KR20230154039A - 재조합 aav9 비리온의 제조 방법 - Google Patents

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KR20230154039A
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제이씨알 파마 가부시키가이샤
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Abstract

빈 바이러스의 혼입이 적은 재조합 아데노 수반 바이러스 입자(rAAV 비리온)의 제조 방법이 개시되어 있다. 당해 제조법은, (a) AAV 벡터가 도입된 포유동물 세포를 배지 중에서 배양하여 해당 배지 중에 rAAV 비리온을 방출시키고, (b) 해당 배지로부터 배양 상청을 회수하고, (c) 해당 회수한 배양 상청으로부터, AAV의 캡시드 단백질에 친화성을 갖는 재료를 고정상으로서 이용한 어피니티 칼럼 크로마토그래피와, 음이온 칼럼 크로마토그래피를 이용하여, rAAV 비리온을 정제하는 것이다.

Description

재조합 AAV9 비리온의 제조 방법
본 발명은, 유전자 치료를 위해서 이용할 수 있는 재조합 아데노 수반 바이러스 입자(rAAV 비리온)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 예를 들면, 어피니티 칼럼 크로마토그래피와, 음이온 칼럼 크로마토그래피를 이용하여 rAAV9 비리온을 정제하는 공정을 포함하는 rAAV9 비리온의 제조 방법에 관한 것이다.
아데노 수반 바이러스(AAV: adeno-associated virus)는, 자연계에 존재하는 바이러스 중에서 가장 작은 부류의 직쇄 1본쇄 DNA 바이러스인 파보바이러스과에 속하고, 그 바이러스 게놈은 약 4.7kb이다. 인벨로프를 가지지 않고, 직경 약 22nm의 정이십면체 입자를 형성한다.
AAV에는, 세로타입으로 불리는 혈청형이 상이한 변이종이 다수 존재하고, 그들 중 11종류의 세로타입이 인간 세포에 감염하는 것이 알려져 있다. AAV의 각 세로타입은 각각 특유의 장기에 대한 지향성을 가진다. 예를 들면, AAV9는, 중추 신경계(CNS), 심장, 폐, 간장, 골격근에 지향성을 가져 감염하는 것이 알려져 있다.
AAV는 인간의 다양한 장기에 감염하지만, 병원성은 없다고 생각되고 있다. 따라서, AAV를 유전자 치료용의 재조합 바이러스를 제조하기 위한 재료로서 이용하는 것이 시도되고 있다. AAV의 각 세로타입은 감염하는 장기에 각각 지향성이 있으므로, 유전자 치료에 의해 유전자를 도입시켜야 할 장기에 따라, 세로타입을 구분하여 사용하는 것도 시도되고 있다. AAV9는, 중추 신경계(CNS), 심장, 폐, 간장, 골격근에 지향성이 있으므로, 이들 장기, 조직에 유전자를 도입하기 위한 재조합 바이러스를 제조하기 위한 재료로서 이용하는 것도 시도되고 있다.
AAV를 응용한 유전자 치료에 있어서, 야생형의 AAV 게놈의 일부를 외래의 유전자로 치환시킨 재조합 AAV 게놈(rAAV 게놈)이 캡시드 단백질에 내포된 재조합 AAV 비리온(rAAV 비리온)의 형태로 환자에게 투여된다. rAAV 비리온은, 야생형의 AAV 게놈이 캡시드 단백질에 내포되어 야생형 AAV가 형성되는 프로세스를 시험관 내에서 행하게 함으로써 제조된다. 이 과정에서, rAAV 게놈이 캡시드 단백질에 내포되어 rAAV 비리온이 형성되지만, rAAV 비리온을 내포하지 않는 빈 입자(빈 캡시드)도 형성된다. 특히 플라스미드 DNA의 일과성 발현계에서는 80% 가까운 빈 캡시드가 포함된다는 보고도 있다(비특허문헌 1). 빈 캡시드는 유전자 치료를 위해서 이용하는 rAAV 비리온의 제조 과정에서 생기는 불순물이다.
빈 캡시드를 제거하는 방법으로서는, 소규모 스케일이면, DNA를 내포한 rAAV 비리온과 DNA를 내포하고 있지 않는 빈 캡시드를 밀도 구배 초원심에 의해 분리하는 방법이 알려져 있다(비특허문헌 2). 단, AAV 벡터를 이용한 유전자 치료의 치험에 있어서 이용되고 있는 rAAV 비리온은, 반드시 빈 캡시드가 제거된 것은 아니고, 혈우병 B 환자에 대해서 실시된 치험에서 실제로 투여된 rAAV 비리온(scAAV2/8-FIX)은, 빈 캡시드와 rAAV 비리온의 비율이 약 4:1로, rAAV 비리온이 20% 정도밖에 포함되어 있지 않다(비특허문헌 1, 비특허문헌 3).
스케일 업 가능한 빈 캡시드 제거 방법으로서는 음이온 교환체를 이용한 칼럼 크로마토그래피를 들 수 있다(특허문헌 1). 또한, 2스텝의 이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의해, rAAV5(세로타입이 5형인 rAAV 비리온)를 빈 캡시드로부터 분리하는 방법이 보고되어 있다(비특허문헌 4). 단, 이 방법은 rAAV2(세로타입이 2형인 rAAV 비리온)에 적용할 수 없다.
일본 특허 제5956331호 공보
James A. Human Gene Therapy. 22. 595-604 (2011) Ayuso E. Gene Therapy. 17. 503-510 (2010) Maria S. Human Gene Therapy Methods. 28. 101-108 (2017) Nicole B. Molecular Therapy. 6. 678-686 (2002)
본 발명의 목적은, 유전자 치료 등에 있어서, 원하는 단백질을 코딩하는 유전자를 세포에 도입하기 위해서 이용할 수 있는 rAAV9 비리온의 효율적인 정제 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 향한 연구에 있어서, 본 발명자들은, 예의 검토를 거듭한 결과, 빈 캡시드를 포함하는 rAAV9 비리온 용액으로부터, 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피를 이용하는 것에 의해 빈 캡시드와 rAAV9 비리온을 효율 좋게 분리할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다. 즉, 본 발명은 이하를 포함하는 것이다.
1. rAAV9 비리온의 제조 방법으로서;
(a) AAV 벡터가 도입된 포유동물 세포를 배지 중에서 배양하여 해당 배지 중에 rAAV9 비리온을 방출시키고,
(b) 해당 배지로부터 배양 상청을 회수하고,
(c) 해당 회수한 배양 상청으로부터, AAV의 캡시드 단백질에 친화성을 갖는 재료를 고정상으로서 이용한 어피니티 칼럼 크로마토그래피와, 음이온 교환체를 고정상으로서 이용한 음이온 칼럼 크로마토그래피를 이용하여, 해당 rAAV9 비리온을 정제하는
것을 포함하는 제조 방법.
2. 해당 어피니티 칼럼 크로마토그래피에 이용되는 고정상이 혈청형 9의 AAV의 캡시드 단백질에 대해 특이적인 친화성을 갖는 것인, 상기 1에 기재된 제조 방법.
3. 해당 음이온 교환체가 강(强)음이온 교환체인, 상기 1 또는 2에 기재된 제조 방법.
4. 해당 강음이온 교환체가, 제4급 아민을 갖는 것인, 상기 3에 기재된 제조 방법.
5. 해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온을 해당 칼럼에 흡착시키고, 이어서 제4급 암모늄염을 함유하는 완충액에 의해 해당 rAAV9 비리온을 해당 칼럼으로부터 용출시켜, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 상기 1∼4 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
6. 해당 완충액의 pH가, 8.5∼10.5인, 상기 5에 기재된 제조 방법.
7. 해당 완충액에 포함되는 완충제가, 트리스염산, 비스-트리스, 비스-트리스 프로페인, 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), HEPES(4-2-하이드록시에틸-1-피페라진에테인설폰산), TAPS(3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로페인에테인설폰산), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신), 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 상기 5 또는 6에 기재된 제조 방법.
8. 해당 완충액에 포함되는 완충제가, 비스-트리스 프로페인인, 상기 5 또는 6에 기재된 제조 방법.
9. 해당 완충제의 농도가 10mM∼30mM인, 상기 7 또는 8에 기재된 제조 방법.
10. 해당 완충액이, 중성염을 포함하는 것인, 상기 5∼9 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
11. 해당 중성염이, 염화 마그네슘인, 상기 10에 기재된 방법.
12. 해당 중성염의 농도가 1mM∼10mM인, 상기 10 또는 11에 기재된 방법.
13. 해당 완충액이, 비이온성 계면활성제를 포함하는 것인, 상기 5∼12 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
14. 해당 비이온성 계면활성제가, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리소베이트, 폴록사머, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 상기 13에 기재된 제조 방법.
15. 해당 비이온성 계면활성제가, 폴리소베이트 20, 폴리소베이트 80, 폴록사머 188, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 상기 13에 기재된 제조 방법.
16. 해당 비이온성 계면활성제의 농도가 0.0002∼0.01%(w/v)인, 상기 13∼15 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
17. 해당 완충액에 포함되는 제4급 암모늄염이 테트라메틸암모늄염인, 상기 5∼16 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
18. 해당 테트라메틸암모늄염이, 염화 테트라메틸암모늄인, 상기 17에 기재된 제조 방법.
19. 해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 20mM∼60mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 상기 5∼18 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
20. 해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 35mM∼55mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 상기 5∼18 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
21. 해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 2:8∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인 상기 5∼20 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
22. 해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 5:5∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인 상기 5∼20 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
23. 해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 7:3∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인 상기 5∼20 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
24. rAAV9 비리온의 제조 방법으로서, rAAV9 비리온과 빈 캡시드를 함유하는 수용액을, 음이온 교환체를 고정상으로서 이용한 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 부하하여 해당 rAAV9 비리온을 해당 음이온 교환체에 흡착시키고, 이어서 제4급 암모늄염을 함유하는 완충액에 의해 해당 rAAV9 비리온을 해당 음이온 교환체로부터 용출시켜, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것을 포함하여 이루어지는, 제조 방법.
25. 해당 완충액의 pH가, 8.5∼10.5인, 상기 24에 기재된 제조 방법.
26. 해당 완충액에 포함되는 완충제가, 트리스염산, 비스-트리스, 비스-트리스 프로페인, 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), HEPES(4-2-하이드록시에틸-1-피페라진에테인설폰산), TAPS(3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로페인에테인설폰산), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신), 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 상기 24 또는 25에 기재된 제조 방법.
27. 해당 완충액에 포함되는 완충제가, 비스-트리스 프로페인인, 상기 24 또는 25에 기재된 제조 방법.
28. 해당 완충제의 농도가 10mM∼30mM인, 상기 26 또는 27에 기재된 제조 방법.
29. 해당 완충액이, 중성염을 포함하는 것인, 상기 24∼28 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
30. 해당 중성염이, 염화 마그네슘인, 상기 29에 기재된 방법.
31. 해당 중성염의 농도가 1mM∼10mM인, 상기 29 또는 30에 기재된 방법.
32. 해당 완충액이, 비이온성 계면활성제를 포함하는 것인, 상기 24∼31 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
33. 해당 비이온성 계면활성제가, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리소베이트, 폴록사머, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 상기 32에 기재된 제조 방법.
34. 해당 비이온성 계면활성제가, 폴리소베이트 20, 폴리소베이트 80, 폴록사머 188, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 상기 32에 기재된 제조 방법.
35. 해당 비이온성 계면활성제의 농도가 0.0002∼0.01%(w/v)인, 상기 32∼34 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
36. 해당 완충액에 포함되는 제4급 암모늄염이 테트라메틸암모늄염인, 상기 24∼35에 기재된 제조 방법.
37. 해당 테트라메틸암모늄염이, 염화 테트라메틸암모늄인, 상기 36에 기재된 방법.
38. 해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 20mM∼60mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 상기 24∼37 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
39. 해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 35mM∼55mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 상기 24∼37 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
40. 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 2:8∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 상기 24∼39 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
41. 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 5:5∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 상기 24∼39 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
42. 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 7:3∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 상기 24∼39 중 어느 하나에 기재된 제조 방법.
본 발명에 의하면, 예를 들면, rAAV9 비리온을 대량으로 염가로 시장에 공급할 수 있다.
도 1은 pHelper(mod) 벡터의 구조를 나타내는 모식도.
도 2는 pAAV-CBA(BAM)-PPT1-WPRE 벡터의 구조를 나타내는 모식도.
도 3은 pR2(mod) C6 벡터의 구조를 나타내는 모식도.
도 4는 pR2(mod) C9 벡터의 구조를 나타내는 모식도.
도 5는, 실시예 8에 기재된 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 A)에서 얻어진 크로마토그램의, 부분 확대도이다(검출 파장: 260nm 및 280nm). A1∼A6은, 각각의 용출 획분을 나타낸다. 횡축은 시간축, 좌측 종축은 흡광 강도(a.u.: 임의 단위), 우측 종축은 염화 테트라에틸암모늄의 농도(mM)를 나타내고, 또한 염화 테트라에틸암모늄의 농도 변화는 실선 X로 나타난다(이하, 도 6∼도 10에서 동일).
도 6은, 실시예 9에 기재된 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 B)에서 얻어진 크로마토그램의, 부분 확대도이다(검출 파장: 260nm 및 280nm). B1∼B3으로 나타나는 피크에 대응하는 용출액을 포함하는 획분을, 각각 용출 획분 B1∼B3으로서 회수했다.
도 7은, 실시예 10에 기재된 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 C)에서 얻어진 크로마토그램의, 부분 확대도이다(검출 파장: 260nm 및 280nm). C1 및 C2로 나타나는 피크에 대응하는 용출액을 포함하는 획분을, 각각 용출 획분 C1 및 C2로서 회수했다.
도 8은, 실시예 11에 기재된 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 D)에서 얻어진 크로마토그램의, 부분 확대도이다(검출 파장: 260nm 및 280nm). D1 및 D2로 나타나는 피크에 대응하는 용출액을 포함하는 획분을, 각각 용출 획분 D1 및 D2로서 회수했다.
도 9는, 실시예 12에 기재된 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 E)에서 얻어진 크로마토그램의, 부분 확대도이다(검출 파장: 260nm 및 280nm). E1 및 E2로 나타나는 피크에 대응하는 용출액을 포함하는 획분을, 각각 용출 획분 E1 및 E2로서 회수했다.
도 10은, 실시예 13에 기재된 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 F)에서 얻어진 크로마토그램의, 부분 확대도이다(검출 파장: 260nm 및 280nm). F1 및 F2로 나타나는 피크에 대응하는 용출액을 포함하는 획분을, 각각 용출 획분 F1 및 F2로서 회수했다.
아데노 수반 바이러스(AAV)는, 인벨로프를 가지지 않는 정이십면체의 구조를 갖고 있고, 그 캡시드는, 3종류의 캡시드 단백질인 VP1, VP2, 및 VP3을 대략 1:1:10의 비율로 포함하고 있다. 야생형 AAV에서는, 캡시드에 패키징된 바이러스 게놈 상에, 양단의 ITR(역방향 말단 반복)에 끼워진 rep 유전자 및 cap 유전자가 존재한다. rep 유전자로부터 산생되는 Rep 단백질(rep78, rep68, rep52 및 rep40)은, 캡시드 형성에 필수임과 함께, 바이러스 게놈의 염색체에의 편입에도 필요해진다. cap 유전자는 3개의 캡시드 단백질(VP1, VP2 및 VP3)을 코딩한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, rAAV 게놈이란, 야생형의 AAV 게놈의 일부가 외래의 유전자에 의해 치환된 DNA 단편인 것을 말하고, 특히, 야생형의 AAV 게놈의 rep 유전자(rep 영역)와 cap 유전자(cap 영역)가 외래의 유전자에 의해 치환된 DNA 단편인 것을 말한다. rAAV 게놈은, 야생형의 AAV 게놈의 rep 영역의 상류에 있는 역방향 말단 반복(ITR)과 cap 영역의 하류에 있는 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하고, 이 2개의 ITR 사이에 외래의 유전자를 포함하는 구조를 갖는다. 여기에서, rAAV 게놈을 구성하는 DNA쇄는 직쇄상이어도 환상이어도 되고, 또한 1본쇄 DNA여도 2본쇄 DNA여도 되지만, 바람직하게는 직쇄상의 1본쇄 DNA이다. rAAV 비리온은, rAAV 게놈이 AAV 캡시드 단백질에 패키징된 입자이다. rAAV 게놈을 포함하지 않는 AAV 캡시드 단백질로 이루어지는 입자는 빈 캡시드라고 한다.
rAAV 비리온의 생산에는, 통상, (1) AAV 등의 바이러스에서 유래하는 제 1 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열과 제 2 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열, 및 이들 2개의 ITR 사이에 배치된 원하는 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 구조를 갖는 플라스미드(플라스미드 1), (2) 상기 ITR 서열에 끼워진 영역(ITR 서열을 포함한다)의 염기 서열을 숙주 세포의 게놈 중에 편입하기 위해서 필요한 기능을 갖는 AAV Rep 유전자와, AAV의 캡시드 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 플라스미드(플라스미드 2), 및 (3) 아데노 바이러스의 E2A 영역, E4 영역, 및 VA1 RNA 영역을 포함하는 플라스미드(플라스미드 3)의 3종류의 플라스미드가 이용된다. 단, 이것에 한하지 않고, 플라스미드 1∼3 중 2개를 연결시켜 하나의 플라스미드로 한 것과, 나머지 하나의 플라스미드의 2종류의 플라스미드를 이용할 수도 있다. 나아가, 플라스미드 1∼3을 연결시켜 하나의 플라스미드로 한 것을 이용할 수도 있다.
일반적으로, rAAV 비리온의 생산에는, 우선, 이들 3종류의 플라스미드가, 아데노 바이러스의 E1a 유전자와 E1b 유전자가 게놈 중에 편입된 HEK293 세포 등의 숙주 세포가 되는 포유동물 세포에 일반적인 트랜스펙션 수법에 의해 도입된다. 그러면 제 1 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열과 제 2 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열, 및 이들 2개의 ITR 사이에 배치된 원하는 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 영역이 숙주 세포 내에서 복제되고, 생긴 1중쇄 DNA가 AAV의 캡시드 단백질에 패키징되어, rAAV 비리온이 형성된다. 이 rAAV 비리온은, 감염력을 가지므로, 이것을 생체 내에 투여함으로써, 외래의 유전자를 세포, 조직 등에 도입할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, AAV 벡터란, rAAV 비리온을 제작하기 위해서 이용되는, AAV 게놈에서 유래하는 제 1 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열과 제 2 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열을 갖고, 또한 외래의 유전자를 편입할 수 있는 벡터를 말한다. AAV 벡터에 있어서 외래의 유전자를 편입할 수 있는 개소는, 제 1 과 제 2 역방향 말단 반복(ITR) 사이에 배치시킬 수 있다. 외래의 유전자가 편입된 AAV 벡터도 또한 AAV 벡터이다. 상기의 플라스미드 1은, AAV 벡터에 해당한다. 플라스미드 2 및 3은 그 자체 AAV 벡터는 아니지만, 플라스미드 1과 플라스미드 2를 연결시킨 것, 및 플라스미드 1과 플라스미드 3을 연결시킨 것도 AAV 벡터이다. 나아가, 플라스미드 1, 플라스미드 2 및 플라스미드 3을 연결시켜 하나의 플라스미드로 한 것도 AAV 벡터이다. 본 명세서에 기재된 pAAV-CBA(BAM)-PPT1-WPRE 벡터는 AAV 벡터의 일례이며, 2개의 ITR 사이에, 인간 CMV 인핸서/닭 β 액틴 프로모터와 그 하류에 인간 PPT1을 코딩하는 유전자를 포함한다.
rAAV 게놈 및 rAAV 비리온은, AAV의 혈청형이 9인 경우는, 특히 각각 rAAV9 게놈, rAAV9 비리온이라고 한다. 다른 혈청형의 AAV에 대해서도 마찬가지이다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 역방향 말단 반복(ITR)이라고 할 때는, 바이러스 게놈의 말단에 존재하는, 동일한 서열이 반복하여 존재하는 염기 서열을 말한다. 아데노 수반 바이러스의 ITR은, 대체로 145염기의 쇄길이의 영역이며, 복제 개시점 등으로서 기능한다. 본 발명의 일 실시형태에 있어서, rAAV 게놈 중에는, 역방향 말단 반복(ITR)이 2개 존재하고, 각각 제 1 역방향 말단 반복(ITR), 제 2 역방향 말단 반복(ITR)이라고 한다. 여기에서, 2개의 ITR 사이에, 외래의 단백질을 코딩하는 유전자를 배치했을 때에, 그 5'측에 위치하는 ITR을 제 1 역방향 말단 반복(ITR)이라고 하고, 3'측에 위치하는 ITR을 제 2 역방향 말단 반복(ITR)이라고 한다. 본 발명에 있어서, 역방향 말단 반복(ITR)은, 복제 개시점으로서의 기능, 숙주 세포에의 유전자 삽입 등의, 본래의 ITR의 기능의 적어도 하나를 갖는 것인 한, 어느 쪽의 세로타입의 AAV 유래의 것이어도 되지만, 바람직하게는 AAV9에서 유래하는 것이다.
또한, ITR은, 야생형의 ITR에 한하지 않고, 야생형의 ITR의 염기 서열에 치환, 결실, 부가 등의 개변을 가한 것이어도 된다. 야생형의 ITR의 염기 서열의 염기를 다른 염기로 치환하는 경우, 치환하는 염기의 개수는, 바람직하게는 1∼20개, 보다 바람직하게는 1∼10개, 더 바람직하게는 1∼3개이다. 야생형의 ITR의 염기 서열을 결실시키는 경우, 결실시키는 염기의 개수는, 바람직하게는 1∼20개, 보다 바람직하게는 1∼10개, 더 바람직하게는 1∼3개이다. 또한, 이들 염기의 치환과 결실을 조합한 변이를 가할 수도 있다. 야생형의 ITR에 염기를 부가하는 경우, ITR의 염기 서열 중 혹은 5' 말단 또는 3' 말단에, 바람직하게는 1∼20개, 보다 바람직하게는 1∼10개, 더 바람직하게는 1∼3개의 염기가 부가된다. 이들 염기의 부가, 치환 및 결실을 조합한 변이를 가할 수도 있다. 변이를 가한 ITR의 염기 서열은, 야생형의 ITR의 염기 서열과, 바람직하게는 80% 이상의 동일성을 나타내고, 보다 바람직하게는 85% 이상의 동일성을 나타내고, 더 바람직하게는 90% 이상의 동일성을 나타내고, 더 바람직하게는, 95% 이상의 동일성을 나타내며, 더 바람직하게는 98% 이상의 동일성을 나타낸다.
ITR의 기능적 등가물이란, 기능적으로 ITR 대신에 이용할 수 있는 것을 말한다. 또한, 야생형 또는 변이형의 ITR에 기초하여 인공적으로 구축된 ITR도, ITR을 대체할 수 있는 것인 한, ITR의 기능적 등가물이다.
AAV의 ITR의 기능적 등가물이란, 기능적으로 AAV의 ITR 대신에 이용할 수 있는 것을 말한다. 또한, 야생형 또는 변이형의 AAV의 ITR에 기초하여 인공적으로 구축된 ITR도, AAV의 ITR을 대체할 수 있는 것인 한, AAV의 ITR의 기능적 등가물이다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서 rAAV 비리온의 제조에 이용되는 AAV 벡터는, 이하에 나타내는 (1) 또는 (2)의 염기 서열을 갖는다:
(1) 제 1 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열, 그 하류에 외래의 단백질을 코딩하는 염기 서열, 더 하류에 제 2 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열;
(2) 제 1 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열, 그 하류에 유전자 발현 제어 부위를 포함하는 염기 서열, 더 하류에 외래의 단백질을 코딩하는 염기 서열, 더 하류에 제 2 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열.
본 발명의 일 실시형태에 있어서 제조되는 rAAV 비리온에 내포되는 rAAV 게놈은, 이하에 나타내는 (1) 또는 (2)의 염기 서열을 갖는다:
(1) 제 1 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열, 그 하류에 외래의 단백질을 코딩하는 염기 서열, 더 하류에 제 2 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열;
(2) 제 1 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열, 그 하류에 유전자 발현 제어 부위를 포함하는 염기 서열, 더 하류에 외래의 단백질을 코딩하는 염기 서열, 더 하류에 제 2 역방향 말단 반복(ITR) 또는 그 기능적 등가물을 포함하는 염기 서열.
본 발명의 일 실시형태에 있어서 rAAV 게놈 및 AAV 벡터에 포함되는 외래의 유전자는, 생체 내에 있어서 생리 활성을 발휘할 수 있는 단백질을 코딩하는 것이다. 이러한 생리 활성을 갖는 단백질(생리 활성 단백질)에 특별히 제한은 없지만, 적합한 것으로서, 의약으로서 장기에 걸쳐 환자에게 투여되어야 할 것을 들 수 있다. 이러한 의약으로서는, 예를 들면, 성장 호르몬, 리소좀 효소, 소마토메딘, 인슐린, 글루카곤, 사이토카인, 림포카인, 혈액 응고 인자, 항체, 항체와 다른 단백질의 융합 단백질, 과립구 매크로파지 콜로니 자극 인자(GM-CSF), 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF), 매크로파지 콜로니 자극 인자(M-CSF), 에리트로포이에틴, 다르베포에틴, 조직 플라스미노겐 액티베이터(t-PA), 트롬보 모듈린, 난포 자극 호르몬(FSH), 성선 자극 호르몬 방출 호르몬(GnRH), 고나도트로핀, DNasel, 갑상선 자극 호르몬(TSH), 신경 성장 인자(NGF), 모양체(毛樣體) 신경 영양 인자(CNTF), 글리아 세포주 신경 영양 인자(GDNF), 뉴로트로핀 3, 뉴로트로핀 4/5, 뉴로트로핀 6, 뉴레귤린 1, 액티빈, 염기성 섬유아세포 성장 인자(bFGF), 섬유아세포 성장 인자 2(FGF2), 상피 세포 증식 인자(EGF), 혈관 내피 증식 인자(VEGF), 인터페론 α, 인터페론 β, 인터페론 γ, 인터류킨 6, PD-1, PD-1 리간드, 종양괴사 인자 α 수용체(TNF-α 수용체), 베타 아밀로이드를 분해하는 활성을 갖는 효소, 에타너셉트, 페그비소만트, 메트레렙틴, 아바타셉트, 아스포타제, GLP-1 수용체 아고니스트, 및 항체 의약 중 어느 하나를 들 수 있다.
생리 활성 단백질이 리소좀 효소인 경우의 적합예로서, α-L-이두로니다제, 이두론산-2-설파타제, 글루코세레브로시다제, β-갈락토시다제, GM2 활성화 단백질, β-헥소사미니다제 A, β-헥소사미니다제 B, N-아세틸글루코사민-1-포스포트랜스페라제, α-만노시다제, β-만노시다제, 갈락토실세라미다제, 사포신 C, 아릴설파타제 A, α-L-푸코시다제, 아스파틸글루코사미니다제, α-N-아세틸갈락토사미니다제, 산성 스핑고미엘리나제, α-갈락토시다제 A, β-글루쿠로니다제, 헤파린 N-설파타제, α-N-아세틸글루코사미니다제, 아세틸 CoAα-글루코사미니드 N-아세틸트랜스페라제, N-아세틸글루코사민-6-황산 설파타제, 산성 세라미다제, 아밀로-1,6-글루코시다제, 시알리다제, 팔미토일 단백질 싸이오에스테라제-1, 트라이펩티딜펩티다제-1, 하이알루로니다제-1, CLN1 및 CLN2를 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 생리 활성 단백질은 인간의 단백질이다. 또한, 단백질은 야생형의 것이어도 되고, 그 단백질이 갖는 본래의 생리 활성을 갖는 한, 변이를 가한 것이어도 된다. 여기에서, 그 단백질이 본래의 생리 활성을 갖는다는 것은, 그 단백질의 야생형 단백질의 생리 활성에 대해서 20% 이상의 생리 활성을 갖는 것을 의미한다. 그 단백질의 야생형 단백질의 생리 활성에 대한 생리 활성은, 40% 이상인 것이 보다 바람직하고, 50% 이상인 것이 더 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 더 바람직하며, 90% 이상인 것이 더욱 더 바람직하다.
야생형의 생리 활성 단백질의 아미노산 서열의 아미노산을 다른 아미노산으로 치환하는 경우, 치환하는 아미노산의 개수는, 바람직하게는 1∼20개, 보다 바람직하게는 1∼10개, 더 바람직하게는 1∼3개이다. 야생형의 당해 단백질의 아미노산 서열을 결실시키는 경우, 결실시키는 아미노산의 개수는, 바람직하게는 1∼20개, 보다 바람직하게는 1∼10개, 더 바람직하게는 1∼3개이다. 또한, 이들 아미노산의 치환과 결실을 조합한 변이를 가할 수도 있다. 야생형의 당해 단백질에 아미노산을 부가하는 경우, 당해 단백질의 아미노산 서열 중 혹은 5' 말단 또는 3' 말단에, 바람직하게는 1∼20개, 보다 바람직하게는 1∼10개, 더 바람직하게는 1∼3개의 아미노산이 부가된다. 이들 아미노산의 부가, 치환 및 결실을 조합한 변이를 가할 수도 있다. 변이를 가한 당해 단백질의 아미노산 서열은, 야생형의 당해 단백질의 아미노산 서열과, 바람직하게는 80% 이상의 동일성을 나타내고, 바람직하게는 85% 이상의 동일성을 나타내고, 보다 바람직하게는 90% 이상의 동일성을 나타내고, 더 바람직하게는, 95% 이상의 동일성을 나타내며, 보다 더 바람직하게는 98% 이상의 동일성을 나타낸다.
한편, 본 발명에 있어서, 야생형 단백질과 비교했을 때의 각 변이의 위치 및 그 형식(결실, 치환, 부가)은, 야생형 및 변이형 단백질의 아미노산 서열의 얼라인먼트에 의해, 용이하게 확인할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 야생형 단백질의 아미노산 서열과 변이형 단백질의 아미노산 서열의 동일성은, 주지된 상동성 계산 알고리즘을 이용하여 용이하게 산출할 수 있다. 예를 들면, 그와 같은 알고리즘으로서, BLAST(Altschul SF. J Mol. Biol. 215. 403-10, (1990)), Pearson 및 Lipman의 유사성 검색법(Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85. 2444 (1988)), Smith 및 Waterman의 국소 상동성 알고리즘(Adv. Appl. Math. 2. 482-9(1981)) 등이 있다.
상기의 단백질의 아미노산 서열 중의 아미노산의 다른 아미노산에 의한 치환은, 예를 들면, 아미노산의 그들의 측쇄 및 화학적 성질에서 관련성이 있는 아미노산 패밀리 내에서 일어나는 것이다. 이와 같은 아미노산 패밀리 내에서의 치환은, 단백질의 기능에 큰 변화를 가져오지 않을(즉, 보존적 아미노산 치환일) 것이 예측된다. 이러한 아미노산 패밀리로서는, 예를 들면 이하의 것이 있다:
(1) 산성 아미노산인 아스파트산과 글루탐산,
(2) 염기성 아미노산인 히스티딘, 리신, 및 아르기닌,
(3) 방향족 아민산인 페닐알라닌, 티로신, 및 트립토판,
(4) 수산기를 갖는 아미노산(하이드록시아미노산)인 세린과 트레오닌,
(5) 소수성 아미노산인 메티오닌, 알라닌, 발린, 류신, 및 아이소류신,
(6) 중성의 친수성 아미노산인 시스테인, 세린, 트레오닌, 아스파라긴, 및 글루타민,
(7) 펩타이드쇄의 배향에 영향을 주는 아미노산인 글라이신과 프롤린,
(8) 아마이드형 아미노산(극성 아미노산)인 아스파라긴과 글루타민,
(9) 지방족 아미노산인, 알라닌, 류신, 아이소류신, 및 발린,
(10) 측쇄가 작은 아미노산인 알라닌, 글라이신, 세린, 및 트레오닌,
(11) 측쇄가 특히 작은 아미노산인 알라닌과 글라이신.
또한, 상기의 생리 활성 단백질과 항체의 융합 단백질도, 생리 활성을 발휘할 수 있는 단백질의 적합한 것 중 하나이다. 여기에서, 생리 활성 단백질과 융합시키는 항체는, 생체 내에서 특정한 항원에 대해서 친화성을 나타내는 것인 한, 특별히 한정은 없다. 예를 들면, 혈관 내피 세포의 표면에 존재하는 단백질에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 항체이다. 이러한 혈관 내피 세포의 표면에 존재하는 단백질로서는, 트랜스페린 수용체, 인슐린 수용체, 렙틴 수용체, 인슐린양(樣) 성장 인자 I 수용체, 인슐린양 성장 인자 II 수용체, 리포단백질 수용체, Fc 수용체, 포도당 수송 담체 1, 유기 음이온 트랜스포터, 모노카복실산 트랜스포터, 저밀도 리포단백질 수용체 관련 단백질 1, 저밀도 리포단백질 수용체 관련 단백질 8, 및 헤파린 결합성 상피 성장 인자양(樣) 성장 인자의 막결합형 전구체를 예시할 수 있다. 나아가, 유기 음이온 트랜스포터로서는 OATP-F를, 모노카복실산 트랜스포터로서는 MCT-8을 예시할 수 있다. 트랜스페린 수용체, 인슐린 수용체에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 항체는 적합하게 이용할 수 있고, 특히 트랜스페린 수용체에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 항체는 적합하게 이용할 수 있다. 항체가 혈관 내피 세포의 표면에 존재하는 단백질과 결합하는 것인 경우, 융합 단백질은, 혈관 내피 세포에 도입된 후, 여러 가지 조직에까지 도달하여 거기서 생리 활성을 나타낼 수 있으므로, 이러한 융합 단백질은, 여러 가지 조직에서 약효를 발휘시켜야 할 의약으로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 항체가 트랜스페린 수용체, 인슐린 수용체에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 것인 경우, 이러한 융합 단백질은, 근육 내에서 약효를 발휘시켜야 할 의약으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 생리 활성 단백질과 융합시키는 항체는, 뇌혈관 내피 세포의 표면에 존재하는 단백질에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 항체이다. 이러한 뇌혈관 내피 세포의 표면에 존재하는 단백질로서는, 트랜스페린 수용체, 인슐린 수용체, 렙틴 수용체, 인슐린양 성장 인자 I 수용체, 인슐린양 성장 인자 II 수용체, 리포단백질 수용체, Fc 수용체, 포도당 수송 담체 1, 유기 음이온 트랜스포터, 모노카복실산 트랜스포터, 저밀도 리포단백질 수용체 관련 단백질 1, 저밀도 리포단백질 수용체 관련 단백질 8, 및 헤파린 결합성 상피 성장 인자양 성장 인자의 막결합형 전구체를 예시할 수 있다. 나아가, 유기 음이온 트랜스포터로서는 OATP-F를, 모노카복실산 트랜스포터로서는 MCT-8을 예시할 수 있다. 트랜스페린 수용체, 인슐린 수용체에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 항체는 적합하게 이용할 수 있고, 특히 트랜스페린 수용체에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 항체는 적합하게 이용할 수 있다. 항체가 뇌혈관 내피 세포의 표면에 존재하는 단백질과 결합하는 것인 경우, 융합 단백질은, 혈액뇌관문(BBB)을 통과하는 것에 의해 뇌 조직에까지 도달하여 거기서 생리 활성을 나타낼 수 있으므로, 이러한 융합 단백질은, 뇌 내에서 약효를 발휘시켜야 할 의약으로서 사용할 수 있다. 생리 활성 단백질과 융합시키는 항체 대신에, 뇌혈관 내피 세포의 표면에 존재하는 단백질에 대해서 특이적인 친화성을 갖는 다른 리간드를 생리 활성 단백질과 융합시켜도 된다. 이러한 리간드로서, 트랜스페린, 인슐린, 인슐린양 성장 인자 I, 인슐린양 성장 인자 II 수용체, 리포단백질, 및 Fc 단편을 예시할 수 있지만, 이러한 리간드는 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 외래의 단백질의 유전자의 발현을 제어하는 유전자 발현 제어 부위를 포함하는 염기 서열로서 이용할 수 있는 염기 서열에, 그것이 외래의 단백질을 코딩하는 유전자가 도입되는 목적하는 포유동물(특히 인간)의 세포, 조직 또는 생체 내에서, 이 외래의 단백질을 발현시킬 수 있는 것인 한, 특별히 제한은 없지만, 사이토메갈로바이러스 유래의 프로모터(임의 선택으로 인핸서를 포함한다), SV40 초기 프로모터, 인간 신장 인자-1α(EF-1α) 프로모터, 인간 유비퀴틴 C 프로모터, 레트로바이러스의 라우스 육종 바이러스 LTR 프로모터, 다이하이드로엽산 환원 효소 프로모터, 및 β-액틴 프로모터, 포스포글리세르산 키나제(PGK) 프로모터, 마우스 알부민 프로모터, 인간 알부민 프로모터, 및 인간 α-1 안티트립신 프로모터를 포함하는 것이 적합하다. 예를 들면, 마우스 α 페토프로틴 인핸서의 하류에 마우스 알부민 프로모터를 포함하는 염기 서열을 갖는 합성 프로모터(마우스 α 페토프로틴 인핸서/마우스 알부민 프로모터)는 유전자 발현 제어 부위로서 적합하게 이용할 수 있다.
유전자 제어 부위는, 장기 특이적 또는 세포종 특이적으로 발현하는 유전자의 프로모터여도 된다. 장기 특이적 발현 프로모터 또는 세포종 특이적 발현 프로모터를 이용하는 것에 의해, rAAV 게놈에 편입한 외래의 단백질을 코딩하는 유전자를, 원하는 장기 또는 세포에서 특이적으로 발현시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 있어서의 rAAV9 비리온의 제조 방법의 일 실시형태에 대하여 상술한다. 우선 숙주 세포가 되는 포유동물 세포가 배양된다. 숙주 세포로서는 아데노 바이러스의 E1A 유전자와 E1B 유전자가 게놈 중에 편입된 포유동물 세포가 이용된다. 인간 태아 신장 조직 유래 세포인 HEK293T 세포는 그와 같은 세포의 적합예이다. 배양하는 숙주 세포의 양은, 필요해지는 rAAV9 비리온의 제조량에 따라서 적절히 조제된다.
이어서, 숙주 세포에 AAV 벡터를 포함하는 플라스미드가 도입된다. 도입되는 플라스미드는, 통상, (1) AAV 등의 바이러스에서 유래하는 제 1 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열과 제 2 역방향 말단 반복(ITR)을 포함하는 염기 서열, 및 이들 2개의 ITR 사이에 배치된 원하는 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 구조를 갖는 플라스미드(플라스미드 1), (2) 상기 ITR 서열에 끼워진 영역(ITR 서열을 포함한다)의 염기 서열을 숙주 세포의 게놈 중에 편입하기 위해서 필요한 기능을 갖는 AAV Rep 유전자와, AAV의 캡시드 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 플라스미드(플라스미드 2), 및 (3) 아데노 바이러스의 E2A 영역, E4 영역, 및 VA1 RNA 영역을 포함하는 플라스미드(플라스미드 3)의 3종류의 플라스미드이다. 단, 이것에 한하지 않고, 플라스미드 1∼3 중 2개를 연결시켜 하나의 플라스미드로 한 것과, 나머지 하나의 플라스미드의 2종류의 플라스미드를 이용할 수도 있다. 나아가, 플라스미드 1∼3을 연결시켜 하나의 플라스미드로 한 것을 이용할 수도 있다. 플라스미드 2는 AAV9의 캡시드 단백질을 코딩하는 유전자를 포함한다. 숙주 세포에의 플라스미드의 도입은, 일렉트로포레이션, 리포솜 매개법 등을 포함하는 통상적 방법에 의해 행할 수 있다. 리포펙타민을 이용하는 방법은 숙주 세포에의 플라스미드의 도입을 위해서 적합하게 사용할 수 있다.
플라스미드의 도입 후, 숙주 세포는 배양된다. 이 배양 기간 중에 숙주 세포 내에서 rAAV 게놈이 복제되고, 이 rAAV 게놈이 AAV9의 캡시드 단백질에 패키징되는 것에 의해 rAAV9 비리온이 형성되어, 배지 중에 방출된다. 이때 숙주 세포의 배양에 이용되는 배지에는, 숙주 세포의 배양에 이용할 수 있는 배지인 한 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 10%의 FBS를 함유하는 이글 최소 필수 배지는 적합하게 이용할 수 있는 배지의 하나이다. 플라스미드의 도입 후, 숙주 세포는 바람직하게는 3∼8일간, 예를 들면 6일간 배양된다.
배양 종료 후, rAAV9 비리온을 포함하는 배양 상청이 회수된다. 배양 상청의 회수는, 배양 종료 후의 배지를 원심 분리법, 막 여과법 등의 통상적 방법에 의해 행할 수 있다. 배양 상청에 포함되는 rAAV9 비리온의 표면에는, 숙주 세포의 게놈 등에서 유래하는 DNA가 부착되어 있을 우려가 있다. 이 rAAV9 비리온에 부착된 DNA는, 회수한 배양 상청에 DNA 분해 효소를 첨가하는 것에 의해 분해할 수 있다. DNA 분해 효소로서는, 엔도뉴클레아제를 적합하게 이용할 수 있다. Serratia marcescens에서 유래하는 엔도뉴클레아제는 그 일례이며, 이 엔도뉴클레아제의 변이형인 벤조나제는 적합하게 사용할 수 있는 것 중 하나이다. DNA 분해 효소에 의해 처리된 배양 상청은, 이하에서 상술되는 정제 공정에 제공된다. 한편, 당해 정제 공정은 제 1 스텝으로서 어피니티 칼럼 크로마토그래피를, 제 2 스텝으로서 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피를 포함하는 것이지만, 제 1 스텝으로서 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피를, 제 2 스텝으로서 어피니티 칼럼 크로마토그래피를 포함하는 정제 공정으로 할 수도 있다. 또한, 이들 칼럼 크로마토그래피에 더하여, 양이온 교환 담체, 음이온 교환 담체, 소수성 상호작용 담체, 사이즈 배제 담체, 역상 담체, 하이드록시아파타이트 담체, 플루오로아파타이트 담체, 및 혼합 모드 담체로부터 선택되는 담체가 사용되는 1개 또는 복수의 칼럼 크로마토그래피를 포함하는 정제 공정으로 할 수도 있다. 이하에, 제 1 스텝으로서 어피니티 칼럼 크로마토그래피를, 제 2 스텝으로서 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피를 포함하는 정제 공정에 대하여 상술한다.
정제 공정의 제 1 스텝은, AAV9의 캡시드에 친화성을 갖는 재료를 담체에 고정한 칼럼을 이용한 어피니티 칼럼 크로마토그래피이다. 이때 이용되는 AAV9의 캡시드에 친화성을 갖는 재료에는 특별히 한정은 없다.
어피니티 칼럼 크로마토그래피에 있어서 담체에 고정되는 AAV9의 캡시드에 친화성을 갖는 재료에, 당해 재료가 AAV9 캡시드와 특이적인 친화성을 갖는 것인 한 특별히 한정은 없고, 당해 재료와 AAV9 캡시드의 해리 상수는, 바람직하게는 1×10-6M 이하이며, 예를 들면 5×10-7M∼1×10-9M이다. 이러한 재료로서는, 항AAV9 캡시드 항체를 들 수 있다. 여기에서 이용되는 항AAV9 캡시드 항체의 AAV9 캡시드의 해리 상수는, 바람직하게는 1×10-6M 이하이며, 예를 들면 5×10-7M∼1×10-9M이다. POROSTM CaptureSelectTM AAVX Resins(Thermo Fisher Scientific사)는 어피니티 칼럼 크로마토그래피에 이용할 수 있는 것의 적합예이다.
어피니티 칼럼 크로마토그래피의 담체가, 항AAV9 캡시드 항체를 고정한 것인 경우(항체 칼럼 크로마토그래피), 칼럼은 미리 중성염을 포함하는 중성 부근의 완충액으로 평형화된다. 여기에서 이용되는 중성염에 특별히 한정은 없지만, NaCl이 적합하게 이용된다. 중성염의 농도는, 바람직하게는 100∼200mM, 보다 바람직하게는 130∼170mM, 예를 들면 150mM이다. 완충액의 pH는, 바람직하게는 7.0∼8.0mM, 보다 바람직하게는 7.2∼7.7mM, 예를 들면 7.5mM로 조정된다. MgCl2를 추가로 첨가한 완충액을 이용할 수도 있고, 그 농도는 바람직하게는 2∼6mM이며, 예를 들면 4mM이다.
배양 상청을 칼럼에 부하하는 것에 의해, 배양 상청에 포함되는 rAAV9 비리온을 칼럼에 결합시킨 후에, 칼럼을 세정하는 것에 의해, 협잡물의 대부분을 제거할 수 있다. 단, 이 과정에서는 빈 캡시드를 제거하는 것은 거의 할 수 없다. 빈 캡시드도 칼럼에 결합하기 때문이다.
항체 칼럼 크로마토그래피에 있어서 담체에 흡착시킨 rAAV9 비리온은, 완충제를 포함하는 산성의 완충액을 칼럼에 통과시키는 것에 의해 용출시킬 수 있다. 이때 이용되는 완충제에 특별히 한정은 없지만, 적합한 것으로서 시트르산, 인산, 글라이신, 히스티딘, 아세트산 등을 들 수 있다. 완충제의 농도는, 바람직하게는 10mM∼100mM이며, 예를 들면 50mM이다. 완충액의 pH는, 바람직하게는 3.0∼4.0mM, 보다 바람직하게는 3.2∼3.7mM, 예를 들면 3.5mM로 조정된다. MgCl2를 추가로 첨가한 완충액을 이용할 수도 있고, 그 농도는 바람직하게는 2∼6mM이며, 예를 들면 4mM이다. 이 용출액에는 rAAV9 비리온에 더하여 빈 캡시드도 포함된다.
항체 칼럼 크로마토그래피로부터 용출시킨 rAAV9 비리온을 포함하는 용액의 pH는 산성이다. 이 용액의 pH는 용출 후에, 완충액을 이용하여 염기성으로 pH가 조정된다. 이때 이용되는 완충액에 포함되는 완충제에 특별히 한정은 없지만, 트리스염산, 비스-트리스, 비스-트리스 프로페인, 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), HEPES(4-2-하이드록시에틸-1-피페라진에테인설폰산), TAPS(3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로페인에테인설폰산), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신) 등을 이용할 수 있고, 예를 들면 비스-트리스 프로페인은 적합한 완충제의 하나이다. 완충제의 농도에 대해서는, 완충액이 완충능을 갖는 한 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 5mM∼80mM이고, 보다 바람직하게는 10mM∼60mM이고, 더 바람직하게는 10mM∼30mM이며, 예를 들면 20mM이다. 완충액의 pH는, 염기성인 한 특별히 한정은 없다. 또한, 완충액은 완충제 이외에 중성염을 포함하고 있어도 된다. 이때 완충액에 포함되는 중성염으로서는, 예를 들면 염화 칼슘, 염화 마그네슘, 인산 칼륨, 및 염화 나트륨을 들 수 있지만, 특히 염화 마그네슘이다. 중성염의 농도에 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 0.1mM∼20mM이고, 보다 바람직하게는 0.5mM∼10mM이고, 더 바람직하게는 1mM∼10mM이며, 예를 들면 2mM이다. 완충액은 추가로 비이온성 계면활성제를 첨가한 것이어도 된다. 비이온성 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리소베이트, 폴록사머를 적합하게 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리소베이트 20, 폴리소베이트 80, 폴록사머 188은 특히 적합하게 사용할 수 있다. 비이온성 계면활성제의 농도는, 바람직하게는 0.0002∼0.01%(w/v), 보다 바람직하게는 0.0005∼0.005%(w/v), 더 바람직하게는 0.001∼0.002%(w/v)이며, 예를 들면 0.001%(w/v)이다. 적합한 완충액의 일례로서, 4mM MgCl2, 0.001%(w/v) 플루로닉TM F-68(폴록사머 188)을 함유하는 20mM 비스-트리스 프로페인 완충액을 들 수 있다. 완충제를 첨가 후의 용출액의 pH는, 바람직하게는 pH 8.5∼10.5이고, 보다 바람직하게는 pH 9.0∼10.0이며, 예를 들면 pH 9.5이다.
정제 공정의 제 2 스텝은, 음이온 교환기를 갖는 재료를 고정상으로서 이용한 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피이다. 이 스텝은, 음이온 교환 칼럼을 이용하는 것에 의해, 용출액의 컨덕티비티의 차이에 의해 그래디언트 용출 혹은 스텝와이즈 용출을 행함으로써, rAAV9 비리온과 빈 캡시드를 분리시키기 위한 것이다. 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 이용되는 고정상은, 강이온 교환체인 것이 바람직하다. 예를 들면, 제4급 아민을 갖는 강음이온 교환체를 고정상으로 하는 강음이온 교환 칼럼 크로마토그래피는 적합하게 사용할 수 있다.
음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서 음이온 교환 칼럼은, rAAV9 비리온과 빈 캡시드를 포함하는 염기성으로 pH가 조정된 용액이 부하되기 전에, 미리 완충액으로 평형화된다. 이때에 이용되는 완충액에 포함되는 완충제에 특별히 한정은 없지만, 트리스염산, 비스-트리스, 비스-트리스 프로페인, 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), HEPES(4-2-하이드록시에틸-1-피페라진에테인설폰산), TAPS(3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로페인에테인설폰산), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신) 등을 이용할 수 있고, 예를 들면 비스-트리스 프로페인은 적합한 완충제의 하나이다. 완충제의 농도에 대해서는, 완충액이 완충능을 갖는 한 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 5mM∼80mM이고, 보다 바람직하게는 10mM∼60mM이고, 더 바람직하게는 10mM∼30mM이며, 예를 들면 20mM이다. 완충액의 pH는, 염기성인 한 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 pH 8.5∼10.5이고, 보다 바람직하게는 pH 9.0∼10.0이며, 예를 들면 pH 9.5이다. 또한, 완충액은 완충제 이외에 중성염을 포함하고 있어도 되고, 이때 포함되는 중성염으로서는, 염화 칼슘, 염화 마그네슘, 인산 칼륨, 및 염화 나트륨을 들 수 있고, 바람직하게는 염화 마그네슘이다. 중성염의 농도에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 0.1mM∼20mM이고, 보다 바람직하게는 0.5mM∼10mM이고, 더 바람직하게는 1mM∼10mM이며, 예를 들면 2mM이다. 완충액은 추가로 비이온성 계면활성제를 첨가한 것이어도 된다. 비이온성 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리소베이트, 폴록사머를 적합하게 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리소베이트 20, 폴리소베이트 80, 폴록사머 188은 특히 적합하게 사용할 수 있다. 비이온성 계면활성제의 농도는, 바람직하게는 0.0002∼0.01%(w/v), 보다 바람직하게는 0.0005∼0.005%(w/v), 더 바람직하게는 0.001∼0.002%(w/v)이며, 예를 들면 0.001%(w/v)이다. 적합한 완충액의 일례로서, 4mM MgCl2, 0.001%(w/v) 플루로닉TM F-68(폴록사머 188)을 함유하는 20mM 비스-트리스 프로페인 완충액을 들 수 있다.
음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 칼럼에 흡착된 rAAV9 비리온은, 일정 농도의 제4급 암모늄염을 함유하는 염기성 완충액(용출액)을 이용하거나, 혹은 염기성 완충액 중의 제4급 암모늄염의 농도를 연속적으로 변화시키는 것에 의해, 칼럼으로부터 용출시킬 수 있고, rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 분취하는 것에 의해 회수된다. 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피의 기능의 하나로서, rAAV9 비리온과 빈 캡시드를 분리하는 것이 있다. rAAV9 비리온에는 rAAV9 게놈이 패키징되어 있으므로, rAAV9 비리온은 빈 캡시드보다도 음으로 하전되어 있다. 따라서 rAAV9 비리온은 빈 캡시드와 비교해서 염기성 환경하에서는 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 강하게 흡착된다. 따라서, rAAV9 비리온 및 빈 캡시드가 흡착된 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 어느 일정한 농도 이상의 제4급 암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시키면, 대체로, 빈 캡시드가 먼저 용출하고, 이어서 rAAV9 비리온이 용출한다.
음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 칼럼에 흡착된 rAAV9 비리온을 용출시키기 위해서 이용하는 용출액에 포함되는 완충제에 특별히 한정은 없지만, 트리스염산, 비스-트리스, 비스-트리스 프로페인, 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), HEPES(4-2-하이드록시에틸-1-피페라진에테인설폰산), TAPS(3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로페인에테인설폰산), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신) 등을 이용할 수 있고, 예를 들면 비스-트리스 프로페인은 적합한 완충제의 하나이다. 용출액에 포함되는 완충제의 농도에, 완충액이 완충능을 갖는 한 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 5mM∼80mM이고, 보다 바람직하게는 10mM∼60mM이고, 더 바람직하게는 10mM∼30mM이며, 예를 들면 20mM이다. 완충액의 pH는, 염기성인 한 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 pH 8.5∼10.5이고, 보다 바람직하게는 pH 9.0∼10.0이며, 예를 들면 pH 9.5이다.
용출액에 포함되는 제4급 암모늄염의 농도는, 농도를 연속적으로 변화시키는 그래디언트 용출법에 의해 rAAV9 비리온을 용출시키는 경우에 있어서는, 그 변화시키는 농도의 범위는, 바람직하게는 0mM∼200mM이며, 예를 들면, 0mM∼80mM, 0mM∼60mM, 0mM∼50mM, 10mM∼80mM, 20mM∼80mM, 20mM∼50mM, 20mM∼60mM 등으로 설정된다. 칼럼으로부터 용출되는 용출액은, 연속적으로 260nm 또는/및 280nm의 흡광도가 모니터되어, 칼럼 크로마토그램에 나타나는 피크마다 회수된다. 이들의 획분 중에서, rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 원하는 값 이상의 것이 회수된다. rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율은, rAAV9 비리온의 용도에 따라 임의로 설정되는 것이지만, 바람직하게는 2:8∼10:0이고, 보다 바람직하게는 4:6∼10:0이고, 더 바람직하게는 5:5∼10:0이며, 예를 들면, 7:3∼10:0, 8:2∼10:0으로 할 수 있다.
일정한 농도의 제4급 암모늄염을 포함하는 용출액을 이용하여, rAAV9 비리온을 용출시키는 경우에 있어서는, 그 농도는, 바람직하게는 20mM∼60mM이고, 보다 바람직하게는 25mM∼55mM, 30mM∼55mM이며, 예를 들면 30mM, 35mM, 40mM, 44mM, 48mM 등으로 설정된다. 칼럼으로부터 용출되는 용출액은, 연속적으로 260nm 또는/및 280nm의 흡광도가 모니터되어, 칼럼 크로마토그램에 나타나는 피크마다 회수된다. 이들의 획분 중에서, rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 원하는 값 이상의 것이 회수된다. rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율은, rAAV9 비리온의 용도에 따라 임의로 설정되는 것이지만, 바람직하게는 2:8∼10:0이고, 보다 바람직하게는 4:6∼10:0이고, 더 바람직하게는 5:5∼10:0이며, 예를 들면, 7:3∼10:0, 8:2∼10:0이다. 한편, 제4급 암모늄염의 농도를 단계적으로 상승시켜 rAAV9 비리온을 용출시키는 경우에 있어도, 단계적으로 상승시키는 농도의, 어느 농도에 있어서 rAAV9 비리온을 용출시키는 것이면, 그것은 일정한 농도의 제4급 암모늄염을 포함하는 용출액을 이용하여, rAAV9 비리온을 용출시키는 경우에 포함된다.
또한, 용출액은 완충제와 제4급 암모늄염 이외에 중성염을 포함하고 있어도 되고, 이때 포함되는 중성염으로서는, 염화 칼슘, 염화 마그네슘, 인산 칼륨, 및 염화 나트륨을 들 수 있고, 바람직하게는 염화 마그네슘이다. 중성염의 농도에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는 0.1mM∼20mM이고, 보다 바람직하게는 0.5mM∼10mM이고, 더 바람직하게는 1mM∼10mM이며, 예를 들면 2mM이다. 완충액은 추가로 비이온성 계면활성제를 첨가한 것이어도 된다. 비이온성 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리소베이트, 폴록사머를 적합하게 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리소베이트 20, 폴리소베이트 80, 폴록사머 188은 특히 적합하게 사용할 수 있다. 비이온성 계면활성제의 농도는, 바람직하게는 0.0002∼0.01%(w/v), 보다 바람직하게는 0.0005∼0.005%(w/v), 더 바람직하게는 0.001∼0.002%(w/v)이며, 예를 들면 0.001%(w/v)이다. 적합한 완충액의 일례로서, 4mM MgCl2, 0.001%(w/v) 플루로닉TM F-68(폴록사머 188)을 함유하는 20mM 비스-트리스 프로페인 완충액에 추가로, 30mM, 35mM, 40mM, 44mM, 또는 48mM의 농도의 제4급 암모늄염을 포함하는 것을 들 수 있다.
음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서의 일 실시형태에 있어서, 30mM∼60mM의 일정 농도, 예를 들면 30mM, 35mM, 40mM, 44mM, 또는 48mM의 일정 농도의 제4급 암모늄염을 포함하는 용출액을 이용하여 rAAV9 비리온을 용출하는 것에 의해, 빈 캡시드가 많은 비율로 포함되는 피크, 이어서 rAAV9 비리온이 많은 비율로 포함되는 피크가, 이 순서로 분리되어 나타나는 크로마토그램을 얻을 수 있다. rAAV9 비리온이 많은 비율로 포함되는 피크에 대응하는 획분만을 분취하는 것에 의해, 빈 캡시드가 적은 rAAV9 비리온을 얻을 수 있다. 이 경우에 회수되는 용출 획분에 있어서의 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율은, 바람직하게는 2:8∼10:0이고, 보다 바람직하게는 4:6∼10:0이고, 더 바람직하게는 5:5∼10:0이고, 5:5∼10:0, 6:4∼10:0, 7:3∼10:0, 8:2∼10:0 등으로 임의로 조정할 수 있다. 한편, 빈 캡시드와 rAAV9 비리온의 비율은, 예를 들면, 실시예 15에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 rAAV9 비리온을 포함하는 용액을 rAAV9 비리온 정제품이라고 한다. rAAV9 비리온 정제품은, 빈 캡시드의 혼입이 적은 것이고, rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율은 임의로 설정되는 것이지만, 예를 들면, 5:5∼10:0, 6:4∼10:0, 7:3∼10:0, 8:2∼10:0 등이다.
rAAV9 비리온 정제품은, 이것을 무균적으로 유리 용기, 수지 용기 등에 패키징하여 의약 조성물로서, 치료약으로서 이용할 수 있다. rAAV9 비리온 정제품은, 엔도톡신을 제거하는 등의 목적을 위해, 추가적인 정제 공정에 제공할 수도 있다.
본 발명의 rAAV9 비리온의 제조 방법은, rAAV9 비리온과 빈 캡시드를 분리하는 방법으로서, 스케일 업을 용이하게 행할 수 있는 것이기 때문에, 상업 스케일에서의 rAAV9 비리온의 제조 방법으로서 적합하게 이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 의도하지 않는다.
〔실시예 1〕 pHelper(mod) 벡터의 구축
5'측으로부터, SalI 사이트, RsrII 사이트, 복제 개시점(ColE1 ori), 암피실린 내성 유전자, BsiWI 사이트, BstZ17I 사이트, 및 BsrGI 사이트를 포함하는 서열 번호 1로 나타나는 염기 서열을 포함하는 DNA 단편을 합성했다. 이 DNA 단편을 SalI와 BsrGI로 소화했다. pHelper 벡터(다카라 바이오사)를 SalI와 BsrGI로 소화하고, 이것에, 상기의 제한 효소 처리한 DNA 단편을 삽입했다. 얻어진 플라스미드를 pHelper(mod) 벡터로 했다(도 1).
〔실시예 2〕 pAAV-CBA(BAM)-PPT1-WPRE 벡터의 구축
5'측으로부터, ClaI 사이트, 인간 CMV 인핸서, 닭 β 액틴 프로모터, 닭 β 액틴/MVM 키메라 인트론, 팔미토일 단백질 싸이오에스테라제-1(PPT1) 유전자, 우드 척 간염 바이러스 전사후 조절 엘리먼트(Woodchuck Hepatitis Virus Posttranscriptional Regulatory Element: WPRE), 소 성장 호르몬 폴리A 서열, 및 BglII 사이트를 포함하는 서열 번호 2로 나타나는 염기 서열을 포함하는 DNA 단편을 합성했다. 이 DNA 단편을 ClaI와 BglII로 소화했다. pAAV-CMV 벡터(다카라 바이오사)를 ClaI와 BglII로 소화하고, 이것에 상기의 제한 효소 처리한 DNA 단편을 삽입했다. 얻어진 플라스미드를 pAAV-CBA(BAM)-PPT1-WPRE 벡터로 했다(도 2). 통상적 방법에 의해 이 플라스미드를 정제했다.
〔실시예 3〕 pR2(mod) C6 벡터의 구축
5'측으로부터, AfeI 사이트, RsrII 사이트, BsrGI 사이트, AvrII 사이트, 암피실린 내성 유전자 사이트, 복제 개시점(ColE1 ori), RsrII 사이트, AAV2 Rep 영역의 5' 부분(p5 프로모터를 포함한다), 및 SacII 사이트를 포함하는 서열 번호 3으로 나타나는 염기 서열을 포함하는 DNA 단편을 합성했다. 이 DNA 단편을 AfeI와 SacII로 소화했다. pRC6 벡터(다카라 바이오사)를 AfeI와 SacII로 소화하고, 이것에 상기의 제한 처리한 합성 유전자를 삽입했다. 얻어진 플라스미드를 pR2(mod) C6 벡터로 했다(도 3). 통상적 방법에 의해 이 플라스미드를 정제했다.
〔실시예 4〕 pR2(mod) C9 벡터의 구축
5'측으로부터, HindIII 사이트, AAV2 Rep 영역의 3' 부분, AAV9 Cap 영역, p5 프로모터, RsrII 사이트, 및 BsrGI 사이트를 포함하는 서열 번호 4로 나타나는 염기 서열을 포함하는 DNA 단편을 합성했다. 이 DNA 단편을 HindIII와 BsrGI로 소화했다. pR2(mod) C6 벡터를 HindIII와 BsrGI로 소화하고, 이것에 상기의 제한 효소 처리한 합성 유전자를 삽입했다. 얻어진 플라스미드를 pR2(mod) C9 벡터로 했다(도 4). 통상적 방법에 의해 이 플라스미드를 정제했다.
〔실시예 5〕 rAAV9 비리온의 산생
FBS(Fetal Bovine Serum, Collected in South America, CAPRICORN SCIENTIFIC사)를, 종농도 10%가 되도록 이글 최소 필수 배지(Minimum Essential Medium Eagle With Earle's salts, L-glutamine and sodium bicarbonate, liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture, MERCK사)에 첨가하여, 10% FBS 함유 MEM 배지로 했다. SV40 바이러스의 largeT 항원 유전자를 발현시킨 인간 태아 신장 세포 유래의 세포주인, HEK293T 세포를 10% FBS 함유 MEM 배지 중에서 대체로 세포수가 6.5×109개가 될 때까지 확대 배양했다. HEK293T 세포를, 1000mL의 10% FBS 함유 MEM 배지 중에 세포 농도 6.3×105개/mL가 되도록 현탁시키고, 이것을 셀 스택 배양 챔버(세포 배양 표면 처리, 10챔버, Corning사)에 파종하고, 37℃, 5% CO2 존재하에서 16시간 배양했다.
1.1mg의 pHelper(mod) 벡터, 0.55mg의 pR2(mod) C9 벡터, 0.55mg의 pAAV-CBA(BAM)-PPT1-WPRE 벡터, 및 4.4mg의 폴리에틸렌이민(PEI MAX-Transfection Grade Linear Polyethylenimine Hydrochloride(MW 40,000))을 이글 최소 필수 배지에 첨가하고 액량을 54mL로 한 것을 보텍스 믹서로 교반하고 실온에서 15분간 정치했다. 이것에 1446mL의 이글 최소 필수 배지를 첨가하여 전량 1500mL로 한 것을 트랜스펙션 시약으로 했다.
상기 16시간 배양 후의 셀 스택 배양 챔버로부터 배지를 모두 제거하고, 이것에 1500mL의 트랜스펙션 시약을 전량 첨가한 후, 37℃, 5% CO2 존재하에서 세포를 배양했다.
〔실시예 6〕 세포의 제거 및 핵산 분해 효소 처리
배양 6일째에 셀 스택 배양 챔버로부터 배지를 회수하고, 필트레이션용 뎁스 필터(ULTA Prime GF 5.0μm, 2 inch capsule, GG, Cytiva사) 및 보틀 톱 필터(NalgeneTM Rapid-FlowTM Sterile Single Use Bottle Top Filters, Thermo Fisher Scientific사)로 여과하는 것에 의해 배양 상청을 회수했다. 배양 상청에 10U/mL의 BenzonaseTM(Benzonase Nuclease, Purity>90%, Merck사)을 첨가하고, 37℃에서 1시간 교반하여 반응시켰다. 이 반응으로, BenzonaseTM의 엔도뉴클레아제 활성에 의해, 여과액 중에 존재하는 DNA 단편, 예를 들면 여과액 중에 존재하는 rAAV 비리온에 부착된 DNA 단편이 분해된다. 전술한 보틀 톱 필터와 동 형식의 필터를 이용하여 반응 후의 용액을 여과하고, 이 여과액을 rAAV9 비리온 함유 효소 처리액으로서 이하의 행정(行程)에 제공했다.
〔실시예 7〕 어피니티 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정
20mL의 POROS AAVX 수지(POROSTM CaptureSelectTM AAVX Affinity Resin, Thermo Fisher Scientific사)를 충전한 칼럼(직경 1.6cm, 베드 높이 10cm)에, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 150mM NaCl을 함유하는 20mM 트리스하이드록시메틸아미노메테인 완충액(pH 7.5)을 유속 5mL/분으로 통과시켜, 칼럼을 평형화했다. 이어서 실시예 6에서 얻어진 rAAV9 비리온 함유 효소 처리액을 유속 5mL/분으로 칼럼에 부하했다. 이어서, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 150mM NaCl을 함유하는 20mM 트리스하이드록시메틸아미노메테인 완충액(pH 7.5)을 동 유속으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼을 세정한 후, 칼럼 용량의 3배의 4mM MgCl2를 함유하는 50mM 시트르산 완충액(pH 3.5)을 동 유속으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼에 흡착된 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 얻어진 용출액에 2mM MgCl2를 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH10.6)을 가하여 pH 9.5로 조정했다. 이것을 rAAV9 비리온 함유 어피니티 획분으로 하고, 이하에 나타내는 조건 A∼조건 F의 각 조건에서 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정에 제공했다.
〔실시예 8〕 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 A)
10mL의 TSKgel SuperQ-5PW(20) 수지(TOSOH사)를 충전한 칼럼(직경 0.8cm, 베드 높이 20cm)에, 칼럼 용량의 8배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 통과시켜 칼럼을 평형화했다. 이어서, 실시예 7에서 얻어진 rAAV9 비리온 함유 어피니티 획분의 270mL를, 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 부하했다. 이어서, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 칼럼에 통과시켜 칼럼을 세정했다. 이어서, 칼럼 용량의 100배의 염화 테트라메틸암모늄, 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을, 염화 테트라메틸암모늄의 농도를 선형 구배(0∼200mM)로 상승시키면서, 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼으로부터 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 이때 칼럼의 배출구의 하류의 유로에 흡광 광도계를 설치하고, 용출액의 260nm 및 280nm의 흡광도를 계시적으로 모니터하여 크로마토그램을 얻었다. 크로마토그램 상의 피크에 대응하는 획분마다 용출액을 회수했다.
〔실시예 9〕 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 B)
10mL의 TSKgel SuperQ-5PW(20) 수지(TOSOH사)를 충전한 칼럼(직경 0.8cm, 베드 높이 20cm)에, 칼럼 용량의 8배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 통과시켜 칼럼을 평형화했다. 이어서, 실시예 7에서 얻어진 rAAV9 비리온 함유 어피니티 획분의 270mL를, 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 부하했다. 이어서, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 칼럼에 통과시켜 칼럼을 세정했다. 이어서, 칼럼 용량의 10배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68, 30mM 염화 테트라메틸암모늄을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼으로부터 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 나아가, 칼럼 용량의 6배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68, 48mM 염화 테트라메틸암모늄을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼으로부터 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 이때 칼럼의 배출구의 하류의 유로에 흡광 광도계를 설치하고, 용출액의 260nm 및 280nm의 흡광도를 계시적으로 모니터하여 크로마토그램을 얻었다. 크로마토그램 상의 피크에 대응하는 획분마다 용출액을 회수했다.
〔실시예 10〕 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 C)
10mL의 TSKgel SuperQ-5PW(20) 수지(TOSOH사)를 충전한 칼럼(직경 0.8cm, 베드 높이 20cm)에, 칼럼 용량의 8배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 통과시켜 칼럼을 평형화했다. 실시예 7에서 얻어진 rAAV9 비리온 함유 어피니티 획분의 270mL를, 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 부하했다. 이어서, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 칼럼에 통과시켜 칼럼을 세정했다. 이어서, 칼럼 용량의 10배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68, 35mM 염화 테트라메틸암모늄을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼으로부터 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 이때 칼럼의 배출구의 하류의 유로에 흡광 광도계를 설치하고, 용출액의 260nm 및 280nm의 흡광도를 계시적으로 모니터하여 크로마토그램을 얻었다. 크로마토그램 상의 피크에 대응하는 획분마다 용출액을 회수했다.
〔실시예 11〕 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 D)
10mL의 TSKgel SuperQ-5PW(20) 수지(TOSOH사)를 충전한 칼럼(직경 0.8cm, 베드 높이 20cm)에, 칼럼 용량의 8배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 통과시켜 칼럼을 평형화했다. 실시예 7에서 얻어진 rAAV9 비리온 함유 어피니티 획분의 270mL를, 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 부하했다. 이어서, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 칼럼에 통과시켜 칼럼을 세정했다. 이어서, 칼럼 용량의 10배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68, 40mM 염화 테트라메틸암모늄을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼으로부터 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 이때 칼럼의 배출구의 하류의 유로에 흡광 광도계를 설치하고, 용출액의 260nm 및 280nm의 흡광도를 계시적으로 모니터하여 크로마토그램을 얻었다. 크로마토그램 상의 피크에 대응하는 획분마다 용출액을 회수했다.
〔실시예 12〕 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 E)
10mL의 TSKgel SuperQ-5PW(20) 수지(TOSOH사)를 충전한 칼럼(직경 0.8cm, 베드 높이 20cm)에, 칼럼 용량의 8배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 통과시켜 칼럼을 평형화했다. 실시예 7에서 얻어진 rAAV9 비리온 함유 어피니티 획분의 270mL를, 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 부하했다. 이어서, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 칼럼에 통과시켜 칼럼을 세정했다. 이어서, 칼럼 용량의 10배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68, 44mM 염화 테트라메틸암모늄을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼으로부터 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 이때 칼럼의 배출구의 하류의 유로에 흡광 광도계를 설치하고, 용출액의 260nm 및 280nm의 흡광도를 계시적으로 모니터하여 크로마토그램을 얻었다. 크로마토그램 상의 피크에 대응하는 획분마다 용출액을 회수했다.
〔실시예 13〕 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 공정(조건 F)
10mL의 TSKgel SuperQ-5PW(20) 수지(TOSOH사)를 충전한 칼럼(직경 0.8cm, 베드 높이 20cm)에, 칼럼 용량의 8배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 통과시켜 칼럼을 평형화했다. 실시예 7에서 얻어진 rAAV9 비리온 함유 어피니티 획분의 270mL를, 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 부하했다. 이어서, 칼럼 용량의 5배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 칼럼에 통과시켜 칼럼을 세정했다. 이어서, 칼럼 용량의 10배의 4mM MgCl2, 0.001% 플루로닉TM F-68, 48mM 염화 테트라메틸암모늄을 함유하는 20mM Bis-Tris Propane 완충액(pH 9.5)을 유속 1.25mL/분으로 칼럼에 통과시켜, 칼럼으로부터 rAAV9 비리온을 용출시켰다. 이때 칼럼의 배출구의 하류의 유로에 흡광 광도계를 설치하고, 용출액의 260nm 및 280nm의 흡광도를 계시적으로 모니터하여 크로마토그램을 얻었다. 크로마토그램 상의 피크에 대응하는 획분마다 용출액을 회수했다.
〔실시예 14〕 rAAV9 비리온의 정량
실시예 8에서 얻어진, 조건 A의 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피의 각 용출 획분에 포함되는 rAAV9 게놈양을, 이하에 나타내는 드롭렛 디지털 PCR법(ddPCR)에 의해 측정했다.
2μL의 용출 획분에 1.6μL의 DNaseI(다카라 바이오사), 2μL의 10×DNaseI Buffer(다카라 바이오사), 및 14.4μL의 0.05% F-68을 함유하는 순수를 가하고, 37℃에서 30분간 인큐베이트하여, rAAV9 비리온에 내포되어 있지 않은 DNA를 소화한 후, 0.05% F-68을 함유하는 TE 버퍼를 이용하여 적절히 희석하여, 드롭렛 디지털 PCR용 샘플로 했다.
1.0μM의 순방향 프라이머(프라이머 SI-1, 서열 번호 5), 1.0μM의 역방향 프라이머(프라이머 SI-2, 서열 번호 6), 및 0.25μM의 프로브(프로브 SI-1, 서열 번호 7의 5' 말단에 리포터 색소로서 FAM을, 3' 말단에 ??처 색소로서 BHQ1을, 각각 수식한 것)를 포함하는 FAM 표지 20×프라이머/프로브 믹스를 조제했다. 또한, 1.0μM 순방향 프라이머(프라이머 SI-3, 서열 번호 8), 1.0μM 역방향 프라이머(프라이머 SI-4, 서열 번호 9), 및 0.25μM 프로브(프로브 SI-2, 서열 번호 10의 5' 말단에 리포터 색소로서 HEX를, 3' 말단에 ??처 색소로서 BHQ1을, 각각 수식한 것)를 포함하는 HEX 표지 20×프라이머/프로브 믹스를 조제했다.
드롭렛 디지털 PCR용 샘플 용액 2μL에, 10μL의 ddPCR Supermix for probes(no dUTP)(BioRad사), 1μL의 FAM 표지 20×프라이머/프로브 믹스, 1μL의 HEX 표지 20×프라이머/프로브 믹스, 2μL의 5M 베타인 용액(Sigma사), 및 4μL의 0.05% F-68을 함유하는 순수를 가하여, PCR 반응액을 조제했다. Droplet generator(BioRad사)를 이용하여, 20μL의 PCR 반응액과 70μL의 Droplet Generator 오일 for Probes(BioRad사)의 현탁액적(드롭렛)을 조제했다. 이 드롭렛을 QX200 Droplet Digital PCR 시스템(BioRad사)에 제공했다. PCR의 조건은, 변성 반응(95℃, 10분), 40사이클의 3스텝 PCR(95℃, 30초→60℃, 60초→72℃, 15초), PCR 효소의 불활화(不活化) 처리(98℃, 10분)로 했다. FAM/HEX 두 양성 드롭렛을 rAAV 양성 드롭렛이라고 정의하고, QuantaSoftTM Version 1.7(BioRad사)을 이용하여 rAAV 게놈양(vg: 바이러스 게놈)을 구했다. 한편, 이 PCR에 있어서 증폭되는 DNA 영역은, 소 성장 호르몬 polyA, 및 ITR의 내부 영역이다. 여기에서 구해지는 rAAV9 게놈의 양(개수)은, rAAV9 비리온의 양(개수)에 이론상 일치한다.
〔실시예 15〕 rAAV9 비리온의 비율의 측정
실시예 8∼13에서 얻어진, 각 음이온 교환 수지 정제의 각 용출 획분에 포함되는 rAAV9 비리온과 빈 캡시드 중에서 rAAV9 비리온이 차지하는 비율을, 분석용 초원심기(Optima-AUC, Beckman Coulter사)를 이용하여 이하의 방법에 의해 측정했다. 우선 각 용출 획분을 Vivaspin Turbo 15(사토리우스사)로 액량이 1mL이 될 때까지 한외 여과막을 이용하여 농축했다. 나아가, 각 용출 획분의 용액 성분을, 컨트롤 완충액(8.1mM 인산수소 이나트륨, 1.5mM 인산이수소 칼륨, 437mM 염화 나트륨, 2.7mM 염화 칼륨, 0.001% 플루로닉TM F-68)으로 버퍼 교환하고, 이것을 측정 샘플로 했다. 원심 용기에 400μL의 측정 샘플과 410μL의 컨트롤 완충액을 주입하고, 20,000rpm(32,205×g)으로 원심을 행하여, 30초마다 파장 260nm 및 280nm의 흡광도의 측정을 50회 행했다. 측정 결과를 초원심 분석용 해석 프로그램 sedfit으로 판독하여, continuous-size distribution 모델로 해석했다. 해석 파라미터를 resolution=200, S min=1, S max=200, frictional ration=1.2, 편비용(偏比容)=0.73, 완충액 밀도=1.0185, 완충액 점도=0.01047로 설정하고, Lamm의 방정식으로 최적화하여 침강 계수(S)당 분포를 해석했다. rAAV9 비리온에 대응하는 피크의 면적과 빈 캡시드에 대응하는 피크의 면적을 구하고, 각 용출 획분에 포함되는 rAAV9 비리온의 비율과 빈 캡시드의 비율을 구했다. 여기에서, rAAV9 비리온의 비율이란, rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 합계를 100%로 했을 때의 rAAV9 비리온의 비율(%)로 정의되고, 빈 캡시드의 비율이란, rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 합계를 100%로 했을 때의 빈 캡시드의 비율(%)로 정의된다.
〔실시예 16〕 결과: 용출 획분에 포함되는 빈 캡시드와 rAAV 비리온의 비율(조건 A)
실시예 8에서 얻어진, 조건 A에서의 크로마토그램을 도 5에 나타낸다. 용출액을 용출 순서대로 용출 획분 A1∼용출 획분 A6으로 분취했다. 6개의 획분에 포함되는 rAAV9 비리온의 바이러스 게놈양을 각각, ddPCR로 측정했다. 그 결과, 각 획분에 포함되는 바이러스 게놈양은, 용출 획분 A1∼용출 획분 A6의 순서대로, 각각 8.5×1012vg, 1.8×1013vg, 1.6×1013vg, 5.3×1012vg, 1.1×1012vg, 2.2×1012vg이고, 용출 획분 A1∼용출 획분 A3에, 특히 용출 획분 A2 및 용출 획분 A3에, rAAV9 비리온이 용출되어 있는 것을 알 수 있었다.
이어서, 용출 획분 A1∼용출 획분 A3에 포함되는, 빈 캡시드와 rAAV9 비리온의 비율을 실시예 15에 나타내는 방법으로 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 용출 획분 A1, 용출 획분 A2, 및 용출 획분 A3에 있어서의 rAAV9 비리온의 비율은, 각각 22.3%, 52.9%, 및 56.0%였다. 이 결과는, 용출 획분 A1∼A3을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 20% 이상인 rAAV9 비리온을 얻을 수 있고, 용출 획분 A2∼A3을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 대체로 50% 이상인 rAAV9 비리온을 얻을 수 있는 것을 나타내는 것이다. 또한, 용출 획분 A1∼A3을 회수했을 경우의, rAAV9 비리온의 양은 4.3×1013개이고, 용출 획분 A2∼A3을 회수했을 경우의, rAAV9 비리온의 양은 3.4×1013개가 된다. 여기에서, 용출 획분 A1∼A3이 용출되었을 때의 용출액에 포함되는 염화 테트라메틸암모늄의 농도는, 대체로 30mM∼50mM였다.
〔실시예 17〕 결과: 용출 획분에 포함되는 빈 캡시드와 rAAV 비리온의 비율(조건 B)
실시예 9에서 얻어진, 조건 B에서의 크로마토그램을 도 6에 나타낸다. 크로마토그램 상에는, 30mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켰을 때의 용출액에 나타나는 2개의 피크(B1 및 B2)와, 48mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켰을 때의 용출액에 나타나는 피크(B3)가 있다. B1, B2 및 B3의 각각에 대응하는 용출액을 분획하여, 용출 획분 B1, 용출 획분 B2, 및 용출 획분 B3으로 했다.
용출 획분 B1∼용출 획분 B3에 포함되는, 빈 캡시드와 rAAV9 비리온의 비율을 실시예 15에 나타내는 방법으로 측정했다. 용출 획분 B1, B2, 및 B3 중의 rAAV9 비리온의 비율은, 각각 1.1%, 58.0%, 및 76.4%였다(표 2). 이 결과는, 용출 획분 B2 및 B3을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 50% 이상, 또는 55% 이상(예를 들면 58%)인 rAAV9 비리온을 얻을 수 있고, 용출 획분 B3만을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 70% 이상, 또는 75% 이상(예를 들면 76%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있는 것을 나타내는 것이다.
즉, 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, rAAV9 비리온을 흡착시킨 칼럼에 30mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 칼럼을 세정한 후에, 48mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 얻어지는 용출액(용출 획분 B3에 대응)만을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 70% 이상, 또는 75% 이상(예를 들면 75%, 또는 76%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있다.
용출 획분 B1과 B2는, 모두 rAAV9 비리온을 흡착시킨 칼럼에 30mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 얻어지는 용출액이다. 크로마토그램 상에서 피크 B1과 B2는 명확하게 분리되어 있다(도 6). 따라서, 30mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 얻어지는 용출액의 흡광도를 계시적으로 모니터하는 것에 의해, 용출 획분 B1과 B2를 분리하여 회수할 수 있다. 용출 획분 B1을 폐기하고, 용출 획분 B2와 B3을 회수함으로써, rAAV9 비리온의 비율이 50% 이상, 또는 55% 이상(예를 들면 58%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있다. 나아가, 용출 획분 B3만을 회수함으로써, rAAV9 비리온의 비율이 70% 이상, 또는 75% 이상(예를 들면 76%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있다.
〔실시예 18〕 결과: 용출 획분에 포함되는 빈 캡시드와 rAAV 비리온의 비율(조건 C)
실시예 10에서 얻어진, 조건 C에서의 크로마토그램을 도 7에 나타낸다. 크로마토그램 상에는, 35mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켰을 때의 용출액에 나타나는 2개의 피크(C1 및 C2)가 있다. C1 및 C2의 각각에 대응하는 용출액을 분획하여, 용출 획분 C1 및 용출 획분 C2로 했다.
용출 획분 C1 및 C2에 포함되는, 빈 캡시드와 rAAV9 비리온의 비율을 실시예 15에 나타내는 방법으로 측정했다. 용출 획분 C1 및 C2 중의 rAAV9 비리온의 비율은, 각각 12.1% 및 80.0%였다(표 3). 이 결과는, 용출 획분 C3만을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 75% 이상(예를 들면 78% 또는 80%)인 rAAV9 비리온을 얻을 수 있는 것을 나타내는 것이다.
크로마토그램 상에서 피크 C1과 C2는 명확하게 분리되어 있다(도 7). 따라서, 35mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 얻어지는 용출액의 흡광도를 계시적으로 모니터하는 것에 의해, 용출 획분 C1과 C2를 분리하여 회수할 수 있다. 용출 획분 C1을 폐기하고, 용출 획분 C2만을 회수함으로써, rAAV9 비리온의 비율이 75% 이상(예를 들면 78%, 또는 80%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있다.
〔실시예 19〕 결과: 용출 획분에 포함되는 빈 캡시드와 rAAV 비리온의 비율(조건 D)
실시예 11에서 얻어진, 조건 D에서의 크로마토그램을 도 8에 나타낸다. 크로마토그램 상에는, 40mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켰을 때의 용출액에 나타나는 2개의 피크(D1 및 D2)가 있다. D1 및 D2의 각각에 대응하는 용출액을 분획하여, 용출 획분 D1 및 용출 획분 D2로 했다.
용출 획분 D1 및 D2에 포함되는, 빈 캡시드와 rAAV9 비리온의 비율을 실시예 15에 나타내는 방법으로 측정했다. 용출 획분 D1 및 D2 중의 rAAV9 비리온의 비율은, 각각 16.2% 및 83.5%였다(표 4). 이 결과는, 용출 획분 D2만을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 75% 이상, 또는 80% 이상(예를 들면 79%, 또는 83%)인 rAAV9 비리온을 얻을 수 있는 것을 나타내는 것이다.
크로마토그램 상에서 피크 D1과 D2는 명확하게 분리되어 있다(도 8). 따라서, 40mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 얻어지는 용출액의 흡광도를 계시적으로 모니터하는 것에 의해, 용출 획분 D1과 D2를 분리하여 회수할 수 있다. 용출 획분 D1을 폐기하고, 용출 획분 D2만을 회수함으로써, rAAV9 비리온의 비율이 75% 이상, 또는 80% 이상(예를 들면 79%, 또는 83%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있다.
〔실시예 20〕 결과: 용출 획분에 포함되는 빈 캡시드와 rAAV 비리온의 비율(조건 E)
실시예 12에서 얻어진, 조건 E에서의 크로마토그램을 도 9에 나타낸다. 크로마토그램 상에는, 44mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켰을 때의 용출액에 나타나는 2개의 피크(E1 및 E2)가 있다. E1 및 E2의 각각에 대응하는 용출액을 분획하여, 용출 획분 E1 및 용출 획분 E2로 했다.
용출 획분 E1 및 E2에 포함되는, 빈 캡시드와 rAAV9 비리온의 비율을 실시예 15에 나타내는 방법으로 측정했다. 용출 획분 E1 및 E2 중의 rAAV9 비리온의 비율은, 각각 30.8% 및 85.4%였다(표 5). 이 결과는, 용출 획분 E2만을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 80% 이상(예를 들면 83%, 또는 85%)인 rAAV9 비리온을 얻을 수 있는 것을 나타내는 것이다.
크로마토그램 상에서 피크 E1과 E2는 명확하게 분리되어 있다(도 9). 따라서, 44mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 얻어지는 용출액의 흡광도를 계시적으로 모니터하는 것에 의해, 용출 획분 E1과 E2를 분리하여 회수할 수 있다. 용출 획분 E1을 폐기하고, 용출 획분 E2만을 회수함으로써, rAAV9 비리온의 비율이 80% 이상(예를 들면 83%, 또는 85%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있다.
〔실시예 21〕 결과: 용출 획분에 포함되는 빈 캡시드와 rAAV 비리온의 비율(조건 F)
실시예 13에서 얻어진, 조건 F에서의 크로마토그램을 도 10에 나타낸다. 크로마토그램 상에는, 48mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켰을 때의 용출액에 나타나는 2개의 피크(F1 및 F2)가 있다. F1 및 F2의 각각에 대응하는 용출액을 분획하여, 용출 획분 F1 및 용출 획분 F2로 했다.
용출 획분 F1 및 F2에 포함되는, 빈 캡시드와 rAAV9 비리온의 비율을 실시예 15에 나타내는 방법으로 측정했다. 용출 획분 F1 및 F2 중의 rAAV9 비리온의 비율은, 각각 28.7% 및 87.0%였다(표 6). 이 결과는, 용출 획분 F2만을 회수하는 것에 의해, rAAV9 비리온의 비율이 80% 이상, 또는 85% 이상(예를 들면 84%, 또는 87%)인 rAAV9 비리온을 얻을 수 있는 것을 나타내는 것이다.
크로마토그램 상에서 피크 F1과 F2는 명확하게 분리되어 있다(도 10). 따라서, 48mM의 테트라메틸암모늄염을 포함하는 완충액을 통과시켜 얻어지는 용출액의 흡광도를 계시적으로 모니터하는 것에 의해, 용출 획분 F1과 F2를 분리하여 회수할 수 있다. 용출 획분 F1을 폐기하고, 용출 획분 F2만을 회수함으로써, rAAV9 비리온의 비율이 80% 이상, 또는 85% 이상(예를 들면 84%, 또는 87%)인 rAAV9 비리온 용액을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 외래의 단백질을 코딩하는 염기 서열을 포함하는 DNA가 패키징된 rAAV9 비리온을 효율 좋게 제조할 수 있으므로, 이러한 rAAV9 비리온을 의료 기관 등에 안정적으로 공급할 수 있다.
서열 번호 1: SalI 사이트, RsrII 사이트, ColE1 ori, 암피실린 내성 유전자, BsiWI 사이트, BstZ17I 사이트, 및 BsrGI 사이트를 포함하는 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 2: ClaI 사이트, 인간 CMV 인핸서, 닭 β 액틴 프로모터, 닭 β 액틴/MVM 키메라 인트론, 팔미토일 단백질 싸이오에스테라제-1(PPT1) 유전자, 우드 척 간염 바이러스 전사후 조절 엘리먼트(WPRE), 소 성장 호르몬 폴리A 서열, 및 BglII 사이트를 포함하는 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 3: AfeI 사이트, RsrII 사이트, BsrGI 사이트, AvrII 사이트, 암피실린 내성 유전자, ColE1 ori, RsrII 사이트, 혈청형 2의 Rep 영역의 5' 부분(p5 프로모터를 포함한다), 및 SacII 사이트를 포함하는 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 4: HindIII 사이트, 혈청형 2의 AAV의 Rep 영역의 3' 부분, 혈청형 9의 Cap 영역, p5 프로모터, RsrII 사이트, 및 BsrGI 사이트를 포함하는 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 5: 순방향 프라이머, 프라이머 SI-1의 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 6: 역방향 프라이머, 프라이머 SI-2의 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 7: 프로브 SI-1의 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 8: 순방향 프라이머, 프라이머 SI-3의 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 9: 역방향 프라이머, 프라이머 SI-4의 염기 서열, 합성 서열
서열 번호 10: 프로브 SI-2의 염기 서열, 합성 서열
SEQUENCE LISTING <110> JCR Pharmaceuticals Co., Ltd. <120> Method of production of recombinant AAV9 virion <130> 1236JP <150> JP 2021-037870 <151> 2021-03-09 <160> 10 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 2168 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence containing the SalI site, RsrII site, ColE1 ori, ampicillin resistance gene, BsiWI site, BstZ17I site, and BsrGI site, synthetic sequence <400> 1 gtcgacgttt aaaccatatg atcagctcac tcaaaggcgg taatacgcgg accggctatg 60 gctcggaccg gttatccaca gaatcagggg ataacgcagg aaagaacatg tgagcaaaag 120 gccagcaaaa ggccaggaac cgtaaaaagg ccgcgttgct ggcgtttttc cataggctcc 180 gcccccctga cgagcatcac aaaaatcgac gctcaagtca gaggtggcga aacccgacag 240 gactataaag ataccaggcg tttccccctg gaagctccct cgtgcgctct cctgttccga 300 ccctgccgct taccggatac ctgtccgcct ttctcccttc gggaagcgtg gcgctttctc 360 atagctcacg ctgtaggtat ctcagttcgg tgtaggtcgt tcgctccaag ctgggctgtg 420 tgcacgaacc ccccgttcag cccgaccgct gcgccttatc cggtaactat cgtcttgagt 480 ccaacccggt aagacacgac ttatcgccac tggcagcagc cactggtaac aggattagca 540 gagcgaggta tgtaggcggt gctacagagt tcttgaagtg gtggcctaac tacggctaca 600 ctagaagaac agtatttggt atctgcgctc tgctgaagcc agttaccttc ggaaaaagag 660 ttggtagctc ttgatccggc aaacaaacca ccgctggtag cggtggtttt tttgtttgca 720 agcagcagat tacgcgcaga aaaaaaggat ctcaagaaga tcctttgatc ttttctacgg 780 ggtctgacgc tcagtggaac gaaaactcac gttaagggat tttggtcatg agattatcaa 840 aaaggatctt cacctagatc cttttaaatt aaaaatgaag ttttaaatca atctaaagta 900 tatatgagta aacttggtct gacagttacc aatgcttaat cagtgaggca cctatctcag 960 cgatctgtct atttcgttca tccatagttg cctgactccc cgtcgtgtag ataactacga 1020 tacgggaggg cttaccatct ggccccagtg ctgcaatgat accgcgagac ccacgctcac 1080 cggctccaga tttatcagca ataaaccagc cagccggaag ggccgagcgc agaagtggtc 1140 ctgcaacttt atccgcctcc atccagtcta ttaattgttg ccgggaagct agagtaagta 1200 gttcgccagt taatagtttg cgcaacgttg ttgccattgc tacaggcatc gtggtgtcac 1260 gctcgtcgtt tggtatggct tcattcagct ccggttccca acgatcaagg cgagttacat 1320 gatcccccat gttgtgcaaa 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2559 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence containing the ClaI site, human CMV enhancer, chicken beta actin promoter, chicken beta actin/MVM chimeric intron, palmitoyl-protein thioesterase 1(PPT1) gene, WPRE, bGH poly A sequence, and BglII site, synthetic sequence <400> 2 atcgatatca agctttagtt attaatagta atcaattacg gggtcattag ttcatagccc 60 atatatggag ttccgcgtta cataacttac ggtaaatggc ccgcctggct gaccgcccaa 120 cgacccccgc ccattgacgt caataatgac gtatgttccc atagtaacgc caatagggac 180 tttccattga cgtcaatggg tggagtattt acggtaaact gcccacttgg cagtacatca 240 agtgtatcat atgccaagta cgccccctat tgacgtcaat gacggtaaat ggcccgcctg 300 gcattatgcc cagtacatga ccttatggga ctttcctact tggcagtaca tctacgtatt 360 agtcatcgct attaccatgg tcgaggtgag ccccacgttc tgcttcactc tccccatctc 420 ccccccctcc ccacccccaa ttttgtattt atttattttt taattatttt gtgcagcgat 480 gggggcgggg gggggggggg ggcgcgcgcc aggcggggcg gggcggggcg aggggcgggg 540 cggggcgagg cggagaggtg cggcggcagc caatcagagc ggcgcgctcc gaaagtttcc 600 ttttatggcg aggcggcggc ggcggcggcc ctataaaaag cgaagcgcgc ggcgggcggg 660 gagtcgctgc gttgccttcg ccccgtgccc cgctccgcgc cgcctcgcgc cgcccgcccc 720 ggctctgact gaccgcgtta ctcccacagg tgagcgggcg ggacggccct tctcctccgg 780 gctgtaatta gcaagaggta agggtttaag ggatggttgg ttggtggggt attaatgttt 840 aattacctgg agcacctgcc tgaaatcact ttttttcagg ttggttaatt aaacgcgtgg 900 tacctctaga gtcgaggcca ccatggcgtc gcccggctgc ctgtggctct tggctgtggc 960 tctcctgcca tggacctgcg cttctcgggc gctgcagcat ctggacccgc cggcgccgct 1020 gccgttggtg atctggcatg ggatgggaga cagctgttgc aatcccttaa gcatgggtgc 1080 tattaaaaaa atggtggaga agaaaatacc tggaatttac gtcttatctt tagagattgg 1140 gaagaccctg atggaggacg tggagaacag cttcttcttg aatgtcaatt cccaagtaac 1200 aacagtgtgt caggcacttg ctaaggatcc taaattgcag caaggctaca atgctatggg 1260 attctcccag ggaggccaat ttctgagggc agtggctcag agatgccctt cacctcccat 1320 gatcaatctg atctcggttg ggggacaaca tcaaggtgtt tttggactcc ctcgatgccc 1380 aggagagagc tctcacatct gtgacttcat ccgaaaaaca ctgaatgctg gggcgtactc 1440 caaagttgtt caggaacgcc tcgtgcaagc cgaatactgg catgacccca taaaggagga 1500 tgtgtatcgc aaccacagca tcttcttggc agatataaat caggagcggg gtatcaatga 1560 gtcctacaag aaaaacctga tggccctgaa gaagtttgtg atggtgaaat tcctcaatga 1620 ttccattgtg gaccctgtag attcggagtg gtttggattt tacagaagtg gccaagccaa 1680 ggaaaccatt cccttacagg agacctccct gtacacacag gaccgcctgg ggctaaagga 1740 aatggacaat gcaggacagc tagtgtttct ggctacagaa ggggaccatc ttcagttgtc 1800 tgaagaatgg ttttatgccc acatcatacc attccttgga taagcggccg cgcgatcgcc 1860 gggtggcatc cctgtgaccc ctccccagtg cctctcctgg ccctggaagt tgccactcca 1920 gtgcccacca gccttgtcct aataaaatta agttgcatca ttttgtctga ctaggtgtcc 1980 ttctataata ttatggggtg gaggggggtg gtatggagca aggggcaagt tgggaagaca 2040 acctgtaggg cctgcggggt ctattgggaa ccaagctgga gtgcagtggc acaatcttgg 2100 ctcactgcaa tctccgcctc ctgggttcaa gcgattctcc tgcctcagcc tcccgagttg 2160 ttgggattcc aggcatgcat gaccaggctc agctaatttt tgtttttttg gtagagacgg 2220 ggtttcacca tattggccag gctggtctcc aactcctaat ctcaggtgat ctacccacct 2280 tggcctccca aattgctggg attacaggcg tgaaccactg ctcccttccc tgtccttatt 2340 taaatctgtg ccttctagtt gccagccatc tgttgtttgc ccctcccccg tgccttcctt 2400 gaccctggaa ggtgccactc ccactgtcct ttcctaataa aatgaggaaa ttgcatcgca 2460 ttgtctgagt aggtgtcatt ctattctggg gggtggggtg gggcaggaca gcaaggggga 2520 ggattgggaa gacaatagca ggcatgctgg ggaagatct 2559 <210> 3 <211> 2820 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence containing AfeI site, RsrII site, BsrGI site, AvrII site, ampicillin resistance gene, ColE1 ori, RsrII site, 5' part of Rep region of serotype 2 AAV (including p5 promoter), and SacII site, synthetic sequence <400> 3 agcgctcgga ccgggcgcgc tcactggccg tcgttttaca acgtcgtgac tgggaaaacc 60 ctgtacaggc tgaccggtgt tgcctaggtg aatggcgaat ggtcaggtgg cacttttcgg 120 ggaaatgtgc gcggaacccc tatttgttta tttttctaaa tacattcaaa tatgtatccg 180 ctcatgagac aataaccctg ataaatgctt caataatatt gaaaaaggaa gagtatgagt 240 attcaacatt tccgtgtcgc ccttattccc ttttttgcgg cattttgcct tcctgttttt 300 gctcacccag aaacgctggt gaaagtaaaa gatgctgaag atcagttggg tgcacgagtg 360 ggttacatcg aactggatct caacagcggt aagatccttg agagttttcg ccccgaagaa 420 cgttttccaa tgatgagcac ttttaaagtt ctgctatgtg gcgcggtatt atcccgtatt 480 gacgccgggc aagagcaact cggtcgccgc atacactatt ctcagaatga cttggttgag 540 tactcaccag tcacagaaaa gcatcttacg gatggcatga cagtaagaga attatgcagt 600 gctgccataa ccatgagtga taacactgcg gccaacttac ttctgacaac gatcggagga 660 ccgaaggagc taaccgcttt tttgcacaac atgggggatc atgtaactcg ccttgatcgt 720 tgggaaccgg agctgaatga agccatacca aacgacgagc gtgacaccac gatgcctgta 780 gcaatggcaa caacgttgcg caaactatta actggcgaac tacttactct agcttcccgg 840 caacaattaa tagactggat ggaggcggat aaagttgcag gaccacttct gcgctcggcc 900 cttccggctg gctggtttat tgctgataaa tctggagccg gtgagcgtgg gtctcgcggt 960 atcattgcag cactggggcc agatggtaag ccctcccgta tcgtagttat ctacacgacg 1020 gggagtcagg caactatgga tgaacgaaat agacagatcg ctgagatagg tgcctcactg 1080 attaagcatt ggtaactgtc agaccaagtt tactcatata tactttagat tgatttaaaa 1140 cttcattttt aatttaaaag gatctaggtg aagatccttt ttgataatct catgaccaaa 1200 atcccttaac gtgagttttc gttccactga gcgtcagacc ccgtagaaaa gatcaaagga 1260 tcttcttgag atcctttttt tctgcgcgta atctgctgct tgcaaacaaa aaaaccaccg 1320 ctaccagcgg tggtttgttt gccggatcaa gagctaccaa ctctttttcc gaaggtaact 1380 ggcttcagca gagcgcagat accaaatact gttcttctag tgtagccgta gttaggccac 1440 cacttcaaga actctgtagc accgcctaca tacctcgctc tgctaatcct gttaccagtg 1500 gctgctgcca gtggcgataa gtcgtgtctt accgggttgg actcaagacg atagttaccg 1560 gataaggcgc agcggtcggg ctgaacgggg ggttcgtgca cacagcccag cttggagcga 1620 acgacctaca ccgaactgag atacctacag cgtgagctat gagaaagcgc cacgcttccc 1680 gaagggagaa aggcggacag gtatccggta agcggcaggg tcggaacagg agagcgcacg 1740 agggagcttc cagggggaaa cgcctggtat ctttatagtc ctgtcgggtt tcgccacctc 1800 tgacttgagc gtcgattttt gtgatgctcg tcaggggggc ggagcctatg gaaaaacgcc 1860 agcaacgcgg cctttttacg gttcctggcc ttttgctggc cttttgctca catgttcttt 1920 cctgcgttat cccctgattc tgtggataac cgtattaccg cctttgagtg agctgatacc 1980 gctcgccgca gccgaacgac cgagcgcagc gagtcagtga gcgaggaagc ggaagagcgc 2040 ccaatacgca aaccgcctct ccccgcgcgt tggccgattc attaatgcag ctggcacgac 2100 aggtttcccg actggaaagc gggcagtgag cgcaacgcaa ttaatgtgag ttagctcact 2160 cattaggcac cccaggcttt acactttatg cttccggctc gtatgttgtg tggaattgtg 2220 agcggataac aatttcacac aggaaacagc tatgaccatg attacgccaa cggaccggga 2280 ggggtggagt cgtgacgtga attacgtcat agggttaggg aggtcctgta ttagaggtca 2340 cgtgagtgtt ttgcgacatt ttgcgacacc atgtggtctc gctggggggg ggggcccgag 2400 tgagcacgca gggtctccat tttgaagcgg gaggtttgaa cgcgcagccg ccacgccggg 2460 gttttacgag attgtgatta aggtccccag cgaccttgac gagcatctgc ccggcatttc 2520 tgacagcttt gtgaactggg tggccgagaa ggaatgggag ttgccgccag attctgacat 2580 ggatctgaat ctgattgagc aggcacccct gaccgtggcc gagaagctgc agcgcgactt 2640 tctgacggaa tggcgccgtg tgagtaaggc cccggaggcc cttttctttg tgcaatttga 2700 gaagggagag agctacttcc acatgcacgt gctcgtggaa accaccgggg tgaaatccat 2760 ggttttggga cgtttcctga gtcagattcg cgaaaaactg attcagagaa tttaccgcgg 2820 <210> 4 <211> 2911 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence containing HindIII site, 3' part of Rep region of serotype 2 AAV, Cap region of serotype 9 AAV, p5 promoter, RsrII site, and BsrGI site, synthetic sequence <400> 4 aagcttcgat caactacgca gacaggtacc aaaacaaatg ttctcgtcac gtgggcatga 60 atctgatgct gtttccctgc agacaatgcg agagaatgaa tcagaattca aatatctgct 120 tcactcacgg acagaaagac tgtttagagt gctttcccgt gtcagaatct caacccgttt 180 ctgtcgtcaa aaaggcgtat cagaaactgt gctacattca tcatatcatg ggaaaggtgc 240 cagacgcttg cactgcctgc gatctggtca atgtggattt ggatgactgc atctttgaac 300 aataaatgat ttaaatcagg tatggctgcc gatggttatc ttccagattg gctcgaggac 360 aaccttagtg aaggaattcg cgagtggtgg gctttgaaac ctggagcccc tcaacccaag 420 gcaaatcaac aacatcaaga caacgctcga ggtcttgtgc ttccgggtta caaatacctt 480 ggacccggca acggactcga caagggggag ccggtcaacg cagcagacgc ggcggccctc 540 gagcacgaca aggcctacga ccagcagctc aaggccggag acaacccgta cctcaagtac 600 aaccacgccg acgccgagtt ccaggagcgg ctcaaagaag atacgtcttt tgggggcaac 660 ctcgggcgag cagtcttcca ggccaaaaag aggcttcttg aacctcttgg tctggttgag 720 gaagcggcta agacggctcc tggaaagaag aggcctgtag agcagtctcc tcaggaaccg 780 gactcctccg cgggtattgg caaatcgggt gcacagcccg ctaaaaagag actcaatttc 840 ggtcagactg gcgacacaga gtcagtccca gaccctcaac caatcggaga acctcccgca 900 gccccctcag gtgtgggatc tcttacaatg gcttcaggtg gtggcgcacc agtggcagac 960 aataacgaag gtgccgatgg agtgggtagt tcctcgggaa attggcattg cgattcccaa 1020 tggctggggg acagagtcat caccaccagc acccgaacct gggccctgcc cacctacaac 1080 aatcacctct acaagcaaat ctccaacagc acatctggag gatcttcaaa tgacaacgcc 1140 tacttcggct acagcacccc ctgggggtat tttgacttca acagattcca ctgccacttc 1200 tcaccacgtg actggcagcg actcatcaac aacaactggg gattccggcc taagcgactc 1260 aacttcaagc tcttcaacat tcaggtcaaa gaggttacgg acaacaatgg agtcaagacc 1320 atcgccaata accttaccag cacggtccag gtcttcacgg actcagacta tcagctcccg 1380 tacgtgctcg ggtcggctca cgagggctgc ctcccgccgt tcccagcgga cgttttcatg 1440 attcctcagt acgggtatct gacgcttaat gatggaagcc aggccgtggg tcgttcgtcc 1500 ttttactgcc tggaatattt cccgtcgcaa atgctaagaa cgggtaacaa cttccagttc 1560 agctacgagt ttgagaacgt acctttccat agcagctacg ctcacagcca aagcctggac 1620 cgactaatga atccactcat cgaccaatac ttgtactatc tctcaaagac tattaacggt 1680 tctggacaga atcaacaaac gctaaaattc agtgtggccg gacccagcaa catggctgtc 1740 cagggaagaa actacatacc tggacccagc taccgacaac aacgtgtctc aaccactgtg 1800 actcaaaaca acaacagcga atttgcttgg cctggagctt cttcttgggc tctcaatgga 1860 cgtaatagct tgatgaatcc tggacctgct atggccagcc acaaagaagg agaggaccgt 1920 ttctttcctt tgtctggatc tttaattttt ggcaaacaag gaactggaag agacaacgtg 1980 gatgcggaca aagtcatgat aaccaacgaa gaagaaatta aaactactaa cccggtagca 2040 acggagtcct atggacaagt ggccacaaac caccagagtg cccaagcaca ggcgcagacc 2100 ggctgggttc aaaaccaagg aatacttccg ggtatggttt ggcaggacag agatgtgtac 2160 ctgcaaggac ccatttgggc caaaattcct cacacggacg gcaactttca cccttctccg 2220 ctgatgggag ggtttggaat gaagcacccg cctcctcaga tcctcatcaa aaacacacct 2280 gtacctgcgg atcctccaac ggccttcaac aaggacaagc tgaactcttt catcacccag 2340 tattctactg gccaagtcag cgtggagatc gagtgggagc tgcagaagga aaacagcaag 2400 cgctggaacc cggagatcca gtacacttcc aactattaca agtctaataa tgttgaattt 2460 gctgttaata ctgaaggtgt atatagtgaa ccccgcccca ttggcaccag atacctgact 2520 cgtaatctgt aattgcttgt taatcaataa accgtttaat tcgtttcagt tgaactttgg 2580 tctctgcgta tttctttctt atctagtttc catggctacg tagataagta gcatggcggg 2640 ttaatcatta actacagccc gggcgtttaa acagcgggcg gaggggtgga gtcgtgacgt 2700 gaattacgtc atagggttag ggaggtcctg tattagaggt cacgtgagtg ttttgcgaca 2760 ttttgcgaca ccatgtggtc tcgctggggg ggggggcccg agtgagcacg cagggtctcc 2820 attttgaagc gggaggtttg aacgagcgct cggaccgggc gcgctcactg gccgtcgttt 2880 tacaacgtcg tgactgggaa aaccctgtac a 2911 <210> 5 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence of forward primer, primer SI-1, synthetic sequence <400> 5 gccagccatc tgttgt 16 <210> 6 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence of reverse primer, primer SI-2, synthetic sequence <400> 6 ggagtggcac cttcca 16 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence of probe SI-1, synthetic sequence <400> 7 tcccccgtgc cttccttgac c 21 <210> 8 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence of forward primer, primer SI-3, synthetic sequence <400> 8 ggaaccccta gtgatggagt t 21 <210> 9 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence of reverse primer, primer SI-4, synthetic sequence <400> 9 cggcctcagt gagcga 16 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nucleic acid sequence of probe SI-2, synthetic sequence <400> 10 cactccctct ctgcgcgctc g 21

Claims (42)

  1. rAAV9 비리온의 제조 방법으로서;
    (a) AAV 벡터가 도입된 포유동물 세포를 배지 중에서 배양하여 해당 배지 중에 rAAV9 비리온을 방출시키고,
    (b) 해당 배지로부터 배양 상청을 회수하고,
    (c) 해당 회수한 배양 상청으로부터, AAV의 캡시드 단백질에 친화성을 갖는 재료를 고정상으로서 이용한 어피니티 칼럼 크로마토그래피와, 음이온 교환체를 고정상으로서 이용한 음이온 칼럼 크로마토그래피를 이용하여, 해당 rAAV9 비리온을 정제하는
    것을 포함하는 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    해당 어피니티 칼럼 크로마토그래피에 이용되는 고정상이 혈청형 9의 AAV의 캡시드 단백질에 대해 친화성을 갖는 것인, 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    해당 음이온 교환체가 강(强)음이온 교환체인, 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    해당 강음이온 교환체가, 제4급 아민을 갖는 것인, 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온을 해당 칼럼에 흡착시키고, 이어서 제4급 암모늄염을 함유하는 완충액에 의해 해당 rAAV9 비리온을 해당 칼럼으로부터 용출시켜, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    해당 완충액의 pH가, 8.5∼10.5인, 제조 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    해당 완충액에 포함되는 완충제가, 트리스염산, 비스-트리스, 비스-트리스 프로페인, 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), HEPES(4-2-하이드록시에틸-1-피페라진에테인설폰산), TAPS(3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로페인에테인설폰산), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신), 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 제조 방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    해당 완충액에 포함되는 완충제가, 비스-트리스 프로페인인, 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    해당 완충제의 농도가 10mM∼30mM인, 제조 방법.
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 완충액이, 중성염을 포함하는 것인, 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    해당 중성염이, 염화 마그네슘인, 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    해당 중성염의 농도가 1mM∼10mM인, 방법.
  13. 제 5 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 완충액이, 비이온성 계면활성제를 포함하는 것인, 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    해당 비이온성 계면활성제가, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리소베이트, 폴록사머, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    해당 비이온성 계면활성제가, 폴리소베이트 20, 폴리소베이트 80, 폴록사머 188, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 제조 방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 비이온성 계면활성제의 농도가 0.0002∼0.01%(w/v)인, 제조 방법.
  17. 제 5 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 완충액에 포함되는 제4급 암모늄염이 테트라메틸암모늄염인, 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    해당 테트라메틸암모늄염이, 염화 테트라메틸암모늄인, 제조 방법.
  19. 제 5 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 20mM∼60mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 제조 방법.
  20. 제 5 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 35mM∼55mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 제조 방법.
  21. 제 5 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 2:8∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인 제조 방법.
  22. 제 5 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 5:5∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인 제조 방법.
  23. 제 5 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 있어서, 해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 7:3∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인 제조 방법.
  24. rAAV9 비리온의 제조 방법으로서, rAAV9 비리온과 빈 캡시드를 함유하는 수용액을, 음이온 교환체를 고정상으로서 이용한 음이온 교환 칼럼 크로마토그래피에 부하하여 해당 rAAV9 비리온을 해당 음이온 교환체에 흡착시키고, 이어서 제4급 암모늄염을 함유하는 완충액에 의해 해당 rAAV9 비리온을 해당 음이온 교환체로부터 용출시켜, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것을 포함하여 이루어지는, 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    해당 완충액의 pH가, 8.5∼10.5인, 제조 방법.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    해당 완충액에 포함되는 완충제가, 트리스염산, 비스-트리스, 비스-트리스 프로페인, 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), HEPES(4-2-하이드록시에틸-1-피페라진에테인설폰산), TAPS(3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로페인에테인설폰산), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신), 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 제조 방법.
  27. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    해당 완충액에 포함되는 완충제가, 비스-트리스 프로페인인, 제조 방법.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    해당 완충제의 농도가 10mM∼30mM인, 제조 방법.
  29. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 완충액이, 중성염을 포함하는 것인, 제조 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    해당 중성염이, 염화 마그네슘인, 방법.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    해당 중성염의 농도가 1mM∼10mM인, 방법.
  32. 제 24 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 완충액이, 비이온성 계면활성제를 포함하는 것인, 제조 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    해당 비이온성 계면활성제가, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리소베이트, 폴록사머, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 제조 방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    해당 비이온성 계면활성제가, 폴리소베이트 20, 폴리소베이트 80, 폴록사머 188, 및 이들의 임의의 2종 이상을 조합한 것으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 제조 방법.
  35. 제 32 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 비이온성 계면활성제의 농도가 0.0002∼0.01%(w/v)인, 제조 방법.
  36. 제 24 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 완충액에 포함되는 제4급 암모늄염이 테트라메틸암모늄염인, 제조 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    해당 테트라메틸암모늄염이, 염화 테트라메틸암모늄인, 방법.
  38. 제 24 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 20mM∼60mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 제조 방법.
  39. 제 24 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 흡착시킨 rAAV9 비리온이, 해당 제4급 암모늄염을 35mM∼55mM의 농도로 함유하는 해당 완충액에 의해 해당 용출되는 것인, 제조 방법.
  40. 제 24 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 2:8∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 제조 방법.
  41. 제 24 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 5:5∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 제조 방법.
  42. 제 24 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
    해당 rAAV9 비리온과 빈 캡시드의 비율이 7:3∼10:0이 되도록, 해당 rAAV9 비리온을 포함하는 획분을 회수하는 것인, 제조 방법.
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