KR20180091918A - Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 정제를 효율화하기 위한 방법 - Google Patents
Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 정제를 효율화하기 위한 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 프로테인 A 레진에 결합하지만, Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 결합이 약한 Fc 영역으로 하는 것에 의해, 상기 레진 체적당 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 결합량이 증가하여, 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 보다 효율적인 정제가 가능해지는 것을 발견했다.
Description
본 발명은 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을 증가시키는 방법 및 그 방법을 이용한 정제 방법 등에 관한 것이다.
항체 의약품의 제조에 있어서, 프로테인 A 컬럼, 이온 교환 컬럼 등을 이용한 정제 공정은, 항체의 제조 효율(수율)을 크게 좌우하기 때문에, 그의 효율화가 요망되고 있다. 효율화를 도모하기 위한 수단으로서, (1) 수지 단위 체적당 결합 용량을 올리는 것, (2) 고유속 처리에 의해, 정제에 필요로 하는 시간을 단축하는 것의 2가지의 방법이 있다.
근년, 프로테인 A 레진의 개량이 진행되어, 프로테인 A 레진에는 보다 많은 항체를 결합할 수 있게 되고, 그에 수반하여 항체 정제의 효율화가 도모되어 왔다. 예를 들면, 대표적인 제1세대 프로테인 A 레진인 GE 헬스케어사제 rProtein A sepharose Fast Flow에서는, 통상 항체의 결합 용량은 15-20g/L resin인 것에 비해, 동일사제 제2세대 프로테인 A 레진이고, 현재 세계적으로 가장 사용되고 있는 Mab Select SuRe에서는, 일반적으로 약 30g/L resin의 결합 용량이 확인되어 있다. 게다가, 전자에 비해서 후자는 1.5-2배 정도 높은 선유속에 대응 가능하여, 보다 효율적인 항체 분자의 프로테인 A 정제가 가능해져 있다.
이중특이성 항체는 상이한 2종류의 항원을 인식하는 성질상, 2종류의 H쇄를 갖고 있다. 그 때문에, 이중특이성 항체를 포함하는 배양 상청에는, 2종류의 H쇄를 포함하는 이중특이성 항체뿐만 아니라, 1종류의 H쇄만을 갖는 항체도 포함되어 있다. 이들과 이중특이성 항체를 분리하도록, 프로테인 A 레진에 대한 결합력을 변화시킨 Fc 영역 변이체가 이용되고 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2). 이와 같은 분자 개변의 영향에 의해, 이중특이성 항체의 프로테인 A 정제가 비효율이 되는 것이 염려되었다.
이상과 같은 상황하, 프로테인 A 레진 컬럼을 이용한 이중특이성 항체 정제를 보다 효율적으로 행하기 위한 새로운 방책이 요망되고 있었다.
본 발명의 목적은 Fc 영역 함유 폴리펩타이드, 특히 이중특이성 항체를 프로테인 A 레진 컬럼을 이용하여 보다 효율적으로 정제하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 본 발명자들은, Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄와 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄의 프로테인 A 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 Fc 영역으로 함으로써, 항체의 동적 결합 용량이 높아지고, 항체의 정제 효율이 증가하는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
〔1〕 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을 증가시키는 방법.
〔2〕 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄 및 제 2 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 제 1 폴리펩타이드쇄 및 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정을 포함하는, 〔1〕에 기재된 방법.
〔3〕 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하는 제 1 폴리펩타이드쇄를 준비하고, 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 (상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한) 결합이 약한 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정을 포함하는, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 방법.
〔4〕 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지만, 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 (상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한) 결합이 약한 Fc 영역이 되도록 개변하는 공정을 포함하는, 〔1〕∼〔3〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
〔5〕 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 IgG1, IgG2 또는 IgG4의 CH3을 포함하고, 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 IgG3의 CH3을 포함하는, 〔1〕∼〔4〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
〔6〕 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435번째의 아미노산은 His이고, 제 2 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435번째 아미노산은 Arg인, 〔1〕∼〔5〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
〔7〕 상기 결합 용량의 증가가 5g/L 레진 이상인, 〔1〕∼〔6〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
〔8〕 상기 증가 후의 동적 결합 용량이 45g/L 레진 이상인, 〔1〕∼〔7〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
〔9〕 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 항체인, 〔1〕∼〔8〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
〔10〕 상기 항체가 이중특이성 항체인, 〔9〕에 기재된 방법.
〔11〕 〔1〕∼〔10〕에 기재된 방법을 이용한 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 정제 방법.
〔12〕 〔11〕에 기재된 방법으로 정제된 Fc 영역 함유 폴리펩타이드.
〔13〕 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이 45g/L 레진 이상인, Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 결합한 프로테인 A 레진.
〔14〕 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이 증가한 Fc 영역 함유 폴리펩타이드.
〔15〕 이하의 공정을 포함하는, 프로테인 A 레진을 이용하여 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 제조하는 방법:
(a) 해당 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄와 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정,
(b) 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 공정(a)의 해당 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 해당 레진에 대한 결합력이 실질적으로 동일한 2본의 폴리펩타이드쇄를 포함하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량과 비교하는 공정,
(c) Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드 및 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드를 포함하는 시료를 해당 레진에 접촉시키는 공정; 및
(d) 해당 레진에 결합한, Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드 및 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드의 헤테로체를 함유하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 회수하는 공정.
〔16〕 상기 공정(a)가, 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하는 제 1 폴리펩타이드쇄를 준비하고, 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 (상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한) 결합이 약한 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정인, 〔15〕에 기재된 방법.
〔17〕 상기 공정(a)가, 정제 대상인 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지만, 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 (상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한) 결합이 약한 Fc 영역이 되도록 개변하는 공정인, 〔15〕 또는 〔16〕에 기재된 방법.
〔18〕 상기 공정(c)에 기재된 시료가, 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드 및 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드의 양방에 결합능을 줄 수 있는 공통의 L쇄 폴리펩타이드를 포함하는, 〔15〕∼〔17〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
〔19〕 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 항체인, 〔11〕에 기재된 정제 방법.
〔20〕 상기 항체가 이중특이성 항체인, 〔19〕에 기재된 정제 방법.
〔21〕 〔19〕에 기재된 방법으로 정제된 항체.
〔22〕 〔20〕에 기재된 방법으로 정제된 이중특이성 항체.
〔23〕 〔13〕에 기재된 레진을 포함하는 컬럼.
본 발명에 의해, Fc 영역 함유 폴리펩타이드, 특히 이중특이성 항체를 프로테인 A 레진을 이용하여 보다 효율적으로 정제하기 위한 방법이 제공되었다.
도 1은 BiAb 용액을 프로테인 A 레진 컬럼에 계속 부하했을 때에 컬럼으로부터 누출된 단백질을 검출한 브레이크스루 커브 크로마토그램을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드는 항체의 Fc 영역을 포함하고 있으면 되고, Fc 영역과 다른 폴리펩타이드가 융합한 폴리펩타이드, 예를 들면 항체 등이 포함된다.
본 발명에 있어서의 폴리펩타이드란, 통상, 10 아미노산 정도 이상의 길이를 갖는 펩타이드 및 단백질을 가리킨다. 또한, 통상, 생물 유래의 폴리펩타이드이지만, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 인공적으로 설계된 서열로 이루어지는 폴리펩타이드여도 된다. 또한, 천연 폴리펩타이드 또는 합성 폴리펩타이드, 재조합 폴리펩타이드 등 중 어느 것이어도 된다.
「Fc 영역」은, 통상, 항체 분자 중의, 힌지부 또는 그의 일부, CH2 도메인, CH3 도메인으로 이루어지는 폴리펩타이드쇄를 2본 포함하는 영역을 말하지만, 특별히 이것으로 한정되지 않고, 힌지부 또는 그의 일부가 포함되지 않는 경우도 있다. 인간 IgG 클래스의 Fc 영역은, Kabat의 EU 넘버링으로, 예를 들면 226번째의 시스테인으로부터 C 말단, 또는 230번째의 프롤린으로부터 C 말단까지를 의미하지만, 이것으로 한정되지 않는다. 또한 인간 CH2 도메인은 Kabat의 EU 넘버링으로 231번째로부터 340번째를 의미하고, 인간 CH3 도메인은 Kabat의 EU 넘버링으로 341번째로부터 447번째를 의미하지만, 이것으로 한정되지 않는다.
Fc 영역은, IgG1, IgG2, IgG3, Fc 영역 함유 모노클로날 항체 등을 펩신 등의 단백질 분해 효소로 부분 소화한 후에, 프로테인 A 레진에 흡착된 분획을 재용출하는 것에 의해 적합하게 취득될 수 있다. 이러한 단백질 분해 효소로서는 pH 등의 효소의 반응 조건을 적절히 설정하는 것에 의해 제한적으로 Fab나 F(ab')2가 생기도록 전장 항체를 소화할 수 있는 것이면 특단의 한정은 되지 않고, 예를 들면, 펩신이나 파파인 등을 예시할 수 있다.
Fc 영역으로서는 인간 IgG 타입의 Fc를 들 수 있고, 예를 들면 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4의 아이소타입 중 어느 것이어도 된다.
본 발명의 Fc 영역은, 제 1 상기 폴리펩타이드쇄 및 제 2 상기 폴리펩타이드쇄를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시형태는, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을 증가시키는 방법이다. Fc 영역에 포함되는 제 1 폴리펩타이드쇄와 제 2 폴리펩타이드쇄는 프로테인 A 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 것이 바람직하고, 예를 들면, 제 1 폴리펩타이드쇄로서 프로테인 A 레진에 결합하는 폴리펩타이드쇄를 이용하는 경우, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해, 프로테인 A 레진에 약하게 결합하거나, 또는 결합하지 않는 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 그와 같은 제 1 폴리펩타이드쇄로서는 IgG1, IgG2 또는 IgG4의 CH3을 포함하는 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있고, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 IgG3의 CH3을 포함하는 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 이때, IgG1, IG2, IgG3 및 IgG4는 천연형이어도 되고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서 변이를 포함하고 있어도 된다. 또한, 그와 같은 제 1 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 His(H)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있고, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 Arg(R)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 또한, 그와 같은 제 1 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 His(H), 436위가 Tyr(Y)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있고, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 Arg(R), 436위가 Phe(F)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 한편, EU 넘버링 435위 또는 436위 이외의 포지션은 천연형 IgG와 동일해도 되고, 또한 천연형 IgG와는 상이해도 된다.
본 실시형태에 있어서, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 상기 레진에 대한 동적 결합 용량의 증가는, 상기 레진에 결합하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄와 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄의 상기 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 Fc 영역이 되도록 개변하는 것에 의해서도 달성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 상기 레진에 대한 동적 결합 용량의 증가는, 상기 레진에 결합하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지만, 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 결합이 약한 Fc 영역이 되도록 개변하는 것에 의해서도 달성할 수 있다.
당해 개변으로서는, Fc 영역의 제 1 및 제 2 폴리펩타이드쇄가 위에 예시한 바와 같은 CH3 영역을 포함하도록, 예를 들면 위에 예시한 바와 같은 특정한 위치에서의 특정한 아미노산 잔기를 포함하도록 하는 개변을 들 수 있지만, 그들로 한정되지 않는다.
한편, 본 발명에서 사용되는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드에 있어서의 Fc 영역 이외의 영역은 호모체여도 되고, 헤테로체여도 된다.
호모체로서는, 1 또는 2 이상의 단일 또는 동일한 항원 결합 활성을 갖는 호모체이다(즉, 당해 Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 항원 결합 분자인 경우, 1 또는 2 이상의 단일 또는 동일한 항원 결합 활성을 갖는 항원 결합 분자, 예를 들면 동일한 2개의 항원 결합 부위를 갖는 IgG형 항체이다).
헤테로체로서는, 바람직하게는, 상이한 항원 결합 활성을 갖는 헤테로체이다(즉, 당해 Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 이중특이성 항원 결합 분자, 예를 들면 이중특이성 항체이다). 본 발명에서 사용되는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 이중특이성 항체인 경우, H쇄는 헤테로체이지만 L쇄는 공통이어도 되고, 당해 공통 L쇄는 바람직하게는 양 H쇄에 결합능을 줄 수 있는 공통 L쇄이다. 한편, 이중특이성 항체는 IgG형인 경우, 헤테로인 H쇄 2본과 동일한 공통 L쇄 2본으로 구성된다.
결합 용량에는, 정적 결합 용량(Static Binding Capacity, SBC)과 동적 결합 용량(Dynamic Binding Capacity, DBC)이 있다. 정적 결합 용량은 레진이 폴리펩타이드를 흡착할 수 있는 상한의 양을 나타내고, 동적 결합 용량은 컬럼에 폴리펩타이드를 포함하는 용액을 흘려보내고 있는 상태에서, 폴리펩타이드를 회수할 수 있는 정도를 나타낸다. 동적 결합 용량이 큰 레진이면, 고선유속에서도 폴리펩타이드를 효율적으로 흡착할 수 있고, 단시간에 폴리펩타이드를 정제할 수 있다.
동적 결합 용량(DBC)은, 예를 들면 이하의 방법으로 결정할 수 있다. 우선 레진을 충전한 컬럼을 크로마토 장치에 장전하고, 컬럼에 폴리펩타이드를 포함하는 샘플 용액을 소정의 선유속으로 통액시킨다. 그 후, 용출액의 흡광도를 측정하고, 첨가한 샘플 용액의 흡광도의 소정의 비율(예를 들면 5%)의 브레이크스루(BT)가 측정된 시점의 첨가 폴리펩타이드의 질량을 특정함으로써, DBC를 결정할 수 있다.
DBC의 계산에는, 예를 들면 이하의 장치 등을 이용할 수 있다.
·LC 장치; GE 헬스케어사제 AKTA AVANT25
·소프트웨어; GE 헬스케어사제 Unicorn version 6.1
·Protein A 수지; GE 헬스케어사제 Mab Select SuRe (Cat No. 17-5438-05)
또는 Hitrap Mab Select SuRe (Cat No. 11-0034-93)
·사용 완충액;
평형화/전(前)세정...20mmol/L Na-phosphate, pH 7.5
용출...50mmol/L Acetic acid
재생...0.1mol/L NaOH
DBC의 계산 방법은 이하와 같이 행할 수 있다.
상기 사용 기기, 소프트웨어 및 수지를 이용하여, 이하의 순서로 크로마토그래피 조작에 의해 DBC를 산출한다. 이하에 5% BT를 지표로 하는 경우의 계산 방법을 나타낸다.
(1) 부하 분획(IgG 농도 Pg/L로 함)을 일단 컬럼을 통하지 않고서 LC 장치에 흘려보내고, 100% 누출(=100% BT) 시의 OD280nm의 값을 확인했다. 이 값을 a로 한다.
(2) a에 0.05를 곱한 값을 5% BT 시의 OD280nm로 정의한다. 이 값을 b5%로 한다.
(3) 부하 분획을 평형화된 일정량의 수지(r L로 함)에 계속 흘려보내고, OD280nm의 값이 b5%가 되었을 때의 부하 분획의 용량을 크로마토그램으로부터 판독한다. 이 값을 c5% L로 한다.
(4) 계산식 (P×c5%)/r로 얻어지는 값을 5% BT 시의 동적 결합 용량, DBC5%로서 산출한다.
DBC5% = (P×c5%)/r (단위; g/L resin)
DBC10%를 구할 때는, 동일한 요령으로 c10%를 구하여 산출할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량의 증가분은, 5% BT를 기준으로 보면, 적어도 5g/L 레진이고, 바람직하게는 10g/L 레진 이상, 15g/L 레진 이상, 20g/L 레진 이상, 25g/L 레진 이상이다.
본 발명의 특정한 실시형태에 있어서, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량의 증가분은, 5% BT를 기준으로 보면, 접촉 시간 3.4분에 있어서, 적어도 5g/L 레진이고, 바람직하게는 10g/L 레진 이상, 15g/L 레진 이상, 20g/L 레진 이상, 25g/L 레진 이상이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 본 발명의 방법에 의하면, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량은 적어도, 5% BT를 기준으로 보면, 45g/L 레진 이상이고, 바람직하게는 50g/L 레진 이상, 55g/L 레진 이상, 60g/L 레진 이상이다.
본 발명의 특정한 실시형태에 있어서, 본 발명의 방법에 의하면, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량은 적어도, 5% BT를 기준으로 보면, 접촉 시간 3.4분에 있어서, 50g/L 레진 이상이고, 바람직하게는 51g/L 레진 이상, 52g/L 레진 이상, 53g/L 레진 이상, 54g/L 레진 이상, 55g/L 레진 이상이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, Fc 영역 함유 폴리펩타이드는, Fc 영역과, 다른 단백질, 생리 활성 펩타이드 등이 결합한 것이어도 된다. 다른 단백질, 생리 활성 펩타이드로서는, 예를 들면 수용체, 접착 분자, 리간드(사이토카인, 케모카인 등), 효소를 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 혈액 응고 인자여도 되고, 예를 들면 FIX, FIXa, FX 등을 들 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, Fc 영역 함유 폴리펩타이드는 이뮤노어드헤신이어도 된다.
본 발명의 다른 하나의 실시형태에 있어서, Fc 영역 함유 폴리펩타이드는 항체여도 된다. 본 발명에 있어서의 항체는, 원하는 항원과 결합하는 한 특별히 제한은 없고, 폴리클로날 항체여도 모노클로날 항체여도 되고, 균질한 항체를 안정되게 생산할 수 있는 점에서 모노클로날 항체가 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 모노클로날 항체로서는, 인간, 마우스, 래트, 햄스터, 토끼, 양, 낙타, 원숭이 등의 동물 유래의 모노클로날 항체뿐만 아니라, 키메라 항체, 인간화 항체(재구성(reshaped) 인간 항체라고도 함), 이중특이성 항체(bispecific 항체) 등 인위적으로 개변한 유전자 재조합형 항체도 포함된다. 또, 혈중 체류성이나 체내 동태의 개선을 목적으로 한 항체 분자의 물성의 개변(구체적으로는, 등전점(pI) 개변, Fc 수용체의 친화성 개변 등)을 행하기 위해서 항체의 정상 영역 등을 인위적으로 개변한 유전자 재조합형 항체도 포함된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 항체의 면역 글로불린 클래스는 특별히 한정되는 것은 아니고, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 등의 IgG, IgA, IgD, IgE, IgM 등 어느 클래스여도 되지만, IgG가 바람직하다.
또, 본 발명에서 사용되는 항체에는, whole 항체뿐만 아니라, Fv, Fab, F(ab)2 등의 항체 단편이나, 항체의 가변 영역을 펩타이드 링커 등의 링커로 결합시킨 1가 또는 2가 이상의 1본쇄 Fv(scFv, sc(Fv)2나 scFv 다이머 등의 Diabody 등) 등의 저분자화 항체 등도 포함된다.
전술한 본 발명에서 사용되는 항체는 당업자에게 주지인 방법에 의해 제작할 수 있다.
모노클로날 항체를 산생하는 하이브리도마는, 기본적으로는 공지 기술을 사용하여, 이하와 같이 해서 제작할 수 있다. 즉, 원하는 항원이나 원하는 항원을 발현하는 세포를 감작 항원으로서 사용해서, 이것을 통상의 면역 방법에 따라 면역 하고, 얻어지는 면역 세포를 통상의 세포 융합법에 의해 공지의 친세포와 융합시키고, 통상의 스크리닝법에 의해, 모노클로날인 항체 산생 세포(하이브리도마)를 스크리닝하는 것에 의해 제작할 수 있다. 하이브리도마의 제작은, 예를 들어, 밀스테인 등의 방법(Kohler. G. and Milstein, C., Methods Enzymol. (1981) 73:3-46) 등에 준하여 행할 수 있다.
아미노산 잔기의 개변은, 후술과 같이 폴리펩타이드를 코딩하는 DNA에 있어서 1 또는 복수의 염기를 개변하고, 당해 DNA를 숙주 세포에서 발현시키는 것에 의해 행할 수 있다. 당업자이면, 개변 후의 아미노산 잔기의 종류에 따라, 개변해야 할 염기의 수나 위치, 종류를 용이하게 결정할 수 있다.
본 발명에 있어서 개변이란, 치환, 결손, 부가, 삽입 중 어느 것, 또는 그들의 조합을 의미한다.
또한 본 발명에서 사용되는 항체는, 전술의 아미노산 서열의 개변에 더하여, 추가로 부가적인 개변을 포함할 수 있다. 부가적인 개변은, 예를 들어, 아미노산의 치환, 결손 및 수식 중 어느 것, 또는 그들의 조합으로부터 선택할 수 있다. 구체적으로는, 그 아미노산 서열에 다음과 같은 개변을 포함하는 폴리펩타이드는 모두 본 발명에 포함된다.
·이중특이성 항체의 2종류의 H쇄의 헤테로 회합률을 높이기 위한 아미노산의 개변
·제 1 항원 결합 활성을 갖는 폴리펩타이드와 제 2 항원 결합 활성을 갖거나 또는 항원 결합 활성을 갖지 않는 폴리펩타이드 사이의 다이설파이드 결합을 안정화시키기 위한 아미노산 개변
·항체의 혈장 중 체류성을 개선하기 위한 아미노산 개변
·산성 조건하에 있어서의 안정성 향상을 위한 개변
·헤테로지니어티 저감을 위한 개변
·탈아마이드화 반응 억제를 위한 개변
·2종류의 폴리펩타이드 사이에 등전점의 차이를 도입하기 위한 개변
·Fcγ 리셉터에 대한 결합성을 변화시키기 위한 개변
인간 항체의 취득 방법도 알려져 있다. 예를 들면, 인간 림프구를 in vitro에서 원하는 항원 또는 원하는 항원을 발현하는 세포로 감작하고, 감작 림프구를 인간 골수종 세포와 융합시켜, 항원에 대한 결합 활성을 갖는 원하는 인간 항체를 얻을 수도 있다. 또한, 인간 항체 유전자의 모든 레퍼토리를 갖는 트랜스제닉 동물을 항원으로 면역함으로써 원하는 인간 항체를 취득할 수 있다. 또, 인간 항체 라이브러리를 이용하여, 패닝에 의해 인간 항체를 취득하는 기술도 알려져 있다. 예를 들면, 인간 항체의 가변 영역을 1본쇄 항체(scFv)로서 파지 디스플레이법에 의해 파지의 표면에 발현시키고, 항원에 결합하는 파지를 선택하는 것에 의해, 인간 항체를 취득할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 항체에는, 이와 같은 인간 항체도 포함된다.
항체 유전자를 일단 단리하고, 적당한 숙주에 도입해서 항체를 제작하는 경우에는, 적당한 숙주와 발현 벡터의 조합을 사용할 수 있다. 진핵 세포를 숙주로서 사용하는 경우, 동물 세포, 식물 세포, 진균 세포를 이용할 수 있고, 동물 세포로서는, 포유류 세포, 예를 들면, CHO, COS, 골수종, BHK(baby hamster kidney), HeLa, Vero 등을 이용할 수 있다. 이들 세포에, 목적으로 하는 항체 유전자를 형질 전환에 의해 도입하고, 형질 전환된 세포를 in vitro에서 배양하는 것에 의해 항체가 얻어진다.
본 발명에서 사용되는 항체의 항원으로서는 특별히 한정되지 않고, 어떠한 항원이어도 된다. 항원의 예로서는, 예를 들면, 리간드(사이토카인, 케모카인 등), 수용체, 암 항원, MHC 항원, 분화 항원, 면역글로불린 및 면역글로불린을 일부에 포함하는 면역 복합체를 적합하게 들 수 있다. 예를 들면, 혈액 응고 인자여도 되고, 예를 들면 FIX, FIXa, FX 등을 들 수 있다.
발현 산물의 회수는, 폴리펩타이드가 배지에 분비되는 경우는, 배지를 회수한다. 폴리펩타이드가 세포 내에 산생되는 경우는, 그 세포를 우선 용해시키고, 그 후에 폴리펩타이드를 회수한다.
재조합 세포 배양물로부터 폴리펩타이드를 회수하여 정제하기 위해서는, 황산 암모늄 또는 에탄올 침전, 산 추출, 음이온 또는 양이온 교환 크로마토그래피, 포스포셀룰로스 크로마토그래피, 소수성 상호작용 크로마토그래피, 어피니티 크로마토그래피, 하이드록시아파타이트 크로마토그래피 및 렉틴 크로마토그래피를 포함한 공지의 방법을 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서는 프로테인 A 어피니티 크로마토그래피가 바람직하다. 한편, 본 명세서에 있어서, 컬럼을 이용한 정제 방법, 컬럼을 이용한 분리 방법 및 크로마토그래피는 같은 뜻으로 이용되는 경우가 있다. 프로테인 A 레진을 이용한 컬럼으로서는, POROS A(Applied Biosystems제), rProtein A Sepharose F. F.(GE제), ProSep vA(Millipore제) 등을 들 수 있지만 이들로 한정되지 않는다. 또한, 프로테인 A 어피니티 크로마토그래피에는, 원형(intact) 프로테인 A로부터 아미노산 서열 등을 개변한 리간드를 결합시킨 레진(수지)을 이용할 수도 있다. 이와 같은 개변 프로테인 A 수지를 이용한 경우도, 본 발명의 아미노산 개변에 의해, 그 결합력에 차가 생겨, 목적의 폴리펩타이드 다량체를 분리·정제하는 것이 가능하다. 개변 프로테인 A를 결합시킨 레진으로서는, 예를 들면, mabSelect SuRE(GE 헬스케어제), Hitrap MabSelect Sure(GE 헬스케어제)를 들 수 있지만 이것으로 한정되지 않는다. 한편, 본 명세서에 있어서, 프로테인 A 레진이 충전된 컬럼, 프로테인 A 레진을 이용한 컬럼, 프로테인 A 레진 컬럼 및 프로테인 A 컬럼은 같은 뜻이다. 또한, 프로테인 A 레진을 이용한 정제 방법, 프로테인 A 컬럼을 이용한 정제 방법도 같은 뜻으로 이용되는 경우가 있다.
본 발명에 있어서의 하나의 실시형태는, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을 증가시키는 방법을 이용한 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 정제 방법이다. 보다 구체적으로는 하나의 실시형태는 항체의 정제 방법이고, 또 다른 하나의 실시형태는 이중특이성 항체의 정제 방법이다.
본 발명에 있어서의 다른 하나의 실시형태는, 상기 정제 방법으로 정제된 Fc 영역 함유 폴리펩타이드이다. 보다 구체적으로는 하나의 실시형태는 상기 정제 방법으로 정제된 항체이고, 또 다른 하나의 실시형태는 상기 정제 방법으로 정제된 이중특이성 항체이다.
또, 본 발명에 있어서의 다른 하나의 실시형태는, 5% BT를 기준으로 보면, 45g/L 레진 이상인, Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 결합한 프로테인 A 레진 및 당해 레진을 포함하는 컬럼이다. Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 당해 레진 및 그것을 포함하는 컬럼에 대한 동적 결합 용량은, 5% BT를 기준으로 보면, 바람직하게는 50g/L 이상, 55g/L 이상, 60g/L 이상, 65g/L 이상이다.
또한, 본 발명의 특정한 실시형태는, 5% BT를 기준으로 보면, 접촉 시간 3.4분에 있어서, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이 50g/L 레진 이상인, Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 결합한 프로테인 A 레진 및 당해 레진을 포함하는 컬럼이다. Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 당해 레진 및 그것을 포함하는 컬럼에 대한 동적 결합 용량은 5% BT를 기준으로 보면, 접촉 시간 3.4분에 있어서, 바람직하게는 51g/L 레진 이상, 52g/L 레진 이상, 53g/L 레진 이상, 54g/L 레진 이상, 55g/L 레진 이상이다.
본 발명에 있어서의 하나의 실시형태는, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이 증가한 Fc 영역 함유 폴리펩타이드이다.
보다 구체적으로는 하나의 실시형태에 있어서 Fc 영역 함유 폴리펩타이드는 항체이고, 또 다른 하나의 실시형태에 있어서 Fc 영역 함유 폴리펩타이드는 이중특이성 항체이다.
본 발명에 있어서의 하나의 실시형태에 있어서, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량의 증가분은, 5% BT를 기준으로 보면, 적어도 5g/L 레진이고, 바람직하게는 10g/L 레진 이상, 15g/L 레진 이상, 20g/L 레진 이상, 25g/L 레진 이상이다.
본 발명의 특정한 실시형태에 있어서, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량의 증가분은, 5% BT를 기준으로 보면, 접촉 시간 3.4분에 있어서, 적어도 5g/L 레진이고, 바람직하게는 10g/L 레진 이상, 15g/L 레진 이상, 20g/L 레진 이상, 25g/L 레진 이상이다.
프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이 증가한 Fc 영역 함유 폴리펩타이드는, 당해 Fc 영역에 포함되는 제 1 폴리펩타이드쇄와 제 2 폴리펩타이드쇄는 프로테인 A 레진에 대한 결합력이 상이한 것이 바람직하고, 예를 들면, 제 1 폴리펩타이드쇄로서 프로테인 A 레진에 결합하는 폴리펩타이드쇄를 이용하는 경우, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해, 프로테인 A 레진에 약하게 결합하거나, 또는 결합하지 않는 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 그와 같은 제 1 폴리펩타이드쇄로서는 IgG1, IgG2 또는 IgG4의 CH3을 포함하는 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있고, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 IgG3의 CH3을 포함하는 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 이때, IgG1, IG2, IgG3 및 IgG4는 천연형이어도 되고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서 변이를 포함하고 있어도 된다. 또한, 그와 같은 제 1 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 His(H)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있고, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 Arg(R)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 또한, 그와 같은 제 1 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 His(H), 436위가 Tyr(Y)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있고, 제 2 폴리펩타이드쇄로서는 EU 넘버링 435위가 Arg(R), 436위가 Phe(F)인 폴리펩타이드쇄를 이용할 수 있다. 한편, EU 넘버링 435위 또는 436위 이외의 포지션은 천연형 IgG와 동일해도 되고, 또한 천연형 IgG와는 상이해도 된다.
본 발명에 있어서의 하나의 실시형태는, 이하의 공정을 포함하는, 프로테인 A 레진을 이용하여 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 제조하는 방법이다:
(a) 해당 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄와 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정;
(b) 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 공정(a)의 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 해당 레진에 대한 결합력이 실질적으로 동일한 2본의 폴리펩타이드쇄를 포함하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량과 비교하는 공정,
(c) Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드 및 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드를 포함하는 시료를 해당 레진에 접촉시키는 공정; 및
(d) 해당 레진에 결합한, Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드 및 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드의 헤테로체를 함유하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 회수하는 공정.
상기 공정(a)는 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하는 제 1 폴리펩타이드쇄를 준비하고, 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 (상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한) 결합이 약한 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정이어도 된다. 또한 상기 공정(a)는 정제 대상인 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지만, 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 (상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한) 결합이 약한 Fc 영역이 되도록 개변하는 공정이어도 된다. 당해 개변은, 상기와 같은 특징을 갖는 Fc 영역을 얻기 위한 개변이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 제 1 폴리펩타이드쇄가 IgG1, IgG2 또는 IgG4의 CH3을 포함하는 폴리펩타이드쇄가 되도록 하는 개변, 및 제 2 폴리펩타이드쇄가 IgG3의 CH3을 포함하는 폴리펩타이드쇄가 되도록 하는 개변을 들 수 있다. 그와 같은 개변으로서는, 예를 들면, 제 1 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435위가 His(H)이고, 또한 제 2 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435위가 Arg(R)이도록 하는 개변을 들 수 있다. 또한, 다른 개변으로서, 제 1 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435위가 His(H), 436위가 Tyr(Y)이고, 또한 제 2 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435위가 Arg(R), 436위가 Phe(F)이도록 하는 개변을 들 수 있다. 한편, EU 넘버링 435위 또는 436위 이외의 포지션은 천연형 IgG와 동일해도 되고, 또한 천연형 IgG와는 상이해도 된다.
상기 공정(b)에 있어서, 2본의 폴리펩타이드쇄는 해당 레진에 대한 결합력이 실질적으로 동일하면 어떠한 폴리펩타이드쇄여도 되고, 2본의 폴리펩타이드쇄끼리의 상동성의 정도는 높아도 낮아도 된다. 예를 들면 「해당 레진에 대한 결합력이 실질적으로 동일한 2본의 폴리펩타이드쇄를 포함하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드」는 2본의 상기 제 1 폴리펩타이드쇄를 포함하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드, 또는 2본의 상기 제 2 폴리펩타이드쇄를 포함하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드이다. 또한, 프로테인 A 레진에 대한 결합력이 서로 실질적으로 동일한 2본의 폴리펩타이드쇄란, 예를 들면, 2본의 폴리펩타이드쇄가 모두 IgG1, IgG2 또는 IgG4의 CH3 중 어느 것을 포함하는 폴리펩타이드쇄, 2본의 폴리펩타이드쇄가 모두 IgG3의 CH3을 포함하는 폴리펩타이드쇄, 2본의 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435위가 모두 His(H)이거나, 또는 모두 Arg(R)인 폴리펩타이드쇄, 2본의 폴리펩타이드쇄 모두 EU 넘버링 435위가 His(H), 436위가 Tyr(Y)인 폴리펩타이드쇄, 2본의 폴리펩타이드쇄 모두 EU 넘버링 435위가 Arg(R), 436위가 Phe(F)인 폴리펩타이드쇄를 들 수 있다.
「실질적으로 동일」이란, 본 발명의 목적을 달성하는 범위 내이면, 반드시 완전히 동일할 필요는 없고, 또한 「동일」한 경우를 포함하는 의미이다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 공정(b)에 있어서 「비교한다」란, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 공정(a)의 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 해당 레진에 대한 결합력이 실질적으로 동일한 2본의 폴리펩타이드쇄를 포함하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량보다도 「높은 것을 확인」하는 공정이어도 된다.
한편, 동적 결합 용량을 비교 또는 확인함으로써, 항체 제조 시에 프로테인 A 레진 컬럼에 첨가할 수 있는 최대 항체량을 알 수 있어, 효율적인 항체 제조가 가능해진다.
상기 공정(c)에 기재된 시료는, 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드의 H쇄 및 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드의 H쇄의 양방에 결합능을 줄 수 있는 공통의 L쇄 폴리펩타이드를 포함해도 되고, 2개의 상이한 L쇄 폴리펩타이드를 포함해도 된다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 정제하는 방법에 있어서, Fc 영역 함유 폴리펩타이드는 항체이고, 또 다른 하나의 실시형태에 있어서 Fc 영역 함유 폴리펩타이드는 이중특이성 항체이다.
한편, 상기 공정(a)∼(d)는 반드시 이 순서일 필요는 없고, 또한 각 공정이 복수회 포함되어 있어도 된다.
본 발명의 하나의 실시형태는, 상기 (a)∼(d)의 공정을 포함하는, 프로테인 A 레진을 이용하여 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 정제하는 방법이다.
본 명세서에 있어서 명시적으로 인용되는 모든 특허 및 참고문헌의 내용은 모두 본 명세서에 참조로서 원용된다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1 항체 유전자 발현 벡터의 제작과 각 항체의 발현
본 실시예에서는, WO2012/067176에 기재된 FVIII 기능 대체 활성을 갖는 항FIXa/FX 이중특이성 항체(H1쇄/H2쇄/L쇄: 서열번호 1/2/3)를 이용했다(이하, 「BiAb」라고 하고, 이른바 헤테로체이다). 한편, 당해 BiAb는 3종류의 4본의 쇄로 이루어지고, 2종류의 H1쇄 및 H2쇄를 각각 1본, 1종류의 공통 L쇄 2본으로 이루어진다. 당해 항체는 WO2012/067176에 기재된 방법으로 취득했다. 항체 유전자를 동물 세포 발현 벡터에 짜 넣고, 그것을 CHO 세포에 트랜스펙션함으로써, 이중특이성 항체를 발현시켰다. 또한, 상기 L쇄 2본과 H1쇄 2본으로 이루어지는 Q homo, 상기 L쇄 2본과 H2쇄 2본으로 이루어지는 J homo를 상기의 방법으로 취득했다.
본 항체는 IgG4형이고, H1쇄의 Fc 영역에 있어서의 EU 넘버링 435번째의 His는 Arg로 치환되어 있다. 한편, 이 치환은 Fc 영역의 프로테인 A 레진에 대한 결합력을 감약 또는 상실되게 한다.
실시예 2 동적 결합 용량(DBC)의 평가 방법
일반적으로 DBC의 검증에는, UV 검출기를 연결한 정제 장치를 이용한 UV 모니터링에 의해, 계속 부하된 단백질이 컬럼으로부터 누출되는 양상을 브레이크스루 커브(이하 BTC)로서 크로마토그램에 그리는 것에 의해 행해진다. 일례로서 도 1에 BiAb를 이용했을 때의 BTC 크로마토그램을 나타냈다.
금회에는, 각각의 항체 분자 및 그의 혼합액에 대해서, 5% 브레이크스루 포인트(BT point)의 부하량을 비교함으로써 DBC를 평가했다.
DBC의 계산에는 이하의 장치 등을 이용했다.
·LC 장치; GE 헬스케어사제 AKTA AVANT25
·소프트웨어; GE 헬스케어사제 Unicorn version 6.1
·Protein A 수지; GE 헬스케어사제 Mab Select SuRe (Cat No. 17-5438-05)
또는 Hitrap Mab Select SuRe (Cat No. 11-0034-93)
·사용 완충액;
평형화/전세정...20mmol/L Na-phosphate, pH 7.5
용출...50mmol/L Acetic acid
재생...0.1mol/L NaOH
DBC의 계산 방법은 이하와 같이 행했다.
상기 사용 기기, 소프트웨어 및 수지를 이용하여, 이하의 순서로 크로마토그래피 조작에 의해 DBC를 산출했다.
(1) 부하 분획(IgG 농도 Pg/L로 함)을 일단 컬럼을 통하지 않고서 LC 장치에 흘려보내고, 100% 누출(=100% BT) 시의 OD280nm의 값을 확인했다. 이 값을 a로 했다.
(2) a에 0.05를 곱한 값을 5% BT 시의 OD280nm로 정의했다. 이 값을 b5%로 했다.
(3) 부하 분획이 평형화된 일정량의 수지(r L로 함)에 계속 흘려보내고, OD280nm의 값이 b5%가 되었을 때의 부하 분획의 용량을 크로마토그램으로부터 판독했다. 이 값을 c5% L로 했다.
(4) 계산식 (P×c5%)/r로 얻어지는 값을 5% BT 시의 동적 결합 용량, DBC5%로서 산출했다.
DBC5% = (P×c5%)/r (단위; g/L resin)
DBC10%를 구할 때는, 동일한 요령으로 c10%를 구하여 산출했다.
실시예 3 각 항체 분자 단독의 DBC
Q homo, J homo 및 BiAb 각각 단독의 DBC를 이하의 조건에서 검증했다.
·Column: Hitrap MabSelect Sure(이하, MSS라고 함)(GE 헬스케어),
0.7×2.5cm
·Load material: 각 항체 정제 표준품을 이용하여 실제 부하 CM의 IgG 농도,
pH, 도전율을 모방한 것.
IgG 농도 약 2g/L, pH 7.5, Conductivity 1.2 S/m
J homo 약 80%, Q homo 약 85%, BiAb 약 95% 순도의 것
을 사용
·Contact time: 3.4min(43.75cm/h)
그 결과를 표 1에 나타냈다.
이 결과는 BiAb의 DBC가 양 homo에 대해서 유의하게 높은 것을 나타내는 것이었다.
실시예
4 (BiAb의
DBC에
대한 pH, 접촉 시간의 검증)
다음으로, BiAb 단독으로, 부하 용액의 pH, 및 수지에 대한 접촉 시간을 변화시켰을 때의 DBC를 확인하여, 양자의 파라미터의 영향을 검증했다.
조건을 이하에 나타냈다.
·Column: MabSelect Sure(GE 헬스케어), 1.0×20cm
·Load material: BiAb 정제 표품을 희석 조제하여 CM을 모방한 것(BiAb 95%)
2g/L, pH 6.5-8.0(검증), Conductivity 1.2 S/m
·Contact time: 3-8min(검증)
그 결과를 표 2에 나타냈다.
실시예
5 (BiAb와
Homo
혼합액에 있어서의
DBC
)
실제의 프로테인 A 수지에 부하하는 배양 상청(이하 HCCF)은 BiAb와 양 homo가 혼재되어 있다. 즉, 목적 물질인 BiAb를 회수한다는 시점에서는, 양 homo는 BiAb의 경합 물질이라고 파악된다. 따라서, 실제조를 고려한 경우, 양 homo가 HCCF 중에 어느 정도 존재하는 상황에서의 BiAb의 DBC를 검증하는 것은 의의가 있다. 이것을 검증하기 위해, 이하의 조건에서 시험을 행했다.
·Column: Hitrap MabSelect Sure(MSS)(GE 헬스케어), 0.7×2.5cm
·Load Material: BiAb/Homo 정제 표품을 혼합하여 CM을 모방한 것
2g/L, pH 7.5, Cond 1.2 S/m
Control BiAb(95%) J homo:BiAb:Q homo = 5:95:0
Mimic A J homo:BiAb:Q homo = 10:83:7
Mimic B J homo:BiAb:Q homo = 10:68:22
·Contact time: 3.4min(43.75cm/h)
·BTC의 Load를 분획하고, Analytical CIEC로 각 BT Points의 BiAb/Homo비를 확인
Analytical CIEC의 조건은 이하와 같이 행했다.
·HPLC 장치; Waters사제 Alliance 2695/2487
·소프트웨어; Waters사제 Empower3
·CIEC 컬럼; Thermo scientific사제 ProPac WCX-10, Product No. 054993
·컬럼 온도; 30degC
·주입량; 30μg/shot
·사용 완충액;
이동상 A...9.6mmol/L Tris, 6.0mmol/L piperazine, 11.0mmol/L
imidazole, pH 6.0
이동상 B...9.6mmol/L Tris, 6.0mmol/L piperazine, 11.0mmol/L
imidazole, 150mmol/L NaCl, pH 10.1
·그레이디언트 조건;
시간(min) 유속(mL/min)
%A %B
0.0 1.0 100 0
1.0 1.0 100 0
20.0 1.0 0 100
35.0 1.0 0 100
그 결과를 표 3에 나타냈다.
이상의 결과로부터, 이하를 알 수 있었다.
·DBC; J homo ≒ Q homo < BiAb
·MSS에 대한 친화력; Q homo < BiAb < J homo
·BiAb DBC에 있어서의 파라미터의 영향;
pH...6.5-8.0의 범위에 있어서, 낮을수록 DBC는 높은 경향이 있지만, 임팩트는 작다.
접촉 시간...3-8분의 범위에 있어서, 길수록 DBC는 높아지는 경향이 있지만, 3분에서조차 Q homo 및 J homo의 DBC를 하회하는 경우는 없다.
MSS에 대한 친화력에 관해서는, 본 발명의 구성을 반영한 결과이고, 그것은 실시예 5에서의 리크의 순서로도 나타나고 있다.
한편, DBC에 대해서는, MSS 수지에 대한 친화력의 차이와 리간드의 유효 이용성이 작용하여 이와 같은 결과가 되었다고 추측하고 있다. 즉, J homo는 MSS 리간드에 강하게 결합하는 서열을 2개소 가지고 있기 때문에, 2개소에서 MSS 수지에 결합하고 있다. 즉, J homo가 공간적으로 차지하는 범위 내에 존재하는 MSS 리간드는 이용할 수 없게 된다. 한편, BiAb는 MSS에 강하게 결합하는 서열을 1개소밖에 가지지 않기 때문에, 공간적인 자유도가 J homo보다 높아, 보다 많은 MSS 리간드를 유효 활용해서, 높은 DBC를 실현할 수 있었다고 생각된다. Q homo의 DBC가 낮은 것은 단순히 분자 전체적으로의 결합력이 낮기 때문이라고 생각된다. 또한, Q homo 및 J homo는 BiAb의 MSS에 대한 결합을 경합 저해하고 있다고 생각된다.
SEQUENCE LISTING
<110> CHUGAI SEIYAKU KABUSHIKI KAISHA
<120> METHOD FOR PROMOTING EFFICIENCY OF PURIFICATION OF FC REGION-CONTAINING POLYPEPTIDE
<130> C1-A1520P
<150> JP 2015-255726
<151> 2015-12-28
<160> 3
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 448
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> An artificially synthesized peptide sequence
<400> 1
Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly
1 5 10 15
Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Tyr Tyr
20 25 30
Asp Ile Gln Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val
35 40 45
Ser Ser Ile Ser Pro Ser Gly Gln Ser Thr Tyr Tyr Arg Arg Glu Val
50 55 60
Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr
65 70 75 80
Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys
85 90 95
Ala Arg Arg Thr Gly Arg Glu Tyr Gly Gly Gly Trp Tyr Phe Asp Tyr
100 105 110
Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly
115 120 125
Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Cys Ser Arg Ser Thr Ser Glu Ser
130 135 140
Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val
145 150 155 160
Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe
165 170 175
Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val
180 185 190
Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Thr Cys Asn Val
195 200 205
Asp His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Arg Val Glu Ser Lys
210 215 220
Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Phe Leu Gly Gly
225 230 235 240
Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile
245 250 255
Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser Gln Glu
260 265 270
Asp Pro Glu Val Gln Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His
275 280 285
Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg
290 295 300
Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys
305 310 315 320
Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Gly Leu Pro Ser Ser Ile Glu
325 330 335
Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr
340 345 350
Thr Leu Pro Pro Ser Gln Lys Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu
355 360 365
Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp
370 375 380
Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val
385 390 395 400
Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp
405 410 415
Lys Ser Arg Trp Gln Glu Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His
420 425 430
Glu Ala Leu His Asn Arg Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro
435 440 445
<210> 2
<211> 444
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> An artificially synthesized peptide sequence
<400> 2
Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ser Glu Leu Lys Lys Pro Gly Ala
1 5 10 15
Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Asp Asn
20 25 30
Asn Met Asp Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Met
35 40 45
Gly Asp Ile Asn Thr Arg Ser Gly Gly Ser Ile Tyr Asn Glu Glu Phe
50 55 60
Gln Asp Arg Val Ile Met Thr Val Asp Lys Ser Thr Asp Thr Ala Tyr
65 70 75 80
Met Glu Leu Ser Ser Leu Arg Ser Glu Asp Thr Ala Thr Tyr His Cys
85 90 95
Ala Arg Arg Lys Ser Tyr Gly Tyr Tyr Leu Asp Glu Trp Gly Glu Gly
100 105 110
Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe
115 120 125
Pro Leu Ala Pro Cys Ser Arg Ser Thr Ser Glu Ser Thr Ala Ala Leu
130 135 140
Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp
145 150 155 160
Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu
165 170 175
Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser
180 185 190
Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Thr Cys Asn Val Asp His Lys Pro
195 200 205
Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Arg Val Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro
210 215 220
Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Phe Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe
225 230 235 240
Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro
245 250 255
Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser Gln Glu Asp Pro Glu Val
260 265 270
Gln Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr
275 280 285
Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val
290 295 300
Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys
305 310 315 320
Lys Val Ser Asn Lys Gly Leu Pro Ser Ser Ile Glu Lys Thr Ile Ser
325 330 335
Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro
340 345 350
Ser Gln Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val
355 360 365
Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly
370 375 380
Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp
385 390 395 400
Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp
405 410 415
Gln Glu Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His
420 425 430
Asn His Tyr Thr Gln Glu Ser Leu Ser Leu Ser Pro
435 440
<210> 3
<211> 214
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> An artificially synthesized peptide sequence
<400> 3
Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly
1 5 10 15
Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Lys Ala Ser Arg Asn Ile Glu Arg Gln
20 25 30
Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Glu Leu Leu Ile
35 40 45
Tyr Gln Ala Ser Arg Lys Glu Ser Gly Val Pro Asp Arg Phe Ser Gly
50 55 60
Ser Arg Tyr Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro
65 70 75 80
Glu Asp Ile Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Ser Asp Pro Pro Leu
85 90 95
Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys Arg Thr Val Ala Ala
100 105 110
Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly
115 120 125
Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala
130 135 140
Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln
145 150 155 160
Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser
165 170 175
Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr
180 185 190
Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser
195 200 205
Phe Asn Arg Gly Glu Cys
210
Claims (17)
- 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을 증가시키는 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄 및 제 2 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 제 1 폴리펩타이드쇄 및 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정을 포함하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하는 제 1 폴리펩타이드쇄를 준비하고, 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한 결합이 약한 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정을 포함하는 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지만, 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한 결합이 약한 Fc 영역이 되도록 개변하는 공정을 포함하는 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 IgG1, IgG2 또는 IgG4의 CH3을 포함하고, 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 IgG3의 CH3을 포함하는 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435번째의 아미노산은 His이고, 제 2 폴리펩타이드쇄의 EU 넘버링 435번째 아미노산은 Arg인 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합 용량의 증가가 5g/L 레진 이상인 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증가 후의 동적 결합 용량이 45g/L 레진 이상인 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 항체인 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 항체가 이중특이성 항체인 방법. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 이용한 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 정제 방법.
- 제 11 항에 기재된 방법으로 정제된 Fc 영역 함유 폴리펩타이드.
- 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이 45g/L 레진 이상인, Fc 영역 함유 폴리펩타이드가 결합한 프로테인 A 레진.
- 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량이 증가한 Fc 영역 함유 폴리펩타이드.
- 이하의 공정을 포함하는, 프로테인 A 레진을 이용하여 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 제조하는 방법:
(a) 해당 레진에 대한 결합력이 서로 상이한 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄와 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정,
(b) 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 공정(a)의 해당 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량을, 프로테인 A 컬럼 크로마토그래피에 있어서의, 해당 레진에 대한 결합력이 실질적으로 동일한 2본의 폴리펩타이드쇄를 포함하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 프로테인 A 레진에 대한 동적 결합 용량과 비교하는 공정,
(c) Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드 및 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드를 포함하는 시료를 해당 레진에 접촉시키는 공정; 및
(d) 해당 레진에 결합한, Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드 및 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄를 함유하는 폴리펩타이드의 헤테로체를 함유하는 Fc 영역 함유 폴리펩타이드를 회수하는 공정. - 제 15 항에 있어서,
상기 공정(a)가, 상기 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하는 제 1 폴리펩타이드쇄를 준비하고, 상기 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄로서 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한 결합이 약한 제 2 폴리펩타이드쇄를 준비하는 공정인 방법. - 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 공정(a)가, 정제 대상인 상기 Fc 영역 함유 폴리펩타이드의 Fc 영역을, 해당 Fc 영역의 제 1 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지만, 해당 Fc 영역의 제 2 폴리펩타이드쇄는 상기 레진에 결합하지 않거나 또는 상기 제 1 폴리펩타이드쇄에 비해 상기 레진에 대한 결합이 약한 Fc 영역이 되도록 개변하는 공정인 방법.
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