녹이지 않고 진공하에서 영하의 온도로 수분을 승화시키는 것에 기초한다. 동결 건조는 단백질과 백신 의약품을 제조하기 위한 주요 단계이다. 동결된 바이오물질에서 수증기 확산 속도는 매우 느리므로, 이 단계는 시간이 오래 걸린다. 또한, 동결 및 건조 단계 모두 단백질의 풀림 또는 변성을 야기시킨다.
단백질은 1차, 2차, 3차 및 4차 구조로 이루어진 분자이며 이와 같은 구조로 인해 특이한 생물학적 기능성을 갖는다. 그러나, 단백질과 같은 생물학적 의약품은 그 구조의 복합성으로 인해 다양한 공정에 있어 구조 및 기능상에 불안정성을 초래하므로 형태학적 결합 및 기능적 그룹은 분해로부터 보호되어야 한다.
불안정성은 공유결합 및 비공유결합 반응 또는 수용액 내에서의 변형으로 나타나는 하나의 결과이다. 분해는 일반적으로 2가지 범주 즉, 첫째 물리학적 분해 또는 비공유결합 경로 분해, 둘째 공유결합 분해 경로로 분류된다.
단백질은 계면 흡착 및 응집과 같은 물리학적 공정을 통해 분해 될 수 있으므로 단백질을 의약품으로써의 가능성과 안정성을 현저히 감소시킬 수 있다. 계면 흡착에 의한 풀림은 종종 용액 내에서 단백질의 비가역적 응집을 위한 초기 단계일 수 있다. 소수성 표면에서 단백질의 코어 노출은 교반, 온도 또는 pH 유도로 인한 스트레스의 결과로써 결국은 응집을 야기시킨다.
단백질은 산화, 이성질체화, 가수분해, 이황화 스크램블링, 베타 제거, 탈아미드화 및 부가물 생성과 같은 화학적 변형이 가능하다. 분해의 주요한 가수분해 메카니즘은 펩타이드 결합 가수 분해, 아스파라긴과 글루타민의 탈아미드화 및 아스파르트 산의 탈아미드화를 포함한다. 가수분해 경로의 일반적인 특성 즉, 반응 속도에 있어서 중요한 변수는 pH 이다.
단백질 안정성은 크게 치료의 안전성 및 효능에 영향을 미칠 수 있으므로, 바이오의약품 제제에 있어 구성 요소의 조성물은 단백질 분해에 영향을 미칠 수 있다. 바이오의약품의 제제 방법 또한 약물 투여의 용이성 및 빈도에 영향을 미칠 수있다.
불안정성 및 응집과 같은 난점으로 인해, 최근 단백질의 안정한 제제는 액체 제제가 아니다. 일반적으로 단백질은 안정한 제제로써 제공하기 위해 동결 건조(lyophilised) 된다. 증량제는 제제에 존재한다. 동결 건조된 제제는 밀봉된 유리 병, 앰풀 또는 주사기 내에 일반적으로 건조된 파우더 형태로 저장된다. 예를 들면, WO 97/04801는 사용 전 즉시 재구성되어져야 하는 anti-IgE 항체의 안정한 동결 건조 제제에 대해 개시하고 있다.
WO-A-2006/0850082는 당, 히스톤 단백질과 같은 전하를 띠는 물질 및 건조된 조성물 또는 온도 민감성 생물학적 구성 요소를 포함하는 건조 제품 또는 보존 제품에 대해 개시하고 있다. 당은 비결정성 고체 매트릭스를 형성하는 반면, 히스톤은 생물학적 보존제 구성 요소가 인간 혹은 동물에 투여되었을 경우 면역학적 결과를 초래할 수 있다.
WO 2008/114021은 바이러스 입자를 보존하는 방법을 개시하고 있다. 그 방법은 하나 또는 그 이상의 당(sugars), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine) 및 바이러스 입자의 수용액을 건조하여 바이러스 입자를 포함한 무결정의 고체 매트릭스를 형성하는 것이다. 상기 수용액은 폴리에틸렌이민의 수평균분자량(number-average molar mass, Mn) 기준으로 15μM 또는 그 이하의 농도와 하나 이상의 당이 존재하는 경우, 전체 당 농도가 0.1M 이상이다.
*WO 2010/035001은 폴리펩타이드의 보관방법에 관한 것으로, 폴리펩타이드의 수용액을 건조하는 즉, 하나 이상의 당과 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine, PEI)의 존재 하에서 동결 건조하는 방법이 개시되어 있다. 그 결과 건조된 조성물은 일반적으로 밀봉된 유리병, 앰풀 또는 주사기에 안정하게 건조된 파우더로써 공급된다. 환자에게 폴리펩타이드를 주사하기 위하여 파우더는 용액으로 재구성된다.
건조 및 특히 동결 건조는 비용과 시간이 많이 소요되는 단계이다. 이 방법의 사용을 피할 수 있다면 바람직할 것이다. 생물학적 활성 물질은 종종 가열 및 건조로 인해 그 활성을 잃게 된다. 폴리펩타이드는 활용 전 용매 내에서 동결 건조된 파우더를 재구성해야 하는 번거로운 단계가 있다. 사실, 이 공정이 제대로 이루어지지 않으면 재구성 단계를 수행하는 환자 또는 의료 전문가에게는 위험이 따를 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 재구성을 필요로하지 않는 액체 바이러스 및 단백질 제제를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 안정적인 액체 주입 바이러스 및 단백질 제제와 고농축의 안정적인 액체 주입항체 제재 및 이 중 하나와 하나 이상의 당이 함유된 수용액과 접촉되어 보존 후에도 활성이 유지되는 보존방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 비경구 투여에 일반적으로 적합한 약제학적으로 허용가능한 멸균된 수용액을 제공하는 것으로 상기 수용액은 밀봉된 용기에 제공되고 하기를 포함한다:
- 약제학적으로 허용가능한 수성 용매(aqueous solvent);
- 바이러스 입자 또는 생리학적으로 활성을 갖는 폴리펩타이드;
- 폴리에틸렌이민에서 선택된 부형제; 화합식(I)의 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염(salt) 또는 에스테르
Figure 112017077878773-pat00001
·상기 식에서,
·R1은 수소 또는 C1-6 알킬을 나타내고;
R4는 수소를 나타내거나; 또는
R1 및 R4는 원자들과 붙어 피롤리딘 링(pyrrolidine ring)을 형성하고;
R2 는 수소, C1-6 알킬 또는 -(CH2)2- 5NHC(O)(CH2)5 - 15CH3을 나타내며;
·R3 는 C1-6 알킬을 나타내거나; 또는
화학식(Ⅱ)의 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르
Figure 112017077878773-pat00002
·상기 식에서,
·X는 -S(O)2- 또는 -S+(Rc)- 를 나타내며;
·Ra 및 Rb는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타내고;
·Rc는 카르복실 음이온과 아민 잔기로 대체된 C1-6 알킬을 나타내며;
- 선택적으로 하나 이상의 당을 포함한다.
또한 본 발명은 약제학적으로 허용가능한 멸균된 수용액을 제공하는 것으로, 수용액은 하기를 포함한다:
- 약제학적으로 허용가능한 수성 용액;
- [청구항 1], [청구항 3] 또는 [청구항 4] 중 어느 한 항에서 정의된 바이러스 입자;
- N-(C1-6 알킬)-, N,N-디(C1-6 알킬)- 또는 N,N,N-트리(C1-6 알킬)-글리신 또는 생리학적·으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르; 및
- 화합식(ⅡC)의 설폰 화합물(sulfone compound):
Figure 112017077878773-pat00003
상기 식에서, Ra 및 Rb는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타내고;
- 선택적으로 하나 이상의 당을 포함한다.
본 발명은 또한 제공한다:
·본 발명에 따라 약제학적으로 허용가능한 멸균된 용액 준비는 하기 단계를 포함한다:
(a) 약제학적으로 허용가능한 수용액에 바이러스 입자, 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 멸균된 용액을 제공하는 단계;
(b) 용기 내에 상기 용액을 밀봉하는 단계;
·본 발명에 따라 약제학적으로 허용가능한 멸균된 용액 준비는 하기 추가단계를 포함한다:
(a) 약제학적으로 허용가능한 수성 용매에 바이러스 입자, 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 용액을 용기 내에 밀봉하는 단계와;
(b) 용기 내에 있는 상기 용액을 멸균하는 단계;
·밀봉된 용기 내에 제공되는 즉시 이용 가능한, 저장 안정성 수용액은 하기를 포함한다:
- 수성 용매;
- 바이러스 입자 및 생리학적으로 활성을 갖는 폴리펩타이드;
- 본 발명의 부형제; 및
- 선택적으로 하나 이상의 당;
·본 발명의 즉시 이용 가능한, 저장 안정성 수용액의 준비는 하기 단계를 포함한다:
(a) 수성 용매 내에 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드, 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 수용액을 제공하는 방법;
(b) 용기 내에 상기 용액을 밀봉하는 단계;
·본 발명의 즉시 이용 가능한, 저장 안정성 수용액의 준비는 하기 추가 단계를 포함한다:
(a) 수성 용매 내에 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드, 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 수용액을 용기 내에 밀봉하는 단계와;
(b) 상기 용기 내에 있는 용액을 멸균하는 단계;
·즉시 이용 가능한, 저장 안정성 수용액을 제공하는 밀봉된 용기는 하기를 포함한다:
- 수성 용매;
- 바이러스 입자;
- N-(C1-6 알킬)-, N,N-디(C1-6 알킬)- 또는 N,N,N-트리(C1-6 알킬)-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르;
- 본 발명의 설폰 화합물; 및
- 선택적으로 하나 이상의 당; 및
·밀봉된 용기의 생산 방법은 바이러스 입자 용액을 제공하는 단계; N-(C1-6 알킬)-, N,N-디(C1-6 알킬)- 또는 N,N,N-트리(C1-6 알킬)-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르; 본 발명의 화합식(ⅡC)의 설폰 화합물; 및 선택적으로 하나 이상의 당; 약제학적으로 허용가능한 수성 용매; 및 용기 내에 용액을 밀봉하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 제공한다:
- 바이러스 입자 또는 폴리텝타이드의 약제학적으로 허용가능한 수용액의 준비 단계는 하기를 포함한다: (a) 바이러스 입자 또는 생리학적으로 활성을 갖는 폴리펩타이드, 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 용액을 제공하는 단계와; (b) 부형제를 제거하는 단계;
- 상기 바이러스 또는 폴리펩타이드의 약제학적으로 허용가능한 수용액 공정 에 있어 바이러스 입자 및 폴리펩타이드를 보존하기 위해 본 발명의 부형제와 선택적으로 하나 이상의 당을 사용;
- 인간 또는 동물로부터 얻은 샘플을 보존하기 위한 단계, (ⅰ) 상기 샘플 (ⅱ) 본 발명의 부형제 및 (ⅲ) 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 수용액을 제공하는 것을 포함하는 상기 단계.
- 인간 또는 동물로부터 샘플을 획득하고 보존하는 단계, (a) 인간 또는 동물로부터 샘플을 획득하는 단계 및 (b) 상기 샘플, 본 발명의 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 수용액을 준비하는 단계를 포함하는 상기 단계;
- (ⅰ) 인간 또는 동물로부터 획득한 샘플, (ⅱ) 본 발명의 부형제 및 (ⅲ) 선택적으로 하나 이상의 당을 포함하는 수용액;
- 인간 및 동물로부터 획득한 샘플을 보존하기 위해 본 발명의 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당을 사용; 및
- 상기 용액의 동결 건조 전, 바이러스 입자를 포함하는 용액을 보존하기 위하여 본 발명의 부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당을 사용하여 (a) 수용액을 제공하는 단계; (ⅰ) 바이러스성 입자, (ⅱ) 필요에 따라 하나 또는 하나 이상의 당과 (ⅲ) 상기 화학식 (Ⅰ) 또는 생리학적으로 허용 가능한 그의 염 또는 에스테르와 (ⅳ) 상기 화학식 (Ⅱ)의 화합물 또는 생리학적으로 허용 가능한 그의 염 또는 에스테르 (b) 상기 바이러스 입자를 포함하는 수용액의 건조형태를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명은 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드의 즉시 이용가능한 저장 수용액을 제공하는 효과가 있는 것으로, 이는 선택적으로 하나, 두 개 이상의 당과 특정 부형제(excipients)의 이용에 의해 제공된다. 또 하나 이상의 당이 함유된 수용액과 접촉되어 보존 후에도 활성이 그대로 유지되는 효과가 있다. 상기 제제는 장기적인 안정성을 유지하고 건조 혹은 동결 건조 단계 없이 준비될 수 있어 사용전 동결 건조된 분말로부터 용액을 재구성할 필요가 없으므로, 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드 뿐만 아니라 인간 또는 동물로부터 얻어지는 샘플을 보존하는데 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 동결 건조 전 실온에서 부형제에 의한 액체 상태의 아데노바이러스 안정성의 향상 여부를 평가한 실험 결과이다. Suc = sucrose. Raf = raffinose. 통계 분석은 one-way ANOVA를 사용하여 실시하였고 Bonfferoni 테스트로 분석하였다. P 값 요약, **는 P <0.01를 나타낸다. 오차 막대는 평균(n = 3)의 표준 오차를 나타낸다.
도 2는 1주일 동안 37℃에서 열 충격에 의한 아데노바이러스의 액체 안정성을 조사한 실험 결과이다.
도 3은 액체 형태로 독감 적혈구 응집소(HA) 안정화에 대한 부형제의 효과를 조사한 실험 결과이다.
도 4a는 1주일 동안 4℃에 방치한 아데노바이러스 제제의 복구 활성에 대한 시험 제제의 효과를 나타내고 있다. 회색 및 흰색 bar는 시험 제제를 나타낸다. X-축은 농도(M)를 나타낸다. 검정 bar는 대조군을 나타낸다. "Starting" = 저장을 위한 투입 바이러스의 역가, "PBS" = 부가적인 부형제를 포함하지 않는 제제, "Sugars" = 1M 수크로스(sucrose), 100mM 라피노스(raffinose)을 포함하는 제제. 오차 막대 = 평균의 표준 오차, n = 3.
도 4b는 1주일 동안 4℃에서 당(1M 수크로스, 100mM 라피노스)을 포함한 아데노바이러스 제제의 복구 활성에 대한 시험 제제의 효과를 나타내고 있다. 회색 및 흰색 bar는 시험 제제를 나타낸다. X-축은 농도(M)를 나타낸다. 검정 bar는 대조군을 나타낸다. "Starting" = 저장 전 투입 바이러스의 역가, "PBS" = 부가적인 부형제를 포함하지 않는 제제, "Sugars" = 1M 수크로스(sucrose), 100mM 라피노스(raffinose)을 포함하는 제제. 오차 막대 = 평균의 표준 오차, n = 3.
도 4c는 1주일 동안 37℃에서 당(1M 수크로스, 100mM 라피노스)을 포함하지 않는 아데노바이러스 제제의 복구 활성에 대한 시험 제제의 효과를 나타내고 있다. 회색 및 흰색 bar는 시험 제제를 나타낸다. X-축은 농도(M)를 나타낸다. 검정 bar는 대조군을 나타낸다. "Starting" = 저장 전 투입 바이러스의 역가, "PBS" = 부가적인 부형제를 포함하지 않는 제제, "Sugars" = 1M 수크로스(sucrose), 100mM 라피노스(raffinose)을 포함하는 제제. 오차 막대 = 평균의 표준 오차, n = 3.
도 4d는 1주일 동안 37℃에서 당(1M 수크로스, 100mM 라피노스)을 포함하는 아데노바이러스 제제의 복구 활성에 대한 시험 제제의 효과를 나타내고 있다. 회색 및 흰색 bar는 시험 제제를 나타낸다. X-축은 농도(M)를 나타낸다. 검정 bar는 대조군을 나타낸다. "Starting" = 저장 전 투입 바이러스의 역가, "PBS" = 부가적인 부형제를 포함하지 않는 제제, "Sugars" = 1M 수크로스(sucrose), 100mM 라피노스(raffinose)을 포함하는 제제. 오차 막대 = 평균의 표준 오차, n = 3.
도 5는 anti T(anti-TNF-α 항체)에 의한 TNF-α중화를 나타내고 있다. 샘플은 실온에서 10일 동안 배양하여 분석하였다.
도 6은 액체 제제 내에서 IgG의 안정화에 대한 부형제의 효과를 조사한 결과이다. bar는 실시예 6의 각 비교 열 처리 PBS only 제제(따라서 PBS only 순도를 100%로 조정)에 비해 신규한 부형제 제제의 IgG 비율 순도를 나타낸다. 대표적인 처리는 당(흰색), DMG(회색) 및 DMG와 당(검정)을 포함하고, 모두 실험 첫째 날 수집되었다. 오차 막대는 각 처리별 평균 IgG 순도의 표준 오차를 표시한다(n = 3).
도 7은 실시예 6에서 제조된 4℃에서 보관된 제제에 대한 1일, 5일 및 31일째의 평균 단량체(monomer) peak을 나타낸다.
도 8은 실시예 6에서 제조된 37℃에서 보관된 제제에 대한 1일, 5일 및 31일째의 평균 단량체(monomer) peak을 나타낸다.
도 9는 열 충격에 대해 아데노바이러스를 안정화하기 위한 11개 제제의 활성을 37℃에서 7일간 분석하여 얻은 실시예 7의 결과를 나타낸다.
도 10은 37℃에서 7일간의 열 충격에 대해 MVA를 안정화하기 위한 11개 제제의 활성을 분석하여 얻은 실시예 8의 결과를 나타낸다.
도 11은 실시예 9의 디자인 공간을 3D 방식으로 나타내었다. 시험 제제는 디자인 공간 내에 구모양으로 나타내었다. 이 디자인은 Doehlert RSM 디자인이다.
도 12는 실시예 9에서 분지된 PEI(P-Bra) 데이타를 나타내기 위해 사용된 모델을 통계적으로 요약한 것이다.
도 13은 미세 조정 후 실시예 9 모델에서 유지된 조건을 나타낸다.
도 14는 실시예 9 모델을 사용한 라피노스의 세 가지 다른 수준에서 P-Bra 및 수크로스 제제에서 예상된 복구 바이러스 역가의 표면 응답을 나타낸다. 라이노스의 사용 수준은 하기와 같다: "Low" = 0mM 라피노스, "Mid" = 150mM 라피노스, "High" = 300mM 라피노스.
도 15는 몬테 칼로 시뮬레이션(Monte-Carlo simulations)을 사용하여 생성된 실시예 9의 데이타 모델을 기반으로 최적의 예측을 통해 얻은 설정 및 출력의 화면 캡처를 보여준다. 예측된 최적 조건은 수크로스 0.74M, 분지된 PEI(P-Bra)는 14nM, 라피노스 162.13mM 이었다.
도 16은 실시예 10의 디자인 공간을 보여준다. 시험 제제는 디자인 공간 내에 원숫자로 표시하였다. 이 디자인은 CCF RSM 디자인이다. 원숫자는 [표 7]에 나타낸 샘플 I.D를 표시한다.
도 17은 실시예 10의 데이타를 나타내기 위하여 사용된 모델을 통계적으로 요약한 것이다.
도 18은 실시예 10에서 미세 조정 후 모델에서 유지한 조건을 나타낸다. 오리진을 넘지 않는 오차 막대는 95% C.I.에서 중요한 요소를 나타낸다.
도 19는 실시예 10의 TMG 및 만니톨의 제제에서 예상된 복구 바이러스 역가의 표면 반응을 나타낸다.
도 20은 몬테 칼로 시뮬레이션을 사용하여 생성된 실시예 10의 데이타 모델을 기반으로 최적의 예측을 통해 얻은 설정 및 출력의 화면 캡처를 보여준다. 강조한 제제 line 4는 최적의 조건으로 밝혀졌다.
도 21은 실시예 11의 디자인 공간을 3D 표현으로 나타내었다. 시험 제제는 디자인 공간 내에 구모양으로 나타내었다. 이 디자인은 Doehlert RSM 디자인이다.
도 22는 실시예 11의 데이타를 나타내기 위해 사용된 모델을 통계적으로 요약한 것이다.
도 23은 미세 조정 후 실시예 11 모델에서 유지된 조건을 나타낸다.
도 24는 실시예 11의 37℃에서 1주 동안 열 충격, MSM, 수크로스 및 라피노스로 제제된 아데노바이러스의 복구를 나타내는 모델을 등고선 plot으로 나타내었다. 라피노스는 이 역가에 영향을 미치지 않았으므로 변수로 나타내지 않았으며, 모델에서 제거하였다. 표시된 반응은 양의 대조군(starting titre) 비율로써 복구된 바이러스 역가이다.
도 25는 몬테 칼로 시뮬레이션을 사용하여 생성된 실시예 10의 데이타 모델을 기반으로 최적의 예측을 통해 얻은 설정 및 출력의 화면 캡처를 보여준다. 예측된 최적 조건은 강조 표시한 1M 수크로스 및 0.95M의 MSM 이었다.
도 26은 실시예 12의 디자인 공간을 3D 표현으로 나타내었다. 시험 제제는 디자인 공간 내에 구모양으로 나타내었다. 이 디자인은 Doehlert RSM 디자인이다.
도 27은 실시예 12의 데이타를 나타내기 위해서 사용된 모델을 통계적으로 요약한 것이다.
도 28은 미세 조정 후 실시예 12 모델에서 유지된 조건을 나타낸다. 오리진을 넘지 않는 오차 막내는 95% C.I.에서 중요한 요소를 나타낸다.
도 29는 실시예 12 모델을 사용한 라피노스의 세 가지 다른 수준에서 DMG 및 수크로스 제제에서 예상된 바이러스 역가의 표면 반응을 나타낸다. 라피노스의 사용 수준은 하기와 같다: "Low" = 0mM 라피노스, "Mid" = 150mM 라피노스, "High" = 300mM 라피노스.
도 30은 몬테 칼로 시뮬레이션을 사용하여 생성된 실시예 12의 데이타 모델을 기반으로 최적의 예측을 통해 얻은 설정 및 출력의 화면 캡처를 보여준다. 예측된 최적 조건은 강조 표시한 0.5M 수크로스, 0.4M DMG 및 272.5mM의 라피노스였다.
도 31은 실시예 12를 통해 유도된 모델을 사용하여 최적의 지역 plot을 나타낸다. 도 31A는 등고선 plot으로 예측된 최적 조건을 나타내었다. 채색은 변수의 수준을 나타낸다. 도 31B는 예상 복구 바이러스 활성이 보다 크거나 그 투입과 동일한 모델의 지역을 강조하는 그래프이다.
도 32는 실시예 13의 4℃에서 6달 보관한 후 다양한 제제로부터 복구 바이러스 활성을 보여준다.
도 33은 각 시간별 및 열 충격에 있어 1M 수크로스, 100mM 라피노스 및 0.7M DMG를 포함하는 실시예 13의 최상의 제제를 위한 복구 바이러스 활성을 나타낸다.
도 34는 실시예 13의 다양한 제제에 있어 37℃ 열 충격에 대한 시간별 복구 바이러스 활성의 감소를 나타낸다.
도 35는 실시예 14의 디자인 공간을 나타내었다. 시험 제제는 디자인 공간 내에서 원숫자로 나타내었다. 이 디자인은 CCF RSM 디자인이다.
도 36은 실시예 14에서 데이타를 나타내기 위해 사용된 모델을 통계적으로 요약한 것이다.
도 37은 미세 조정 후 실시예 14 모델에서 유지된 조건을 나타낸다. 오리진을 넘지 않는 오차 막대는 95% C.I.에서 중요한 요소를 나타낸다.
도 38은 실시예 14의 DMG 및 만니톨 제제에서 예측된 복구 바이러스의 역가를 등고선 plot으로 나타내었다.
도 40은 56℃ 열 충격에 의한 24 시간, 5일 및 7일에서 실시예 15에 남아있는 잔류 F(ab')2 활성 (2㎍.ml에서)을 나타낸다.
도 41은 14일의 열 충격(1일에는 40℃ 및 13일간 56℃) 후 실시예 16에서의 시간별 남아있는 잔류 F(ab')2 활성 (0.5㎍.ml에서)을 나타낸다.
도 42는 샘플 주입 및 훼손되지 않은(untouched) 양의 대조군(positive control) 샘플의 첫 번째 주입 전 실시예 17에서 획득한 표준 추적의 Y-정규화 된 중첩을 나타낸다. FAb는 세번째 weight marker 전에 분리되어져서 44 kDa 이상의 예상 유체 역학적 중량이었다. 이 값은 단량체 FAb와 일치한다.
도 43 내지 45는 실시예 17의 각 조건의 첫 번째 주입에 해당하는 7개 HPLC 성분의 충첩을 나타낸다. 도 44의 13분대에서 large peaks(b로 표시)은 부형제에 의한 것인 반면 10분대에서 smaller peaks(a로 표시)은 FAb에 의한 것이다. 검은 색 사각형을 도 45에 확대하여 나타내었다.
도 46은 하기와 같이 실시예 17의 일련의 통합된 HPLC 성분을 나타낸다: 도 46A: 조건 1: 훼손되지 않은 FAb(양의 대조군); 도 46B: 조건 2: PBS에서 56℃, 130시간 처리 후 FAb(음의 대조군, negative control); 도 46C: 조건 3: SR mix 에서 56℃, 130시간 처리 후 FAb; 도 46D: 조건 4: SR mix 와 낮은 농도(0.1M) DMG에서 56℃, 130시간 처리 후 FAb; 도 46E: 조건 5: SR mix 와 높은 농도(1.0M) DMG에서 56℃, 130시간 처리 후 FAb; 도 46F: 조건 6: SR mix 와 낮은 농도(0.1M) TMG에서 56℃, 130시간 처리 후 FAb; 및 도 46G: 조건 7: SR mix 와 높은 농도(1.0M) TMG에서 56℃, 130시간 처리 후 FAb.
도 47은 실시예 17에서 보여준 각 7개의 조건에 대한 순도(밝은 회색) 단량체 retention(짙은 회색) 매개변수를 요약한 것이다. 모든 샘플의 농도는 167㎍/mL이다. 훼손되지 않은 샘플은 열 충격주지 않은 양의 대조군이다. 모든 샘플은 56℃에서 130시간 열 충격 주었다. 대괄호는 샘플 구성을 나타낸다.
개요
본 발명은 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드의 저장 안정적 수용액을 제공하는 것이다. 상기 수용액은 약제학적으로 허용가능한 멸균된 액체로써 이용 전 건조된 분말에서 재구성할 필요없이 환자에게 바로 적용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예는 N-알킬화된(N-alkylated) 글리신 유도체 또는 그의 염 또는 에스테르 및 화학식(ⅡC)의 설폰 화합물에 의한 바이러스 입자의 보존에 관한 것이다. N-알킬화된 글리신 유도체와 설폰 화합물은 액체 환경에서 바이러스 입자를 안정화 시키기 위해 상승 작용할 수 있다.
용액은 100ml 이하의 작은 용량의 비경구 형태 또는 100ml 이상의 큰 용량의 비경구 형태일 수 있다. 용액은 약제학적으로 허용가능한 멸균된 액체로써 사용 전 건조 분말로부터 재구성할 필요없이 환자에게 바로 적용가능하다.
용액은 안정적으로 장기 보관 가능하다. 그러므로 2 내지 8℃ 냉장 온도에서 6 내지 18개월 또는 그 이상 저장할 수 있다. 간혹 용액은 상기 기간 동안 실온에서 보관할 수 있다. 따라서 용액은 공장에서 제조되는 동안, 제약 도매상 및 약국으로 분배되는 동안 허용할 수 없는 수준의 분해 작용이 일어나지 않도록 이용 전 충분한 안정성을 유지하여 보관되어야 한다.
통상적으로, 용액은 맑은 액체로써 공급된다. 용액은 일반적으로 무색이다. 또한 용액은 생리학적으로 허용가능한 버퍼 및/또는 삼투성 조절제(tonicity adjustment agent) 및/또는 보존제를 포함할 수 있다. 따라서 용액은 등장액일 수 있다. 용액은 바이알(vial), 앰풀, 주사기, 카트리지, 플렉서블 백(flexible bag) 또는 유리 병의 적합한 용기 내에 밀봉된다. 따라서 용액은 공장에서 즉시 이용할 수 있는 형태로 제조되므로 사용 바로 직전 lyophilisate와 같은 고체 조성물로부터 재구성되지 않는다.
본 발명의 부형제는 상기 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드의 용액을 제조하는 동안 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드를 부가적으로 보존할 수 있다. 상기에서 얻은 수용액은 바이러스 입자를 포함하는 조성물 형태로 건조된다. 필요한 경우 케이크 또는 분말형태로 가공할 수 있다. 상기 건조 단계에서 바이러스의 구조와 기능을 보존한다. 바이러스 활성은 하나 이상의 당의 조합이 더 개선된 보존 효과를갖는다. 보존 바이러스 입자로 유통기한의 연장을 허용하고 향상된 내열성, 저장 및 전송의 용이성 향상은 배포용 콜드체인의 필요성을 없애 준다. 나아가, 본 발명의 부형제는 인간 또는 동물로부터 획득한 샘플 용액을 보존할 수 있다.
바이러스 입자(Viral particles)
본 발명에서 사용한 바이러스 입자는 살아있는 바이러스, 죽은 바이러스, 생존이 감소된(live attenuated, 라이브 감쇠) 바이러스, 화학적으로 비활성 바이러스, 악성 또는 비악성 바이러스와 같은 비활성 바이러스 등 모든 바이러스를 포함할 수 있다. 살아있는 바이러스는 감염이 가능하고 숙주 세포 내에서 복제가 가능하다. 죽은 바이러스는 비활성이고 숙주 세포 내에서 복제가 불가능하다. 입자는 바이러스 유사 입자(virus-like particles, VLPs)이거나 뉴클레오캡시드(nucleocapsids)일 수 있다. 바이러스는 원핵 세포 또는 진핵 세포에 감염될 수 있다. 바이러스는 인간 바이러스 또는 동물 바이러스일 수 있다.
바이러스 입자는 dsDNA 바이러스, ssDNA 바이러스, dsRNA, (+)ssRNA 바이러스, (-)ssRNA 바이러스, ssRNA-RT 바이러스 또는 dsDNA-RT 바이러스 이거나 또는 그들로부터 파생되는 유도체일 수 있다. 바이러스 입자는 하기의 패밀리 바이러스 또는 그들로부터 파생되는 유도체일 수 있으나 이들 예에만 한정되는 것은 아니다:
인간 Ad5, Ad2, Ad4, Ad6, Ad24, Ad35, Ad36 세로타입(serotypes)을 포함하는 인간 아데노바이러스 A, B, C, D, E 또는 F 같은 아데노바이러스과(Adenoviridae);
노워크 바이러스(norwalk virus) 같은 Caliciviridae;
인간 코로나바이러스 299E 또는 OC43 및 사스-코로나바이러스(SARS-coronavirus) 같은 코로나바이러스과(Coronaviridae);
에볼라 바이러스 같은 필로바이러스과(Filoviridae);
황열병 바이러스(yellow fever virus), 웨스트 나일 바이러스(west nile virus), 뎅기열 바이러스(dengue virus), C형 간염 바이러스(hepatitis C virus) 등의 플라비바이러스과(Flaviviridae);
B형 간염 바이러스(hepatitis B virus) 같은 헤파드나바이러스과(Hepadnaviridae);
단순 헤르페스 바이러스(herpes simplex virus, HSV) 즉, HSV1 또는 HSV2, 인간 헤르페스바이러스 1, 3, 4, 5 또는 6 같은 헤르페스바이러스과(Herpesviridae);
인플루엔자 A 바이러스 세포타입인 H1N1, H2N2, H3N2, H5N1, H7N7, H1N2, H9H2, H7N2, H7N3 및 N10N7 에만 한정되는 것이 아닌 인플루엔자바이러스 A, B, C 같은 오르토믹소바이러스과(Orthomyxoviridae);
인간 파필로마 바이러스 같은 파필로마바이러스과(Papillomaviridae);
인간 파라인플루엔자 바이러스 1, 홍역 바이러스(measles virus) 및 볼거리 바이러스(mumps virus) 같은 파라믹소바이러스과(Paramyxoviridae);
아데노-관련 바이러스 같은 파보바이러스과(Parvoviridae);
인간 폴리오바이러스, 세로타입 O, A, C, SAT-1, SAT-2, SAT-3 및 Asia-1을 포함하는 구제역 바이러스(foot and mouth disease virus) 같은 피코르나바이러스과(Picornaviridae);
우두 바이러스, 천연두 바이러스 및 조류 폭스바이러스(계두) 같은 폭스바이러스과(Poxviridae);
블루텅 바이러스 군 같은 레오바이러스과(Reoviridae);
인간 면역결핍 바이러스 1 및 2를 포함한 렌티바이러스와 같은 레트로바이러스과(Retroviridae) 및
풍진 바이러스 같은 토가바이러스과(Togaviridae).
바람직하게는 바이러스 입자는 아데노바이러스과, 오르토믹소바이러스과, 파라믹소바이러스과, 파보바이러스과, 피코르나바이러스과 또는 폭스바이러스과이거나 또는 그들로부터 파생되는 유도체일 수 있다. 바이러스는 Vaccinia Virus Ankara (MVA) 또는 MVA로부터 파생되는 바이러스 입자로 변형될 수 있다. 보다 바람직하게는 바이러스 입자는 아데노바이러스, 우두 바이러스, 인플루엔자 바이러스 또는 홍역 바이러스이거나 또는 그들로부터 파생되는 유도체일 수 있다.
바이러스 유사 입자(virus-like particles, VLPs)는 바이러스 구조 단백질에서 유도된 바이러스 단백질을 포함하지만 바이러스 핵산은 부족하다. 바이러스 구조 단백질이 과발현된 경우, 상기 구조 단백질은 자발적으로 self-assemble 되어 particle을 형성한다. 바이러스 유사 입자는 복제가 불가하다. 일부 실시예에서는, 바이러스 유사 입자는 지질 이중층 내에 삽입되어 있는 바이러스 단백질이다. 바이러스 유사 입자의 예로는 phage-유도 VLPs, 인간 파필로마바이러스(HPV) L1 주요 캡시드 단백질 VLPs, 노워크 바이러스 캡시드 단백질 VLPs 및 M1 단백질, HA 적혈구 응집소 단백질 및 N1 neuraminidase 단백질과 같은 인플루엔자 바이러스 구조 단백질로부터 구성된 VLPs을 포함한다.
바이러스 입자는 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 표준 기술을 사용하여 준비할 수 있다. 이를테면, 바이러스는 숙주 세포를 바이러스와 배양하여 감염시킨 후 기존에 알려져 있는 바이러스 수확 및 정제 방법으로 준비될 수 있다.
폴리펩타이드(Polypeptides)
생리학적으로 활성을 갖는 폴리펩타이드는 본 발명에서 사용하기 적합하다. 예를 들면, 폴리펩타이드는 6 내지 14개 아미노산(옥시토신, 사이클로스포린) 같은 15개 이하의 아미노산으로 구성된 작은 펩타이드, 15 내지 50개 아미노산(칼시토닌, 성장 호르몬 분비 호르몬 1-29(growth hormone releasing hormone, GHRH)의 큰 펩타이드, 50 내지 250개 아미노산으로 구성된 작은 단백질(인슐린, 인간 성장 호르몬), 250개 이상의 아미노산으로 구성된 큰 단백질 또는 두 개 이상의 폴리펩타이드 체인으로 복합체를 형성한 멀티서브유닛 단백질일 수 있다. 폴리펩타이드는 펩타이드 호르몬, 성장 인자 또는 사이토카인일 수 있다. 항원-결합 폴리펩타이드, 수용체 억제제, 리간드 유사 또는 수용체 차단 에이전트일 수 있다. 전형적으로, 폴리펩타이드는 순수한 형태로 분리된 폴리펩타이드일 수 있다. 이를테면, 폴리펩타이드는 하기의 재조합 생산으로 분리될 수 있다.
예를 들면, 폴리펩타이드는 성장 호르몬(growth hormone, GH), 프로락틴 (prolactin, PRL), 인간 태반젖샘자극호르몬(human placental lactogen, hPL), 고나도트로핀(황체형성호르몬, 여포자극호르몬), 갑상선자극호르몬(thyroid stimulating hormone, TSH), 프로오피오메라노콜친(pro-opiomelanocortin, POMC), 바소프레신 및 옥시토신, natriuretic 호르몬, 부갑상선호르몬(parathyroid hormone, PTH), 칼시토닌, 인슐린, 글루카곤, 소마토스타틴 및 위장관호르몬으로부터 선택되는 호르몬일 수 있다.
폴리펩타이드는 타키키닌계 펩타이드(Substance P, Kassinin, Neurokinin A, Eledoisin, Neurokinin B), 혈관활성장펩티드(vasoactive intestinal peptide, VIP; PHM27), PACAP(Pituitary Adenylate Cyclase Activating Peptide), GHRH 1-24(생장호르몬방출호르몬 Growth Hormone Releasing Hormone 1-24), 글루카곤, 세크레틴, 췌장 폴리펩타이드-관련 펩타이드(NPY, PYY (Peptide YY)), APP(Avian Pancreatic Polypeptide), PPY(Pancreatic PolYpeptide,췌장폴리펩타이드), 오피오이드펩타이드(프로오피오메라노콜친(POMC) 펩타이드, Enkephalin pentapeptides, Prodynorphin peptide, 칼시토닌 펩타이드(칼시토닌, 아밀린, AGG01) 또는 다른 펩타이드(B-type Natriuretic Peptide, BNP))일 수 있다.
폴리펩타이드는 표피세포성장인자(epidermal growth factor, EGF), 혈소판유래성장인자군(platelet-derived growth factor family, PDGF), 섬유아세포성장인자군(fibroblast growth factor family, FGF), 형질전환성장인자-β군(Transforming Growth Factors-β family, TGFs-β), 형질전환성장인자-α군(Transforming Growth Factors-α family, TGFs-α), 에리스로포이에틴(Erythropoietin, Epo), 인슐린유사성장인자 I(Insulin-Like Growth Factor-I, IGF-I), 인슐린유사성장인자 II(Insulin-Like Growth Factor-II, IGF-II)로부터 선택되는 하나의 성장인자일 수 있다. 전형적으로, 성장인자는 형질전환성장인자-β(TGFs-β), 신경성장인자(nerve growth factor, NGF), neurotrophin, 혈소판유래성장인자, 에리스로포이에틴, 트롬보포이에틴(Thrombopoietin, TPO), 마이오스타틴(GDF-8), 성장분화인자-9(growth differentiation factor-9, GDF9), 산성섬유아세포성장인자(aFGF 또는 FGF-1), 염기성섬유아세포성장인자(bFGF 또는 FGF-2), 표피세포성장인자 또는 간세포성장인자(hepatocyte growth factor, HGF)이다.
폴리펩타이드는 인터루킨-1(Interleukin-1, IL-1), 인터루킨-2(Interleukin-2, IL-2), 인터루킨-6(Interleukin-6, IL-6), 인터루킨-8(Interleukin-8, IL-8), 종양괴사인자-α(Tumor Necrosis Factor-α, TNF-α), 종양괴사인자-β(Tumor Necrosis Factor-α, TNF-β), 인터페론-γ(Interferon-γ, INF-γ) 및 집락자극인자(Colony Stimulating Factor, CSF)로부터 선택되는 하나의 사이토카인일 수 있다. 전형적으로, 사이토카인은 과립구집락자극인자(Granulocyte-colony stimulating factor, G-CSF) 또는 과립대식세포집락자극인자(Granulocyte-macrophage colony stimulating factor, GM-CSF)이다.
폴리펩타이드는 Factor VIII, Factor V, 폰빌레브란트인자(von Willebrand factor) 또는 응고인자 III 같은 혈액응고인자일 수 있다.
항체(Antibodies)
본 발명에 사용하기 위한 항체는 전체 항체이거나 그의 항원 또는 리간드-결합 단편일 수 있다.
전체 항체(Whole antibodies)
본 발명 실시예에서 항체는 면역 글로불린(Ig) 단량체, 이량체, 사량체, 오량체 또는 기타 올리고머이다. 각 항체의 단량체는 4개의 폴리펩타이드 체인(예를 들면, 두 개의 동일한 중쇄(heavy chain)와 두 개의 동일한 경쇄(light chain)로 구성된 기존의 항체)을 포함할 수 있다. 또한, 각 항체 단량체는 두 개의 폴리펩타이드 체인로 구성되어 있다(예를 들면, 두 개의 동일한 heavy chain으로 구성된 heavy chain 항체).
항체는 어느 클래스 또는 항체의 아이소타입(isotype)(예를 들면 IgG, IgM, IgA, IgD 또는 IgE) 또는 항체의 하위 클래스(예를 들면 IgG의 하위 클래스 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 또는 IgA의 하위 클래스 IgA1 또는 IgA2)일 수 있다. 통상적으로, 항체는 IgG1, IgG2 또는 IgG4 항체와 같은 IgG이다. 전형적으로, 항체는 IgG1 또는 IgG2 항체이다.
일반적으로 항체 또는 항원-결합 단편(antigen-binding fragment)은 포유류기원일 수 있다. 그러므로 항체는 영장류, 인간, 쥐(마우스, 렛), 토끼, 양, 돼지, 말 또는 낙타과 항체 또는 항체 단편일 수 있다. 항체 또는 항체 단편은 상어 또는 닭고기 기원일 수 있다.
항체는 단일클론 또는 다중클론일 수 있다. 단일클론 항체는 항원에 대하여 하나의 항원결정기에만 실질적으로 동일한 항체반응을 나타낸다. 다중클론 항체는 에피톱(epitopes)이 서로 다른 항체의 혼합물을 포함한다.
항원- 또는 리간드-결합 단편(Antigen- or ligand-binding fragments)
항원-결합 단편은 항원- 또는 리간드-결합력을 갖는 항체의 어느 단편일 수 있다. 예를 들면, Fab, F(Ab')2, Fv, 이황화-연결된 Fv, 단일 체인 Fv(single chain Fv, scFv), 이황화-연결된 scFv, 이중 특이성 항체(diabody), 선형 항체, 도메인 항체 또는 multispecific 항체가 있다. 상기의 단편들은 하나 이상의 항원 또는 리간드 결합 부위를 포함한다. 본 발명 실시예에서, 항원- 또는 리간드- 결합 단편은 4개의 프레임워크부위(FR1, FR2, FR3 및 FR4)와 3개의 상보성결정부위(CDR1, CDR2 및 CDR3)를 포함한다. 항원 또는 리간드에 결합하는 단편을 검출하기 위한 선행기술로는 면역분석법과 파지 디스플레이가 널리 알려져있다.
항체 또는 결합 단편은 단일 특이성, 이중 특이성, 다중 특이성 항체일 수 있다. 다중 특이성 항체는 적어도 하나, 두 개, 세 개, 네 개 이상의 다른 에피톱, 항원 또는 리간드에 대한 결합 특이성을 가진다. 이중 특이성 항체는 두 개의 다른 에피톱, 항원 또는 리간드에 결합할 수 있다. 즉, 이중 특이성 항체는 단일 항원 또는 에피톱에 결합하는 두 쌍의 VH 와 VL, 한 쌍의 VH/VL 를 포함할 수 있다. 이중 특이성 항체의 제조 방법은 본 발명이 속한 기술 분야에서 널리 알려져 있는 방법으로 예를 들면, 두 개의 면역글로불린 중쇄-경쇄 쌍의 coexpression, 항체의 variable 도메인을 면역글로불린 constant 도메인 시퀀스에 결합 특이성을 갖는 부분과 융합하거나 또는 항체 단편의 화학적 결합에 의한 방법이 있다.
이중 특이성 항체 "diabody"는 동일한 폴리펩타이드 체인 내에서 경쇄 variable 도메인에 중쇄 variable 도메인이 연결된 것을 포함한다(VH-VL). diabody는 동일한 체인에 대하여 두 도메인 사이가 너무 짧아서 쌍을 이루지 못하는 경우 펩타이드 연결기(linker) 같은 연결기를 사용하여 제조할 수 있다. 이를 통해 도메인들은 서로 다른 체인의 상보적인 도메인과 쌍을 이루게 되어 두 개의 항원- 또는 리간드-결합 부위를 갖는 이합체 분자를 형성하게 된다.
적합한 scFv 항체 단편은 단일 폴리펩타이드 체인 내에 VH와 VL 도메인이 존재하는 것을 포함할 수 있다. 전형적으로, Fv 폴리펩타이드는 VH와 VL 도메인 사이에 폴리펩타이드 연결기를 부가적으로 포함하므로서, scFv가 항원 결합에 대한 이상적인 구조를 형성할 수 있다.
본 발명 방법에 사용하기 위한 도메인 항체는 기본적으로 중쇄 variable 도메인(VH) 또는 경쇄 variable 도메인(VL)으로 구성될 수 있다. 중쇄 variable 도메인은 종래의 네 개 체인 항체 또는 중쇄 항체로부터 유도될 수 있다(낙타과 VHH).
변형(Modifications)
전체 항체 또는 그의 단편은 둘 이상의 단편 또는 항체를 연결하는데 사용될 수 있는 연결기 같은 기타 부분과 관련될 수 있다. 상기 연결기는 화학적 연결기이거나 또는 전체 항체 혹은 항체 단편과 융합 단백질을 형성하는데 존재할 수 있다. 그러므로 연결기는 전체 항체 또는 항체 단편을 연결하는데 사용될 수 있으며 이와 같은 연결기는 동일하거나 상이한 결합 특이성을 갖게 된다.
본 발명 다른 실시예에서는, 항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편은 독소, 치료 약물(화학적 치료 약물), 방사성 동위원소, 리포좀 또는 프로드러그 활성화 효소(prodrug-activating enzyme) 같은 부가적인 부분과 연결된다. 부가적인 부분의 타입은 항체 또는 항원-결합 단편의 목적하는 사용에 따라 달라질 것이다.
항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편은 하나 이상의 작은 독소 분자(calicheamicin, maytansine, trichothene 및 CC1065) 또는 효소학적 활성 독소 또는 그의 단편(diphtheria toxin, 녹농균에서 유래한 exotoxin A chain, ricin A chain, abrin A chain, modeccin A chain, alpha-sarcin, 유동나무 단백질, dianthin proteins, curcin, crotin, gelonin, mitogellin, restrictocin, phenomycin, enomycin 또는 tricothecenes)에 연결될 수 있다.
항체 또는 항원-결합 단편에 연결하기 위한 적합한 방사성 동위원소는 Tc99, At211, I131, I125, Y90, Re186, Re188, Sm153, Bi212 및 P32 를 포함하나 여기에만 한정되는 것은 아니다.
항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편은 프로드러그를 활성을 갖는 항암제로 전환시키는 프로드러그 활성 효소에 연결될 수 있다. 예를 들면, 알칼리성 인산가수분해효소는 인산염을 함유한 프로드러그를 유리 약물로 전환할 수 있고, arylsufatase는 황산염을 함유한 프로드러그를 유리 약물로 전환할 수 있으며, 싸이토신 디아미네이즈는 비독소 5-fluorocytosine를 항암제 5-fluorouracil로 전환할 수 있고; serratia protease, thermolysin, subtilisin, carboxypeptidases 및 cathepsins 같은 단백질 분해효소들은 펩타이드를 함유한 프로드러그를 유리 약물로 전환하는데 유용하다. 효소는 항암유전자요법에서 수많은 프로드러그의 대사작용에서 유용성이 밝혀진 nitroreductase일 수 있다. 또는 효소적 활성을 갖는 항체, 항원- 또는 리간드-결합 단편들은 프로드러그를 유리 활성 약물로 전환하는데 사용될 수 있다.
적합한 화학적 치료제로는 thiotepa 및 cyclosphosphamide 같은 알킬레이팅 에이전트와; busulfan, improsulfan 및 piposulfan 같은 알킬 설폰산과; benzodopa, carboquone, meturedopa 및 uredopa 같은 aziridine과; chlorambucil, chlornaphazine, ifosfamide, melphalan 같은 nitrogen mustard와; carmustin 및 fotemustine 같은 nitrosurea와; methotrexate 및 5-fluorouracil(5-FU) 같은 항대사제와; denopterin 및 pteropterin 같은 엽산 아날로그와; fludarabine 및 thiamiprine 같은 퓨린 아날로그와; ancitabine, azacitidine, carmofur 및 doxifluridine 같은 피리미딘 아날로그와; paclitaxel 및 doxetaxel 같은 taxoid와; 약제학적으로 허용가능한 염, 산, 또는 상기 어느 것의 유도체일 수 있으나, 여기에만 한정하지는 않는다.
본 발명 다른 실시예에서는, 항체 또는 항체 단편은 PEG화 될 수 있다. 그러므로, 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜 분자는 항체 또는 항체 단편 분자에 공유결합할 수 있다. 1 내지 3의 폴리에틸렌 글리콜 분자는 각 항체 분자 또는 항체 단편 분자에 공유결합할 수 있다. 이와 같은 PEG화는 주로 항체 또는 항체 단편의 면역원성을 감소시키거나 또는 그들의 반감기 순환을 증대시키기 위하여 사용된다.
키메라, 인간화 또는 인간 항체(Chimeric, humanized or human antibodies)
본 발명 실시예에서 항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편은 키메라 항체이거나 상이한 천연 항체의 시퀀스을 포함하는 항체 단편이다. 예를 들면, 키메라 항체 또는 항체 단편은 특이 종의 항체 또는 항체 클래스의 해당 시퀀스에 대하여 동일하거나 상동의 중쇄 및/또는 경쇄의 한 부분을 포함할 수 있는 반면, 체인의 나머지 부분은 다른 종의 항체 또는 항체 클래스의 해당 시퀀스에 대하여 동일하거나 상동적이다. 전형적으로, 키메라 항체 또는 항체 단편은 마우스의 키메라 및 인간 항체 구성 요소를 포함한다.
비인간 항체의 인간화 형태는 비인간 면역글로불린에서 유래된 최소한의 시퀀스로 구성된 키메라 항체이다. 적절한 인간화 항체 또는 항체 단편은 면역글로불린 즉, 수용자 항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편의 초가변영역(CDR에서 파생)의 잔기가 원하는 특이성, 친화성 및/또는 용량을 갖는 마우스, 렛, 토끼 및 비인간 영장류 같은 비인류(기증 항체)의 초가변영역의 잔기로 대체된 면역글로불린을 포함할 수 있다. 어떤 경우에는, 인간 면역글로불린의 일부 프레임워크 부분이 상응하는 비인간 잔기로 대체될 수 있다.
인간화에 대한 대안으로써, 인간 항체 또는 항원-결합 단편은 제조될 수 있다. 예를 들어, 유전자 변형 동물(마우스)는 내생 면역글로불린 생산 없이 면역화 반응에 의해 인간 항체 전체 레퍼토리를 생산함으로서 구축될 수 있다. 예를 들면, 키메라 및 생식계열(germ-line) 돌연변이 마우스에서 항체 중쇄 결합 부위 (antibody heavy-chain joining region, JH) 유전자의 호모자이거스 삭제는 내생 항체 생산을 완전히 억제할 수 있다. 인간 생식계열 면역글로불린 유전자는 그와 같은 생식계열 돌연변이 마우스로 전환될 수 있으며 이로 인해 항원에 대한 인간 항체를 생산하게 된다. 인간 항체 또는 항원-결합 단편은 또한 파지 디스플레이(phage display) 방법을 통해 체외에서 생성될 수 있다.
표적(Targets)
*목적 항원에 결합 가능한 항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편은 본 발명 방법에 사용하기에 적합하다. 항체 또는 항체 단편은 자가면역질환(1형 당뇨병, 다발성 경화증, 류마티스 관절염, 전신 홍반 루푸스, 크론병 및 중증 근무력증)과 관련된 항원 또는 리간드, 암 또는 염증과 관련된 항원 또는 리간드, 골다공증과 관련된 항원, 알츠하이머 질환과 관련된 항원, 또는 박테리아나 바이러스 항원에 결합할 수 있다.
특히, 항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편의 표적은 CD 항원, 성장인자, 성장인자수용체, 세포사멸수용체 같은 세포표면수용체, 단백질 키나제 또는 oncoprotein 일 수 있다. 그러므로, 항체 또는 항원-결합 단편 즉, 키메라, 인간화 또는 인간 IgG1, IgG2 또는 IgG4 단일클론 항체 또는 항체 단편은 TNF-α, 인터루킨-2, 인터루킨-6, 당단백질 Ⅱb/Ⅲa, CD33, CD52, CD20, CD11a, CD3, RSV F protein, HER2/neu(erbB2) receptor, 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 표피성장인자 수용체(epidermal growth factor receptor, EGFR), anti-TRAILR2(anti-tumour necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand receptor 2), complement system protein C5, α4 인테그린 또는 IgE에 결합할 수 있다.
더욱 상세하게는, 항암 단일클론 항체, 항체 또는 항원-결합 단편의 맥락에 있어, 항체 또는 항원-결합 단편은 상피세포유착분자(epithelial cell adhesion molecule, EpCAM), mucin-1(MUC1/Can-Ag), EGFR, CD20, 발암배아성항원 (carcinoembryonic antigen, CEA), HER2, CD22, CD33, Lewis Y 및 전립선특이막항원(prostate-specific membrane antigen, PMSA)에 결합할 수 있는 항체 또는 항체 단편일 수 있다. 다시 말하지만, 항체는 일반적으로 키메라, 인간화 또는 인간 IgG1, IgG2 또는 IgG4 단일클론 항체이다.
적합한 단일클론 항체는 하기를 포함하나 이에 국한되지 않는다: infliximab(키메라 항체, anti-TNFα), adalimumab(인간 항체, anti-TNFα), basiliximab(키메라 항체, anti-IL-2), abciximab(키메라 항체, anti-GpIIb/IIIa), daclizumab(인간화 항체, anti-IL-2), gemtuzumab(인간화 antibody, anti-CD33), alemtuzumab(인간화 항체, anti-CD52), edrecolomab(murine Ig2a, anti-EpCAM), rituximab(인간화 항체, anti-CD20), palivizumab(인간화 항체, RSV target), trastuzumab(인간화 항체, anti-HER2/neu(erbB2) receptor), bevacizumab(인간화 항체, anti-VEGF), cetuximab(키메라 항체, anti-EGFR), eculizumab(인간화 항체, anti-complement system protein C5), efalizumab(인간화 항체, anti-CD11a), ibritumomab(쥐 항체, anti-CD20), muromonab-CD3(쥐 항체, anti-T cell CD3 receptor), natalizumab(인간화 항체, anti-α4 integrin), nimotuzumab(인간화 IgG1, anti-EGF receptor), omalizumab(인간화 항체, anti-IgE), panitumumab(인간 항체, anti-EGFR), ranibizumab(인간화 항체, anti-VEGF), ranibizumab(인간화 항체, anti-VEGF) 및 I-131 tositumomab(인간화 항체, anti-CD20).
항체 제조
적합한 단일클론 항체는 하이브리도마 방법 (Kohler et al Nature 256:495 (1975)), 재조합 DNA 방법 및/또는 파지 또는 다른 항체 라이브러리로부터 분리하여 획득할 수 있다.
하이브리도마 기술은 면역원에 특이적으로 결합하는 항체를 생산하거나 또는 이를 생산할 수 있는 림프구를 유도하기 위해 숙주 동물(마우스, 랫 또는 원숭이)을 원하는 면역원으로 면역반응을 일으키는 것과 관련이 있다. 또한, 림프구는 체외에서 면역화될 수 있다. 림프구는 이때 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)같은 적절한 융합 에이전트를 사용하여 골수종 세포(myeloma cells)와 융합되어 하이브리도마 세포를 형성한다.
항체 또는 항체 단편은 또한 단일클론 항체를 분리하기 위한 전형적인 항체 하이브리도마 기술의 대안으로써 항체 파지 라이브러리에서 분리될 수 있다. 특히, 파지 디스플레이는 항원- 또는 리간드-결합 단편을 확인하기 위하여 본 발명의 방법에서 사용될 수 있다. 항원-항체 또는 리간드-항체 결합 작용의 고속대량스크리닝(high-throughput screening) 을 위해 파지 디스플레이를 사용함으로서, 파지 코트 단백질에 표현되는 항체 단편을 파지 디스플레이 라이브러리에서 분리할 수 있다. 고체 지지대 위에 대상 항원 또는 리간드를 고정시킴으로 항원 또는 리간드에 결합하여 항체를 표시하는 파지는 지지대 위에 남는 반면 결합하지 않는 파지는 세척하여 제거할 수 있다. 결합된 상기 파지는 예를 들면 셀렉션 또는 패닝의 반복된 사이클로 용출 및 분리될 수 있다. 최종 셀렉션에서 용출된 파지는 적절한 박테리아 숙주을 감염시키기 위해 사용될 수 있다. 즉, 파지미드(phagemids)는 관련 항원- 또는 리간드-결합 단편을 확인하기 위해 수집될 수 있고 관련 DNA 시퀀스의 삭제 및 서열화 됨으로서 감염에 사용될 수 있다.
원하는 항체를 포함하고 있는 다중클론 항혈청은 본 발명이 속한 기술 분야에서 잘 알려진 기술을 사용하여 동물로부터 분리될 수 있다. 양, 토끼 또는 염소 같은 동물은 예를 들면, 원하는 항원(면역원)을 동물에 주사함으로서 (종종 여러 번 주사함으로서) 그 항원에 대한 항체 생산에 사용될 수 있다. 항혈청의 수집 후, 항체는 본 발명이 속한 기술 분야에 알려진 면역정제방법 또는 다른 기술을 사용하여 정제될 수 있다.
본 발명 방법에 사용된 항체 또는 항원- 또는 리간드-결합 단편은 자연적으로 존재하는 뉴클레오타이드 시퀀스 또는 합성 시퀀스로부터 재조합되어 생산될 수 있다. 상기 시퀀스는 예를 들면 자연적으로 존재하는 적절한 템플레이드(예를 들면 세포에서 분리된 DNA 또는 RNA), 라이브러리(예를 들면 발현 라이브러리)로부터 분리된 뉴클레오타이드 시퀀스, 자연적으로 존재하는 뉴클레오타이드 시퀀스에 변이를 도입한(불일치 PCR과 같은 알려진 적절한 기술을 사용하여) 뉴클레오타이드 서열, 중복 프라이머를 사용한 PCR에서 얻은 뉴클레오타이드 서열 또는 DNA 합성 기술로 얻은 뉴클레오타이드 서열로부터 PCR에 의해 분리될 수 있다. 친화력 성숙(예를 들면 합성, 무작위 또는 자연적으로 존재하는 면역글로불린 서열로부터 출발하는), CDR 접목, 버니어링(veneering), 상이한 면역글로불린 서열에서 유도된 단편의 조합 및 면역글로불린 서열을 설계하기 위한 다른 기술들 또한 사용될 수 있다.
관심 뉴클레오타이드 시퀀스는 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 기술에 따라 체외 또는 체내에서 항체 또는 항원-결합 단편을 생산하기 위해 이용될 수 있다.
단일클론 항체 또는 항체 단편의 재조합 생산을 위해, 그것을 코딩하는 핵산은 분리되어 추가적인 클로닝 또는 발현을 위해 복제가능한 벡터로 삽입된다. 벡터 구성요소는 전형적으로 하기를 하나 이상 포함하지만 여기에만 한정하지 않는다: 시그널 시퀀스, 복제개시점, 하나 이상의 마커 유전자, 인핸서 요소(enhancer element), 프로모터 및 전사종결시퀀스. 벡터 내에 있는 DNA의 클로닝 또는 발현을 위한 적절한 숙주 세포는 원핵세포, 효모, 고등 진핵세포가 있다. 예를 들면 대장균과 CHO 세포 같은 포유 세포이다. 당화 항체(glycosylated antibody)의 발현을 위한 적절한 숙주 세포는 다세포 기관에서 유래한다. 숙주 세포는 항체 생산을 위해 발현 또는 클로닝 벡터에 의해 형질전환 되며, 프로모터 유도, 형질전환체 선택 또는 대상 시퀀스를 코딩하는 유전자를 증폭하기 위하여 적절히 변형된 기존의 영양 배지에서 배양된다.
재조합 기술을 사용할 때, 항체는 세포 내에서 생산되기도 하지만 직접적으로 배지로 분비되기도 한다. 만약 항체가 세포 내에서 생산되는 경우, 첫번째 단계로써, 숙주 세포 또는 용균 세포의 미립자 찌꺼기는 원심분리 및 초고속 여과법에 의해 제거된다. 항체가 배지 내로 분비되는 경우, 발현 시스템으로부터 상등액은 전형적으로 상용화되어 있는 단백질 농축 여과기를 사용하여 농축된다. 세포로부터 제조된 항체 조성은 하이드록시아파타이트 크로마토그래피(hydyoxylapatite chromatography), 겔 전기영동, 투석 및 친화력 크로마토그래피를 사용하여 정제될 수 있다.
정제된 항체는 분리될 수 있고 선택적으로 항원- 또는 리간드-결합 단편 및/ 또는 유도체로 제조될 수 있다.
효소(Enzymes)
단백질 효소는 발명에 사용되기에 적합하다. 그와 같은 효소는 활성 부위를 포함하고 기질에 결합할 수 있다. 효소는 하나의 폴리펩타이드 체인으로 구성된 단량체일 수 있다. 또한, 효소는 이량체, 삼량체, 다수의 폴리펩타이드 체인으로 구성된 올리고머일 수 있다. 이량체, 삼량체 또는 올리고머는 각 호모- 또는 헤테로-이량체, 삼량체 또는 올리고머일 수 있다. 예를 들면, 효소는 전체 생물학적 활동 또는 효소 역할을 수해하기 전에 침전물 형성(예컨대 이량체, 삼량체 또는 올리고머)이 필요할 수도 있다. 효소는 알로스테릭엔자임(allosteric enzyme), 아포엔자임(apoenzyme) 또는 홀로엔자임(holoenzyme)일 수 있다.
효소는 다른 부분(예컨대 리간드, 항체, 탄수화물, effector molecule 또는 단백질 융합 파트너) 또는 하나 이상의 보조인자(예컨대 보조효소 또는 보결분자단)에 결합할 수 있다.
효소가 결합하는 부분은 렉틴, 아비딘, 신진대사, 호르몬, 뉴클레오타이드 시퀀스, 스테로이드, 당단백질, 당지질 또는 이 구성요소들의 어느 유도체를 포함할 수 있다.
보조인자는 무기 화합물(예컨대 철, 망간, 코발트, 구리, 아연, 셀레늄, 몰리브덴 등의 금속철) 또는 유기 화합물(예컨대 플라빈 또는 햄)을 포함한다. 적절한 보조효소는 리보플라빈, 티아민, NAD 또는 NADP+에 의해 운반된 수소철을 운반할 수 있는 엽산, 코엔자임 A에 의해 운반된 아세틸 그룹, 포르밀(formyl), 메테닐(methenyl) 또는 엽산에 의해 운반된 메틸 그룹 및 S-아데노실 메티오닌에 의해 운반된 메틸 그룹을 포함한다.
또한 본 발명 다른 실시예에서, 효소는 특히 환자에게 투여하는 치료 효소인 경우 PEG화 될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜 분자는 효소 분자에 공유결합 될 수 있다. 하나 내지 세 개 폴리에틸렌 글리콜 분자는 각 효소 분자에 공유결합 될 수 있다. 그와 같은 PEG화는 주로 효소의 면역작용을 저하시키기 위해/또는 효소의 반감기 순환을 증대시키기 위해 사용된다.
적절한 효소는 산화환원효소(oxidoreductase, EC 1), 전달효소(transferase, EC 2), 가수분해효소(hydrolase, EC 3), 분해효소(lyase, EC 4), 이성질화효소(isomerase, EC 5) 또는 연결효소(ligase, EC 6)를 포함한 생화학 및 분자생물학 효소 분류 시스템의 국제 연합에 따라 EC번호로 분류된 어느 효소를 포함한다. 전형적인 효소는 산업적으로 사용되고 있는 어느 효소라도 된다.
어떤 종류의 기질에 특이적인 효소라도 본 발명에 사용될 수 있다. 적절한 효소의 예로는 α-유당분해효소(galactosidase), β-유당분해효소, 루시퍼레이즈(luciferase), 세린단백질분해효소(serine proteinase), 엔도펩티데이즈(endopeptidase, 예컨대 시스테인 엔도펩티데이즈), 캐스페이즈(caspase), 키메이즈(chymase), 키모트립신(chymotrypsin), 엔도펩티데이즈, 그렌자임(granzyme), 파파인(papain), 췌장 엘라스테이즈(pancreatic elastase), 오리진(oryzin), 플라스민(plasmin), 레닌(renin), 서브틸리신(subtilisin), 트롬빈(thrombin), 트립신(trypsin), 트립테이즈(tryptase), 우로키네이즈(urokinase), 아밀레이즈(amylase, 예컨대 α-amylase), 자일레이즈(xylanase), 지방분해효소(lipase), 트랜스글루타미네이즈(transglutaminase), 세포벽분해효소(cell-wall-degrading enzyme), 글루카네이즈(glucanase, 예컨대 β-glucanase), 글루코아밀레이즈(glucoamylase), 코아규레이팅 엔자임(coagulating enzyme), 우유단백질가수분해물(milk protein hydrolysate), 세포벽분해효소(cell-wall-degrading enzyme), 블러드 코아규레이팅 엔자임(blood coagulating enzyme), hementin, 라이소자임(lysozyme), fibre-degrading enzyme, 피테이즈(phytase), 셀룰레이즈(cellulase), 헤미셀룰레이즈(hemicellulase), 중합효소(polymerase), 프로테이즈(protease), 만나네이즈(mannanase) 또는 글루코아밀레이즈(glucoamylase)가 있다.
본 발명에 따라 보존된 효소는 따라서 질병 또는 기타 의료 조건을 치료하기 위해 이용되는 치료용 효소, 글루코스 또는 프럭토스 같은 대량 제품 생산을 위한 산업에서 사용되는 효소, 식품가공 및 식품분석에 사용되는 효소, 세탁 및 식기세척지 세제에 사용되는 효소, 섬유, 펄프, 종이 및 동물사료산업, 합성 또는 정밀화학에 있어 촉매제로써, 임상진단 같은 진단응용, 바이오센서 또는 유전자 공학에서 사용될 수 있다.
본 발명에 적용 할 수 있는 치료 효소는 다음과 같다:
- DNAase 예를 들어 낭성 섬유증을 가진 아이들의 폐 점액에 DNA를 자르는 Pulmozyme 또는 Dornase 같은 재조합 DNAase I;
- exocrine 췌장 lipase 부족에 관한 지질 흡수 장애의 치료를 위한 Meripase 같은 재조합 포유류의 위 lipase;
- Gaucher 질병, 효소 glucocerebrosidase의 결핍에 의해 발생하는 상속 장애의 치료를 위한 재조합 mannose-종료 glucocerebrosidase인 Cerezyme 같은 만노즈-종결 glucocerebrosidase;
- 글리코겐 저장 관련 질환 파브리 병의 치료에 사용되는 α-갈락토시데이즈;
- 심한 결합 면역 결핍인 ADA 결핍을 치료하는 데 사용되는 Pegademase 같은 아데노신 deaminase (ADA);
- 페닐 케톤뇨증의 치료에 사용되는 PEGylated 재조합 페닐알라닌 암모니아 lyase Kuvan 같은 페닐알라닌 암모니아 lyase;
- 혈전 치료를 위해 혈액 fibrinolysis에 사용되는 조직 plasminogen 활성, urokinase및 streptokinase;
- 백혈병이나 림프종 환자에서 hyperuricemia의 치료 또는 예방에 사용되는 유전자적으로 변형 효모에 의해 생성되는 재조합 urate - 옥시 데이즈인 Elitek (rasburicase)와 같은 urate 산화 효소;
- 어린 시절 급성 lymphoblastic 백혈병의 치료에 사용되는 L-asparaginase;
- 혈우병 환자가 사용하는 Factor VIIa;
- 혈우병 B의 치료에 사용되는 Factor IX; 및
- 가족 amyotrophic 측면 경화증의 치료에 사용되는 소 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈(bovine superoxide dismutas) Orgotein 같은 수퍼옥사이드 디스뮤테이즈.
제빵 같은 식품 응용에 사용하기 위한 효소는 아밀레이즈(amylases), 자일레이즈(xylanases), 산화환원효소(oxidoreductases), 지방분해효소(lipases), 단백질분해효소(프로테이즈) 및 트랜스글루타미네이즈(transglutaminase)를 포함한다. 과일 주스 생산 및 과일 가공에 사용되는 효소는 세포벽분해효소를 포함한다. 양조에 사용하기 위한 효소는 매쉬 단계에서 박테리아 α-아밀레이즈, β-글루카네이즈 및 글루코아밀레이즈, 발효 단계에서 곰팡이 α-아밀레이즈 및 발효 후 단계에서 시스테인 endopeptidase를 포함한다. 낙농 응용에 사용하기 위한 효소는 코아규레이팅엔자임, 지방분해효소, 라이소자임, 우유단백질가수분해효소, 트랜스글루타미네이즈 및 β-갈락토시데이즈를 포함한다. 세제 조성물에 사용하기 위한 효소는 단백질분해효소, 아밀레이즈, 지방분해효소, 셀룰레이즈 및 만나네이즈를 포함한다. 동물 사료에 사용하기 위한 효소는 섬유-분해효소, 피테이즈(phytases), 단백질분해효소 및 아밀레이즈를 포함한다. 펄프 및 종이 가공에 사용하기 위한 효소는 셀룰레이즈와 헤미셀룰레이즈를 포함된다.
효소는 또한 연구 및 개발 응용에 사용되는 효소일 수 있습니다. 예를 들어, 루시퍼레이즈는 세포 배양에서 유전자 발현, 개별 세포 및 젠체 생물의 실시간 이미지화를 위해 사용될 수 있다. 또한, 루시퍼레이즈는 분자 연구에서, 예를 들어 루시퍼레이즈로 형질전환된 세포에서 특정 프로모터로부터 전사활성을 조사하기 위한 리포터(reporter) 단백질로써 사용될 수 있다. 효소는 실험실에서 예를 들어 효소 억제제의 테스트 같은 약물 디자인에 또한 사용될 수있다. 또한, 효소는 바이오 센서에 사용할 수 있다(예를 들어, 포도당 산화효소를 사용한 혈당 바이오센서).
루시퍼레이즈 효소는 반딧불(firefly), 벌레(beetle) 또는 레일로드 웜 루시퍼리에즈(railroad worm luciferase) 또는 그의 유도체일 수 있다. 특히, 루시퍼레이즈는 북미 반딧불 (Phorinus pyralis), Luciola cruciata (일본어 반딧불), Luciola lateralis (일본어 반딧불), Luciola mingelica (러시아어 반딧불), Beneckea hanegi (해양 세균 루시퍼레이즈), Pyrophorus plagiophthalamus Pyrocelia 미야코 (반딧불) Ragophthalamus ohbai (레일로드 웜), Pyrearinus termitilluminans (클릭 벌레), Phrixothrix hirtus (레일로드 웜), Phrixothrix vivianii, Hotaria parvula 및 Photuris pensilvanica 및 그의 변형된 종에서 파생될 수 있다.
전형적으로 α-갈락토시데이즈 또는 β-갈락토시데이즈는 박테리아(예를 들면 대장균.), 포유류 (예를 들면 인간, 마우스, 랫) 또는 다른 진핵 세포 생물에서 파생될 수 있다.
효소는 자연에 존재하는 효소 또는 합성 효소일 수 있다. 이러한 효소는 숙주 동물, 식물 또는 미생물에서 유래할 수 있다.
효소의 생산에 사용되는 미생물 종은 자연종(native strains) 또는 계속적인 배양 및 선별에 의해 또는 재조합 DNA 기술을 사용한 mutagenesis 및 선별에 의해 자연종에서 유래된 변종일 수 있습니다. 예를 들어 미생물은 곰팡이 즉, Thermomyces acermonium, 누룩 곰팡이, Penicillium, Mucor, 붉은 빵 곰팡이 및 Trichoderma일 수 있다. 사카로미세스 세레비제(Saccharomyces cereviseae) 또는 피시아 패스트로리스(Pishia pastoris) 같은 효모는 또한 본 발명 방법에서 효소 생산을 위하여 사용될 수있다.
합성 효소는 합리적 설계, 직접적인 진화 및 DNA 셔플링(shuffling) 같은 본 발명이 속한 기술 분야에서 널리 알려진 단백질 공학 기술을 사용하여 파생 될 수 있다.
숙주 생물은 원하는 효소를 코딩하는 뉴클레오타이드 시퀀스로 전환될 수 있고 유리한 환경 하에서 배양되어 효소를 생산할 수 있고 세포 및 / 또는 배양 배지로부터 효소의 회복을 촉진할 수 있다.
백신 면역원(Vaccine immunogens)
본 발명에 사용하기 적합한 백신 면역원은 백신의 어떤 면역원 구성 요소도 포함될 수 있다. 백신 면역원은 특정 질병이나 의료 조건에 대하여 백신으로써 사용되어질 때 개인의 면역 반응을 유도할 수 있는 항원을 포함한다. 백신 면역원은 백신 준비 책정 전에 그 자체로 제공될 수 있고 또는 백신 준비의 일환으로 제공될 수 있다. 백신 면역원은 서브유닛 백신, 백신으로써 유용한 접합체 또는 독소일 수 있다. 백신 면역원은 단백질, 박테리아 특정 단백질, mucoprotein, 당단백질, 펩타이드, 지방 단백질, 다당류, 페티도글리칸, 핵 단백질 또는 융합 단백질일 수 있다.
백신 면역원은 미생물(예를 들면 세균, 바이러스, 곰팡이), protozoan, 종양, 악성 세포, 식물, 동물, 인간, 또는 알레르기에서 파생 될 수 있다. 백신 면역원은 바람직하게는 바이러스 입자가 아니다. 그러므로 백신 면역원은 바람직하게 전체 바이러스 또는 비리온(virion), 바이러스-유사 입자(virus-like particle, VLP) 또는 바이러스 뉴클레오캡시드(virus nucleocapsid)가 아니다. 그와 같은 바이러스 입자 보존은 WO 2008/114021에 개시되었다.
백신 면역원은 재조합 DNA 기술을 사용하여 합성될 수 있다. 면역원은 병원체 관련 항원, 종양 관련 항원, 알레르기 관련 항원, 신경 결함과 관련된 항원, 심장 질환 항원, 류마티스 관절염 관련 항원으로 질병 관련 항원일 수 있다.
특히, 백신 면역원이 파생되는 병원체는 인간 유두종 바이러스 (HPV), HIV, HSV2/HSV1, 인플루엔자 바이러스 (종류 A, B 및 C), 파라 인플루엔자 바이러스, 폴리오 바이러스, RSV 바이러스, 리노바이러스, 로타바이러스, A형 간염 바이러스, 노워크 바이러스, 엔테로바이러스, 아스트로바이러스(astroviruses), 홍역 바이러스, 볼거리 바이러스, 수두대상포진바이러스, 사이토메갈로바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 아데노바이러스, 풍진 바이러스, 인간 T-세포 림프종 유형 I 바이러스 (HTLV-I), B형 간염 바이러스 (HBV), C형 간염 바이러스 (HCV), D형 간염 바이러스, 폭스바이러스(poxvirus), 우두 바이러스, 살모넬라 균, Neisseria, Borrelia, Clamydia, Bordetella pertussis 같은 Bordetella, Plasmodium, Coxoplasma, Pneumococcus, 수막염, 크립토코커스(Cryptococcus), 연쇄상 구균, 비브리오콜레라(Vibriocholerae), 여시니아 및 특히 여시니아 페스티스(Yersinia pestis), 황색 포도상 구균, Haemophilus, Diptheria, 파상풍, 백일해, 에스케리키아, 칸디다, 누룩 곰팡이, Entamoeba, Giardia 및 Trypanasoma 이다. 백신은 수많은 동물 질병 예를 들면, 구제역(세로타입 O, A, C, SAT-1, SAT-2, SAT-3 및 Asia-1을 포함하여), 코로나바이러스, 블루텅, 고양이 백혈병 바이러스(feline leukaemia virus), 조류 인플루엔자(avian influenza), 헨드라 및 니파 바이러스(hendra and nipah virus), 페스티바이러스(pestivirus), 개파보바이러스(canine parvovirus) 및 bovine viral diarrhoea virus에 대한 적절한 면역 반응을 제공하기 위하여 추가적으로 이용될 수 있다.
종양 관련 항원은 예를 들어, 흑색종 관련 항원, 유방암 관련 항원, 대장암 관련 항원 또는 전립선 암 관련 항원을 포함한다.
알레르기 관련 항원은 백신을 투여할 수 있는 개인에서 알레르기 반응을 억제하는 백신을 사용하기에 적합한 어떤 알레르기 항원이라도 포함된다(예를 들어 꽃가루, 먼지 진드기, 곤충, 음식 알레르기, 먼지, 독, 기생충에서 파생된 항원).
서브유닛 백신 면역원(Subunit vaccine immunogens)
적절한 서브유닛 백신 면역원은 미생물 (예를 들어 바이러스나 박테리아)에서 파생 된 단백질, 지방 단백질 또는 당 단백질의 어떤 면역원 서브유닛도 포함될 수 있다. 또한 이런 서브유닛 백신 면역원은 종양 관련 단백질 같은 질환 관련 항원에서 파생될 수 있다. 서브유닛 백신 면역원은 자연적으로 존재하는 분자 또는 합성한 단백질 서브유닛일 수 있다. 백신 면역원은 전체 길이(full-length) 바이러스 또는 박테리아 단백질, 당단백질 또는 지방단백질 또는 전체 길이 바이러스 또는 박테리아 단백질, 당단백질 또는 지방단백질의 단편일 수 있다.
서브유닛 백신 면역원으로써 적절한 바이러스 단백질은 구조적으로 또는 비구조적으로 바이러스 단백질로부터 파생될 수 있다. 적절한 바이러스 서브유닛 면역원은 다른 부분의 바이러스 부재시 검체의 면역계를 자극할 수 있다. 적절한 바이러스 서브유닛 백신 면역원은 캡시드 프로테인, 표면 당단백질, 엔벨롭 프로테인, 헥손-프로테인, 파이버 프로테인, 코트 프로테인 또는 면역원의 단편 또는 단백질 또는 당단백질 같은 유도체를 포함한다.
예를 들면, 바이러스 서브유닛 백신 면역원은 인플루엔자 A, B 또는 C 바이러스의 표면 단백질로 구성될 수 있다. 특히, 백식 면역원은 적혈구 응집소(HA), 뉴라미니데이즈(neuraminidase, NA), 핵 단백질, M1, M2, NS1, NS2 (NEP), PA, PB1, PB1-F2 또는 PB2 단백질, 또는 면역원 유도체 또는 상기 단백질 어느 것의 단편일 수 있다. 면역원은 HA1, HA2, HA3, HA4, HA5, HA6, HA7, HA8, HA9, HA10, HA11, HA12, HA13, HA14, HA15 및/또는 HA16, 어느 면역원의 단편 또는 그의 유도체 및 HA 단백질, 단편 또는 유도체의 어떤 조합일 수 있다. 뉴라미니데이즈는 뉴라미니데이즈 1(N1) 또는 뉴라미니데이즈 2(N2) 일 수 있다.
바이러스 서브유닛 백신 면역원은 B형 간염 바이러스 바이러스 엔벨롭 단백질 또는 그의 단편 또는 그의 유도체일 수 있다. 예를 들면, 서브유닛 백신 면역원은 헤파티티스 B 표면 항원(hepatitis B surface antigen, HbsAg) 또는 그의 면역원 단편 또는 유도체일 수 있다.
전형적으로, 박테리아 서브유닛 백신 면역원은 박테리아 세포벽단백질(즉 flagellin, 외부 막 단백질, 외부 표면 단백질), 다당류 항원(즉 Neisseria 수막염, 폐렴구균), 독소 또는 면역원 단편 또는 단백질, 다당류 또는 독소의 면역원 유도체이다.
자연적으로 존재하는 단백질 유도체는 하나 이상의 아미노산의 첨가, 치환 및/또는 삭제를 갖는 단백질을 포함한다. 이런 아미노산 변형은 site-directed mutagenesis 같은 본 발명이 속한 기술 분야에서 알려진 기술을 사용하여 생성할 수 있다.
서브유닛 백신 면역원은 박테리아 또는 바이러스 단백질 또는 면역원 단편 그의 유도체가 연결된 융합 단백질 파트너를 포함하는 융합 단백질일 수 있다. 적절한 융합 단백질 파트너는 융합 단백질의 발현 후 바이러스 융합 단백질이 다중형태를 형성하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 융합 단백질 파트너는 바이러스-유사 구조 즉, 만약 바이러스 단백질이 융합 단백질 파트너 부재시 재조합으로 발현된다면 자발적으로 형성할 수 있는 형태를 방지할 수 있다. 적절한 융합 파트너는 또한 융합 단백질의 정제를 가능하게하거나 융합 단백질 생성물의 재조합 발현을 강화시킬 수 있다. 융합 단백질은 말토즈 결합 단백질, 금속 이욘에 결합가능한 폴리-히스티딘 부분, 항체가 결합하는 항원, S-Tag, 글루타치온-S-트랜스퍼레이즈(glutathione-S-transferase), 사이오레독신(thioredoxin), 베타-갈락토시데이즈, 에피톱 테그즈, 녹색형광단백질, 스트렙타비딘 또는 디히드로엽산환원효소(dihydrofolate reductase) 일 수 있다.
서브유닛 백신 면역원은 본 발명이 속한 기술 분야에서 알려져 있는 펩타이드, 단백질, 지방단백질, 당단백질 분리 방법을 사용하여 준비될 수 있다. 예를 들면, 관심 재조합 단백질을 코딩하는 유전자를 병원균에서 확인될 수 있고 분리될 수 있으며 단백질 대량 생산을 위하여 대장균 또는 적절한 다른 숙주에서 발현될 수 있다. 관심 단백질은 이때 숙주 세포에서 분리 및 정제된다(예를 들어 친화력 크로마토그래피를 이용한 정제 방법).
바이러스 서브유닛 면역원의 경우, 서브유닛은 상기 바이러스 입자를 분리한 후 바이러스 입자에서 정제될 수 있으며, 또한 바이러스 서브유닛 단백질의 재조합 DNA 클로닝 및 적절한 숙주 세포에서의 발현에 의해 정제할 수 있다. 바이러스 입자를 준비하기 위한 적절한 숙주 세포는 바이러스에 의해 감염이 용이해야하고 원하는 바이러스 항원을 생산해야 한다. 이런 숙주 세포는 미생물, 배양한 동물 세포, 유전자 변형 식물 또는 곤충 애벌레일 수 있다. 어떤 관심 단백질은 숙주 세포로부터 가용성 단백질로 분비될 수 있다. 바이러스 엔벨롭 또는 표면 단백질의 경우, 이런 단백질은 바이러스 엔벨롭에서 이들을 추출하기 위하여 세제(detergent)를 사용하여 가용화 시킬 필요가 있으며, 상기 세제를 제거하기 위해 상 분리가 뒤따른다.
서브유닛 백신 면역원은 동일한 준비단계로 결합될 수 있으며 하나, 두 개 세 개 이상의 다른 서브유닛 백신 면역원과 함께 보존될 수 있다.
독소(Toxoids)
본 발명은 독소에도 적용될 수 있다. 독소는 톡신(toxin)이다. 예를 들면, 병원균, 동물 또는 식물에서 유래하고 면역원성이나 표적에 독성을 제거하기 위하여 불활성(즉 유전자변이, 화학물질 처리 또는 다른 부분에 접합) 된다. 톡신은 예를 들면, 단백질, 지방단백질, 다당류, 지질다당류 또는 당단백질일 수 있다. 독소는 그러므로 엔도톡신 또는 엑소톡신일 수 있다.
독소는 박테리아 톡신 즉, 파상풍 독소, 디프테리아 독소, 백일해 독소, 보툴리누스 독소, C.difficile 독소, 콜레라 독소, 시가현의 독소, 탄저균 독소, 박테리아 cytolysins 또는 pneumolysin 및 그의 단편 또는 유도체에서 파생되는 독소일 수 있다. 그러므로 독소는 파상풍 독소, 디프테리아의 독소 또는 백일해 독소일 수 있다. 독소가 유도될 수 있는 다른 독소는 동물 또는 식물 예를 들어 Crotalis atrox 같은 것에서 분리되는 포이즌을 포함한다. 전형적으로, 독소는 보톨리누스 독 또는 탄저균 독소에서 파생된다. 예를 들어, 보톨리누스 독은 세로타입 A, B, C, D, E, F 또는 G.의 클로스트리디움 보톨에서 파생 될 수 있다. 보톨리누스 독에서 파생된 백신 면역원은 하나 이상의 다른 백신과 함께 (즉, A, B와 E 같은 보툴리눔 세로타입 A, B, C, D, E, F 또는 G 에서 파생된 면역원의 결합) 준비되고 보존될 수 있다.
탄저균 독소는 Bacillu anthracis의 변종에서 파생 될 수 있다. 독소는 하나 이상의 탄저균 독소 구성 성분, 또는 그 구성 성분 즉, 보호 항원(PA), 부종 계수(EF) 및 치명적 요소(LF)의 유도체를 포함할 수 있다. 일반적으로 탄저균 독소에서 파생 된 독소는 보호 항원 (PA)으로 구성되어 있다.
독소는 독소 백신으로 사용하기 위해, 융합 단백질 같은 예를 들어, 다른 잔기에 복합 될 수 있다. 접합독소에 적절한 잔기는 독소의 정제(히스티딘 태그) 를 돕거나 또는 표적에 있어 독소를 감소시키는 물질을 포함한다. 또한, 독소는 항원에 붙어 면역성을 증가시키므로 아쥬반트 같은 역할을 할 수 있다. 예를 들어, Haemophilus 인플루엔자 B 다당류는 diptheria 독소와 결합할 수 있다.
백신 면역원은 하나, 두 개 세 개 이상의 백신 면역원과 같이 정제되어 결합하여 보존될 수 있다. 예를 들면, 디프테리아 독소는 파상풍 독소 및 백일해 백신 (DPT)에 보존될 수 있다. 디프테리아 독소는 단지 파상풍 독소 (DT)과 보존될 수 있거나 또는 디프테리아 독소는 디프테리아 독소, 파상풍독소 및 백일해 (DTaP)와 함께 보존될 수 있다.
독소 준비를 위한 기술은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 독소 유전자는 클로닝될 수 있고 적절한 숙주 세포에서 발현될 수 있다. 독소 생성물은 이때 정제되어 화학적 독소 즉, 포르말린이나 글루타알데히드로 변환될 수 있다. 또한, 독소 유전자는 가공될 수 있으며 하나 이상의 아미노산의 첨가, 삭제 및/또는 치환에 의해 독소 감소 또는 무독성을 갖는 독소를 코딩한다. 이렇게 변형된 독소는 적절한 숙주 세포 내에서 발현될 수 있으며 분리된다. 독소 유전자의 독소는 독소 유전자 또는 그의 단편이 다른 잔기(즉 다당류 또는 폴리펩타이드)에 접합하여 불활성화될 수도 있다.
접합 백신 면역원(Conjugate vaccine immunogens)
접합 백신 면역원은 항원(즉 다당류 또는 다른 헵탄)이 캐리어 잔기(펩타이드, 폴리펩타이드, 지방 단백질, 당 단백질, mucoprotein 또는 immunostimulatory 유도체 또는 그의 단편)에 접합된 것으로 항원의 면역성을 자극한다. 예를 들면, 접합 백신 면역원은 재조합 단백질, 재조합 지방 단백질 또는 재조합 당 단백질이 관심 면역원(예를 들어, 다당류)에 접합될 수 있다.
접합 백신 면역원은 폐렴구균, Haemophilus 인플루엔자, 수막염(변종 A, B, C, X, Y 및 W135) 또는 폐렴 변종에 대해 백신으로써 이용될 수 있다. 예를 들면, 백신은 heptavalent Pneumococcal CRM197 Conjugate Vaccine (PCV7), an MCV-4 또는 Haemophilus influenzae type b (Hib) vaccine일 수 있다.
접합 백신 면역원은 하나, 두 개 세 개 이상의 다른 접합 백신 면역원과 함께 준비되어 결합되고 보존될 수 있다.
접합 다당류-단백질 접합체의 준비 단계는 본 발명이 속한 기술 분야에 잘 알려져 있다. 예를 들면, 접합은 연결기(즉 B-프로피온아미도, 나이트로페닐-에틸아민, 할로알킬 할로겐, glycosidic 연계) 를 통해 생길 수 있다.
폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine)
PEI는 - (CH2-CH2-NH)- 로 표시되는 화학 단위가 반복되는 특성을 갖는 지방족 폴리아민(polyamine)이다. 여기서 PEI에 대한 참조는 폴리에틸렌이민 단일중합체(homopolymer) 또는 공중합체(copolymer)를 포함한다. 폴리에틸렌이민 공중합체는 랜덤 또는 블록(block) 공중합체 일 수 있다. 예를 들어, PEI는 폴리에틸렌이민의 공중합체 및 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol ,PEG) 같은 다른 고분자를 구성 할 수 있다. 폴리에틸렌이민은 선형 또는 분지형일 수 있다.
PEI에 대한 참조는 또한 폴리에틸렌이민의 유도체를 포함한다. 폴리에틸렌이민은 다양한 위치에서 질소 원자를 포함하다. 질소 원자는 터미널 아미노산 그룹 즉, R-NH2, 및 고분자 구조 내 알킬 또는 알킬렌 그룹을 방해하는 그룹 같은 내부 그룹 즉, R-N(H)-R', 및 폴리머 분지점의 교차로 즉, R-N(-R')-R"에 존재한다. 여기서 R, R'및 R"는 예를 들면 알킬렌 그룹일 수 있다. 알킬 또는 아릴 그룹은 수소 원자에 추가 또는 수소 원자 대신하여 질소 센터에 연결될 수 있다. 이러한 알킬 및 아릴 그룹은 치환 가능 또는 치환 불가일 수 있다. 알킬 그룹은 전형적으로 C1-C4 알킬 그룹 즉, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 섹부틸(sec.butyl) 또는 털트부틸(tert.butyl)이다. 알릴 그룹은 전형적으로 페닐이다.
PEI는 폴리에틸렌 글리콜 같은 다양한 다른 고분자에 공유결합으로 연결된 폴리에틸렌이민일 수 있다. PEI의 다른 변형된 버전은 생성되고 일부는 상업적으로 사용하고 있다: 분지형 PEI 25 kDa, jetPEI®, LMW-PEI 5.4 kDa, Pseudodendrimeric PEI, PEI-SS-PEI, PEI-SS-PEG, PEI-g-PEG, PEG-co-PEI, PEG-g-PEI, PEI-co-L lactamide-co-succinamide, PEI-co-N-(2-hydroxyethyl-ethylene imine), PEI-co-N-(2-hydroxypropyl) methacrylamide, PEI-g-PCL-block-PEG, PEI-SS-PHMPA, PEI-g-dextran 10 000 및 PEI-g-transferrin-PEG, Pluronic85®/Pluronic123®-g-PEI. PEI는 펄메틸레이티드 폴리에틸렌이민(permethylated polyethyleneimine) 또는 폴리에틸렌이민-에탄설포닉 에시드(polyethyleneimine - ethanesulfonic acid) 일 수 있다.
PEI는 300Da 내지 800kDa 의 넓은 수평균분자량(number-average molar mass, Mn)의 범위 내에서 사용가능하다. 바람직하게는, 수평균분자량은 300 내지 2000Da, 500 내지 1500Da, 1000 내지 1500Da, 10 내지 100kDa, 20 내지 100kDa, 30 내지 100kDa, 40 내지 100kDa, 50 내지 100kDa, 60 내지 100kDa, 50 내지 70kDa 또는 55 내지 65kDa이다. 상대적으로 높은 PEI의 Mn은 약 60kDa 또는 상대적으로 낮은 PEI의 Mn은 1200Da이 적합하다.
바람직하게는, PEI의 중량평균분자량(weight-average molecular mass,MW)은 500Da내지 1000kDa 이다. 가장 바람직하게, PEI의 MW는 500Da 내지 2000Da, 1000Da 내지 1500Da, 또는 1 내지 1000kDa, 100 내지 1000kDa, 250 내지 1000kDa, 500 내지 1000kDa, 600 내지 1000kDa, 750 내지 1000kDa, 600 내지 800kDa, 700 내지 800kDa이다. 상대적으로 높은 PEI의 MW는 약 750kDa 또는 상대적으로 낮은 PEI의 MW는 약 1300Da이 적합하다.
PEI의 중량평균분자량 및 수평균분자량은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 방법에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, MW는 빛의 산란, 작은 각도 중성자 산란 (small angle neutron scattering, SANS), X-선 산란 또는 침강 속도에 의해 결정 될 수 있다. Mn은 예를 들면 겔 침투 크로마토 그래피, 점도측정법(마크 Houwink 방정식) 및 증기 압력 osometry 또는 최종 그룹 적정 같은 colligative 방법에 의해 결정될 수 있다.
PEI의 다양한 형태가 상업적으로 사용가능하다(시그마, 알드리치). 예를 들어, Mn이 약 60kDa 및 MW가 약 750kDa을 갖는 (본 발명에서 사용된) 분지형이며 상대적으로 높은 분자량의 PEI는 상업적으로 사용가능하다(Sigma P3143). 이 PEI는 하기의 화학식으로 표현될 수 있다:
Figure 112017077878773-pat00004
본 발명에 사용된 상대적으로 낮은 분자량 즉, 1300Da의 Mw 및 1200Da의 Mn 을 갖는 PEI 또한 상업적으로 사용가능하다(Aldrich 482595).
화학식(Ⅰ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에르테르 화합물 및 화학식(Ⅱ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에르테르 화합물
화학식(Ⅰ)과 화학식(Ⅱ) 화합물은 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에르테르로써 존재할 수 있다.
전형적으로 염은 생리학적으로 허용가능한 산을 포함함으로 염산 또는 황산과 같은 무기산을 가지고 형성되거나 시트르산(citric acid), 타르타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 말레산(maleic acid), 만델산(mandelic acid), 푸마르산 (fumaric acid) 또는 메탄술폰산(methanesulphonic acid) 같은 유기산을 가지고 형성된 염을 포함한다. 염산 염이 바람직하다.
전형적으로 에스테르는 C1-6 알킬 에스테르, 바람직하게는 C1-4 알킬 에스테르이다. 그러므로 에스테르는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 또는 터셔리-부틸 에스테르일 수 있다. 에틸 에스테르가 바람직하다.
본 발명에서 사용한 대로, C1-6 알킬 그룹은 바람직하게는 C1-4 알킬 그룹이다. 바람직한 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 및 터셔리-부틸에서 선택된다. 메틸 및 에틸이 특히 바람직하다.
의심의 소지를 없애기 위하여, 화학식(Ⅰ)과 (Ⅱ) 화합물의 정의는 또한 카복시산 음이온이 -COOH가 되기 위해 양자가 더해지고 암모늄 또는 설포늄 양이온이 약학적으로 허용가능한 음이온과 연관이 되는 화합물을 포함한다. 나아가, 의심의 소지를 없애기 위해 상기에서 정의된 화합물은 토토머형(tautomeric form) 또는 거울상이성질체형(enantinomeric form)으로 사용될 수 있다.
화학식(Ⅰ)의 화합물들
전형적으로 R1은 수소 또는 C1-6 알킬을 나타내고 R4는 수소를 나타낸다. 전형적으로 R2는 수소 또는 C1-6 알킬을 나타낸다. 바람직하게는, R1은 수소 또는 C1-6 알킬을 나타내고, R4는 수소를 나타내고 R2는 수소 또는 C1-6 알킬을 나타낸다. 보다 바람직하게 R1은 수소 또는 C1-6 알킬을 나타내고, R4는 수소를 나타내고 R2는 C1-6 알킬을 나타낸다.
바람직하게는, 화학식(Ⅰ)의 화합물은 N-C1-6 알킬-, N,N-디(C1-6 알킬)- 또는 N,N,N-트리(C1-6 알킬)-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이며, 보다 바람직하게는 N,N-디(C1-6 알킬)- 또는 N,N,N-트리(C1-6 알킬)-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다. 알킬 그룹은 전형적으로 C1-4 알킬 그룹이다. 바람직한 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 및 터셔리-부틸에서 선택된다. 메틸 및 알킬이 특히 바람직하다.
화학식(Ⅰ)의 바람직한 화합물은 N-메틸글리신, N,N-디메틸글리신 또는 N,N,N-트리메틸글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다. N-메틸글리신은 또한 사르코신(sarcosine)으로 불린다. N,N-디메틸글리신은 또한 디메틸글리신(dimethylglycine, DMG) 또는 2-(디메틸아미노)-아세트산으로 칭한다. N,N,N-트리메틸글리신은 트리메틸글리신(trimethylglycine, TMG)으로 칭한다.
또한, 화학식(Ⅰ)의 화합물은 전형적으로 화학식(ⅠA)의 글리신 유도체 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다:
Figure 112017077878773-pat00005
여기서 R5와 R6는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타낸다. 예를 들면 메틸 또는 에틸과 같은 C1-4 알킬이다; 그리고 R7은 C1-6 알킬을 나타낸다. 예를 들면 메틸 또는 에틸 또는 -(CH2)2- 5NHC(O)(CH2)5 - 15CH3과 같은 C1-4 알킬이다. 화학식(ⅠA)의 바람직한 화합물은 트리메틸글리신(TMG)와 코카미도프로필 베타인(cocamidopropyl betaine, CAPB) 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다. 트리메틸글리신이 바람직하다.
또한, 화학식(Ⅰ)의 화합물은 전형적으로 화학식(ⅠB)의 프롤린 유도체 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다:
Figure 112017077878773-pat00006
여기서 R8와 R9는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타낸다. 예를 들면 메틸 또는 에틸과 같은 C1-4 알킬이다. 바람직하게는 화학식(ⅠB)의 화합물은 S-프롤린 유도체이다. 바람직하게는 R8와 R9 모두 메틸을 나타낸다; 이 화합물은 프롤린 베타인(proline betaine)으로 알려져 있다. S-프롤린 베타인 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르가 특히 바람직하다:
Figure 112017077878773-pat00007
화학식(ⅠA)의 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르가 바람직하다.
바람직하게는, 화학식(Ⅰ)의 화합물은 N,N-디메틸글리신 또는 N,N,N-트리메틸글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다. 보다 바람직하게는, 화학식(Ⅰ)의 화합물은 N,N-디메틸글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다.
화학식(Ⅱ)의 화합물들
전형적으로 Rc의 카복시산염 및 아민 치환기는 Rc 알킬 부분의 동일한 탄소원자에 부착된다. 전형적으로 Rc는 C2-4 또는 C2-3 알킬 부분이다.
화학식(Ⅱ) 화합물은 전형적으로 화학식(ⅡA)의 설폰 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다:
Figure 112017077878773-pat00008
여기서 Rc와 Rd는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타낸다. 예를 들면 C1-4 알킬이다. 바람직한 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 및 터셔리-부틸에서 선택된다. 메틸 및 에틸은 특히 바람직하다. 바람직한 설폰 화합물은 디메틸설폰(dimethylsulfone, DMSO2)으로도 알려져 있는 메틸설포닐메탄(methylsulfonylmethane, MSM)이다.
화학식(Ⅱ) 화합물은 전형적으로 화학식(ⅡB) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다:
Figure 112017077878773-pat00009
여기서 Re와 Rf는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타낸다. 예를 들면 메틸 또는 에틸 같은 C1-4 알킬이다. 그리고 Rg는 카복시산염 음이온 및 아민(-NH2) 부분으로 치환된 C1-6 알킬을 나타낸다. 예를 들면 메틸 또는 에틸 같은 C1-4 알킬이다. 바람직하게는 카복시산염 및 아민 치환기는 동인한 탄소원자에 부착된다. 화학식(Ⅱ)의 바람직한 화합물은 S-메틸-L-메티오닌(S-methyl-L-methionine, SMM) 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 및 에스테르이다.
글리신 유도체(Glycine derivatives)
부형제는 N-알킬-, N,N-디알킬- 또는 N,N,N-트리알킬-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르일 수 있다. 전형적으로 알킬 그룹은 C1-4 알킬 그룹 같은 C1-6 알킬 그룹이다, 바람직한 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 및 터셔리-부틸에서 선택된다. 메틸 및 에틸이 특히 바람직하다.
본 발명에서 사용하기 바람직한 글리신 유도체는 N-메틸글리신, N,N-디메틸글리신, N,N,N-트리메틸글리신 및 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르이다. N-메틸-글리신은 또한 살코신(sarcosine)이라 칭한다. N,N-디메틸글리신은 또한 디메틸글리신(dimethylglycine, DMG) 또는 2-(디메틸아미노)-아세트산으로 칭한다. N,N,N-트리메틸글리신은 짧게는 트리메틸글리신(trimethylglycine, TMG)이라 칭하고 상기에서 베타인 화합물로 언급되었다.
염은 전형적으로 생리학적으로 허용가능한 산(acid)을 포함함으로 염산 또는 황산과 같은 무기산을 가지고 형성되거나 시트르산(citric acid), 타르타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 말레산(maleic acid), 만델산(mandelic acid), 푸마르산 (fumaric acid) 또는 메탄술폰산(methanesulphonic acid) 같은 유기산을 가지고 형성된 염을 포함한다. 염산 염이 바람직하다.
에스테르는 전형적으로 C1-6 알킬 에스테르, 바람직하게는 C1-4 알킬 에스테르이다. 그러므로 에스테르는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 또는 터셔리-부틸 에스테르일 수 있다. 에틸 에스테르가 바람직하다.
N-알킬화된 글리신 유도체와 설폰 화합물을 포함하는 용액
1. N-알킬화된(N-alkylated) 글리신 유도체
N-알킬화된(N-alkylated) 글리신 유도체는 N-(C1-6 알킬)-, N,N-디(C1-6 알킬)- 또는 N,N,N-트리(C1-6 알킬)-글리신이다. 알킬 그룹은 전형적으로는 C1-4 알킬 그룹이다. 바람직한 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 또는 터셔리-부틸로부터 선택될 수 있다. 메틸 에틸은 특히 바람직하다.
본 발명에서 사용하기 바람직한 글리신 유도체는 N-메틸글리신, N,N-디메틸글리신, N,N,N-트리메틸글리신이다. N-메틸-글리신은 또한 살코신(sarcosine)이라 칭한다. N,N-디메틸글리신은 또한 디메틸글리신(dimethylglycine, DMG) 또는 2-(디메틸아미노)-아세트산으로 칭한다. N,N,N-트리메틸글리신은 트리메틸글리신(trimethylglycine, TMG)으로 칭한다.
생리학적으로 허용가능한 N-알킬화된 글리신 유도체의 염 또는 에스테르가 적용될 수 있다. 그러므로:
- 염은 전형적으로 생리학적으로 허용가능한 산(acid)을 포함함으로 염산 또는 황산과 같은 무기산을 가지고 형성되거나 시트르산(citric acid), 타르타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 말레산(maleic acid), 만델산(mandelic acid), 푸마르산 (fumaric acid) 또는 메탄술폰산(methanesulphonic acid) 같은 유기산을 가지고 형성된 염을 포함한다. 염산 염이 바람직하다.
- 에스테르는 전형적으로 C1-6 알킬 에스테르, 바람직하게는 C1-4 알킬 에스테르이다. 그러므로 에스테르는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 또는 터셔리-부틸 에스테르일 수 있다. 에틸 에스테르가 바람직하다.
2. 설폰 화합물
설폰 화합물은 화학식(ⅡC)의 화합물이다:
Figure 112017077878773-pat00010
여기서 Ra 및 Rb는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타내며 예를 들면 C1 -4 알킬이 있다. 바람직한 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 또는 터셔리-부틸로부터 선택될 수 있다. 메틸 에틸은 특히 바람직하다. 바람직한 설폰 화합물은 디멜설폰(dimethylsulfone, DMSO2)으로도 알려져 있는 메틸설포닐메탄(methylsulfonylmethane, MSM)이다.
당(Sugars)
본 발명에서 사용하기 적합한 당은 글루코스(glucose), 프럭토스(fructose), 글리세르알데히드(glyceraldehyde), 락토오스(lactose), 아라비노스(arabinose) 및
말토오스(maltose) 같은 환원당; 및 바람직하게는 수크로스(sucrose) 및 라피노스(raffinose) 같은 비환원당을 포함한다. 당은 단당류, 이당류, 삼당류 또는 다른 올리고당이 될 수 있다. "당"은 당알코올(sugar alcohol)을 포함한다.
갈락토스(galactose) 및 만노오스(mannose) 같은 단당류; 수크로스, 락토오스 및 말토오스 같은 이당류; 라피노스 같은 삼당류; 및 스타키오스(stachyose) 같은 사당류가 예상된다. 트레할로스(trehalose), 움벨리페로스(umbelliferose), 베르바스코스(verbascose), 이소말토오스(isomaltose), 셀로비오스(cellobiose), 말튜로오스(maltulose), 튜라노스(turanose), 멜레치토오스(melezitose) 및 멜리비오스(melibiose) 또한 본 발명에 사용하기 적합하다. 적합한 당알코올은 만니톨(mannitol)이다.
바이러스 입자 활성의 보존은 둘 이상의 당이 부형제로 사용될 때 특히 효과적이다. 화학식 (Ⅰ) 의 화합물 또는 생리학적으로 허용되는 그의 염 또는 에스테르 또는 화학식 (Ⅱ)의 화합물 또는 생리학적으로 허용되는 그의 염 또는 에스테르로 이루어진 냉동 또는 건조시 보존하기 위한 수성 서스펜스 또는 수용액을 냉동건조 또는 스프레이 건조하는 것을 포함하는 보존 방법을 제공한다. 이때, 두 개, 세 개 또는 네 개의 당이 사용될 수 있다. 바람직하게는 수크로스 및 라피노스 두 개의 당이 사용된다. 또 본 발명의 바이러스 입자가 백신으로 사용되는 경우 보존 화합물로서 이들 부형재 외에도 항산화, 윤활제 및 바인더 등 방부제와 첨가제가 포함될 수 있다. 수크로스는 글루코스 및 프럭토스의 이당류이다. 라피노스는 갈락토스, 프럭토스 및 글루코스로 구성된 삼당류이다.
수성 용매(Aqueous Solvent)
수성 용매는 전형적으로 물이다. 주사(injection)하기 위해서는 물과 같은 순수한 물이 전형적으로 사용된다. 또한, 생리 식염수도 사용될 수 있다.
기타 구성 요소
수용액은 버퍼일 수 있다. 인산염 버퍼 같은 모든 생리학적으로 허용가능한 적절한 버퍼는 사용될 수 있다. 일반적으로 산도(pH)는 4 내지 9일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 8 및 특히 약 pH 6.5 내지 7.5 이다. 정확한 pH는 예를 들면, 바이러스 입자 또는 비감염성 바이러스를 포함하는 수용액 내의 안정성에 따라 달라질 것이다.
안정성을 위해, 본 발명의 용액은 미생물의 오염 및 성장으로부터 보호되어야 한다. 그러므로 보존제는 예를 들면 0.001 내지 1 중량%로 존재할 수 있다. 제제에 사용될 수 있는 약제학적으로 허용 가능한 항미생물 에이전트의 예로는 하기를 포함한다:
- quaternary 암모늄 화합물 (즉 benzalkonium 염화물, benzethonium 염화물, cetrimide 및 cetylpyridinium 염화물);
- 수은 에이전트 (즉 phenylmercuric 질산염, phenylmercuric 아세테이트 및 thimerosal);
- 알코올 에이전트 (즉 chlorobutanol, 페닐 알코올과 벤질 알코올);
- 항균 에스테르 (즉 파라 hydroxybenzoic 산의 에스테르);
- disodium edentate (EDTA) 같은 킬레이팅 에이전트; 및
- chlorhexidine, chlorocresol, sorbic 산과 그의 염 및 polymyxin 같은 다른 항미생물 에이전트.
삼투성 조절제의 존재는 체액과 등장성을 유지하는 경우 환자에게 투여시 irritancy의 수준을 감소시킬 수 있다. 적절한 삼투성 조절제로는 나트륨 염화물, 덱스트로오스 및 염화칼슘이다. 삼투성 조절제는 이런 기능을 달성하기 위해 충분한 양이 바람직하게 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 삼투성 조절제는 0.1 내지 10중량% 로 존재한다.
co-solubilising 에이전트 및 아쥬반트(adjuvants) 같은 다른 첨가물 또한 존재할 수 있다. 본 발명의 용액이 백신으로 사용되는 경우 아쥬반트는 전형적으로 존재한다. 아쥬반트는 백신 및/또는 체액 및 세포 면역 반응을 효력을 증가시키기 위해 사용된다.
적절한 아쥬반트는 하기를 포함하나 여기에만 한정하지 않는다: 미네랄 염 (예를 들어, alumuninium 수산화 ( "alum"), 알루미늄 인산염, 인산 칼슘), 미립자 아쥬반트 (예를 들어, virosomes, ISCOMS (사포닌과 지질의 복합 구조)), 미생물 유도체(예를 들어, MPL (monophosphoryl lipid A), CPG 모티프, flagellin 같은 TLR adjuvants을 포함하는 변현된 독소), 식물 유도체 (예를 들어, 사포닌 (QS-21)) 및 내생 면역자극 아쥬반트(예를 들어, 사이토카인 및 백신의 효과를 향상시키기 위해 면역자극 에이전트 역할을 하는 다른 물질).
본 발명의 용액 준비
본 발명의 용액은 선택한 수성 용매의 편리한 순서에 따라 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드 및 기타 성분을 혼합하여 준비할 수 있다. 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드는 단위투여량 같은 필요한 양만큼 제공된다. 그러므로 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드의 약제학적으로 효과적인 양은 용액상태로 제공될 수 있다.
일반적으로, 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드 준비는 부형제(들)와 선택적으로 하나 이상의 당으로 이루어진 수용액과 혼합된다. 상기 용액의 구성 요소는 멸균된 환경에서 혼합될 수 있다. 또는, 상기 용액의 구성 요소는 먼저 혼합되고 난 후 멸균될 수 있다. 예를 들면, 부형제(들) 및/또는 선택한 당은 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드의 제조하는 동안 첨가될 수 있으므로, 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드는 최종 생성물에서 뿐만 아니라 제조하는 동안 멸균된다. 그러나 경우에 따라서는, 부형제(들) 및/또는 선택한 당은 최종 생성물 제제 전 정제 단계에서 제거하는 것이 바람직할 수 있다.
바이러스 입자 또는 폴리펩타이드와 혼합된 용액은 버퍼링 되거나 또는 용액이 바이러스 입자와 혼합된 후 버퍼링 될 수 있다. 그것은 HEPES, 인산 버퍼, 트리스 버퍼 또는 순수한 물 용액일 수 있다. pH는 원하는대로 조정될 수 있다. 전형적으로, 용액은 pH 4 내지 9일 수 있고, 바람직하게는 5 내지 8 이고 특히 약 pH 6.5 내지 7.5 이다.
부형제 및 선택적으로 하나 이상의 당은 필요한 저장 안정성 용액을 제공하는 농도로 존재한다. 부형제는 여기에 정의된 본 발명의 부형제일 수 있다. 적절한 농도는 통상의 실험방법에 의해 결정될 수 있고 최적화될 수 있다. 특별한 경우에 사용되는 농도는 하기를 포함한 다양한 요인에 따라 달라질 것이다:
- 특정 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드;
- 사용되는 부형제;
- 하나 이상의 당이 존재하고 있는지, 있다면 그 각 당의 정체성.
부형제와 당은 상승작용을 갖는 양(amount)으로 존재할 수 있다. 예를 들면, 상승작용은 (a) MSM 및 라피노스 같은 설폰, 및 (b) DMG 및 수크로스 같은 N,N-디알킬글리신 사이에서 일어날 수 있다. 적절한 농도는 통상의 실험방법에 의해 결정될 수 있고 최적화될 수 있다.
그러나 통상적인 관점에서, PEI 농도는 Mn에 기초하여 20μM 이하 또는 바람직하게는 15μM 이하의 범위이다. PEI 농도는 Mw에 기초하여서는 10μM 이하일 수 있다. 그런 PEI 농도는 생물학적 활성을 보존하는데는 특히 효과적이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, PEI 농도는 Mn에 기초하여 5μM 미만,
500nM 미만, 400nM 미만, 300nM 미만, 200nM 미만, 100nM 미만, 40nM 이하, 25nM 이하, 10nM 이하, 5nM 이하, 1nM 이하, 0.5nM 이하, 0.25nM 이하, 0.1nM 미만, 0.075nM 미만, 0.05nM 미만, 0.025nM 미만 또는 0.0025nM 미만의 농도로 제공된다. 전형적으로 Mn에 기초한 PEI 농도는 0.0025nM 이상, 0.025nM 이상, 또는 0.1nM 이상이다. Mn에 기초한 적절한 PEI 농도는 0.0025nM 내지 5 μM, 또는 0.025 내지 200nM이다. 또한 바람직한 농도 범위는 0.1nM 내지 5μM 및 0.1nM 내지 200nM 니다.
바람직하게는, Mw에 기초한 PEI 농도는 5μM 미만, 1μM 미만, 500nM 미만, 400nM 미만, 300nM 미만, 200nM 미만, 0.1μM 미만, 0.01μM 미만, 5nM 미만, 4nM 미만, 2nM 미만, 1nM 미만, 0.5nM 미만, 0.25nM 미만, 0.1nM 미만, 0.05nM 미만, 0.02nM 미만, 0.002nM 미만 또는 0.1nM 미만이다. 전형적으로 Mw에 기초한 PEI 농도는 0.00001nM 이상, 0.001nM 이상 또는 0.01nM 이상이다. Mw에 기초한 적절한 PEI 농도 범위는 0.00001 내지 20nM, 0.0001 내지 20nM 또는 0.0001 내지 5nM이다.
어떤 경우에는 상대적으로 높은 분자량 PEI가 상대적으로 낮은 분자량 PEI 보다 낮은 농도에서 효과적이라는 사실이 발견된다. 그러므로:
- 상대적으로 높은 MW PEI가 사용되는, 예를 들어 20 내지 1000kDa의 범위에서, Mw에 기초한 PEI 농도는 0.001 내지 500nM, 또는 0.001 내지 400nM, 또는 0.001내지 300nM, 또는 0.001 내지 200nM, 또는 0.001 내지 100nM, 또는 0.001 내지 50nM, 또는 0.001 내지 5nM이 바람직하다. 상대적으로 낮은 MW PEI가 사용되는, 예를 들어 300Da 내지 10kDa의 범위에서, PEI 농도는 0.0001 내지 10μM이 바람직하다.
- 상대적으로 높은 Mn PEI가 사용되는, 예를 들어 20 내지 1000kDa의 범위에서, Mn에 기초한 PEI 농도는 0.001 내지 500nM, 또는 0.001 내지 400nM, 또는 0.001내지 300nM, 또는 0.001 내지 200nM, 또는 0.001 내지 100nM, 또는 0.001 내지 50nM이 바람직하다. 상대적으로 낮은 Mn PEI가 사용되는, 예를 들어 1Da 내지 10kDa의 범위에서, PEI 농도는 0.0001 내지 10μM이 사용된다.
화학식(Ⅰ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르 및 화학식(Ⅱ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르의 수용액 내 농도는 전형적으로는 0.001M 내지 2.5M 이고 특히 0.01M 내지 2.5M이다. 예를 들면 농도 범위는 0.1M 내지 2.5M 이다. 이용될 화학식(Ⅰ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르 및 화학식(Ⅱ) 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르의 특정 농도는 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드를 포함하는 여러 요소에 따라 달라질 것이다; 이용되는 화학식(Ⅰ)의 특정 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르, 또는 화학식(Ⅱ) 특정 화합물 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르는; 하나 이상의 당이 존재하는지 그리고 그 당(들)의 정체. 그러므로;
- X가 -S(O)2- 을 나타내는 화학식(Ⅱ) 화합물 또는 MSM 같은 화학식(ⅡA) 화합물, 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르 화합물의 농도는 바람직하게는 0.35mM 내지 1M, 3.5mM 내지 0.5M, 0.035M 내지 0.5M 또는 0.035M 내지 0.25M 같은 0.2mM 내지 1M 이다.
- 화학식(Ⅰ) 화합물 또는 화학식(ⅠA) 화합물 또는 TMG 같은 화학식(ⅠB) 화합물, 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르 화합물의 농도는 바람직하게는 0.07M 내지 2M, 0.2M 내지 1.5M, 0.23M 내지 1.5M 또는 0.07M 내지 0.7M 같은 0.01M 내지 2M 이다.
- X가 -S+(Rc)- 을 나타내는 화학식(Ⅱ) 화합물 또는 S-메틸-L-메티오닌 같은 화학식(ⅡB) 화합물, 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르 화합물의 농도는 바람직하게는 0.007M 내지 2M, 0.02M 내지 2M, 0.023M 내지 1.5M 또는 0.07M 내지 1M 같은 0.005M 내지 2M 이다.
N-알킬-, N,N-디알킬- 또는 N,N,N-트리알킬-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르의 수용액 내 농도는 전형적으로 0.1mM 내지 3M 또는 1mM 내지 2M의 범위이다. 상기 농도는 1mM 내지 1.5M 또는 5mM 내지 1M 일 수 있다. 바람직한 농도는 7mM 내지 1.5M 또는 0.07M 내지 0.7M이다. 이용할 N-알킬-, N,N-디알킬- 또는 N,N,N-트리알킬-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르의 특정 농도는 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드를 포함하는 수많은 요소에 따라 달라질 것이다; 하나 이상의 당이 이용되는지, 이용된다면, 이용되는 당의 특정 종류. 그러므로:
- 당이 존재하지 않을 때 N-알킬-, N,N-디알킬- 또는 N,N,N-트리알킬-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르의 바람직한 농도는 5mM 내지 1.5M 또는 7mM 내지 1M 또는 내지 0.7M 이다. 보다 바람직한 농도는 0.023M 내지 0.7M, 또는 약 0.07M의 0.07M 내지 0.7M 이다.
- 하나 이상의 당이 존재할 때 N-알킬-, N,N-디알킬- 또는 N,N,N-트리알킬-글리신 또는 생리학적으로 허용가능한 그의 염 또는 에스테르의 바람직한 농도는 전형적으로 낮고 1mM 내지 1M 또는 5mM 내지 1M의 범위이다. 보다 바람직한 농도는 약 0.007M의 0.007M 내지 0.7M 이다.
용액이 N-알킬화된 글리신 유도체 또는 그의 염 또는 에스테르, 화학식(ⅡC)의 설폰 화합물 및 선택적으로 하나 이상의 당을 포함할 때, 구성 요소들은 저장 안정성 용액을 제공하기 위한 농도로 존재한다. 적절한 농도는 통상의 실험방법을 통해 결정될 수 있고 최적화될 수 있다. 그러므로, N-알킬화된 글리신 유도체 또는 그의 염 또는 에스테르 및 화학식(ⅡC)의 설폰 화합물은 상승작용을 나타낼 수 있는 양으로 존재할 수 있다. 특별한 경우에 사용되는 농도는 하기를 포함한 다양한 요인에 따라 달라질 것이다:
- 안정화되는 특정 바이러스 입자;
- 사용되는 부형제;
- 하나 이상의 당이 존재하고 있는지, 있다면 그 각 당의 정체.
특히:
- 건조를 위한 수용액 내 N-알킬화된 글리신 유도체 또는 그의 염 또는 에스테르의 농도는 전형적으로 0.1mM 내지 3M 또는 1mM 내지 2M 범위이다. 상기 농도는 1mM 내지 1.5M 또는 5mM 내지 1M이다. 바람직한 농도는 are 7mM 내지 1.5M, 0.07M 내지 0.7M, 0.1M 내지 1.5M 또는 0.5M 내지 1.25M 및/또는
- 건조를 위한 수용액 내 화학식(ⅡC) 설폰 화합물의 농도는 전형적으로 0.35mM 내지 1M, 3.5mM 내지 0.5M, 0.035M 내지 0.5M 또는 0.035M 내지 0.25M 같은 1mM 내지 3M, 1mM 내지 2M 또는 0.2mM 내지 1M 범위이다. 상기 농도는 0.1M 내지 1.5M 또는 0.5M 내지 1.25M 이다.
본 발명의 용액 내 존재할 때, 당 농도 또는 전체 당 농도는 적어도 0.01M, 전형적으로는 최대 포화상태(saturation)이다. 일반적으로, 당 농도는 적어도 0.1M, 적어도 0.2M 또는 적어도 0.5M 최대 포화상태 즉 실온에서 포화상태 또는 최대 3M, 2.5M 또는 2M 이다. 그러므로 당 농도는 예를 들면, 0.1M 내지 3M 또는 0.2M 내지 2M 범위일 수 있다. 또한, 당 농도 또는 하나 이상의 당이 존재하는 경우 전체 당 농도는 그러므로 0.08M 내지 3M, 0.15M 내지 2M 또는 0.2M 내지 1M 범위일 수 있다. 적절한 범위는 0.05 내지 1M 일 수 있다.
본 발명의 용액 내 하나 이상의 당이 존재할 때, 그 중 바람직하게 하나의 당은 수크로스이다. 수크로스는 0.05M, 0.1M, 0.25M 또는 0.5M 최대 포화상태 즉 실온에서 포화상태 또는 최대 3M, 2.5M 또는 2M 일 수 있다.
다른 당(들)의 몰 농도(molar concentration)에 대한 수크로스 몰 농도의 비율은 전형적으로 5:1 내지 15:1 같은 1:1 내지 20:1 이다. 두 개의 당이 존재하는 경우 특히 수크로스와라피노스가 존재하는 경우, 수크로스의 몰 농도 비율은 전형적으로 5:1 내지 15:1 같은 1:1 내지 20:1 이고 바람직하게는 약 10:1 이다.
특히 바람직한 용액은 하기 구성 요소를 포함한다:
- 0.8M 내지 1.2M 농도의 수크로스, 예를 들면 약 1M; 0.8M 내지 1.2M 농도의 TMG, 예를 들면 약 1M; 및/또는 200 내지 400 mM 농도의 라피노스, 예를 들면 약 300mM. 전형적으로 이런 용액은 MVA를 포함한다.
- 0.25 내지 1.5M 농도의 수크로스 및/또는 0.1 내지 1000nM 농도의 PEI. 전형적으로 이런 용액은 아데노바이러스를 포함한다.
- 0.25 내지 1.5M 농도의 수크로스, 예를 들면 약 0.85M; 0.1 내지 1000nM 농도의 PEI, 예를 들면 약 0.55nM; 및/또는 최대 500mM 농도의 라피노스, 예를 들면 약 250mM. 전형적으로 이런 용액은 아데노바이러스를 포함한다.
- 0.8M 내지 1.2M 농도의 수크로스, 예를 들면 약 1M; 및/또는 0.75 내지 1.15M 농도의 MSM, 예를 들면 약 0.95M. 이 농도에서 MSM과 수크로스 사이의 상승작용은 증가할 것이다. 전형적으로 이런 용액은 아데노바이러스를 포함한다.
- 0.3M 내지 0.7M 수크로스, 예를 들면 약 0.5M; 0.2 내지 0.6M 농도의 DMG, 예를 들면 약 0.4M; 및/ 또는 200 내지 400mM 농도의 라피노스, 예를 들면 약 275mM. 이 농도에서 DMG와 라피노스 사이의 상승작용은 증가할 것이다. 전형적으로 이런 용액은 아데노바이러스를 포함한다.
본 발명 용액의 pH는 원하는대로 조정될 수 있다. 전형적으로, 용액은 4 내지 9의 pH를 가질 것이고, 바람직하게는 5 내지 8 및 특히 약 pH 6.5 내지 7.5 일 것이다.
본 발명의 용액에는 파이로겐(pyrogen)이 없다. 따라서 상기 용액은 멸균된다. 용액은 멸균 여과기(sterilizing filter)를 통과하면서 멸균될 수 있다. 멸균된 용액은 이때 바이알 같은 용기 내로 도입될 수 있고 밀봉된다. 또한, 상기 용액을 용기 내에 밀봉한 후 오토클레이브(autoclaving)하여 멸균할 수도 있다.
따라서 상기 용액은 밀봉된 바이알, 앰풀, 주사기, 카트리지, 플렉서블 백 또는 유리 병에 제공될 수 있다. 적은 용량 비경구(small volume parenteral, SVP)제는 디스포저블(disposable) 카트리지, 디스포저블 주사기, 바이알, 앰풀 또는 플렉서블 백에 제공될 수 있다. 큰 용량 비경구(large volume parenteral, LVP)제는 바이알, 플렉서블 백, 유리 병 또는 경우에 따라서 디스포저블 주사기에 제공될 수 있다.
바람직하게, 상기 용기들는 비반응 마개(non-reactive stoppers)를 갖는 바이알들이다. 상기 마개는 테플론-코팅된 또는 테플론-페이스된 것일 수 있다. 실리콘 고무 마개 또는 기타 비반응 마개는 고려된다.
카트리지, 주사기, 바이알 또는 앰풀들은 통상 Type I 또는 II 유리, 또는 폴리프로필렌( polypropylene)으로 이루어져 있다. 플레서블 백은 전형적으로 다층의 플라스틱으로 되어있다. 카트리지, 주사기, 및 바이알의 마개 및 셉타(septa)는 통상 탄성재료로 구성된다. 플레서블 백의 인풋(메디캐이션) 및 아웃풋(투입) 부분은 플라스틱 및/또는 탄성재료일 수 있다. 겉포장은 거친 핸들링에 의한 용매 손실 및 유연한 패키징 시스템으로부터 보호하기 위하여 플렉서블 백을 이용할 수 있다.
본 발명의 용액은 용액 내 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드에 따라 원하는 대로 이용할 수 있다. 상기 용액은 주사기 같은 것으로 밀봉된 용기에서 분리하여 적절한 경로를 통해 환자에게 주입될 수 있다. 따라서 상기 용액은 피하주사, 근육주사, 정맥주사 또는 복강내주사로 투입될 수 있다. 용액은 또한 인퓨전으로 투여될 수 있다. 상기 용액은 투여 전 희석될 수 있다.
제조 단계에서 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드의 보존
일부 환경에서, 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드 용액을 제조하는 동안 본 발명의 부형제를 원하는대로 이용할 수 있어, 가공 중 상기 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드는 보존되거나 안정화 된다. 이를 통해 생산율은 증가할 수 있다.
전형적으로, 본 발명 부형제는 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드 용액 내에서 유지될 것이고 그러므로 최종 생성물까지 지속될 것이다. 본 발명 부형제는 최종 생성물에 있는 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드의 안정화를 유지할 것이므로 바람직하다.
또한, 본 발명의 부형제는 바람직하게는 정제 단계에서 제거해야하는 경우가 발생할 수 있다. 이런 제거는 크로마토그래피 같은 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 적절한 정제 기술로 수행할 수 있다. 명확한 정제 방법은 사용될 부형제에 따라 달라질 것이고 적절한 기술은 통상의 지식을 가진 자에 의하여 쉽게 선택될 수 있다.
부형제가 제거되면, 바이러스 입자 또는 폴리펩타이드 용액은 전형적으로 바이알 앰풀, 주사기, 카트리지, 플렉서블 백 또는 유리 병 같은 용기에 밀봉된다.
바람직하게 상기 용액은 상기 용기 내로 도입하기 전 예를 들면, 멸균 여과기를 통과하여 멸균된다. 또한, 바람직하게는 멸균된 조건 하에서 제조 및 정제하고, 이를 통한 최종 생성물은 무균(sterile)이다.
본 발명 부형제의 바람직한 농도는 상기 "본 발명의 용액 준비"에 기재해 놓았다. 바람직한 당 농도 또한 상기 "본 발명의 용액 준비"에 기재해 놓았다.
인간 또는 동물에서 채취한 샘플 보존
인간 또는 동물로부터 유래된 샘플은 본 발명의 부형제와 선택적으로 하나 이상의 당에 의해 보존될 수 있다. 인간 또는 동물로부터 채취한 샘플은 종종 분석을 위해 또 다른 장소로 운반된다. 샘플 분해는 전형적으로 운송하는 동안 일어나고, 냉동 또는 냉장하는 동안에도 일어난다. 이는 샘플 분석에 있어 네가티브 또는 부정확한 결과를 초래할 수 있다. 인간 또는 동물에서 채취한 샘플의 용액 내에 본 발명의 부형제와 선택적인 하나 이상의 당의 존재는 전형적으로 상기 샘플을 보존한다.
본 발명은 전형적으로 인간 또는 동물로부터 획득한 샘플에 대해 in vitro 분석을 수행한다. 상기 샘플은 전형적으로 인간 또는 동물의 체액을 포함한다. 상기 샘플은 바람직하게는 신체의 유체로서 혈액, 플라즈마, 혈청, 소변, 뇌척수 또는 관절액이다. 상기 샘플은 가장 바람직하게는 혈액이다. 인간 혈액샘플 같은 인간에서 채취한 샘플은 바람직하다. 상기 샘플은 면봉으로 수행될 수 있다.
인간 또는 동물 유래의 샘플은 감염성 또는 비감염성일 수 있다. 바이러스 입자는 부형제 및 선택적인 하나 이상의 당에 의해 보존될 수 있으므로 본 발명에 따라 보존 혼합물을 포함하는 건조물로 건조된다. 특히 바람직하게 바이러스 입자를 포함하는 감염성 샘플을 보존하였다가 바이러스 존재에 대한 검사를 수행하는 것이다.
인간 또는 동물 유래의 환자의 샘플, 본 발명의 부형제 및 선택적인 하나 이상의 당은 어떤 편리한 순서대로 수용액 내 첨가될 수 있다. 예를 들면:
- 상기 샘플은 부형제와 선택적인 하나 이상의 당으로 이루어진 용액 내 첨가될 수 있거나;
- 상기 샘플, 부형제 및 선택적인 하나 이상의 당은 용액 내 동시에 첨가될수 있거나;
- 상기 부형제 및 선택적인 하나 이상의 당은 상기 샘플의 용액 내로 첨가될 수 있다.
본 발명의 바람직한 부형제 농도는 상기 "본 발명의 용액 준비"에 기재해 놓았다. 바람직한 당 농도 또한 상기 "본 발명의 용액 준비"에 기재해 놓았다.
인간 또는 동물 유래의 샘플, 본 발명의 부형제 및 선택적인 하나 이상의 당을 포함하는 수용액은 전형적으로 냉장고 또는 냉동고에 보관된다. 냉장고 온도는 전형적으로 2 내지 8℃, 바람직하게는 4 내지 6℃, 또는 예를 들어 약 4℃이다. 냉동고 온도는 전형적으로 -10 내지 -80℃, 바람직하게는 -10 내지 -30℃, 예를 들어 약 -20℃이다.
인간 또는 동물 유래의 샘플, 본 발명의 부형제 및 선택적인 하나 이상의 당을 포함하는 수용액은 전형적으로 밀봉된 용기 즉, 바이알, 앰풀, 주사기, 카트리지, 플렉서블 백 또는 유리 병에 보관된다.
보존된 샘플이 분석 장소에 도착하면, 샘플은 전형적으로 부형제 또는 당이 존재하는 경우 사전 제거(prior removal) 없이 분석될 수 있다.
바이러스 입자 보존 측정
바이러스 입자의 보존은 물리적 또는 화학적 분해 및/또는 생물학적 활성 감소에 있어 바이러스 입자의 저항성을 의미한다.
감염성 및/또는 면역원성과 같은 바이러스 활성도 분석법은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있으며, 그 방법으로는 세포 배양을 통한 바이러스의 성장도 조사, 혈액 내 바이러스 특이적인 항체 탐색, 바이러스를 코딩하는 DNA 또는 RNA 탐색 또는 현미경을 사용한 바이러스 입자 관찰들을 포함하나 여기에만 한정하지 않는다.
또한, 바이러스의 존재는 숙주 세포 내에서 형태학적인 변화를 일으키는데 이를 통하여 바이러스 활동의 표시를 측정할 수 있다. 이와 같은 바이러스 감염으로 인한 숙주 세포 내에서의 관찰가능한 변화를 세포병변효과(cytopathic effect)라고 한다. 세포병변효과로는 세포의 라운딩, 디스오리엔테이션, 팽윤 또는 슈링킹(shrinking), 사멸 및 표면에서의 분리가 포함될 수 있다. 대부분의 바이러스는 감염된 세포에서 세포자살(apoptosis, programmed cell death)을 유도하는데, 이는 TUNEL(Terminal uridine deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labelling) 분석법 같은 기술을 사용하여 분석가능하며 또한 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 다른 기술에 의해 분석가능하다.
바이러스는 또한 숙주 세포 유전자의 발현 조절에 영향을 미칠 수 있고 상기 유전자는 바이러스의 존재 여부를 확인하기 위해 분석될 수 있다. 사용되는 기술로는 바이러스 발현 생성물과 효소학적 또는 화학적 반응을 완성하기 위하여 세포 배양에 시약을 첨가하는 것과 관련이 있을 수 있다. 또한, 바이러스 게놈은 바이러스 감염의 확인을 강화하기 위해 변형될 수도 있다. 예를 들면, 바이러스 게놈은 광학현미경, 형광현미경 또는 방사성이미지화(radioimaging)에 의해 쉽게 확인될 수 있는 마커를 발현하기 위하여 유전학적으로 변형될 수 있다. 마커는 녹색형광단백질(Green Fluorescent Protein, GFP) 같은 형광단백질 또는 비색 또는 방사능표지 반응과 관련성 있는 효소일 수 있다. 마커는 또한 대상 세포의 특정 기능을 중단 또는 억제하는 유전자 산물일 수 있다.
플라그-포밍 유닛(plaque-forming units) 분석법은 바이러스 감염을 조사하거나 바이러스 역가를 표시하는데 사용될 수 있다. 상기 분석법에서, 적절한 숙주 세포는 플라스틱 병이나 디쉬를 단층으로 덮을때까지 평평한 표면에서 자란다. 특정 숙주 세포의 선별은 바이러스의 종류에 따라 달라질 것이다. 적절한 숙주 세포의 예로는 CHO, BHK, MDCK, 10T1/2, WEHI cells, COS, BSC 1, BSC 40, BMT 10, VERO, WI38, MRC5, A549, HT1080, 293, B-50, 3T3, NIH3T3, HepG2, Saos-2, Huh7, HEK293 및 HeLa cells을 포함하나 여기에만 한정되지 않는다. 단층의 숙주 세포는 그때 바이러스 입자에 의해 감염된다. 액체 배지가 반고체 배지로 대체됨으로서, 감염에 의해 생산된 바이러스 입자는 자신의 생성 부위로부터 멀리 이동할 수 없다. 플라그는 바이러스 입자가 세포에 감염되어 복제된 후 그 세포를 죽였을 때 생성된다. 플라그는 세포병변효과를 나타내는 단층의 세포 영역을 나타내는 것으로, 예를 들면 현미경으로 관찰시 다른 세포보다 둥글고 어둡게 나타나거나 눈으로 관찰시 흰 반점으로 나타난다; 플라그 가운데는 바이러스에 의한 용균작용으로 인해 세포가 부족할 수 있다. 새로 복제된 바이러스는 주변 세포를 감염시켜 또 사멸시킨다. 이 단계는 여러번 반복될 수 있다. 세포는 이때 살아있는 세포만 염색하는 염료인 메틸렌 블루로 염색된다. 플라그 내 죽은 세포는 염색되지 않고 배경색 위에 염색되지 않은 영역으로 나타난다.
각 플라그는 하나의 바이러스에 의한 하나의 세포 감염, 복제 및 바이러스의 확산을 나타낸다. 반면, 세포를 죽이지 않는 바이러스는 플라그를 생성할 수 없을 것이다. 플라그는 세포병변효과를 나타내는 단층의 세포 영역을 나타내는 것으로, 예를 들면 현미경으로 관찰시 다른 세포보다 둥글고 어둡게 나타나거나 또는 눈으로 관찰시 흰 반점으로 나타난다; 플라그 가운데는 바이러스에 의한 용균작용으로 인해 세포가 부족할 수 있다. 바이러스 역가 표시는 "플라그-포밍 유닛(plaque-forming units, PFU)"을 측정하여 얻는다. 바이러스 감염의 수준은 본 발명에 따라 보존된 생물학적 물질의 샘플에서 조사될 수 있고 갓 채취한 바이러스 같은 대조군 샘플 또는 본 발명 보존제 혼합물의 첨가없이 건조 및/또는 열변성할 샘플에 비교될 수 있다.
본 발명 바이러스 입자의 일부 유형은 예를 들어 바이러스 단백질, VLPs 또는 일부 불활성 바이러스는 플라그 분석법에 플라그를 형성할 수 있는 능력이 없다. 이 경우, 보존은 다른 방법 즉, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있는 면역원성을 결정하는 방법에 의해 조사될 수 있다. 예를 들면, 항체 또는 세포-매개 숙주 면역 반응을 조사하기 위한 체내 및 체외 분석법은 본 발명이 속한 기술 분야에 잘 알려져 있으며 본 발명에서 사용하기 적합하다. 예를 들어, 항체 기반의 면역반응은 본 발명의 보존된 바이러스 입자를 사용한 면역화 전 후에 대한 동물 모델의 혈청 항체의 양, 결합활성 및 아이소타입 분포를 비교함으로서 측정 가능 할 수 있다.
본 발명의 보존된 바이러스 입자의 용도
본 발명의 용액은 원하는대로 사용될 수 있다. 용액은 밀봉된 용기에서 주사기 같은 것으로 뽑아내어 적절한 경로를 통해 환자에게 주입될 수 있다. 그러므로 용액은 피하주사, 근육주사, 정맥주사 또는 복강내주사에 의해 투여될 수 있다. 용액은 또한 인퓨전(infusion)에 의해 투입될 수 있다. 용액은 투입전 희석되거나 건조되어 본 발명에 따라 보존될 수 있다. 또 본 발명에 따른 보존 백신이나 바이러스 입자 조성물은 주사하거나 스프레이로 점막 조직이나 피부에 붙일 수 있다. 본 발명의 보조제품이나 백신을 예방 또는 치료 목적에 사용할 수 있다.
백신(Vaccines)
본 발명의 용액은 백신으로써 용도를 찾을 수 있다. 예를 들면, 전체 죽은 바이러스, 생존이 감소된 바이러스, 화학적으로 불활성 바이러스, VLPs 또는 라이브 바이러스 벡터를 포함하는 용액은 백신으로 이용하기에 적절하다. 백신으로써 바이러스 입자는 항원으로 이용되거나 바이러스 단백질 같은 항원을 코딩하기 위하여 이용될 수 있다. 이는 바이러스 감염을 포함한 그러나 이에 한정하지 않는 다양한 환경, 바이러스에 의한 독성, 암 및 알러지를 포함한 그러나 이에 한정하지 않는 바이러스 감염 후유증을 치료하거나 예방하기 위한 것이다. 이러한 항원은 숙주의 면역계를 자극하여 체액 및/또는 세포 항원에 특이적인 반응을 나타내는 하나 이상의 에피톱을 포함한다.
본 발명의 백신은 인유두종 바이러스(human papilloma viruses, HPV), HIV, HSV2/HSV1, 인플루엔자 바이러스(influenza virus, 타입 A, B 및 C), 파라인플루엔자 바이러스(para influenza virus), 폴리오 바이러스(polio virus), RSV virus, 리노바이러스(rhinoviruses), 로타바이러스(rotaviruses), A형 간염 바이러스(hepatitis A virus), 노워크 바이러스(norwalk virus), 엔테로바이러스(enteroviruses), 아스트로바이러스(astroviruses), 홍역 바이러스(measles virus), 볼거리 바이러스(mumps virus), 수포대상포진 바이러스(varicella-zoster virus), 사이토메갈로바이러스(cytomegalovirus), 엡스타인바 바이러스(epstein-barr virus), 아데노바이러스(adenoviruses), 풍진 바이러스(rubella virus), human T-cell lymphoma type I virus(HTLV-I), B형 간염 바이러스, (hepatitis B virus, HBV), C형 간염 바이러스(hepatitis C virus, HCV), D형 간염 바이러스(hepatitis D virus), 폭스바이러스(poxvirus) 오르도믹소 바이러스 (orthomyxo virus), 파라믹소 바이러스 (paramyxo virus), 파르보 바이러스 (parvovirus), 피코르노 바이러스 (picornovirus) 및 우두 바이러스(vaccinia virus) 같은 바이러스에 의한 감염을 예방 및 치료하기 위해서 이용될 수 있다. 백신은 또한 수많은 동물 질환 즉, 구제역(세로타입 O, A, C, SAT-1, SAT-2, SAT-3 및 Asia-1을 포함하여), 코로나바이러스, 블루텅, 고양이 백혈병 바이러스(feline leukaemia virus), 조류 인플루엔자(avian influenza), 헨드라 및 니파 바이러스(hendra and nipah virus), 페스티바이러스(pestivirus), 개파보바이러스(canine parvovirus) 및 bovine viral diarrhoea virus 에 대하여 적절한 면역반응을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 실시예에서, 백신은 서브유닛, 공액(conjugate) 또는 다가(multivalent) 백신이다. 본 발명 백신은 하나 이상의 당과 항생제, 어쥬반트 또는 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 백신은 유통 수명을 극대화하기 위해 동결건조 형태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 백신은 두 개 이상의 다른 종류의 바이러스 즉 홍역, 볼거리 및 풍진(예컨대 MMR 백신)에 의한 감염을 치료하기 위하여 이용될 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 백신의 안정성 보존을 측정하기 위하여, 백신의 효력은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 기술을 사용하여 조사될 수 있다. 예를 들면, 세포 또는 체액 면역반응의 발생은 적절한 동물 모델을 사용하여 백신에 대한 항체 생성 및 면역세포반응을 모니터링하여 조사될 수 있다. 면역반응을 야기시키기 위한 백신 샘플 능력은 다른 보존 방법으로 획득한 백신과 비교될 수 있다.
바이러스 벡터(Viral vectors)
바이러스 또는 바이러스 벡터는 본 발명에 따라 비상동(heterologous) 유전자 또는 다른 핵산 시퀀스를 목적 세포에 전달하기 위하여 사용될 수 있다. 적절하게는, 비상동 유전자(즉 이식유전자, transgene)는 단백질 또는 목적 세포 내에서 발현가능한 유전자 산물을 코딩한다. 적절한 이식유전자는 바람직한 리포터 유전자(reporter genes), 치료용 유전자 및 면역원 폴리펩타이드(백신으로 이용하기 위해)를 코딩하는 유전자를 포함한다. 결함이 있는 유전자 발현과 연관성 있는 질환의 치료 및 예방을 위한 접근법인 유전차 치료는 세포 내로 치료용 유전자를 삽입한 후 발현시켜 필요한 단백질을 생산하는 것을 포함한다. 상기 접근법은 손상된 유전자의 교체 또는 바람직하지 않은 유전자의 발현을 억제할 수 있다. 특히, 바이러스 또는 바이러스 벡터는 유전자 치료에서 치료용 이식유전자 또는 면역원 폴리펩타이드를 코딩하는 유전자를 환자에게 전달하기 위하여 이용될 수 있다.
바림직한 실시예에서, 바이러스 입자는 살아있는 바이러스 벡터이다. "살아있는 바이러스 벡터"란 대상 종에 대하여 비병원성 또는 낮은 병원성을 나타내는 살아있는 바이러스 벡터를 의미하며 이는 다른 바이러스 또는 미생물, 리포터 유전자 또는 치료용 단백질에 대한 보호적인 면역반응을 자극하는 항원을 코딩하는 하나 이상의 유전자에 삽입되어 있다. 특히, 핵산은 복제가 가능하고, 삽입된 핵산 시퀀스에 의해 폴리펩타이드를 발현하고 백신의 경우 감염된 숙주 동물에서 면역반응을 유도하는 방식으로 핵산은 바이러스 벡터 내에 도입된다. 실시예에서, 살아있는 바이러스 벡터는 생존이 감소된 바이러스 벡터 즉, 야생형 바이러스보다 덜 악성(질병은 일으키는)으로 변형된 것이다.
잠재적인 백신으로써 재조합 바이러스의 이용은 병원성 생물로부터 얻은 특정 유전자를 비병원성 또는 감쇠된 바이러스의 게놈으로 삽입하는 것을 포함한다. 재조합 바이러스는 이때 특정 진핵 세포를 체내 또는 체외에서 감염시킬 수 있으며 세포는 재조합 단백질을 발현하게 된다.
병원성 생물 유래의 유전자를 코딩하는 시퀀스의 삽입으로 인한 살아있는 바이러스 벡터 백신은 생존이 감소된 백신, 불활성 백신, 서브유닛 또는 DNA 접근방법으로 바람직 할 수 있다. 살아있는 바이러스 벡터의 가장 중요한 안전성의 특징 중 하나는 수신자가 질병 에이전트 자체에 노출 없이 병원성 생물로부터 특정 항원에 대하여 면역원을 가질 수 있는 것이다. 안정성은 비록 비상동 항원을 발현할 수 있음에도 불구하고 숙주에 대하여 감쇠하거나 또는 숙주에서 복제할 수 없는 바이러스 벡터의 선택에 의해 또한 조절된다. 대상 종에 있어 안정성의 내력을 나타내는 백신 종은 추가적인 안정성 특징을 제공한다. 백터가 핵심 유전자를 삭제하고 백신 제조가 세포 내에게 수행되어 누락된 기능을 제공하는 여러 시스템이 개발되어 왔다.
레트로바이러스(retroviral), 렌티바이러스(lentiviral), 헤르페스 바이러스(헤르페스 바이러스), 폭스바이러스, 아데노바이러스 및 아데노-관련 바이러스 벡터 같은 다양한 벡터가 비상동성 유전자를 목적 세포로 도입하기 위하여 이용될 수 있다. 관심 비상동성 유전자는 바이러스 벡터 내로 삽입될 수 있다. 본 발명의 바이러스 벡터는 예를 들면 복제개시점이 있는 바이러스 벡터, 선택적으로 비상동성 유전자의 발현을 위한 프로모터 및 선택적으로 그 프로모터의 조절자를 갖고 있는 바이러스 벡터를 포함한다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서 유용한 아데노바이러스는 E1 및/또는 E3 및/또는 E4 부분이 삭제될 수 있거나 또는 비상동 DNA를 받기 위해 극대화 될 수 있다.
바이러스 벡터는 사이토메갈로바이러스(CMV) 프로모터, SV40 large T antigen 프로모터, 마우스 유방 종양 바이러스 LTR 프로모터(mouse mammary tumour virus LTR promoter), 아데노바이러스 major late promoter(MLP), 마우스 유방 종양 바이러스 LTR 프로모터, SV40 early promoter, 아데노바이러스 major late promoter(MLP) 같은 아데노바이러스 프로모터, HSV 프로모터 (HSV IE 프로모터), HPV upstream regulatory region (URR) 같은 HPV 프로모터 또는 라우스 육종 바이러스 프로모터(rous sarcoma virus promoter) 같은 항시성 프로모터를 포함할 수 있고 이들은 비상동 유전자에 인위적으로 연결된 기타 바이러스 핵산 시퀀스와 함께할 수 있다.
조직-특이적 또는 인듀서블(inducible) 프로모터는 비상동 유전자의 발현을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 또한 프로모터는 발현을 위해 숙주 세포에 맞게 호환될 수 있다.
바이러스 벡터는 또한 인핸서(enhancer) 같은 다른 전사조절인자를 포함할 수 있다. 인핸서는 광범위하게는 시스-액팅 에이전트(cis-acting agent)로 정의되고, 프로모터/유전자 시퀀스에 실질적으로 연결되어 그 유전자 시퀀스의 전사를 증가시킬 것이다. 인핸서는 다른 발현 조절 인자(예를 들어 프로모터)보다 관심 대상이 되는 시퀀스로부터 훨씬 먼 곳에서 기능을 발휘할 수 있고 시퀀스에 대하여 어느 방향으로 위치해도 작동할 것이다. 인핸서는 다양한 바이러스 소스 즉, 폴리오마 바이러스(polyoma virus), BK virus, 사이토메갈로바이러스 (CMV), 아데노바이러스, 시미안 바이러스 40(simian virus 40, SV40), 몰로니 육종 바이러스(Moloney sarcoma virus), 소유두종 바이러스(bovine papilloma virus) 및 로거스 육종 바이러스(Rous sarcoma virus)에서 확인되었다. 적절한 인핸서로는 SV40 early gene enhancer, 로거스 육종 바이러스의 롱 터미널 리핏(long terminal repeat, LTR)에서 유래한 인핸서/프로모터 및 CMV 인트론 A 시퀀스에 포함된 요소 같은 인간 또는 쥐 CMV에서 유래한 요소를 포함한다.
관심 대상의 비상동 유전자를 포함하는 바이러스 벡터는 보관전 본 발명의 방법에 따라 보존될 수 있고 동결 건조 같은 추가 보존 기술 혹은 환자나 숙주 세포에 투입할 수 있는 대상이 될 수 있다.
항바이러스 활성을 나타내는 폴리펩타이드, 사이토카인(예를 들어 TNF-α, IL-6 및 IL-2 같은 인터루킨, 인터페론, GM-CSF 같은 콜로니 자극 인자) 같은 면역조절 분자, 아쥬반트 및 코-스티뮬레이토리 및 액세서리 분자를 코딩하는 핵산은 본 발명의 바이러스 벡터에 포함될 수 있다. 또한 상기 폴리펩타이드는 본 발명의 보존 혼합물 내에 별도로 제공되거나 또는 본 발명 바이러스 백테와 함께 동시에, 순차적으로 또는 개별적으로 제공될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 보존된 바이러스 벡터는 본 발명이 속한 기술 분야에서 알려진 다양한 바이러스 기술을 사용하여 적절한 숙주 세포 내로 도입될 수 있다. 예를 들면, 레트로바이러스, 헤르페스 심플렉스 바이러스 및 아데노바이러스 같은 재조합 바이러스 벡터를 사용한 감염이 있다. 바람직하게는, 관심 유전자를 포함한 본 발명의 보존된 바이러스 벡터는 목표 세포의 바이러스 감염에 의해 조절되어 진다.
바이러스에 기초한 많은 기술들이 포유 세포를 형질전환하기 위해 개발되어왔다.
예를 들면, 선택된 재조합 핵산 분자는 벡터 내로 삽입될 수 있고 본 발명이 속한 기술 분야에서 알려진 방법을 사용하여 레트로바이러스 입자로 패키징 될 수 있다. 재조합 바이러스는 이때 분리되어 in vivo 또는 ex vivo 방식으로 세포 내로 운반될 수 있다. 레트로바이러스 벡터는 몰로니 뮤린 루케미아 바이러스(Moloney murine leukaemia virus, Mo-MLV)에 기초할 수 있다. 레트로바이러스 벡터에서, 하나 이상의 바이러스 유전자(gag, pol 및 env)는 일반적으로 관심 유전자로 대체된다.
많은 아데노바이러스 벡터가 알려져 있다. 알데노바이러스 서브그룹 C 세로타입 2 및 5는 일반적으로 사용되는 벡터이다. 아데노바이러스는 인간 또는 비인간 아데노바이러스일 수 있다. 야생형 아데노바이러스 게놈은 대략 35kb로서 이중 30kb는 외부 DNA로 교체될 수 있다.
조절 작용 및 후기 전사조절에 관여하며 구조 단백질을 코딩하는 네 개의 초기 전사 단위(E1, E2, E3 및 E4)가 있다. 아데노바이러스 벡터는 E1 및/또는 E3 유전자를 불활성화 시킬 수 있다. 결손 유전자(들)은 헬퍼 바이러스, 플라스미드, 또는 헬퍼 세포의 게놈 내로 삽입되어 변환된 형태로 공급될 수 있다. 아데노바이러스 벡터는 E2a 온도 민감성 변이 또는 E4 삭제를 이용할 수 있다. 최소의 아데노바이러스 벡터는 역 터미널 반복(inverted terminal repeats, ITRs) 및 이식유전자 주변의 패키징 시퀀스, 헬퍼 바이러스에 의해 변환되어 제공되는 모든 필요한 바이러스 유전자만을 포함할 수 있다. 적절한 아데노바이러스 벡터로는 Ad4, Ad5, Ad7, Ad11, Ad14, Ad26, Ad35 and Ad36 벡터 및 시미안 아데노바이러스 벡터, 바람직하게는 Ad4, Ad5, Ad7, Ad35 및 Ad36 벡터를 포함한다. Ad5는 가장 많이 사용되고 있다.
바이러스 벡터는 우두 바이러스(vaccinia viruses) 및 fowlpox vaccines 같은 조류 폭스바이러스(avian poxvirus)를 포함하는 폭스 패밀리(pox family) 바이러스로부터 유래할 수 있다. 예를 들면, 변형된 우두 바이러스 앙카라(modified vaccinia virus Ankara, MVA)는 정상적인 인간 조직을 포함한 대부분의 세포 유형에서는 복제하지 않는 우두 바이러스의 일종이다. 그러므로 재조합 MVA 벡터는 본 발명의 폴리펩타이드를 운반하는데 이용될 수 있다.
그외 아데노-관련 바이러스(adeno-associated virus, AAV) 및 헤르페스 심플렉스 바이러스(herpes simplex virus, HSV) 같은 바이러스의 유형 또한 적절한 벡터 시스템을 개발하기 위해 이용될 수 있다.
투여
본 발명에 따라 제조된 용액은 알려져 있는 다양한 경로와 기술을 통해 연구대상 체내(in vivo)로 투여될 수 있다. 용액은 비경구 투여에 적합하다. 예를 들면, 백신은 주입가능한 용액, 서스펜션 또는 유화 형태로 제공될 수 있고 종래의 바늘과 주사기를 사용하여 비경구, 피하, 구두, 표피, 피내, 근육, interarterial, 복강내, 정맥 주사 또는 액체 제트 분사 시스템을 통해 투여될 수 있다. 백신은 피부 및 점막 조직, 예를 들어 nasally, intratrachealy, 장, sublingually, rectally 또는 vaginally에 붙여서 제공하거나 호흡기나 폐에 있어서는 스프레이 형태로 제공될 수 있다.
하기 실시예들은 본 발명을 설명한다.
통계
일부 실시예에서는, 통계 값이 하기와 같이 계산되었다;
R2 = 결정계수. 적합도의 측정. R2 <0.5 = 낮은 모델 유의성.
Q2 = 예측 정밀도 추정. 예측 적합도 측정.
Q2는 유의성 모델에 있어서는 > 0.1 이어야 한다. Q2는 우수 모델에 있어서는 > 0.5 이어야 한다. R2-Q2 < 0.2 내지 0.3.
모델 타당도 (Model validity, MV) = "다양한 모델 문제의 시험". 모델 타당도 < 0.25 = 통계적으로 유의성 모델 문제의 표시자 즉, 이상점, 잘못된 모델 / 변환.
재현성(Reproducibility, Rep) = 전체 변산도와 대비하여 반복실험 사이의 변동 측정. 재현성 > 0.5은 유의성을 의미한다.
하기의 실험재료, 장치 및 방법들은 특히 언급하지 않는 이상 실시예 1 내지 4에서 적용되었다.
실험재료
HEK-293 cells (ECACC 85120602)
DMSO (Sigma D1435, Lot 118K1455)
Sucrose (Sigma 16104, Lot 70040)
Raffinose (Sigma R0250, Lot 039K0016)
PBS (Sigma D8662, Lot 118K2339)
Water (Sigma W3500, Lot 8M0411)
5mL glass vials (Adelphi Tubes VCD005)
2mL glass vials (Adelphi Tubes VCDIN2R)
14㎜ freeze drying stoppers (Adelphi Tubes FDIA14WG/B)
14㎜ caps (Adelphi Tubes CWPP14)
Adenovirus GFP (Vector Biolabs cat. 1060)
Glycine (Sigma, G7126, 118K00181)
N,N-DMG (Sigma D1156, Lot 077K1856)
SMM (Sigma, 64382, 1339210)
TMG (Sigma, B2629, 1089K1201)
실험장치
Modulyo D Freeze Dryer (Thermofisher)
HERA safe class II cabinet (Thermofisher)
Binder CO2 Incubator (Binder)
Binder APT line TM MK thermocycling test chamber (Binder)
Thermo Scientific MaxQ 4450 Incubator (Thermofisher)
KERN EW220-3NM balance (VWR)
Elcold -45℃ freezer (VWR)
Forma 900 series -80℃ freezer (Thermofisher)
Synergy HT microplate reader (Biotek)
실시예 1
실험재료 준비
긴 필링 시간이 배치의 다양성을 증가시킬 수 있기 때문에 동결건조 전에 유리병의 로딩 시간은 바이러스의 회복 및 백신의 효험에 영향을 줄 수 있다. 동결건조 전에 스탠딩 기간동안 바이러스를 보호할 수 있는지 보기 위해 첨가제는 당 단독으로 또는 당과 더불어 PEI로 테스트 되었다. 실험재료는 2mL 유리병으로 3회 제조되었다. 최종 당 농도는 1M 수크로스 1mM 라피노스였다. 최종 PEI농도는 1nM이였다. 반용량의 실험재료에 아데노바이러스 발현 녹색형광단백질(GFP)이 첨가되었고 상온에 4시간동안 방치되었다. 배양 후에 아데노바이러스를 남아있는 병에 넣었다. 동결건조는 컨덴서를 -80°C 에 맞추고 진공을 200mTorre에 맞춘 상태에서 모듈리오 디 프리즈 드라이어(Modulyo D Freeze Dryer)를 사용하여 3일동안 진행되었다. 완료된 후에 냉동 건조된 병을 마개로 막았다.
아데노바이러스의 역가 결정
바이러스 역가는 아데노바이러스 발현 GFP를 함유하고 있는 감염된 세포에 의해 산출되었다. 96 플랫 바텀드 셀 컬쳐 디쉬(젠콘스,영국)에 HEK293셀(ECACC85120602)을 밀리리터당 105개의 세포(웰당 100㎕)씩 접종하였고 37℃의 5% CO2의 조건에 두었다. 면적의 90%를 세포가 채우도록 달성한 후에 아데노바이러스에 첨가제를 추가로 함유한 병이 5% 우태혈청(FBS)을 첨가한 1mL의 둘베코의 최소필수배지(DMEM)에서 복원되었다. 1:10 희석화 단계는 복원된 병에서 100㎕를 수확하여 900㎕의 DMEM에 첨가함으로써 진행되었다. 상기 결과의 100㎕의 희석된 바이러스는 드 다음에 플레이트 위에 일렬로 접종되었고 1:2 희석화가 플레이트의 아래 방향으로 진행되었다. 상기 과정은 다음 첨가제를 사용하여 반복되었다. 이후로 48시간이 지난 후에 웰당 GFP 발현세포 갯수는 형광현미경을 사용하여 카운트되었다. 밀리미터당 플라크 형성단위(PFU)는 희석도를 곱한 GFP 발현세포의 갯수로부터 산출되었다. 바이러스 제조간의 유의성은 일원분산분석과 함께 프리즘 그래프패드를 사용하고 뒤이어 터키 사후검사에 의해 결정되었다. **=P<0.01.
*결과 및 토론
본 실시예의 실험은 동결건조하기 전에 PEI 및 당이 바이러스 안정성을 향상시키는지를 연구하였다. 아데노바이러스, 당 및 PEI의 혼합물 또는 아데노바이러스 및 당이 동결건조하기 전에 4시간동안 배양되었고 제조되자마자 바로 동결건조된 실험재료와 비교하였다. 그 결과는 바이러스 단독 컨트롤에서, 동결건조하기 전에 4시간동안 배양되었던 실험재료 및 즉시 동결건조되었던 실험재료(도 1)에서 아데노바이러스가 완전히 손실되었음을 증명하였다. 당 단독 실험재료에서 바이러스 역가가 바이러스 단독 컨트롤보다 높았음에도 불구하고, 즉시 동결건조된 당 부형제와 비교하여 4시간 배양을 거친 바이러스 역가의 현저한 손실이 발생되었다. 당 PEI 실험재료에서 즉시 동결건조된 당 PEI 농도와 비교하여 상온에서 4시간동안 배양을 한 이후의 바이러스에서는 손실이 크게 발생하지 않았다. 그 결과는 동결건조하기 전에 바이러스를 안정화시키는데 당과 PEI을 포함하는 것의 유익함을 증명한다.
실시예 2
250㎕의 각 부형제 및 50㎕의 아데노바이러스는 범위내의 최종적인 PEI 농도(하기 표 1 참조)를 제공하기 위해 각 유리병에 첨가되었다. 볼텍싱한 후에 유리병을 37℃ 인큐베이터 안에 두었다. 배양 이후에 바이러스 역가는 상기 제시한 아데노바이러스 GFP 분석을 사용하여 결정되었다.
Figure 112017077878773-pat00011
결과 및 토론
본 실시예의 실험은 1주동안 37℃에서의 열 테스트 이후에 수용액내 아데노바이러스의 안정성을 조사하였다. PBS 컨트롤은 역가의 현저한 손실을 나타내었으나 반면에 당에 첨가된 0.26μM의 PEI는 열 테스트이후에 아데노바이러스가 잘 보존되었음을 나타냈다(도 2). PEI농도의 상한선은 상기와 같이 2.6μM으로 보였고 바이러스 감염성은 발견되지 않았다.
실시예 3
실험재료 준비
120㎍/mL농도의 헤마글루티닌(HA)을 제조하기 위해 비활성 인플루엔자 H1N1 솔로몬 아일랜드(NIBSC)를 담은 1×57㎍ 참조병을 475㎕ 멸균증류수에서 복원하였다. 그 다음에 상기 용액은 PBS 내에서 최종농도 1M 수크로스/100mM 라피노스/1.6μM PEI 및 20㎍/mL의 HA의 수율을 낼 수 있는 수크로스/라피노스/폴리에틸렌이민을 포함하는 물, PBS 및 부형제용액에 1/6으로 희석되었다. PBS 및 부형제용액의 복제샘플은 -20℃, +4℃ 및 +45℃에 두었던 반면에 물 샘플은 권장 저장온도인 +4℃에서 유지되었다. 모든 샘플들이 5일동안 상기 온도에서 유지되었다.
배양된 후에 막 물에서 복원된 표준 참조 병과 함께 모든 샘플의 부분표본이 ELISA에 의해 분석되었다(도 3의 입체막대). 남아있는 샘플은 +4℃에서 냉장되었고 1달 후에 또 다른 막 복원된 표준 참조 샘플과 함께 재분석되었다(도 3의 빗금막대).
ELISA
샘플들은 PBS에서 1㎍/mL의 HA 농도를 제조하기 위해 1/20으로 희석되었다. 각 용액의 부피 50㎕가 ELISA 플레이트(눈크 맥시솝)의 6개의 복제 웰을 코팅하기 위해 사용되었고 그 다음에 3배수의 PBS에서 세척되기 전에 37℃에서 1시간동안 배양되었다.
단일특이적인 다클론 면양 항 H1 솔로몬 아일랜드(NIBSC)가 PBS/0.1% Tween20/5% 무지방분유(PBSTM)을 포함하는 블로킹버퍼에서 1/200으로 희석되었다. 각 분석웰에 부피 50㎕씩 첨가되었고 플레이트는 37℃에서 1시간동안 배양되었다. 플레이트는 3배수의 PBS로 세척되었고 겨자무과산화수소 공액 다클론 토끼 항 면양 항체(앱켐)에 1/1000 희석도의 PBSTM이 포함되어 각 웰마다 첨가되었다. 플레이트는 4배수의 PBS로 세척하기 전에 추가로 더 1시간동안 37℃에서 배양되었다. 0.05M 시트레이트/포스페이트 버퍼 pH 5.0에 0.04㎕/mL의 30% H2O2용액(시그마) 및 0.4mg/mL의 O-페닐렌디아민(OPD)(시그마)를 포함하는 기질/크로모겐 용액을 50㎕/웰 첨가하면서 분석이 전개되었다. 플레이트는 10분동안 상온에서 배양되었다. 1M H2SO4 50㎕/웰 첨가함으로써 화학반응이 정지되었다. 플레이트는 시너지 에이치티 마이크로플레이트 리더(바이오텍)의 490nm 간섭필터에 의해 분석되었다.
결과 및 토론
분석되었던 물, PBS 또는 부형제복합물에 용해된 HA에 대하여 +4℃ 및 -20℃에서 5일동안 배양기간을 거친 후 상당한 손실이 발견된다(도 3).
부형제 조성물은 5일간의 배양후의 물조성물과(권장 저장배지) 유사한 결과를 나타내지만, +4℃에서 추가로 수개월 동안 배양한 후에 부형제조성물은 만약 존재했다면 추가로 하락을 나타냈을, 거의 남아있지 않은 물조성물의 그것보다 상당히 바람직하게 인지할 수 있다. 추가로 +4℃에 두었던 것과 -20℃에서 동결융해된 부형제조성물 사이의 차이가 거의 없다. 동결융해된 인플루엔자 바이러스 HA는 응집이 발생하는 것으로 알려진 대로 권장되지 않는다 (그리고 이런 이유로 본 실험에 물조성물은 포함되지 않았다).
실시예 4
바이러스 제제
CMV 프로모터하에서 재조합 아데노바이러스(벡터 바이오랩스) 발현 증대 GFP(Green Fluorescent Protein)이 분석실험동안 용이한 검출을 위해 사용되었다.
본 연구에서 4종류의 글리신활성 화합물 및 하나의 데틴이 최종 농도 0.07-0.70M 에서 당과의 공조제(1M 수크로스, 100mM 라피노스) 및 존재하지 않을시의 방부제로서의 효험에 대해 각기 테스트되었다. 테스트된 글리신활성 화합물은 글리신, 사르코신(모노-메틸 글리신), DMG(디-메틸 글리신), TMG(트리-메틸 글리신)이였다. 테스트된 데틴은 SMM(에스-메틸-메티오닌)이였다. 바이러스는 열충격 기간 내내 바이러스활성을 보존하는 효험을 테스트하기 위해 부형제 혼합물과 함께 형성되었다. 바이러스가 첨가된 각 부형제 혼합물(하기 표 2)은 PBS에 스톡으로써 구성되었고 적당히 레이블된 5mL 유리병에 300㎕씩 첨가되었다.
Figure 112017077878773-pat00012
열 충격
각 처리를 거친 세 반복샘플을 4℃에 두었고, 추가로 37℃에 7일간 두었다. 상기 시간동안 모든 샘플은 분석하기에 알맞을 때까지 4℃에 두었다.
아데노바이러스 분석
아데노바이러스(HEK 293,ECACC 85120602)에 감염된 세포를 96-웰-플랫-바텀드 셀 디쉬(브이더블유알, 영국)에 밀리리터당 세포 105씩(웰당 100㎕) 접종하였고 37℃, 5% CO2에서 유지되었다. 세포가 면적의 90%을 채운 후에 첨가제에 아데노바이러스까지 함유하는 유리병을 냉장고에서 꺼내어 DMEM에서 순차적인 희석도로 10분의 1, 100분의 1의 희석액을 생산하였다. 그 다음에 상기 결과의 희석도(10분의 1, 100분의 1)의 각 100㎕을 HEK 293세포를 함유하고 있는 플레이트의 웰에 첨가하였다. 게다가, 부형제 처리에 사용한 동일한 소스로부터 동일한 역가(-80℃에 저장중인)의 아데노바이러스 추가 샘플을 해동하고 10분의 1 희석액 시리즈를(DMEM에서) 생산하기 위해 사용하였다. 10분의 1 내지 10 분의 1까지의 범위내 희석액은 또한 HEK 293세포들을 함유하고 있는 각 웰에 첨가되었다. 48시간째에 접종 후 웰당 GFP(녹색형광단백질)세포의 갯수를 형광현미경을 사용하여 카운팅하였고 상기 결과는 그 뒤에 적용된 부피 및 접종물의 희석도를 고려하여 처리된 샘플의 pfu/mL 로 변환되었다.
결과 및 토론
4℃에서 1주 후 회복된 바이러스 활성(도 4a & b)(글리신 및 SMM에 당을 추 가하지 않거나 각기 당을 추가함)
4℃에서 1주를 보낸 후에 아데노바이러스 샘플이 PBS단독 내에서 형성되었고, 회복된 바이러스 활성은 본래 역가의 46%였다. 그러나 당(1M 수크로스, 100mM 라피노스)과의 공조제는 회복을 69%까지 증대시켰다. 당의 부재시 글리신 또는 SMM와 아데노바이러스의 모든 공조제는 52-71%의 회복을 이뤘다. 그러나 상기는 PBS을 넘어서 의미있는 증진을 나타내고, 심지어 가장 바람직한 글리신 또는 SMM 제제는 당의 그것과 오직 동등한 회복을 산출할 뿐이다(도 4a). 글리신 또는 SMM이 당과 공조제되었을 때, 회복된 바이러스 활성은 크게 강화되지 않았다(50-72%). 두 경우에서(즉 당이 존재시 또는 부재시 글리신 또는 SMM) 용량변화에 따른 흡수율이 명확하지 않았고 즉 회복된 바이러스 활성과 글리신 또는 SMM의 농도(도 4b)사이의 연관성이 분명하다고 할 수 없다.
37℃에서 1주 후 회복된 바이러스 활성(도 4c & d)(글리신 및 SMM에 당을 첨가하지 않거나 각각 당을 첨가함)
37℃에서 1주를 보낸 후에 아데노바이러스 샘플이 PBS단독 내에서 제조되었고 회복된 바이러스 활성이 본래 역가의 25%였다. 당(1M 수크로스, 100mM 라피노스)과의 공조는 38%까지 회복을 강화시켰다.
테스트된 농도범위의 가장 높은 끝점에서, 그리고 유일한 부형제로서 글리신의 사용은 PBS단독을 넘어서 효험을 증진시키는 결과를 냈고 각각의 경우에서 강한 포지티브 유의성이 글리신농도 및 회복된 바이러스 활성 사이에 발견되었다. 테스트한 범위(0.07 내지 0.70M) 이상의 농도는 활성을 글리신의 경우 29%에서 45%로, 사르코신의 경우 29%에서 49%로, DMG의 경우 27%에서 41%로, TMG의 경우 21%에서 45%로 강화시켰다. 테스트한 글리신의 각 농도 범위내에서, 가장 바람직한 결과는 테스트한 최고농도에서 달성되었고 유일한 비활성물질로서 당을 사용할 때 만큼 또는 그 이상으로 바이러스 활성을 회복하는 것이 가능했다(도 4c).
전체 테스트한 농도 범위 전반에 걸쳐, 당과 함께 하기 글리시너직, 글리신, 사르코신 및 DMG의 사용은 PBS단독을 넘어서 효험을 증진시키는 결과를 냈다. 최저 농도의 사르코신 및 DMG는 예외로 하고 회복 또한 당 단독일 때보다 높았다. 각 경우에 글리신 농도 및 회복된 바이러스 활성 사이에 강한 포지티브한 유의성이 관찰되었다. 테스트한 농도범위를 넘어서(0.07 내지 0.70M) 활성도는 글리신의 경우 41%에서 54%까지, 사르코신의 경우 37%에서 56%까지, DMG의 경우 37%에서 52%까지 회복이 강화되었다(도 4d).
예외는 TMG가 당과 공조제될 때 길항효과가 관찰되었다. 상기는 TMG농도와 회복된 활성도 사이의 네거티브한 유의성의 결과를 냈다. 활성도는 TMG 농도에 따라 0.07M일 때 45%에서 0.71M일 때 38.7%까지 다양했다. 0.07M일 때 TMG와 당 사이에 포지티브한 상호작용이, 0.70M일 때 네거티브한 상호작용이 관찰되었으나 회복된 활성도는 TMG단독으로 가능한 한 관찰되었던 것을 결코 초과할 수 없으므로, 상기 데이터는 당이 TMG의 최적 농도를 바꾼다는 것을 암시한다(도 4d). 최종적으로 SMM은 0.07M 내지 0.23M의 범위내에서 유일한 비활성물질로서 사용될 때 아데노바이러스 활성을 보존한다(회복된 활성도는 각각 33% 및 43%이다).
실시예 5
하기의 실험재료, 장치 및 방법들은 특별한 언급이 없는 이상 실시예 4에서 사용되었다.
실험재료
DMSO (Sigma D1435, Lot 118K1455)
Sucrose (Sigma 16104, Lot 70040)
Raffinose (Sigma R0250, Lot 039K0016)
PBS (Sigma D8662, Lot 118K2339)
Water (Sigma W3500, Lot 8M0411)
5mL glass vials (Adelphi Tubes VCD005)
14㎜ freeze drying stoppers (Adelphi Tubes FDIA14WG/B)
14㎜ caps (Adelphi Tubes CWPP14)
L929 cells (ECCAC 85011426)
Anti-human TNF-α purified antibody (Invitrogen RHTNFAOO, Lots 555790A and 477758B)
Human TNF-α (Sigma T6674)
3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) (Sigma M5655 lot MKBB4411)
Actinomyocin D (Sigma A1410)
실험장치
HERA safe class II cabinet (Thermo Fisher)
Binder CO2 Incubator (Binder)
Binder APT line TM MK thermocycling test chamber (Binder)
Thermo Scientific MaxQ 4450 Incubator (Thermofisher)
KERN EW220-3NM balance (VWR)
Elcold -45℃ freezer (VWR)
Forma 900 series -80℃ freezer (Thermofisher)
Synergy HT microplate reader (Biotek)
실험재료 준비
실험재료는 2mL 유리병에 3개씩 제조되었다. 최종 당 농도는 1M 수크로스 1mM 라피노스였다. 1mL의 PBS내의 200㎕ 래트 항 TNF-α 항체가 중화항체로써 사용되었다(lots 555790A 및 47758B). 스톡을 사용할 때까지 2-8℃에 저장하였다.
용액은 일정 범위의 당 농도로 제조하기 위해 희석되었다(하기 표 3). 유리병은 L929 티엔피-알파 중화실험을(하기 참조) 수행하기 전에 상온에 10일동안 방치하였다. 본래의 항체활성 및 동결융해 컨트롤을 나타내기 위해 막 제조한 액상스톡이 본 분석실험에 포함되었다.
Figure 112017077878773-pat00013
TNF-α중화 평가를 위한 L293 분석
L929 세포는 HPA 컬쳐에서 구입하였다(cat no. 85011425). 밀리리터당 세포 3.5×105개의 농도로 만든 세포 서스펜션이 RPMI배지에서 2% FBS(소태아혈청)으로 제조되었다. 100㎕의 세포 서스펜션이 96 웰플레이트의 각 웰에 첨가되었고 37℃, 5% CO2에서 밤새 배양되었다.
분리된 96 웰플레이트에서 재조합 TNF-α의 중화를 시작했다. 각 샘플에서 인간 항TNF-α이 순차적으로 1:2로 희석되었다. 재조합 인간TNF-α가 첨가되고 난뒤 그 결과의 항체/사이토카인 혼합물이 37℃에서 2시간동안 배양되었다. 배양 후에 50㎕/웰의 항체 사이토카인 용액을 그에 상응하는 L929 세포를 함유한 플레이트의 웰에 옮겼다. 0.25㎍/mL의 악티노마이신 D 50㎕을 각 웰에 첨가하였다.
플레이트들을 37℃, 5% CO2의 가습배양기에서 24시간동안 배양하였다. 5mg/mL MTT(3-4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드, 테트라졸)용액 10㎕를 각 웰에 첨가하였고 플레이트를 4시간동안 배양하였다. 그 다음에 배지를 버리고 100의 DMSO를 각 웰에 첨가하였다. 포르마잔을 용액 속으로 완전히 혼합하기 위해 쉐이킹 테이블 위에 플레이트를 5분간 두었다. 최종적으로 시너지 HT 플레이트 리더로 560nm에서 측정되었다.
결과 및 토론
수크로스 및 라피노스의 농도를 최적화하기 위해 액체안정성 연구가 항TNF-α항체를 사용하여 시작되었다(도 5). TNF-α중화의 최고레벨은 막 제조된 항TNF-α의 액상스톡에서 관찰되었다. PBS에 저장했던 항체는 TNF-α중화가 발생되지 않았다. 수크로스 및 라피노스의 최적농도는 0.5M 수크로스 및 300mM 라피노스로 나타났다.
실시예 6
실시예 6에서 사용한 실험재료, 장치 및 방법들은 하기에 나타내었다.
실험재료
14㎜ (Adelphi Tubes, CWPP14)
14㎜ freeze drying stoppers (Adelphi tubes, FDIA14WG/B)
*5mL glass vials (Adelphi Tubes, VCD005)
12x33 ㎜ total recovery vials (Waters, 186000384C)
N,N-DMG (Sigma, D1156, Lot 077K1856)
PBS (Sigma, D8662, Lot 118K2339)
Raffinose (Sigma, R0250, Lot 039K0016)
Sodium phosphate dibasic anhydrous (Sigma, 71640, Lot 0001433297)
Sodium sulphate anhydrous (Sigma, 71960, Lot 90500)
Sucrose (Sigma, 16104, Lot 80650)
TSK gel G3000 SWXL 7.8㎜ I.D. 30.0 ㎝ L (Waters, 8541, serial no. 3SWX04PNMP6228)
TSK gel SWXL 6.0㎜ I.D. 4.0㎝ L (Waters, 8543, serial no. SWXP1448)
Water (Sigma, W3500, Lot 8M0411)
Adult Sheep Serum (Sigma S2263)
실험장치
Alliance series 2998 photodiode array detector (Waters)
Alliance series e2695 separations module (Waters)
Alliance series column heater (Waters)
Binder CO2 Incubator (Binder)
Ceti inverted fluorescent microscope (VWR)
Empower 2 software (Waters)
Forma 900 series -80℃ freezer (Thermofisher)
HERA safe class II cabinet (Thermo Fisher)
KERN EW220-3NM balance (VWR)
Thermo Scientific MaxQ 4450 Incubator (Thermofisher)
IgG 제제
소듐 설페이트 침전에 의한 애덜트 면양 혈청(시그마)로부터 순수분리한 면양IgG은 액상항체의 저장에서 부형제로서 당 및 DMG의 효험을 연구하기 위해 사용되었다. 면양IgG는 46㎍/㎕ 농도로(브레드포드 분석에서 결정한대로) 사용되기 전에 4℃에 저장되었다. IgG의 부분표본이 300㎕부피의 4.6㎍/㎕농도를 맞추기 위해 PBS 및 선택가능한 신규한 부형제에서 희석되었다. 하기 표 4에서 나타낸 것처럼 신규한 부형제 구성성분들은 다양했다. 각 제제처리는 12회 반복되었다.
Figure 112017077878773-pat00014
열 충격
각 부형제처리한 샘플 3세트에 각 온도의 열 충격(-80℃, +4℃, +37℃, +56℃)을 0번째 날에 주었다. 실험 1일째, 5일째, 31일째 날에 HPLC로 테스팅하기 위해 60㎕의 부표본을 열 충격에서 제거하였다.
HPLC 분석
60㎕의 부표본을 분리장치의 최대 회복 유리병에 두었다가 4℃에서 고정했다. 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)컬럼(TSK gel G3000 SWXL) 및 그에 양립가능한 가이드 컬럼(TSK gel SWXL)을 순차적으로(가이드 먼저) 분리장치에 붙였고 25℃에서 유동률 1.0mL/분인 이동상(0.1M 소듐 포스페이드, 0.1M 소듐 설페이트, pH 6.8)로 조건을 유지했다. 기준치를 일단 결정한 후, 이동상에 각 샘플의 50㎕ 주입이 이루어졌다. 각 샘플의 실행시간은 20분이였고, PDA(280nm에서 2.4mm 해상도로 검출하는 포토다이오드 어레이 검출기)로 분리된 분자를 검출했다.
Blocking
각 부형제처리한 샘플 한 세트를 각 샘플의 블록에 대하여 처리했고 데이터의 견고성을 확증하기 위해 각 블럭은 표준 겔여과에 의해 같은 범주로 묶여 처리되었다.
결과 분석
5 내지 20분 사이의 정체시간동안 모든 중요한 피크들 아래의 공간은 EmPower2 소프트웨어를 사용하여 측정되었다. 곡선아래 전체공간은 피크가 없는 공간도 포함되었다. 그래서 컬럼을 따라 직선으로 흘러갔던 분자들 및 크기를 젤 수 없는 컬럼 또한 산출에 포함되었다.
IgG의 순도는 확인된 피크들(모노머, aggregate 및 void)아래의 전체공간의 퍼센트로서 모노머 피크 아래의 공간을 산출함으로써 측정되었다.
그 다음에 각 처리의 IgG %순도는 동일한 날짜 및 온도로부터 PBS샘플의 순도에 관하여 변환되었다.
실험 1일째와 5일째 사이에 IgG %순도에서 퍼센트포인트 변화는 각 부형제처리에 대한 후자의 평균에서 전자의 평균을 제함으로써 산출되었다.
결과 및 토론
1일째-당 단독제제(도 6)
실험(24시간 열 충격) 1일째에 당 단독으로 제조된 샘플은 PBS단독으로 제조된 그것(동일한 온도에 고정했음)의 95-105%의 평균순도%를 가진다. +4℃에 냉장했던 상기 당 단독제제가 PBS단독과 그다지 차이가 없어서 오직 1일 후 이 온도에서 당 단독제제는 그다지 중요한 유익함이 없음을 암시했다. 사실, -80℃(즉 동결융해 1회)에 고정했던 당 제제는 PBS단독보다 크게 나빴다(95%). 그러나 +37℃ 및 +56℃에 고정했던 당 제제는 PBS보다 크게 나았다(각각 102% 및 105%). 게다가 수치가 동일한 온도에 고정했던 PBS 제제와 관련이 있기 때문에, 이 증가는 높아진 온도에 의해 초래된 IgG의 초기분해에 의해 설명될 수 없었다. 이 진전은 당 제제의 진정한 유익함이다.
1일째-DMG제제(도 6)
모든 DMG제제 샘플은 PBS제제에 대하여 크게 증진된 순도를 냈다(102-106℃). 최저 증가는 -80℃에 저장했던 샘플(즉 동결융해 1회)에서 관찰되었다. 그러나 +4℃(106%) 및 37℃(106℃)에 고정했던 것과 마찬가지로 당단독제제에 대한 증진을 나타냈다. 56℃(105%)에 고정했던 DMG제제는 당단독제제와 오직 대등한 수치를 냈다.
1일째-DMG 및 당 제제(도 6)
당 및 DMG의 모든 공조제 샘플은 PBS단독처리(100-108%)에 비교하여 증진된 IgG 순도수율을 냈다. 이 샘플들 중에 -80℃(100%), +4℃(104%) 및 +37℃(104%)에 고정했던 것들은 당단독제제를 넘어서는 증진을 나타냈다. +56℃(108%)에 고정했던 상기 제제들은 DMG단독제제(105%) 및 당단독제제(105%)를 넘어서는 증진을 냈다.
1일째-요약(도 6)
상기에 논의한 결과들은 도 6에서 볼 수 있다. 수치는 명확한 추세를 보여준다. 차이들은 작다; 그러나 시간척도는 짧다. 5일째와 1일째 사이의 차이점은 아마 더 큰 유의성과 이익이다.
최대 모노머 면적
도 7 및 도 8은 실험시간 내내(1일, 5일, 31일) 4℃ 및 37℃에 각각 저장되었던 모든 제제들의 모노머피크의 면적을 보여준다. 모노머피크의 면적은 회복된 모노메릭 IgG의 추정치로서 측정되었다.
1일째-4℃
도 3에서 4℃에 고정되었던 1일째의 제제는 모노머피크의 면적에서 보인 차이점을 드러낸다. 이 차이들은 부형제에 의한 분해에 의해 조정될 수 있다. DMG 및 당제제처리는 최대 모노머피크와 그에 따른 최대의 회복된 모노메릭 IgG를 가진다.당단독제제 처리는 최소 모노머 IgG와 그에 따른 최소의 회복된 모노메릭 IgG를 보여준다. PMS 또는 DMG단독제제 샘플은 크게 다르지 않고 이들의 중간값이다.
4℃에서 1일 내지 5일째, 및 5일 내지 31일째
4℃에 저장되었던 모든 제제들에서 비슷한 규모의 회복된 모노메릭 IgG의 하락이 있다. 그 뒤에 5일째와 31일째 사이에 모노메릭 IgG의 추가적인 손실은 없다.
37℃에서 1일째
도 7 및 8의 비교는 37℃에 고정되었던 처리는 4℃에 고정되었던 동등한 제제들보다 더 많은 양과 회복된 모노메릭 IgG을 가짐을 보여준다. 이는 온도가 분해를 중재한다는 증거이다.
37℃에서 1일 내지 5일째
DMG단독처리를 제외하고 37℃에서 1일과 5일째 사이에 모노머의 손실이 없다. 손실의 부재는 열이 중재하는 분해에 의해 균형을 맞추는 분해때문일 수 있다.
37℃에서 5일 내지 31일째
PBS제제 또는 당단독제제 또는 DMG제제 모두 5일과 31일 사이에 모노메릭 IgG의 큰 하락을 보여준다. 이 처리들 중에 DMG단독제제는 실제로 가장 가파른 하락을 보여주고, 그 다음이 PBS이다. 당단독제제는 PBS보다 모노메릭 IgG의 회복을 약간 더 강화시키지만, 명시한대로 여전히 큰 손실을 겪는다. 그러나 DMG 및 당제제는 이 시간척도에서 모노메릭 IgG의 큰 하락을 보이지 않는다. DMG와 당의 공조제가 IgG의 열안정성을 강화시키는 부형제로서 큰 가능성을 제공하기 때문이다.
실시예 7 - 아데노바이러스의 안정화
하기의 실험재료, 장치 및 방법들은 특별한 언급이 없는 이상 실시예 7 및 8에서 사용되었다.
실험재료
화학 물질
Dimethylglycine (DMG) (Sigma D1156, Lot 077K1856)
Dimethylsulfone (MSM) (Sigma M81705, Lot 0001452516)
Dulbecco’s Modified Eagles Medium (DMEM) (Sigma D5796, Lot RNBB1139)
Foetal Bovine Serum (FBS) (Sigma F7524, Lot 109K3395)
Penicillin Streptomycin (PS) (Sigma P4458, Lot 0409M00393)
Saline Sodium Citrate (SSC) (Sigma S6639, Lot 020M8404)
Sucrose (Sigma 16104, Lot SZB90120)
Water (Sigma W3500, Lot RNBB1139)
생물학적 물질
Adenovirus (Vector Biolabs cat. 1060)
BHK-21 cell line (ECCAC CB2857)
HEK 293 (ECACC 85120602)
기타
5mL glass vials (Adelphi Tubes VCD005)
14㎜ freeze-drying stoppers (Adelphi Tubes FDIA14WG/B)
14㎜ caps (Adelphi Tubes CWPP14)
실험장치
HERA safe class II cabinet (Thermo Fisher, EQP# 011 & 012)
DMIL LED Inverted Microscope (Leica, EQP#062)
Binder CO2 Incubator (Binder, EQP#014)
Forma 900 series -80℃ freezer (Thermofisher, EQP#015)
ATL-84-1 Atlion Balance (Acculab, EQP#088)
IP250 37℃ Incubator (LTE, EQP#016)
액체 바이러스 준비
-80℃에서 저장하던, SSC를 사용하여 만든 6.7×10pfu/mL 역가인 CMV프로모터하의 재조합 인간 아데노바이러스 Ad5(벡터 바이오랩스) 발현강화 GFP(녹색형광단백질)을 꺼내어 해동하였다. 50㎕의 부분표분을 5mL 유리병에 첨가하였다. 이 50㎕의 바이러스 샘플에는 DMG, MSM 및 선택적으로 수크로스를 포함하는 250㎕의 제제 혼합물을 첨가하였다. 각 제제 혼합물은 SSC로 만들었다. 바이러스 샘플에 첨가 후 각 제제의 DMG MSM 및 수크로스는 표 5에 나타낸다:
Figure 112017077878773-pat00015
병들은 열충격을 위해 37℃에 두기 전에 마개로 막고 뚜껑을 닫았다(나사마개뚜껑). 열충격은 7일간 진행되었고, 그 이후에 모든 병들은 분석하기에 알맞을 때까지 4℃로 맞추었다.
감염된 아데노바이러스 분석
96 플랫 바텀드 셀 컬져 디쉬(VWR, 영국)에 HEK 293(ECACC 85120602)세포를 밀리리터당 세포 105씩(웰당 100㎕) 접종했고 37℃, 5% CO2에 유지하였다. 면적의 90%를 세포가 차지한 후에 세포에 접종하였다.
부형제 추가의 아데노바이러스를 함유한 유리병은 300㎕의 SSC에서 복원되었다. 그 다음에 10분의 1 희석단계는 복원된 병에서 20㎕을 덜어서 180㎕의 둘베코의 모디파이드 이글 배지(DMEM)에 첨가하여 진행되었다. 추가의 100분의 1 희석은(본 샘플의) 10분의 1 희석액에서 20㎕을 덜어서 180㎕의 DMEM에 첨가함으로써 진행되었다. 그 다음에 상기 결과의 각 희석액(10분의 1 및 100분의 1)에서 100㎕을 HEK 293세포를 함유하는 플레이트의 웰에 첨가하였다.
게다가, 부형제처리에 사용되었던 같은 소스와 같은 역가(-80℃에 저장)의 아데노바이러스 추가샘플이 해동되었고 10분의 1 희석액 시리즈(DMEM + 10% FBS에서)를 생산하기 위해 사용되었다. 10분의 1 내지 10분의 1 범위의 희석액 또한 HEK 293을 함유하는 개개의 웰에 첨가되었다. 접종 48시간 후에 웰당 GFP(녹색형광단백질)세포의 갯수가 형광현미경을 사용하여 카운팅되었고 이는 적용한 부피와 접종의 희석도를 고려하여 처리된 샘플의 pfu/mL로 변환되었다.
결과
결과는 도 9에 보여준다. MODDE 9.0 프로그램(우메트릭, 스웨덴)을 사용하여 다중선형회귀분석에 의해 데이터를 분석하였을 때, MSM 및 DMG를 결합하여 사용했을 때 상승효과가 관찰되었다.
실시예 8 - MVA의 안정화
액체 바이러스의 준비
MVA는 -80℃에서 저장중이었다가 해동되었다. 50㎕의 부분표본이 5mL 유리병에 첨가되었다. 이 병들에 상기 표 1에 나타낸 제제 혼합물 250㎕을 첨가하였다. 병은 마개로 막고 밀봉을 위해 나사마개뚜껑으로 조였다. 병들은 즉시 열충격을 위해 37℃에 두었다. 열충격은 7일동안 진행되었고, 이후에 모든 병들은 분석을 위해 알맞을 때까지 4℃에 두었다.
MVA 감염 분석
분석플레이트(96웰)에 BHK-21세포(웰당 100㎕, 105세포/mL)를 접종하였다. 세포는 10% FBS 및 1% PS가 추가된 DMEM에서 희석되었다. 플레이트를 +37℃, 5% CO2에 1 내지 2시간동안 두었다.
한편, MVA제제의 희석액 그룹가 10-1 내지 10-4의 범위에서 제조되었다(동일한 증식배지에서). 각 희석액 시리즈는 4회 반복하여 제조되었다. 각 희석액 35㎕가 BHK-21세포를 함유하는 개개의 웰에 도포되었고 웰들은 추가의 배지 65㎕로 가득 채워졌다.
접종 후 6일째에 웰들은 세포변성효과(CPE)가 있는지 없는지 기록되었고 TCID50가 산출되었다. 그 다음에 이들은 열충격을 받은 병에서 밀리리터당 감염된 MVA의 농도를 추산하기 위해 사용되었다.
결과
결과는 도 10에 나타낸다.
실시예 9
실험재료
화학 물질
Figure 112017077878773-pat00016
생물학적 물질
Figure 112017077878773-pat00017
기타
Figure 112017077878773-pat00018
실험장치
Figure 112017077878773-pat00019
실험방법
실험설계
Doehlert 실험적인 디자인을 만들기 위해 MODDE 9.0(우메트릭스)가 사용되었다(도 11). Doehlert 디자인은 규칙적인 심플렉스로부터 그려진 반응표면 모델링디자인이다. 상기는 다양한 방향으로 쉽게 연장될 수 있고 새로운 요소가 기존에 존재하는 디자인에 추가될 수 있다. 규칙적인 제제 디자인과 달리 유의하지 않은 요소는 분석에서 제거될 수 있고 따라서 교락인자가 되지 않는다.
게다가, 디자인 내의 다양한 요소가 다양한 레벨에서 테스트된다. 따라서 본 발명자들이 의심하는 더욱 중요한 요소들에 더 많은 테스트를 할당하는 것이 가능하다. 따라서 PEI는 7 레벨에서 테스트되었던 반면에 수크로스는 5 레벨, 라피노스는 3 레벨에서 테스트되었다. 이 모델은 2차 효과 및 상호작용을 모델링하는 능력을 유지한다. 디자인은 3가지 요소 및 3회의 센터포인트를 포함했고, 그 결과 15개 테스트 샘플이 되었다.
수크로스는 0 내지 1M 사이에 테스트되었다. 라피노스는 0 내지 300mM의 범위에 걸쳐 테스트되었으나 Doehlert 디자인의 유형은 테스트된 레벨이 0mM을 포함하지 않음을 의미했다. 대신에 하기 범위들이 테스트되었다: 27.5, 150.0 및 272.5mM.
PEI는 0.04-4000nM부터 로그범위에 걸쳐 테스트되었다.
*액체 내에서 아데노바이러스의 안정화
액체 내에서 제제된 아데노바이러스의 열 충격 준비
CMV 프로모터하에서 SSC의 6.7×105pfu/mL의 재조합 아데노바이러스 발현 강화 GFP를 -80℃에 저장하다가 꺼내 해동하였다. 그 후에 50㎕의 바이러스 부분표본을 10, 5mL 유리병에 첨가하였다. 각 병에 250㎕의 부형제 조합이 혼합되었다. 바이러스와 혼합된 부형제 조합제제는 표 6에 명시하였고 SSC에서 만들었다.
병들을 1주동안 +37℃의 열충격에 두기 전에 마개로 막고 뚜껑(나사마개뚜껑)을 덮었으며, 나중에 분석하기에 알맞을 때까지 +4℃로 옮겼다.
Figure 112017077878773-pat00020
아데노바이러스 분석
HEK293세포들을 96웰 플랫 바덤드 셀 컬쳐디쉬에 밀리리터당 세포105로(웰당 100㎕) 접종함으로써 제조하였고 37℃, 5% CO2에서 유지하였다. 2시간 후에 셀들은 하기와 같이 접종되었다.
열 충격받은 바이러스 샘플들은 DMEM + 10%FBS + 1%PS에서 10분의 1 및 100분의 1로 희석되었다. 그 다음에 그 결과의 희석된 각 바이러스 샘플 100는 분석플레이트의 개개의 웰에 첨가되었다. 게다가, SSC의 본래 아데노바이러스의 2차 부분표본이 -80℃로부터 해동되었고 10배 희석액 시리즈(10분의 1 내지 100,000분의 1) 또한 DMEM + 10%FBS + 1%PS에서 제조되었다. 포지티브 컨트롤 희석액 시리즈는 사용된 각 96웰 플레이트 2개로 접종되었다. 추가로 48시간 후에 웰당 GFP세포의 갯수는 형광현미경을 사용하여 카운팅되었다.
결과
결과는 상기 표 6에 제시한다. 도 12는 P-Bra + Suc + Raff데이터기반의 모델이 강함을 보여준다. R2(0.93)는 양호한 핏을 증명하고, Q2(0.72)는 상대적으로 강한 예상모델을 암시한다.
모델의 큰 텀은(도 13) 3가지 부형제 모두의 1차 및 2차효과를 포함하지만 둘 사이에 상호작용은 없다.
표면반응플롯(도 14)는 수크로스 및 가지친 PEI(P-Bra)의 효과를 가장 명확하게 설명한다. 각 그래프에서 피크는 각기 명시된 라피노스 농도(0, 150 및 300mM)에서 최적의 제제를 나타낸다. 세 그래프는 라피노스가 최적 P-Bra 및 수크로스농도를 약간 바꾸지만 최대로 달성가능한 회복된 바이러스 활성을 바꿈을 보여준다.
포지티브 컨트롤 또한 테스트샘플과 함께 분석되었다. 컨트롤로 사용된 바이러스는 -80℃에 저장되었던 이 분석에 사용된 동일한 바이러스의 추가적인 부분표본이었다. 이 샘플의 분석된 역가는 6.7×105pfu/mL였다. 최적 제제를 예상하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션이 사용되었다. 어떤 제제가 100%이상의 회복된 바이러스 활성(하기 참고)이 되는지 모델이 예상하기 때문에 최적화를 위한 타겟으로서 포지티브 컨트롤이 사용되었다.
예상된 최적 제제는: 수크로스=0.74M, P-Bra=14nM, 라피노스=162nM(도 15)이다. 여기서 확인된 최적 제제는 그 결과 회복된 바이러스 역가 5.1×105pfu 또는 오직 24%의 바이러스 활성의 손실로 예측되었다.
실시예 10
실험재료
화학 물질
Figure 112017077878773-pat00021
생물학적 물질
Figure 112017077878773-pat00022
기타
Figure 112017077878773-pat00023
실험장치
Figure 112017077878773-pat00024
실험방법
실험설계
중심합성 면심입방(CCF) 디자인(도 16)을 구성하기 위해 MODDE 9.0이 사용되었다. CCF 디자인은 오직 각 요소의 3 레벨을 테스트하지만 여전히 2차함수 모델인 반응표면모델링(RSM) 디자인의 형태이다. 규칙적인 제제디자인과 달리 유의적이지 않은 요소들은 분석에서 제거될 수 있고 따라서 교락요소가 되지 않는다.
액체 내에서 제제된 MVA의 열 충격
MVA가 -80℃에 저장되었다가 해동되었다. 50㎕의 MVA 부분표본을 15, 5mL 유리병에 첨가하였다. 각 병에 250㎕의 부형제조합을 혼합하였다. 바이러스와 한번 혼합된 부형제조합 제제는 표 7에 설명되었고 SSC에서 만들어졌다.
Figure 112017077878773-pat00025
*병들을 1주동안 +37℃의 열충격에 두기 전에 마개로 막고 뚜껑(나사마개뚜껑)을 덮었으며, 나중에 분석하기에 알맞을 때까지 +4℃로 옮겼다.
MVA 분석
분석 플레이트(96웰)에 BHK-21세포를(웰당 100㎕, 세포105/mL) 접종하였다. 10% FBS 및 1% PS가 추가된 DMEM에서 세포가 희석되었다. 플레이트를 +37℃, 5% CO2에 1-2시간동안 두었다.
10배 희석액 시리즈의 MVA제제를 10분의 1 내지 10,000분의 1 범위로 제조하였다(동일한 증식배지). 각 희석액 시리즈는 5회씩 제조되었다. 100㎕의 각 희석액은 BHK-21세포를 함유한 개개의 웰에 도포되었다(상기 설명).
6일째에 웰에 CPE가 있는지 없는지 기록되었고 TCID50가 산출되었다. 그 다음에 이는 열충격 받은 병에서 밀리리터당 감염된 MVA의 농도를 추정하기 위해 사용되었다.
그 후에 2배 희석액 시리즈의 MVA제제를 2,000분의 1 부터 32,000분의 1까지의 범위로 제조하였다. 이 희석액은 앞서와 같이 개별적으로 분석되었다.
결과
본 연구에서 수집된 원시자료는 상기 표 7에서 볼 수 있다. 반응은 7.6×104부터 7.6×105 TCID50/mL까지의 범위 또는 7.4-74.0%에서 역가가 시작된다. 이 데이터로부터 구성된 모델은 4개의 모델평가 파라미터(R2=0.79, Q2=0.49, 모델 타당도=0.90, 재현성=0.59)(도 17)를 타당하게 기록하였다.
수크로스, TMG 및 라피노스는 바이러스 회복에서 테스트된 농도범위 전반에 걸쳐 모두 1차 긍정적인 효과를 가지는 것으로 예측되었다. 그러나 라피노스의 효과는 모델의 견고성을 증진시키기 때문에 이 모델에서 유지되었고, 모델체계를 보존하기 위해 필요한 90% C.I에서 유의적이었다. 이는 TMG 및 라피노스의 상호작용 또한 예측되었기 때문에 필요했다. 최종적으로 수크로스의 2차 비선형효과가 관찰되었다. 도 18에서 이 모델의 지속된 공동효과의 요약을 볼 수 있다.
도 19는 상호작용을 명확시 설명하는 4D 등고선 좌표이다. 최적 수크로스농도는 0.6 내지 0.8M 사이에서 지속적으로 볼 수 있고 어떤 부형제도 이를 크게 바꾸지 않는다. 일반적으로 TMG농도가 높을수록 바이러스 활성의 회복이 더 크다.
몬테카를로 시뮬레이션(도 20)은 최적화의(1M 수크로스, 1M TMG, 300mM 라피노스)의 테스트된 범위의 극대값을 가리킨다. 이는 최적 제제가 테스트된 범위에 포함되지 않음을 암시한다. 그러나, 시뮬레이션은 이 최적에 가까운 제제가 94%의 역가 시작점의 회복된 바이러스 활성을 내야한다고 예측한다.
실시예 11
실험재료
화학 물질
Figure 112017077878773-pat00026
생물학적 물질
Figure 112017077878773-pat00027
기타
*
Figure 112017077878773-pat00028
실험장치
Figure 112017077878773-pat00029
실험방법
실험설계
실시예 9에서와 같이, Doehlert 실험적인 디자인(도 21)을 구성하기 위해 MODDE 9.0(우메트릭스)가 사용되었다. 따라서 MSM은 7 레벨로 테스트된 반면에 수크로스는 5 레벨, 라피노스는 3 레벨로 테스트되었다. 이 모델은 2차 효과 및 상호작용을 모형화하는 능력을 유지한다. 디자인은 3가지 요소 및 3개의 센터포인트를 포함하고 있고 그 결과 15개의 테스트샘플이 되었다.
수크로스는 0과 1M 사이에서 테스트되었다. 라피노스는 0 내지 300mM 범위에 걸쳐 테스트되었으나 Doehlert 디자인유형은 테스트된 레벨이 0mM을 포함하지 않는다. 그 대신 하기 범위가 테스트되었다: 27.5, 150.0 및 272.5mM. MSM은 0 내지 2M사이의 직선범위에 걸쳐 테스트되었다.
액체 내에서 아데노바이러스의 안정화
CMV 프로모터하에서 SSC의 6.7×10pfu/mL 역가(예비동결)의 재조합 아데노바이러스 발현강화 GFP를 -80℃에서 꺼내 해동하였다. 그 후에 바이러스의 50㎕ 부분표본을 15, 5mL 유리병에 첨가하였다. 각 병에 250㎕의 부형제조합을 혼합하였다. 부형제조합 제제를 표 8에서 설명한 것처럼 바이러스와 한번 혼합하였고 SCC에서 진행하였다.
Figure 112017077878773-pat00030
병들을 1주동안 +37℃의 열충격에 두기 전에 마개로 막고 뚜껑(나사마개뚜껑)을 덮었으며, 나중에 분석하기에 알맞을 때까지 +4℃로 옮겼다. 아데노바이러스 분석은 실시예 9에서 설명하였다.
결과
원시자료는 표 8에 제시한다. 데이터분석은 상대적으로 강한 모델을 발생시켰다(도 22). R2(0.84)는 양호한 유의성을 나타냈고, 재현성(0.94)은 높았으며, 그리고 모델 타당도(0.60)는 모델문제를 나타내는 레벨에서 크게 상위였다.
도 23은 모델 파인 터닝 이후에 공동 효과적인 유지된 모델을 보여준다. MSM 및 수크로스 둘다 1차 효과(C.I=95%)처럼 유의적인 요소였다. 95% 신뢰레벨에서는 어느 유의적 요소도 검출되지 않았다. 그러나, 파인 터닝동안의 분석은 약간의 곡률이 있음을 암시했다. 더욱 강력한 모델은 90% 신뢰레벨에서 오직 유의적이었던 두 가지 다른 요소들을 포함함으로써 얻었다. 첫째로, MSM의 2차 효과 및 MSM과 수크로스사이의 상호작용. 이 분석에서 라피노스의 효과는 발견되지 않았고 이는 모델로부터 제거되었다.
모델의 3D 구성(도 24)은 증가하는 수크로스 농도가 회복된 바이러스 활성을 증가시키는 결과를 초래함을 증명한다. 여기서 테스트된 범위는 최적 수크로스 농도를 포함하지 않는다. 수크로스의 상위레벨에서 중간의 MSM농도(~1M)가 방어적인 효과를 강화시킨다. 일반적으로 수크로스가 많이 존재할 수록 MSM의 최적농도는 높아진다.
몬테카를로 시뮬레이션(도 25)은 부형제의 최적농도를 예측하기 위해 사용되었다. 1M 수크로스 및 0.95M MSM인 최적농도가 확인되었다. 라피노스는 이 모델에서 효과가 없기 때문에 최적제제를 위해 필요하지 않다. 그러나 부정적인 효과 역시 가지지 않는다는 이유로 라피노스는 제제에 필요하였다. 최적제제는 3.8×105 pfu/mL의 바이러스활성의 회복 또는 88.4%의 바이러스 초기역가(4.3×105pfu/mL인 포지티브 컨트롤과 비교하여)를 내는 것으로 예측되었다.
실시예 12
실험재료
화학 물질
Figure 112017077878773-pat00031
생물학적 물질
Figure 112017077878773-pat00032
기타
Figure 112017077878773-pat00033
실험장치
Figure 112017077878773-pat00034
실험방법
실험설계
실시예 9에서와 같이, Doehlert 실험적인 디자인(도 26)을 구성하기 위해 MODDE 9.0(우메트릭스)가 사용되었다. 따라서 DMG는 7 레벨로 테스트된 반면에 수크로스는 5 레벨, 라피노스는 3 레벨로 테스트되었다. 이 모델은 2차 효과 및 상호작용을 모형화하는 능력을 유지한다. 디자인은 3가지 요소 및 3개의 센터포인트를 포함하고 있고 그 결과 15개의 테스트샘플이 되었다.
수크로스는 0과 1M 사이에서 테스트되었다. 라피노스는 0 내지 300mM 범위에 걸쳐 테스트되었으나 Doehlert 디자인유형은 테스트된 레벨이 0mM을 포함하지 않는다. 그 대신 하기 범위가 테스트되었다: 27.5, 150.0 및 272.5mM. DMG는 0 내지 2M사이의 직선범위에 걸쳐 테스트되었다.
액체 내에서 아데노바이러스의 안정화
CMV 프로모터하에서 SSC의 6.7×10pfu/mL 역가(예비동결)의 재조합 아데노바이러스 발현강화 GFP를 -80℃에서 꺼내 해동하였다. 그 후에 바이러스의 50㎕ 부분표본을 15, 5mL 유리병에 첨가하였다. 각 병에 250㎕의 부형제조합을 혼합하였다. 부형제조합 제제를 표 9에서 설명한 것처럼 바이러스와 한번 혼합하였고 SCC에서 진행하였다.
Figure 112017077878773-pat00035
병들을 1주동안 +37℃의 열충격에 두기 전에 마개로 막고 뚜껑(나사마개뚜껑)을 덮었으며, 나중에 분석하기에 알맞을 때까지 +4℃로 옮겼다. 아데노바이러스 분석은 실시예 9에서 설명하였다.
결과
매우 강력한 모델이 본 데이터(표 9)로부터 만들어졌다. 모델은 4가지 지표를 높게 기록하였다(R2=0.97, Q2=0.90, 모델 타당도=0.89, 재현성=0.96)(도 27). 모델은 파인 터닝동안 1세트의 복제물을 제거함으로써 강화되었다. 이 제제는 명백한 가외치로서 소프트웨어에 의해 표시되었다.
제제에서 3개의 모든 부형제가 이 모델의 유의적 요소로 보여졌다(도 28). 수크로스 및 라피노스단독은 1차 효과를 가지는 반면 DMG는 1차 및 2차 효과를 둘다 가졌다. 게다가, 라피노스와 DMG사이에 상호작용이 있었다.
도 29는 최적 수크로스농도가 테스트구간 이하임을 암시한다. 그러나 예상밖의 수크로스농도는 제품의 오스몰 농도에 대한 제약때문에 크게 상승되었다. 일부레벨에서 DMG는 제제의 방어적인 효과를 강화시키고, 라피노스는 본 목적을 위해 DMG의 최적농도를 바꾼다.
몬테카를로 시뮬레이션이 최적제제를 예상하기 위해 사용되었다(도 30). 프로그램이 바이러스활성의 회복을 4.3×105pfu/mL(포지티브 컨트롤의 역가)의 극한까지 극대화하기 위해 준비되었다. 예상된 최적제제는 0.5M 수크로스, 0.4M DMG, 272nM 라피노스였고 이는 3.6×105pfu/mL의 역가 또는 84%의 역가 시작점(포지티브 컨트롤을 기본으로)을 낸 것으로 예상되었다.
도 31a는 데이터를 보는 다른 방법을 제시한다. 등고선좌표는 다양한 라피노스 농도에서 수크로스 농도에 비교하여 표시한 DMG 농도를 보여준다. 라피노스가 증가되었기 때문에 좌표는 어두운 지역(바이러스 활성의 높은 회복)이 Y축 아래로 이동함을 보여준다. 검은 십자표는 예측한 최적 제제를 표시한다. 도 31b는 회복이 100% 이상으로 예측한 지역을 보여준다.
실시예 13
실험재료
화학 물질
Figure 112017077878773-pat00036
생물학적 물질
Figure 112017077878773-pat00037
기타
Figure 112017077878773-pat00038
실험장치
Figure 112017077878773-pat00039
실험방법
CMV프로모터하에서 PBS의 10.2×105pfu/mL 역가인 재조합 아데노바이러스 발현강화 GFP를 -80℃에서 꺼내 해동하였다. 그 후에 50㎕의 바이러스 부분표본을 15, 5mL 유리병에 첨가하였다. 각 병에 250㎕의 부형제조합을 혼합하였다. 바이러스와 한번 혼합한 부형제조합 제제는 표 10에서 설명하였고 PBS에서 진행되었다.
Figure 112017077878773-pat00040
이 지점으로부터 그 뒤 하기의 처리명이 사용된다:
버퍼=부형제가 없는 PBS 버퍼단독
수크로스=PBS내의 수크로스 1M
라피노스=PBS내의 라피노스 100mM
당=PBS내의 수크로스 1M, 라피노스 100mM
NE=PBS내의 DMG 0.7M
베스트=PBS내의 수크로스 1M, 라피노스 100mM, DMG 0.7M
표 11에 제시한 조건들하에서 병들을 열충격에 두기 전에 마개로 막고 뚜껑(나사마개뚜껑)을 덮었다. 적절한 시점에 아데노바이러스 분석실험이 실시예 9에서와같이 수행되었다.
결과
수집된 많은 데이터 포인트가 분석실험의 검출역치 이하에 있었다(표 11).
Figure 112017077878773-pat00041
그것이 가질 수 있는 최대값이기 때문에 편의를 위해 이들 데이터 포인트에 역치값을 부여하였다. 이는 결과의 해석에 대하여 영향을 거의 미치지 않을 것 같다. 이러한 낮은 바이러스 활성의 회복을 낸 어느 제제도 비교기가 아닌 뭔가로서 거의 실용적이지 않기 때문이다. 본 분석을 위한 검출역치는 0.03%의 활성회복에 해당하는 600pfu/mL이다.
오직 +4℃에 고정되었던 샘플이 테스트되었다. 이 온도에서 6개월 후의 바이러스 활성의 수율은 도 32에서 볼 수 있다. 버퍼 단독처리는 50.1%의 역가시작점과 사용된 아데노바이러스가 이 액상 상태에서 본래 크게 안정적임을 명확히 나타냈다. 이 발견 역시 가속화되는 안정성연구가 필요함을 보여준다.
"수크로스"처리 6개월 후에 92.1%의 활성이 회복된 것이 버퍼단독에 대한 주된 증진이다. 반면에 "라피노스"단독은 55.5%를 내서 "버퍼단독"에 대한 약간의 증진이나 "수크로스"보다는 낮았다. 조합된 "당"처리는 오직 86.4%의 회복된 바이러스 활성을 나타냈다.
DMG 단독처리("NE")는 오직 65.1%의 바이러스 활성을 보존하였으나, 당과 함께 사용되었을 때 99.3%의 회복된 활성이 관찰되었다. 이 발견은 +4℃에서 6개월 후 아데노바이러스의 무손실에 가깝다.
이 "베스트"제제의 각 타임포인트 및 열 충격에서의 회복된 유리병은 도 33에 나타냈다. 이전에 논의한 대로 +4℃에서 6개월 후에 무손실에 가깝다.
+25℃ 및 +37℃ 열 충격에서 결과(표 11 및 도 34)들은 "베스트"제제가 그의 구성요소보다 아데노바이러스를 안정화하는데 더욱 효율적임을 증명한다.
실시예 14
실험재료
화학 물질
Figure 112017077878773-pat00042
생물학적 물질
Figure 112017077878773-pat00043
기타
Figure 112017077878773-pat00044
실험장치
Figure 112017077878773-pat00045
실험방법
실험설계
중심설계면심입방(CCF) 디자인을 만들기 위해서 MODDE 9.0을 사용하였다. CCF 디자인은 오직 각 요소를 3 레벨의 테스트만 하지만 여전히 2차 모델(도 35)을 지원하는 반응표면모델링(RSM) 디자인의 한 형태이다. 규칙적인 제제디자인과 달리, 비유의적인 요소들은 분석에서 제거될 수 있고 따라서 교락요소가 되지 않았는다.
액체 내에서 제제된 MVA의 열 충격
MVA가 -80℃에 저장되었다가 해동되었다. 50㎕의 MVA 부분표본을 15, 5mL 유리병에 첨가하였다. 각 병에 250㎕의 부형제조합을 혼합하였다. 바이러스와 한번 혼합된 부형제조합 제제는 표 12에 설명되었고 SSC에서 만들어졌다. 병들을 1주동안 +37℃의 열충격에 두기 전에 마개로 막고 뚜껑(나사마개뚜껑)을 덮었으며, 나중에 분석하기에 알맞을 때까지 +4℃로 옮겼다.
MVA 분석
분석 플레이트(96웰)에 BHK-21세포를(웰당 100㎕, 세포105/mL) 접종하였다. 10% FBS 및 1% PS가 추가된 DMEM에서 세포가 희석되었다. 플레이트를 +37℃, 5% CO2에 1-2시간동안 두었다.
한편, 10배 희석액 시리즈의 MVA제제를 10분의 1 내지 10,000분의 1 범위로 제조하였다(동일한 증식배지). 각 희석액 시리즈는 5회씩 제조되었다. 100㎕의 각 희석액은 BHK-21세포를 함유한 개개의 웰에 도포되었다(상기 설명).
6일째에 웰에 CPE가 있는지 없는지 기록되었고 TCID50가 산출되었다. 그 다음에 이는 열충격 받은 병에서 밀리리터당 감염된 MVA의 농도를 추정하기 위해 사용되었다.
결과
이 연구로부터 얻은 TCID50원자료를 표 12에 나타냈다.
Figure 112017077878773-pat00046
역가 시작점 0.5부터 74.1%까지 반응이 다양했다. 모델은 두 부형제의 1차 효과를 예측하였다(도 36 및 37). DMG 및 만니톨의 두 경우에 농도가 증가함에 따라 바이러스의 보존도 증가하였다. 이는 도 38에 나타낸 등고선구성에 의해 명확히 설명된다. 게다가 DMG 및 만니톨의 상호작용도 확인되었다.
몬테카를로 시뮬레이션은 테스트된 고농도의 각 부형제에 대하여 +37℃에서 1주간의 열충격 후에 역가시작점 66% 이상을 달성하는 것이 기대됨을 암시하고, 이는 0.2로그 이하의 손실을 나타낸다.
실시예 15
실험재료
화학 물질
Supplier Product Code Lot No.
Dulbecco’s phosphate buffered saline Sigma D8662 RNBB4780
Polyethyleneimine Sigma 482595 05329KH
Raffinose Sigma R0250 050M0053
Sucrose Sigma 16104 SZB90120
Tween 20 Sigma P1379 087K0197
Skimmed milk powder Marvel
TMB chromogen Invitrogen SB02 72764382A
Sulphuric acid Sigma 25,8105 S55134-258
생물학적 물질
Supplier Product Code
Bivalent F(ab’)2 AbDSerotec AbD09357.4
Antigen - IgG2b kappa AbDSerotec PRP05
Goat anti human HRP AbDSerotec STAR12P
Rabbit anti mouse HRP AbDSerotec STAR13B
Normal mouse serum Sigma M5905
기타
Manufacturer Product Code
2ml Eppendorf tubes VWR 16466-058
ELISA immunoplates NUNC 439454
실험장치
Manufacturer Equipment No.
Forma 900 series -80℃ freezer Thermofisher EQP#015
ATL-84-1 Atlion Balance Acculab EQP#088
+56℃ Incubator Binder EQP#010
Med Line +4℃ fridge Liebherr EQP#019
+40℃ incubator Binder EQP#009
Synergy HT Microplate reader Biotek EQP#027
실험방법
다양한 농도의 부형제의 존재시 2가의 F(ab')2가 열충격을 받았고 다양한 포인트에서 분석되었다. 잔여 F(ab')2의 활성을 평가하기 위해 ELISA 분석법이 사용되었다-지속된 손상의 함량을 측정하기 위해 사용되었다.
액체 내에서 부형제와 2가의 F(ab’)2의 열 충격 실험
PBS 내의 2가 F(ab')2가 -80℃에서 꺼내어 상온에서 해동되었다. 액체 상태에서 부형제의 방어적인 특성을 결정하기 위해 4㎍/mL농도의 항체를 포함한 각 제제 900㎕를 만들었다-이 양은 따로 떨어진 3개의 시간대를 분석하기에 충분하다. 각 제제의 세부사항은 표 13에 있다.
Figure 112017077878773-pat00047
두 병의 -SR/-P(컨트롤) 제제를 만들었다-하나는 +4℃에 저장하였고(포지티브 컨트롤로서-손상이 예측되지 않음) 두 번째는 다른 제제들과 +56℃에 두었다(네거티브 컨트롤로서;이 제제는 상승한 온도에서 24시간 후에 안정성 및 활성을 유지하도록 예측되지 않았다).
2가 F(ab’)2의 활성 분석
ELISA에 의해 2가 F(ab')의 활성을 분석하였다. PBS에 희석된 0.5㎍/mL의 항원(래트 IgG2b-kappa)을 96-웰 플레이트의 A 줄부터 G 줄까지 100㎕/웰 씩 도포하였고 마찬가지로 +4℃컨트롤 조건에 놓을 H 줄의 2개의 추가 웰에도 도포하였다. 1:400,000 희석된 정상 쥐 혈청을 포지티브 컨트롤로서 H 줄의 2개의 웰에 역시 첨가하였다. 이 컨트롤들은 나중에 데이터를 일반화하기 위해 사용되었다. 플레이트들은 +4℃에 18시간동안 배양된 다음 0.05% Tween20(워시버퍼)를 함유하는 PBS로 3번에 걸쳐 세척하였다.
플레이트들은 페이퍼타올위에 블럿팅함으로써 건조되었다. 이 블럿팅방법은 매 세척단계마다 사용되었다. 플레이트들은 5% 탈지분유 및 0.05% Tween20를 함유한 PBS로 1.5시간동안 블록킹되었다. 플레이트에 샘플을 첨가하기 전에 워시버퍼로 3번에 걸쳐 플레이트를 세척하였다.
열충격(또는 +4℃ 컨트롤병)에서 배양한 후, F(ab')2제제를 배양기/냉장고에서 꺼내서 각각에서 250㎕를 따로 분리해 냈다. 이는 워시버퍼를 사용하여 1:2로 희석되었다. 희석된 각 샘플은 2개씩 만든 플레이트에 첨가되었고 플레이트의 희석도 2배로 희석되었다(최종 농도범위는 2㎍/mL 부터 0.062㎍/mL까지). 2가의 F(ab')2가 없을 때의 조건도 백그라운드 신호를 측정하기 위해 역시 포함되었다. 플레이트는 1.5시간동안 상온에서 배양되었고 이후에 워시버퍼로 5번에 걸쳐 세척하였다.
염소 항-사람 HRP복합항체를 워시버퍼를 사용하여 1:5000으로 희석하였고 100㎕을 2가의 F(ab')2를 함유하는 모든 웰에 첨가하였다. 토끼 항-쥐 HRP 복합항체는 워시버퍼를 사용하여 1:1000으로 희석되었고 100㎕을 정상 쥐혈청 컨트롤을 함유하는 웰에 첨가하였다. 플레이트들은 상온에서 1.5시간동안 배양된 다음 워시버퍼로 5번에 걸쳐 세척되었다.
100㎕의 TMB 안정화된 크로모겐이 각 웰에 첨가되었고 상온에서 10분동안 반응이 일어난 후에 200mM 황산 100㎕을 첨가하여 반응을 종료시켰다. 플레이트들은 시너지 에이치티 마이크로플레이트 리더를 사용하여 450nm에서 측정되었다.
통계 분석
평균 및 표준편차는 각 복제물마다 기록되었고 데이터지점은 지정된 F(ab')2농도에 선그래프 또는 막대그래프로서 표시되었다.
결과
+ 56℃에서 24시간 열처리 후 2가 F(ab’)2 단편의 활성 측정
예비조사에서, F(ab')2 스톡(AbD 세로텍에서 구함-농도 0.73mg/mL)이 상승한 온도에서 초기 안정화를 평가하기 위하여 +56℃에 저장되었다. 항체는 56℃에서 24시간 후에 활성이 거의 남아있지 않아 열에 극도로 약하고, 이 항체를 안정화하는 부형제의 능력을 테스팅하기 위한 훌륭한 시작점을 제공함이 발견되었다(도 39).
+ 56℃에서 부형제와 열처리 후 2가 F(ab’)2 단편의 활성 측정
2가의 F(ab')2를 다양한 농도의 부형제 존재하에 열처리하였고 여러 다른 지점에서 분석하였다(도 40). +56℃에서 24시간 저장후에, 대부분의 샘플들은 자신의 F(ab')2 활성 대부분을 유지했으나(+4℃에 저장되었던 컨트롤샘플과 비교했을 때), 5일 후에 소량의 당 또는 당 없이 제조된 샘플은 24시간 후에 유지된 활성에 비교하여 잔여 F(ab')2 활성을 21%와 33%사이로 하락시켰다. 고농도의 당을 함유한 샘플들은 +56℃에 저장한 5일 후 적어도 44%의 활성을 유지했다-이는 PEI의 첨가로 63%에서 94%로 증가되었다.
최종 타임포인트는 +56℃에 열처리 한지 7일 후에 기록되었다. 컨트롤샘플은 예측한대로 아무 활성의 손실도 없었다. 소량의 당 또는 당 없이 제조된 샘플들은 그의 F(ab')2 활성의 대부분을 잃었다. 고농도의 당을 함유한 샘플들은 24시간 샘플의 적어도 27%를 유지했으며, 이는 10㎍/mL의 PEI가 첨가되었을 때 79%로 증가되었다.
결론
7일동안 +4℃에 저장되었던 샘플들은 예측한 대로 F(ab')2 활성에서 아무 손실도 입지 않는다. 저농도의 당을 함유한 샘플들은 PEI의 존재 또는 부재시에 +56℃에서 5일 후 F(ab')2의 활성의 대부분을 잃는다. 가장 방어적인 제제는 고농도의 당을 함유했고, 10㎍/mL의 PEI첨가는 크게 방어를 증가시킨다. TC 5일 후에 모든 저농도의 당 샘플들은 F(ab')2활성의 대부분을 잃었으나, 고농도의 당 및 PEI를 함유한 샘플들은 여전히 현저한 레벨의 F(ab')2활성을 유지했다.
실시예 16
실험재료
화학 물질
Figure 112017077878773-pat00048
생물학적 물질
Figure 112017077878773-pat00049
기타
Figure 112017077878773-pat00050
실험장치
Figure 112017077878773-pat00051
실험방법
실험설계
2가의 F(ab')2는 다양한 농도의 부형제 존재시 열처리되었고 서로 다른 지점에서 분석되었다. 잔여 F(ab')2활성을 평가하기 위해 ELISA분석법이 사용되었다-이는 손상을 입은 정도를 측정하기 위해 사용되었다.
부형제의 액체 내에서 2가 F(ab’) 2 의 열 충격 실험
-80℃에 저장하던 PBS내의 2가 F(ab')2를 꺼내어 상온에서 해동하였다. 액체 내에서 부형제의 방어적인 특성을 결정하기 위해 농도 4㎍/mL의 항체를 포함한 각 제제 1050㎕를 만들었다-이 양은 4개의 따로 떨어진 타임포인트를 분석하기에 충분하다. 각 제제의 세부사항을 위해 표 14를 참고하라.
Figure 112017077878773-pat00052
2개 병의 -SR/-D(컨트롤) 제제를 마련하였다-하나는 +4℃에 저장하였고(포지티브 컨트롤로서-아무 손상도 예측되지 않음) 두 번째는 다른 제제들과 함께 +40℃에 두었다(네거티브 컨트롤로서;이 제제는 상승한 온도에서 24시간 후에도 안정적일 것으로 예측되지 않았음). 24시간 후에 열처리된 샘플에 손상을 촉진하기 위해 +56℃에 두었다.
2가 F(ab’) 2 활성 조사
2가 F(ab')2의 활성도는 실시예 15에 제시한 대로 분석되었다.
통계 분석
평균 및 표준편차를 각 복제물마다 기록하였고 데이터포인트는 지정된 F(ab')2 농도에서 선 그래프 또는 막대 그래프로서 표시하였다.
결과
부형제에 의한 열 처리 후 2가 F(ab’) 2 단편의 활성 조사
결과는 도 41에 나타냈다. +40℃에 저장 24시간 후 +4℃에 저장되었던 컨트롤조건에 비교하여 F(ab')2에 손실이 없는 것처럼 보인다. 추가로 4일동안 +56℃에서 열처리 후 보호되지 않은 F(ab')2의 활성이 24시간 후 활성의 5%로 하락하였다. 저농도의 당을 함유한 샘플들은 24시간 후 남아있는 활성의 6%(DMG 부재) 및 26%(고농도 DMG) 사이를 유지했다. 고농도의 당을 함유한 샘플은 24시간 후 남아있는 활성의 최소 37%를 유지했고, 이는 DMG첨가로 인해 60%-81%로 증가되었다.
최종 타임포인트는 열 처리후 14일째에 기록되었다(+40℃에서 24시간 후 +56℃에서 13일). 열처리된 모든 샘플들은 그의 활성의 대부분을 잃었고(남아있는 활성의 3% 내지 14%사이), 이는 부형제가 +56℃에서 14일동안 강력한 분해조건하에 F(ab')2를 완전히 보호하기에 충분하지 않았음을 나타낸다.
결론
+4℃에 2주동안 저장되었던 샘플은 예측한 대로 F(ab')2활성에 아무 손실도 입지 않았다. 저농도의 당을 함유한 샘플들은 DMG의 존재 또는 부재시 +56℃에서 5일 후에 F(ab')2활성의 대부분을 잃었다. 가장 방어적인 제제들은 DMG 및 고농도의 당을 함유했다.
실시예 17
실험재료
Figure 112017077878773-pat00053
실험장치
Figure 112017077878773-pat00054
실험방법
샘플 준비
포지티브 및 네거티브 컨트롤샘플은 PBS내 167 FAb로 제조되었다(포지티브 컨트롤은 HPLC분석에 앞서 막 바로 제조되었다). 수크로스-라피노스 믹스-단독컨트롤은 0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스를 함유한 PBS내 167 FAb로 제조되었다. 테스트샘플은 0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스 및 0.1M(최소) 또는 1.0M(최고)의 DMG 또는 TMG 둘 중 하나를 포함하는 PBS내 167 FAb로 제조되었다. 포지티브 컨트롤을 제외한 모든 샘플들은 56℃에서 130h동안 열충격을 받았다. 그 결과 총 7개의 샘플이 되었다.
열충격 후에 불용성 물질들을 제거하기 위해 모든 샘플들을 상온에서 5분동안 16.3kg으로 원심분리되기 전에 포지티브 컨트롤을 상기에 설명한대로 제조하였다. 펠릿을 건드리지 않도록 조심스럽게 상청액을 옮겨 부었다. 그 다음에 옮긴 상청액을 하기 설명한 HPLC분석에 사용하였다.
HPLC
샘플 로딩 및 분사
샘플 챔버는 5℃, 컬럼은 25℃를 유지했다. 샘플을 블록마다 2번씩 주입하였다. 설치된 HPLC가 올바로 기능하는지 확인하기 위해 각 블록 전, 후에 GFC 분자량표준(BioRAD #151-1901)을 흐르게 했다.
25℃의 pH 6.8의 농축된 황산용액과 대등한 0.1M Na2SO4 & Na2HPO4 버퍼에 1.0mL/분의 유동률로 부피 25㎕의 주입량을 사용하였다. 18분의 러닝타임이 샘플 및 표준에 사용되었다.
데이타 처리
용리의 프로필은 214nm에 따랐다. 엠파워 2 소프트웨어 패키지를 사용하여 자동화 통합방법이 모든 샘플에 사용되었다. HPLC방법에 대한 자세한 설명은 하기와 같다. 전통적인(1차 파생물) 적분알고리즘에 30.00의 Peal Width 및 50,000의 트레시홀드가 사용되었다. 최소면적 및 최소높이 둘다 0으로 맞춘다. Inhibit 적분사건은 0 내지 7.5분의 용리시간 사이에 맞추어졌다. 용리시간 7.5분에서 피크에 의한 Force Baseline이 사용되었다. 다른 사건은 적용되지 않았다.
4개의 피크가 세워졌다: (1)8.670±0.434분에 합계; (2)10.100±0.465분에 모노머; (3)10.574±0.529분에 숄더; (4)11.200±0.500분에 단편. 이후의 모든 피크들 즉, 12분이후에 용리된 피크들은 폐기하였다. 모든 피크들에 대하여 피크를 선택한 파라미터는 하기와 같았다: 피크 매치는 가장 가까운 것으로 맞추었고; Y값은 면적으로 하였고; 피트는 선으로 맞추었고 무게는 사용하지 않았다.
순도 및 monomer retention 매개 변수
상기에 설명한 과정으로부터 나온 피크면적은 각 조건의 Purity 및 Monomer Retention 파라미터를 만들기 위해 사용되었다. Purity는 각 샘플내에 전체 피크에 의해 분리된 모노머 피크 면적으로 정의되었다. Monomer Retention은 포지티브 컨트롤(열처리되지 않은)샘플에서 모노머 피크면적에 의해 분리된 모노머 피크면적으로 정의되었다.
결과
샘플 및 표준 성분 검출
도 42 Y-정규화의 HPLC가 표준분자량(BioRAD,151-1901;엷은 회색) 및 본래의 1가 FAb(진한 회색)의 기록을 오버레이한다. 표준분자량은 초기의 void peak(표시한 대로), 5개의 표준 구성요소(번호 1부터 5까지) 및 unknown peak(표시한 대로)의 특성을 가진다. 5개의 표준 구성요소의 아이덴티티 및 크기는 하기와 같다: (1) 소 항갑상샘항체-670 kDa; (2)소-항체-158 kDa; (3)닭 오브알부민-44 kDa; (4)말 미오글로빈-17 kDa 및(5) 비타민 B 1.35 kDa. 보다시피 FAb 피크는 1가 FAb에 대해 예측한 대로 44 kDa 이상의 유체역학적으로 대등한 크기임을 나타내는 세번째 표준물질에 앞서 용리된다. 따라서 FAb는 44 kDa 이상의 유체역학적 질량으로 추정되는 3번째 질량마커 바로 전에 용리된다. 이 값은 1가 FAb와 일치한다.
도 43 내지 45는 모두 각 조건에서 1차 주입에 상응하는 7개의 HPLC 기록에 대한 중첩을 보여준다. 도 43의 13분에 있는(b로 표시됨) 커다란 피크는 부형제 때문인 반면 10분에 있는(a로 표시됨) 가장 작은 피크는 FAb 때문이다. 검은 사각형으로 강조한 면적은 도 44에서 확대하여 나타낸다.
*도 43은 본 설명에 나와있는 7가지 조건의 HPLC기록의 실물크기이다. 10분에 있는(a로 표시됨) 작은 피크는 항체 단편(FAb)이다. 13분에 있는(b로 표시됨) 커다란 피크는 부형제 때문이다. 어두운 상자는 도 44에 확대하여 나타낸 구역을 강조한다.
도 44는 도 43에서 보여준 7가지 조건의 1차 주입에 대한 동일한 중첩을 보여준다. 그러나 도 44의 기록은 12분 이후에 종료된다. 도 44는 FAb 피크를 강조하고 전부는 아니지만 일부 샘플이 모노머 피크의 맨끝에 숄더피크를 가지고 있음을 나타낸다. FAb 피크 그 자체는 도 45에 주석이 달린 형태로 강조된다.
도 44는 본 설명에 나온 7가지 조건의 HPLC 기록을 보여준다. 기록은 12분까지 보여준다(항체단편(FAb) 피크는 10분에 발생한다). 7가지 조건들 사이에 피크의 규모 및 숄더링면에서의 차이를 볼 수 있다. FAb 피크는 도 45에서 강조된다.
*도 45는 상기 설명된 모든 7가지 조건들의 HPLC 기록의 주석을 표시한다. 기록은 10분에 항체단편(FAb) 피크를 강조하기 위해 확대하여 나타낸다. 7가지 각 조건의 아이덴티티는 상기 그림에 주석으로 단다. SR은 당혼합물(0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스), DMG는 디메틸 글리신 및 TMG는 트리메틸 글리신이다. 접미사 'lo'는 저농도의 부형제를 나타내고 0.1M이다. 접미사 'hi'는 고농도의 부형제를 나타내고 1.0M이다.
도 45는 1.0M의 DMG 또는 TMG(SR혼합물 추가)를 포함하는 열처리된 샘플들 모두가 포지티브 컨트롤(열처리되지 않은)샘플에 가장 가까운 기록을 만듦을 나타낸다. 한편, PBS단독에 FAb열처리된 샘플은 가장 큰 손실을 입고 또한 숄더 피크에서 표시된 증가를 겪는다. 다음으로 낮은 높이의 모노머는 SR단독에 FAb열처리된 샘플에서 발생했다. 0.1M의 DMG 또는 TMG를 추가한 SR혼합물은 SR혼합물 단독보다는 낫지만 SR혼합물에 1.0M DMG(더 좋음) 또는 1.0M TMG(가장 좋음)를 추가한 것보다는 못한 중간정도의 보호를 제공했다.
요약하면, 최소 숄더피크 존재에 수반되는 최대 모노머 피크높이는 하기 순서로 진행한다:
바꾸지않은 것 > SR+HiTMG > SR+HiDMG > SR+LoTMG = SR+LoDMG > SR > PBS
이 정성적인 외관 검사는 하기에 논의한 정량적인 적분결과를 반영한다.
통합 샘플 성분 검출
상기에 설명한 HPLC 프로세싱방법은 도 46에(각 샘플의 2회의 주입 중에 오직 하나의 기록을 나타냄) 나타낸 대로 7개의 HPLC 기록 모두를 적분하기 위해 사용되었다. 화살표는 기준치를 따라 X축 위에 나타낸 기준치 대 기준치(삼각형) 및 감염 변화(다이아몬드)피크를 강조한다.
도 46A:조건 1: 바꾸지 않은 FAb(포지티브 컨트롤).
도 46B:조건 2: PBS에서 56℃에 130h후의 FAb(네거티브 컨트롤).
도 46C:조건 3: SR혼합물에서 56℃에 130h후의 FAb.
도 46D:조건 4: SR혼합물&저농도(0.1M)DMG에서 56℃에 130h후의 FAb.
도 46E:조건 5: SR혼합물&고농도(1.0M)DMG에서 56℃에 130h후의 FAb.
도 46F:조건 6: SR혼합물&저농도(0.1M)TMG에서 56℃에 130h후의 FAb.
도 46G:조건 7: SR혼합물&고농도(1.0M)TMG에서 56℃에 130h후의 FAb.
요약
도 47은 상기에 설명한 7가지 조건에 대한 각 purity(엷은 회색) 및 monomer retention(진한 회색)을 요약한다. 모든 샘플은 167/mL에서 실험하였다. Untouched는 열처리하지 않은 포지티브 컨트롤이었다. 다른 모든 샘플들은 56℃에서 130시간동안 열처리하였다. 꺾쇠괄호는 하기 샘플조건을 나타낸다:
PBS-PBS로 희석된 FAb;
SR-0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스로 희석된 FAb;
SR+lo.DMG-0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스 및 0.1M DMG로 희석된 FAb;
SR+hi.DMG-0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스 및 1.0M DMG로 희석된 FAb;
SR+lo.TMG-0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스 및 0.1M TMG로 희석된 FAb;
SR+hi.TMG-0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스 및 1.0M TMG로 희석된 FAb.
오차막대는 HPLC컬럼 위에 반복주입하여 얻은 ±1 표준편차이다.
결론
도 47은 정량적으로 도 45의 정성적인 순위의 결과를 반영하고 56의 130h동안 HC에 앞서 PBS로 FAb를 단순희석하는 것은 purity에서 3분의 1 손실 및 monomer retention에서 3분의 2의 손실을 초래함을 나타낸다. 이 손실은 SR혼합물(0.15M 수크로스 및 0.015M 라피노스)과 배양함으로써 다소 감소된다. 손실은 SR혼합물 및 0.1M DMG 또는 TMG와 배양함으로써 추가로 축소된다.
그러나 가장 적절한 결과는 purity 및 monomer 손실 둘다 필수적으로 열처리에 앞서 FAb용액에 SR혼합물 및 1.0M의 DMG 또는 TMG의 추가함으로써 완전히 피할 수 있다.
실시예 18 - 액체 환경에서 진단 샘플의 유지
실험방법
사람혈액샘플이 동일한 부피의 a)PBS; b)0.7M DMG; 또는 c)0.7M DMG/0.1M 수크로스에 희석되었다. 25℃에서 30분동안 저장한 후 5㎕의 혈액샘플을 에펜도르프 튜브의 250ul Guavaⓒ Viacountⓒ 시약과 혼합하였다. 혼합물을 상온에서 5분동안 배양하였다. 배양 후에 백혈구 분획의 생존능력이 Guava PCAⓒ cell analyser를 사용하여 평가되었다.
결과 및 결론
Guava PCAⓒ cell analyzer로부터 나온 결과는 테스트된 DMG 및 DMG/수크로스 부형제 혼합물이 테스트한 시간과 농도에서 혈액샘플의 백혈구 생존능력에 역효과를 보이지 않았음을 보여주었다. 따라서 부형제가 덜 민감한 진단샘플(예를 들어 요소, 가래)을 보존하는데 최소의 영향을 줄 것이라는 것과 액체 내에 존재하는 바이러스 또는 단백질의 안정성을 강화함을 암시할 수 있다.

Claims (11)

  1. (a) (i) 아데노바이러스과, 오르소믹소바이러스과, 파라믹소바이러스과, 파보바이러스과, 피코르나바이러스과, 폭스바이러스과, 헤르페스바이러스과, 토가바이러스과, 플라비바이러스과, 레트로바이러스과, 필로바이러스과, 파필로마바이러스과, 칼리시바이러스과, 코로나바이러스과, 레오바이러스과 또는 헤파드나 바이러스과에서 선택되는 바이러스 입자,
    (ii) 하나 이상의 당,
    (iii) N,N-디(C1-6 알킬)-글리신 또는 N,N,N-트리(C1-6 알킬)-글리신, 또는 생리학적으로 허용되는 그의 염 또는 에스테르 화합물, 및
    (ⅳ) Ra와 Rb는 개별적으로 C1-6 알킬을 나타내는 화학식 (IIC)의 설폰 화합물을 포함하는 수용액을 제조하는 단계와;
    Figure 112018071844096-pat00106

    (b) 상기 단계에서 제조된 바이러스 입자가 함유된 수용액을 동결건조하는 단계로 이루어진 바이러스 입자의 보존방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 N,N-디메틸글리신 또는 생리학적으로 허용되는 그의 염 또는 에스테르인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 N,N,N-트리메틸글리신 또는 생리학적으로 허용되는 그의 염 또는 에스테르인 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (IIC)의 화합물은 메틸설포닐메탄인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 당은 수크로스를 포함하는 것이 특징인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하나 이상의 당은 수크로스와 라피노스를 포함하는 것이 특징인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 당은 만니톨을 포함하는 것이 특징인 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 바이러스 입자는 아데노바이러스, 백시니아 바이러스, 인플루엔자 바이러스 또는 홍역 바이러스인 방법.
  11. 제1항의 방법으로 제조된 바이러스 입자 보존용 조성물.

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