NO171295B - PROCEDURE FOR PREPARING A PHARMACEUTICAL PREPARATION IN THE FORM OF A BIOLOGICALLY ACTIVE CONJUGATED PROTEIN - Google Patents
PROCEDURE FOR PREPARING A PHARMACEUTICAL PREPARATION IN THE FORM OF A BIOLOGICALLY ACTIVE CONJUGATED PROTEIN Download PDFInfo
- Publication number
- NO171295B NO171295B NO870779A NO870779A NO171295B NO 171295 B NO171295 B NO 171295B NO 870779 A NO870779 A NO 870779A NO 870779 A NO870779 A NO 870779A NO 171295 B NO171295 B NO 171295B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- protein
- peg
- pegylated
- polymer
- ifn
- Prior art date
Links
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims description 134
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims description 130
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 title claims description 7
- 108010002350 Interleukin-2 Proteins 0.000 claims description 191
- 102000000588 Interleukin-2 Human genes 0.000 claims description 191
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 128
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 126
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 58
- 108090000467 Interferon-beta Proteins 0.000 claims description 45
- 102100026720 Interferon beta Human genes 0.000 claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 230000002637 immunotoxin Effects 0.000 claims description 16
- 229940051026 immunotoxin Drugs 0.000 claims description 16
- 239000002596 immunotoxin Substances 0.000 claims description 16
- 231100000608 immunotoxin Toxicity 0.000 claims description 16
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 13
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 12
- 229940079322 interferon Drugs 0.000 claims description 10
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 claims description 9
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 claims description 9
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920001583 poly(oxyethylated polyols) Polymers 0.000 claims description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 230000001268 conjugating effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000008365 aqueous carrier Substances 0.000 claims description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 123
- 108010039491 Ricin Proteins 0.000 description 49
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 31
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 28
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 28
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 18
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 18
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 17
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 13
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 13
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 13
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 13
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 13
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 11
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 11
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 10
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 10
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 10
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- JBMAUZQHVVHPEL-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-3-nitrobenzenesulfonic acid Chemical compound OC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1[N+]([O-])=O JBMAUZQHVVHPEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 8
- 230000006320 pegylation Effects 0.000 description 8
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 7
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 7
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 7
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 7
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 7
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 6
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 6
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 6
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 6
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 6
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 6
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 6
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 6
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 6
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 6
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 6
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 6
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 6
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 6
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 6
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 6
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 6
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 5
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 5
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N cyanuric chloride Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1 MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 5
- 239000003398 denaturant Substances 0.000 description 5
- VANNPISTIUFMLH-UHFFFAOYSA-N glutaric anhydride Chemical compound O=C1CCCC(=O)O1 VANNPISTIUFMLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 5
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 5
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 5
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 5
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101001002657 Homo sapiens Interleukin-2 Proteins 0.000 description 4
- 241001460678 Napo <wasp> Species 0.000 description 4
- 101100084022 Pseudomonas aeruginosa (strain ATCC 15692 / DSM 22644 / CIP 104116 / JCM 14847 / LMG 12228 / 1C / PRS 101 / PAO1) lapA gene Proteins 0.000 description 4
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 4
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 4
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 125000000151 cysteine group Chemical class N[C@@H](CS)C(=O)* 0.000 description 4
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 4
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 150000002314 glycerols Polymers 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 125000003588 lysine group Chemical class [H]N([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 101150009573 phoA gene Proteins 0.000 description 4
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 4
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 4
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 4
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 4
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 3
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 3
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical group C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 3
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 3
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 3
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 3
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 3
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 3
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 description 3
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 238000001516 cell proliferation assay Methods 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N glutaric acid Chemical compound OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 3
- -1 poly(ethylene succinic anhydride) Polymers 0.000 description 3
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 3
- 210000001995 reticulocyte Anatomy 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 3
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- JWDFQMWEFLOOED-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 3-(pyridin-2-yldisulfanyl)propanoate Chemical compound O=C1CCC(=O)N1OC(=O)CCSSC1=CC=CC=N1 JWDFQMWEFLOOED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VPFUWHKTPYPNGT-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-dihydroxyphenyl)-1-(5-hydroxy-2,2-dimethylchromen-6-yl)propan-1-one Chemical compound OC1=C2C=CC(C)(C)OC2=CC=C1C(=O)CCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VPFUWHKTPYPNGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXZGLTYKKZKGLN-UHFFFAOYSA-N 4-(2,5-dioxopyrrolidin-1-yl)oxy-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O QXZGLTYKKZKGLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010066676 Abrin Proteins 0.000 description 2
- 102000015790 Asparaginase Human genes 0.000 description 2
- 108010024976 Asparaginase Proteins 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 2
- 102000016607 Diphtheria Toxin Human genes 0.000 description 2
- 108010053187 Diphtheria Toxin Proteins 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 241000714165 Feline leukemia virus Species 0.000 description 2
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 2
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 2
- 101000629400 Homo sapiens Mesoderm-specific transcript homolog protein Proteins 0.000 description 2
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 2
- 108010000521 Human Growth Hormone Proteins 0.000 description 2
- 102000002265 Human Growth Hormone Human genes 0.000 description 2
- 239000000854 Human Growth Hormone Substances 0.000 description 2
- 102000003996 Interferon-beta Human genes 0.000 description 2
- 102100026821 Mesoderm-specific transcript homolog protein Human genes 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 2
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 2
- 101100413173 Phytolacca americana PAP2 gene Proteins 0.000 description 2
- 206010035226 Plasma cell myeloma Diseases 0.000 description 2
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 2
- 239000012506 Sephacryl® Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 125000003295 alanine group Chemical group N[C@@H](C)C(=O)* 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 2
- 102000015395 alpha 1-Antitrypsin Human genes 0.000 description 2
- 108010050122 alpha 1-Antitrypsin Proteins 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000012911 assay medium Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 108010006025 bovine growth hormone Proteins 0.000 description 2
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 2
- 244000309466 calf Species 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000013599 cloning vector Substances 0.000 description 2
- 230000000120 cytopathologic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 2
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000001641 gel filtration chromatography Methods 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerol group Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 2
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000681 interleukin 20 Proteins 0.000 description 2
- 102000004114 interleukin 20 Human genes 0.000 description 2
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 201000000050 myeloid neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 108700001787 polyethylene glycol-modified interleukin-2 Proteins 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 2
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 2
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 2
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 239000003104 tissue culture media Substances 0.000 description 2
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VILFTWLXLYIEMV-UHFFFAOYSA-N 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+]([O-])=O)=C(F)C=C1F VILFTWLXLYIEMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFYGOXKIMVSMJN-UHFFFAOYSA-N 2,2-diamino-1-(4-azidophenyl)heptan-1-one Chemical compound CCCCCC(N)(N)C(=O)C1=CC=C(N=[N+]=[N-])C=C1 GFYGOXKIMVSMJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KIUMMUBSPKGMOY-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Dithiobis(6-nitrobenzoic acid) Chemical compound C1=C([N+]([O-])=O)C(C(=O)O)=CC(SSC=2C=C(C(=CC=2)[N+]([O-])=O)C(O)=O)=C1 KIUMMUBSPKGMOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 241000545417 Aleurites Species 0.000 description 1
- 206010059313 Anogenital warts Diseases 0.000 description 1
- 102000004452 Arginase Human genes 0.000 description 1
- 108700024123 Arginases Proteins 0.000 description 1
- 206010003445 Ascites Diseases 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 101710158575 Cap-specific mRNA (nucleoside-2'-O-)-methyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 102100035882 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 1
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000907 Condylomata Acuminata Diseases 0.000 description 1
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 108700032819 Croton tiglium crotin II Proteins 0.000 description 1
- 101710151559 Crystal protein Proteins 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Polymers OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012286 ELISA Assay Methods 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 102100027723 Endogenous retrovirus group K member 6 Rec protein Human genes 0.000 description 1
- 241000709661 Enterovirus Species 0.000 description 1
- 101710091045 Envelope protein Proteins 0.000 description 1
- 101710082714 Exotoxin A Proteins 0.000 description 1
- 201000008808 Fibrosarcoma Diseases 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108700004714 Gelonium multiflorum GEL Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010051696 Growth Hormone Proteins 0.000 description 1
- 102000018997 Growth Hormone Human genes 0.000 description 1
- 101001054334 Homo sapiens Interferon beta Proteins 0.000 description 1
- 108090000144 Human Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000003839 Human Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 102100023915 Insulin Human genes 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 108010013563 Lipoprotein Lipase Proteins 0.000 description 1
- 102100022119 Lipoprotein lipase Human genes 0.000 description 1
- 102000008072 Lymphokines Human genes 0.000 description 1
- 108010074338 Lymphokines Proteins 0.000 description 1
- 206010025323 Lymphomas Diseases 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 244000302512 Momordica charantia Species 0.000 description 1
- 235000009811 Momordica charantia Nutrition 0.000 description 1
- 125000000729 N-terminal amino-acid group Chemical group 0.000 description 1
- 241000283977 Oryctolagus Species 0.000 description 1
- 206010033128 Ovarian cancer Diseases 0.000 description 1
- 206010061535 Ovarian neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 108091006006 PEGylated Proteins Proteins 0.000 description 1
- 240000007643 Phytolacca americana Species 0.000 description 1
- 235000009074 Phytolacca americana Nutrition 0.000 description 1
- 108010001014 Plasminogen Activators Proteins 0.000 description 1
- 102000001938 Plasminogen Activators Human genes 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 1
- 241000288906 Primates Species 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 101710188315 Protein X Proteins 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000219287 Saponaria Species 0.000 description 1
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-NQAPHZHOSA-N Sorbitol Polymers OCC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-NQAPHZHOSA-N 0.000 description 1
- 108010023197 Streptokinase Proteins 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 241000605939 Wolinella succinogenes Species 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000008043 acidic salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N acridine orange free base Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=NC3=CC(N(C)C)=CC=C3C=C21 DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 230000008350 antigen-specific antibody response Effects 0.000 description 1
- 229940030999 antipsoriatics Drugs 0.000 description 1
- 239000013011 aqueous formulation Substances 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229960003272 asparaginase Drugs 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-M asparaginate Chemical compound [O-]C(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008955 bacterial trafficking Effects 0.000 description 1
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N benzoquinolinylidene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011953 bioanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 208000029742 colonic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical group Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001913 cyanates Chemical class 0.000 description 1
- ATDGTVJJHBUTRL-UHFFFAOYSA-N cyanogen bromide Chemical compound BrC#N ATDGTVJJHBUTRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001151 cytotoxic T lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000002254 cytotoxic agent Substances 0.000 description 1
- 238000002784 cytotoxicity assay Methods 0.000 description 1
- 231100000263 cytotoxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 238000000326 densiometry Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 206010013023 diphtheria Diseases 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 210000000959 ear middle Anatomy 0.000 description 1
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002270 exclusion chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002303 glucose derivatives Polymers 0.000 description 1
- 150000002304 glucoses Polymers 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Polymers C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Polymers 0.000 description 1
- 102000035122 glycosylated proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091005608 glycosylated proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000000122 growth hormone Substances 0.000 description 1
- 201000009277 hairy cell leukemia Diseases 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 210000004408 hybridoma Anatomy 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002463 imidates Chemical class 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 229940127121 immunoconjugate Drugs 0.000 description 1
- 230000016784 immunoglobulin production Effects 0.000 description 1
- 238000009169 immunotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229940047124 interferons Drugs 0.000 description 1
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 1
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 1
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003509 long acting drug Substances 0.000 description 1
- 239000013627 low molecular weight specie Substances 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000001394 metastastic effect Effects 0.000 description 1
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 108091005573 modified proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000035118 modified proteins Human genes 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000013365 molecular weight analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- UPXAZUFKXWLNMF-UHFFFAOYSA-N n'-propan-2-ylmethanediimine Chemical compound CC(C)N=C=N UPXAZUFKXWLNMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000822 natural killer cell Anatomy 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 108010076042 phenomycin Proteins 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 230000006461 physiological response Effects 0.000 description 1
- 229940127126 plasminogen activator Drugs 0.000 description 1
- 229920002523 polyethylene Glycol 1000 Polymers 0.000 description 1
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000001323 posttranslational effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 1
- 230000004952 protein activity Effects 0.000 description 1
- 230000009145 protein modification Effects 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 125000003607 serino group Chemical group [H]N([H])[C@]([H])(C(=O)[*])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229960005202 streptokinase Drugs 0.000 description 1
- GXDPEHGCHUDUFE-UHFFFAOYSA-N sulfanylmethanol Chemical compound OCS GXDPEHGCHUDUFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100001274 therapeutic index Toxicity 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- CNHYKKNIIGEXAY-UHFFFAOYSA-N thiolan-2-imine Chemical compound N=C1CCCS1 CNHYKKNIIGEXAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000005945 translocation Effects 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N trichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)(Cl)Cl YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000009452 underexpressoin Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/107—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides
- C07K1/1072—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides by covalent attachment of residues or functional groups
- C07K1/1077—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides by covalent attachment of residues or functional groups by covalent attachment of residues other than amino acids or peptide residues, e.g. sugars, polyols, fatty acids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/19—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- A61K38/20—Interleukins [IL]
- A61K38/2013—IL-2
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/19—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- A61K38/21—Interferons [IFN]
- A61K38/215—IFN-beta
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
- A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
- A61K47/59—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
- A61K47/60—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes the organic macromolecular compound being a polyoxyalkylene oligomer, polymer or dendrimer, e.g. PEG, PPG, PEO or polyglycerol
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
- A61K47/68—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an antibody, an immunoglobulin or a fragment thereof, e.g. an Fc-fragment
- A61K47/6801—Drug-antibody or immunoglobulin conjugates defined by the pharmacologically or therapeutically active agent
- A61K47/6803—Drugs conjugated to an antibody or immunoglobulin, e.g. cisplatin-antibody conjugates
- A61K47/6811—Drugs conjugated to an antibody or immunoglobulin, e.g. cisplatin-antibody conjugates the drug being a protein or peptide, e.g. transferrin or bleomycin
- A61K47/6817—Toxins
- A61K47/6819—Plant toxins
- A61K47/6825—Ribosomal inhibitory proteins, i.e. RIP-I or RIP-II, e.g. Pap, gelonin or dianthin
- A61K47/6827—Ricin A
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Immunology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Botany (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår kjemisk modifisering av biologisk aktive proteiner som endrer de kjemiske og/eller fysiologiske egenskaper for disse proteiner. Mer spesifikt angår oppfinnelsen selektiv konjugasjon av lipofile vann-oppløselige proteiner til polymerer for å gjøre dem protein-oppløselige ved fysiologiske pE-verdier. The present invention relates to chemical modification of biologically active proteins which change the chemical and/or physiological properties of these proteins. More specifically, the invention relates to the selective conjugation of lipophilic water-soluble proteins to polymers to render them protein-soluble at physiological pE values.
I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for fremstilling av et farmasøytisk preparat. According to this, the present invention relates to a method for producing a pharmaceutical preparation.
Særlig angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av et biologisk aktivt konjugert protein valgt blant p-interferon (IFN-p), interleukin-2 (IL-2) og immunotoksiner der proteinet kovalent er konjugert til en vannoppløselig polymer valgt blant polyetylenglykol homopolymerer og polyoksyetylerte polyoler idet homopolymeren eventuelt er substituert i en ende med en alkylgruppe og polyolen er usubstituert. In particular, the invention relates to a method for the production of a biologically active conjugated protein selected from p-interferon (IFN-p), interleukin-2 (IL-2) and immunotoxins where the protein is covalently conjugated to a water-soluble polymer selected from polyethylene glycol homopolymers and polyoxyethylated polyols wherein the homopolymer is optionally substituted at one end with an alkyl group and the polyol is unsubstituted.
Mange heterologe proteiner som fremstilles i mikrobielle vertsceller finnes som uoppløselig materiale i refraktile legemer. Eksempler på heterologe proteiner som danner refraktile legemer i generelt fundne kulturtilstander inkluderer interleukin-2 (IL-2), interferon-p (IFN-<p>), felinleukemivirus (FeLV) konvoluttprotein, humanveksthormon (hGH), bovinveksthormon (bGH), svineveksthormon (pGH) samt visse proteiner som er belagt eller smeltet med et virus som FMD-virus. I tillegg er mange av disse proteiner hydrofobe av natur og har en tendens til å klebe til materialer og til seg selv (det vil si å aggregere) i stedet for å forbli i oppløsning. Videre er mange av disse rekombinante proteiner ikke glykoserte mens deres native motstykker er vannoppløse-lige, glykosylerte molekyler. Modifikasjoner av disse proteiner som kan endre deres oppløselighetsegenskaper vil være ønskelige for å øke produksjonsutbyttene av disse proteiner såvel som å lette deres formulering for terapeutisk bruk. I tillegg kan modifikasjoner redusere eller eliminere aggregering av proteinene når disse innføres in vivo for derved å redusere immunogeniteten. Many heterologous proteins produced in microbial host cells are found as insoluble material in refractile bodies. Examples of heterologous proteins that form refractile bodies in commonly found culture conditions include interleukin-2 (IL-2), interferon-p (IFN-<p>), feline leukemia virus (FeLV) envelope protein, human growth hormone (hGH), bovine growth hormone (bGH), porcine growth hormone (pGH) as well as certain proteins that are coated or fused with a virus such as FMD virus. In addition, many of these proteins are hydrophobic in nature and tend to stick to materials and to themselves (that is, aggregate) rather than remaining in solution. Furthermore, many of these recombinant proteins are not glycosylated while their native counterparts are water-soluble, glycosylated molecules. Modifications of these proteins that can alter their solubility properties would be desirable to increase the production yields of these proteins as well as to facilitate their formulation for therapeutic use. In addition, modifications can reduce or eliminate aggregation of the proteins when these are introduced in vivo to thereby reduce immunogenicity.
Bruken av polypeptider i sirkulatoriske systemer for å fremme en spesiell fysiologisk respons er velkjent i den medisinske teknikk. En begrensning overfor den potensielle terapeutiske fordel som derved oppstår fra klinisk bruk av polypeptider, er deres evne til å fremheve en immunrespons i det sirkulatoriske system. Denne immunrespons kan forårsakes av aggre-gater i materiale før injisering som beskrevet av R. Illig. The use of polypeptides in circulatory systems to promote a particular physiological response is well known in the medical art. A limitation to the potential therapeutic benefit thereby arising from the clinical use of polypeptides is their ability to elicit an immune response in the circulatory system. This immune response can be caused by aggregates in material before injection as described by R. Illig.
(1970), "J.Clin. Endrocr.", 31, 679-688, W. Moore (1978), "J. Cl in. Endrocrinol. Metab.", 46, 20-27 og W. Moore og P. Leppert (1980), "J. Clin. Endrocrinol. Metab.", 51, 691-697. Denne respons involverer fremstilling av antistoffer mot polypeptidene ved det sirkulatoriske system inn i hvilket de injiseres. Denne antistoffproduksjon kan redusere eller eliminere den ønskede biologiske funksjon av polypeptidet, enkelte ganger ved å forårsake redusert oppholdstid i det sirkulatoriske system (redusert halveringstid) eller ved å modifisere molekylet ved hjelp av antistoff-polypeptidinter-aksjon. (1970), "J.Clin. Endrocr.", 31, 679-688, W. Moore (1978), "J. Cl in. Endrocrinol. Metab.", 46, 20-27 and W. Moore and P. Leppert (1980), "J. Clin. Endocrinol. Metab.", 51, 691-697. This response involves the production of antibodies against the polypeptides by the circulatory system into which they are injected. This antibody production can reduce or eliminate the desired biological function of the polypeptide, sometimes by causing a reduced residence time in the circulatory system (reduced half-life) or by modifying the molecule by means of antibody-polypeptide interaction.
Modifisering av disse potensielt brukbare terapeutiske polypeptider for å forhindre eller i det minste å redusere en immunrespons mens man fremdeles opprettholder ønskede fysiologiske aktiviteter av polypeptidet, ville tillate bruk av disse polypeptider i mammalsirkulasjonssystemet uten de ovenfor nevnte mangler. I tillegg og på grunn av redusert halveringstid av det sirkulerende polypeptid, vil mindre mengder polypeptid være nødvendig for ønsket terapeutisk effekt enn det som tidligere har vært mulig. Modification of these potentially useful therapeutic polypeptides to prevent or at least reduce an immune response while still maintaining desired physiological activities of the polypeptide would allow the use of these polypeptides in the mammalian circulatory system without the above-mentioned drawbacks. In addition and due to the reduced half-life of the circulating polypeptide, smaller amounts of polypeptide will be required for the desired therapeutic effect than has previously been possible.
Problemene med immunisitet og kort halveringstid i sirkula-sjon som angitt ovenfor, og andre uønskede egenskaper ved visse proteiner, er godt kjent, og forskjellige modifiseringer av polypeptider har vært foreslått å løse problemene. Disse inkluderer modifisering av proteiner med i det vesentlige rettkjedede polymerer som polyetylenglykol (PEG) eller polypropylenglykol (PPG). For eksempel beskriver US-PS 4.261.973 konjugasjon av lmmunogen allergenmolekyler med ikke-lmmunogen vannoppløsellge polymerer slik som PEG, for å redusere immunogenisiteten til allergenet. US-PS 4.301.144 beskriver konjugering av hemoglobin til PEGF, en kopolymer av etylenglykol med propylenglykol, eller etere, estere eller dehydratiserte produkter av slike polymerer for å øke den oksygenbærende evne til hemoglobinmolekylet. EP-publ. 98.110, beskriver at konjugering av et polypeptid eller glykoprotein til en polyoksyetylen-polyoksypropylenkopolymer øker lengden av den fysiologiske aktivitet. Fortrinnsvis er polypeptidet eller glykoproteinet et enzym eller et nativt interferon som er vanskelig oppløselig. US-PS 4.179.337 beskriver konjugering av vannoppløsellge polypeptider som enzymer og insulin til PEG eller PPG for å redusere immunogeniteten til polypeptidet mens dette bibeholder en vesentlig andel av sin ønskede fysiologiske aktivitet. US-PS 4.002.531 beskriver en annen metode for konjugering av enzymer til PEG via et aldehydderivat. The problems of immunity and short half-life in circulation as indicated above, and other undesirable properties of certain proteins, are well known, and various modifications of polypeptides have been proposed to solve the problems. These include modification of proteins with essentially straight-chain polymers such as polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol (PPG). For example, US-PS 4,261,973 describes the conjugation of immunogenic allergen molecules with non-immunogenic water-soluble polymers such as PEG, to reduce the immunogenicity of the allergen. US-PS 4,301,144 describes the conjugation of hemoglobin to PEGF, a copolymer of ethylene glycol with propylene glycol, or ethers, esters or dehydrated products of such polymers to increase the oxygen carrying capacity of the hemoglobin molecule. EP publ. 98,110, discloses that conjugation of a polypeptide or glycoprotein to a polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer increases the length of the physiological activity. Preferably, the polypeptide or glycoprotein is an enzyme or a native interferon which is difficult to dissolve. US-PS 4,179,337 describes the conjugation of water-soluble polypeptides such as enzymes and insulin to PEG or PPG to reduce the immunogenicity of the polypeptide while retaining a significant proportion of its desired physiological activity. US-PS 4,002,531 describes another method for conjugating enzymes to PEG via an aldehyde derivative.
US-PS 4.055.635 beskriver farmasøytiske preparater som omfatter et vannoppløselig kompleks av et proteolytisk enzym bundet kovalent til et polymermateriale som polysakkarider. US-PS 4,055,635 describes pharmaceutical preparations comprising a water-soluble complex of a proteolytic enzyme bound covalently to a polymeric material such as polysaccharides.
US-PS 3.960.830 beskriver peptider bundet til en polyalkylen-glykolpolymer som polyetylenglykol. US-PS 3,960,830 describes peptides attached to a polyalkylene glycol polymer such as polyethylene glycol.
US-PS 4.088.538 beskriver et reversibelt oppløselig enzymatisk aktivt polymerenzymprodukt omfattende et enzym kovalent bundet til en organisk polymer som polyetylenglykol. US-PS 4,088,538 describes a reversibly soluble enzymatically active polymeric enzyme product comprising an enzyme covalently bound to an organic polymer such as polyethylene glycol.
US-PS 4.415.665 beskriver en fremgangsmåte for konjugering av en organisk ligand inneholdende minst en primær eller sekundær aminogruppe, minst en tiolgruppe og/eller minst en aromatisk hydroksygruppe (beskrevet i kolonne 3, linje 19-36) til en polymerbærer med minst en hydroksylgruppe (beskrevet i kolonne 2, linje 42 til 66). US-PS 4,415,665 describes a method for conjugating an organic ligand containing at least one primary or secondary amino group, at least one thiol group and/or at least one aromatic hydroxy group (described in column 3, lines 19-36) to a polymer carrier with at least one hydroxyl group (described in column 2, lines 42 to 66).
US-PS 4.495.285 beskriver en ikke-immunogen plasminogen-aktivator hvis aminosyresidekjeder er koblet til en polyalky-lenglykol via et koblingsmiddel. US-PS 4,495,285 discloses a non-immunogenic plasminogen activator whose amino acid side chains are linked to a polyalkylene glycol via a coupling agent.
US-PS 4.12.989 beskriver et oksygenbærende materiale inneholdende hemoglobin eller et derivat derav kovalent koblet via en aminbinding til polyetylen- eller polypropylenglykol. US-PS 4,12,989 describes an oxygen-carrying material containing hemoglobin or a derivative thereof covalently linked via an amine bond to polyethylene or polypropylene glycol.
US-PS 4.496.689 beskriver et kovalent festet kompleks av alfa-l-proteinaseinhibitor med en polymer som PEG eller metoksypolyetylenglykoler. US-PS 4,496,689 describes a covalently attached complex of alpha-1-proteinase inhibitor with a polymer such as PEG or methoxy polyethylene glycols.
US-PS 3.619.371 beskriver en polymermatriks med et biologisk aktivt materiale kjemisk bundet dertil. US-PS 3,619,371 describes a polymer matrix with a biologically active material chemically bound thereto.
US-PS 3.788.948 beskriver bruken av organiske cyanatforbin-delser for å binde proteiner til polymerer. US-PS 3,788,948 describes the use of organic cyanate compounds to bind proteins to polymers.
US-PS 3.876.501 beskriver aktivering av vannoppløsellge karbohydrater med cyanogenbromid for derved å forbedre deres binding til enzymer og andre proteiner. US-PS 3,876,501 describes the activation of water-soluble carbohydrates with cyanogen bromide to thereby improve their binding to enzymes and other proteins.
US-PS 4.055.635 beskriver farmasøytiske preparater av et proteolytisk enzym bundet kovalent til et polymermateriale. US-PS 4,055,635 describes pharmaceutical preparations of a proteolytic enzyme bound covalently to a polymeric material.
EP-PS 152.847 beskriver et enzymkonjugatpreparat omfattende et enzymkonjugat, et kalsiumsalt og en polyetylenglykol. EP-PS 152,847 describes an enzyme conjugate preparation comprising an enzyme conjugate, a calcium salt and a polyethylene glycol.
JP-publ. 5792435 beskriver modifiserte polypeptider der alle eller en del av aminogruppene er substituert med en polyet-oksydel. DE-publ. 2312615 beskriver konjugering av polymerer til forbindelser inneholdende hydroksy- eller aminogrupper. EP-PS 147.761 beskriver et kovalent konjugat av alfa-1-proteinaseinhibitor og en vannoppløselig polymer, der polymeren kan være polyetylenglykol. JP publ. 5792435 describes modified polypeptides in which all or part of the amino groups are substituted with a polyethylene oxide. DE publ. 2312615 describes the conjugation of polymers to compounds containing hydroxy or amino groups. EP-PS 147,761 describes a covalent conjugate of alpha-1 proteinase inhibitor and a water-soluble polymer, where the polymer may be polyethylene glycol.
TJS-PS 4.414.147 beskriver en fremgangsmåte for å gjøre interferon mindre hydrofobt ved å konjugere den til et anhydrid av en dikarboksylsyre som poly(etylenravsyrean-hydrid). TJS-PS 4,414,147 describes a method for making interferon less hydrophobic by conjugating it to an anhydride of a dicarboxylic acid such as poly(ethylene succinic anhydride).
I tillegg til disse patenter og patentpublikasjoner, er diverse artikler som beskriver konseptet ved anvendelese av aktivert PEG eller PPG som modifiseringsmiddel for proteiner slik som enzymer, IgG og albumin. For eksempel beskriver Inada et al., "Biochem and Biophys. Res. Comm.", 122, 845-850 In addition to these patents and patent publications, there are various articles that describe the concept of using activated PEG or PPG as a modifier for proteins such as enzymes, IgG and albumin. For example, Inada et al., "Biochem and Biophys. Res. Comm.", 122, 845-850 describe
(1984) modifisering av vannoppløselig lipoproteinlipase for å gjøre denne oppløselig i organiske oppløsningsmidler som benzen ved å benytte cyanurklorid for å konjugere med PEG. Takahashi et al., "Biochem. and Biophys. Res. Comm.", 121, 261-265 (1984) beskriver modifisering av pepperrotperoksydase ved bruk av cyanursyrekloridtriazin med PEG for å fremstille det vannoppløsellge enzym som er aktivt og oppløselig i benzen. Suzuki et al., har i "Biochem.Biophys. Acta," 788, 248-255 (1984) beskrevet undertrykking av aggregering av IgG ved bruk av cyanursyrekloridaktivert PEG. Abuchowski et al. beskriver i "Cancer Biochem. Biophys.", 7, 175-186 (1984) at modifisering av asparaginaser fra E. coli og Vibrio succinog-nes ved bruk av PEG aktivert ved suksinimidylsuksinat øker halveringstiden og reduserer immunogeniteten til proteinene. Davis et al beskriver i "Biodical Polymers", (New Tork: Academlc Press, 1980), s. 441-451 at enzymer som vanligvis er uoppløselige kan oppløseliggjøres ved PEG-forbindelse uten ytterligere detaljer. Flere andre artikler beskriver modifiseringer av enzymer som urkase, streptokinase, katalase, araginase og asparaginase med PEG aktivert ved succinimidyl succinat eller cyanurklorid for å øke halveringstiden og å redusere immunogeniteten til proteinet. Ingen av disse referanser beskriver imidlertid detaljer om hvordan man skal benytte en polymermodifiseringsprosess for å vannoppløseliggjøre rekombinante proteiner som IL-2 og IFN-p som er hydrofobe og derfor motstår formulering i vandig medium ved fysiologiske pH-verdier. Videre er det a priori ikke mulig å forutsi hvilke selekterte proteiner som ville være responsive overfor behandling ved polymerer på grunn av den store forskjell i de farmakokinetiske og fysikalske egenskaper for forskjellige proteiner. Videre beskriver ingen av referansene reduserende eller eliminerende aggregering av proteinet, et fenomen som elisiterer en immunrespons når proteinet introduseres in vivo. (1984) modified water-soluble lipoprotein lipase to render it soluble in organic solvents such as benzene by using cyanuric chloride to conjugate with PEG. Takahashi et al., "Biochem. and Biophys. Res. Comm.", 121, 261-265 (1984) describe the modification of horseradish peroxidase using cyanuric chloride triazine with PEG to produce the water soluble enzyme which is active and soluble in benzene. Suzuki et al., in "Biochem. Biophys. Acta," 788, 248-255 (1984), have described suppression of aggregation of IgG using cyanuric acid chloride-activated PEG. Abuchowski et al. describes in "Cancer Biochem. Biophys.", 7, 175-186 (1984) that modification of asparaginases from E. coli and Vibrio succinogenes using PEG activated by succinimidyl succinate increases the half-life and reduces the immunogenicity of the proteins. Davis et al describe in "Biodical Polymers", (New Tork: Academl Press, 1980), pp. 441-451 that enzymes which are normally insoluble can be solubilized by PEG linkage without further details. Several other articles describe modifications of enzymes such as urcase, streptokinase, catalase, arginase and asparaginase with PEG activated by succinimidyl succinate or cyanuric chloride to increase the half-life and to reduce the immunogenicity of the protein. However, none of these references describe details of how to use a polymer modification process to water-solubilize recombinant proteins such as IL-2 and IFN-β which are hydrophobic and therefore resist formulation in aqueous medium at physiological pH values. Furthermore, it is not a priori possible to predict which selected proteins would be responsive to treatment by polymers due to the large difference in the pharmacokinetic and physical properties of different proteins. Furthermore, none of the references describe reducing or eliminating aggregation of the protein, a phenomenon that elicits an immune response when the protein is introduced in vivo.
EP-PS 154.316 beskriver og krever kjemisk modifiserte lymfo-kiner som IL2 inneholdende PEG bundet direkte til i det minste en primær aminogruppe av et lymfokin. EP-PS 154,316 describes and claims chemically modified lymphokines such as IL2 containing PEG linked directly to at least one primary amino group of a lymphokine.
I henhold til dette tilveiebringer foreliggende oppfinnelse modifisering av disse proteiner valgt blant p<->lnterferon, interleukin-2 og immunotokslner som vanligvis ikke er oppløselige i vann under omgivelsesbetlngelser under farma-søytisk akseptable pH-verdier for å gjøre dem oppløselige i vandig buffer under slike betingelser. Denne modifisering kan være en efterligning av glykocylering av proteinet for derved overraskende å gjøre proteinet oppløselig slik det native glykosylerte protein er oppløselig. Denne modifikasjon unngår også tilsetning av eksterne oppløseliggjørende additiver slik som detergenser eller denaturanter for å holde proteinet i oppløsning. Det modifiserte protein bibeholder den biologiske aktivitet til det ikke-modifiserte protein, både til å begynne med og med tiden. Accordingly, the present invention provides for the modification of those proteins selected from interferon, interleukin-2 and immunotoxins which are normally insoluble in water under ambient conditions under pharmaceutically acceptable pH values to render them soluble in aqueous buffer under such conditions. This modification can be an imitation of glycosylation of the protein to thereby surprisingly make the protein soluble as the native glycosylated protein is soluble. This modification also avoids the addition of external solubilizing additives such as detergents or denaturants to keep the protein in solution. The modified protein retains the biological activity of the unmodified protein, both initially and over time.
Som sekundærfordel øker modifiseringen under visse betingelser den fysiologiske halveringstid av proteinet og kan redusere dens immunogenitet ved å redusere eller eliminere aggregering av proteinet eller ved å maskere antigeniske determinanter. Det er også funnet at denne forlengede halveringstid henger sammen med effektiviteten til proteinet. In vivo halveringstiden kan moduleres ved å velge egnede betingelser og polymerer. As a secondary benefit, the modification under certain conditions increases the physiological half-life of the protein and may reduce its immunogenicity by reducing or eliminating aggregation of the protein or by masking antigenic determinants. It has also been found that this prolonged half-life is related to the effectiveness of the protein. The in vivo half-life can be modulated by choosing suitable conditions and polymers.
I henhold til dette angår oppfinnelsen som antydet Innledningsvis en fremgangsmåte for fremstilling av et farmasøytisk preparat og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at den omfatter: a) fremstilling av en vannoppløselig polymer med en molekylvekt fortrinnsvis mellom 350 og 40 000 med minst en terminalreaktiv gruppe der polymeren er valgt blant polyetylenglykolhomopolymerer og polyoksyetylerte polyoler idet homopolymeren eventuelt er substituert i en ende med en alkylgruppe og polyolen er usubstituert; b) å konjugere et biologisk aktivt normalt hydrofobt, vannuoppløselig protein valgt blant p-interferon, interleukin-2 og et immunotoksin med den reaktive gruppen til polymeren, i et forhold på 0,1 til 1000 mol polymer pr. mol protein, for å tilveiebringe et vannoppløselig, biologisk aktivt, konjugert protein; og c) å formulere proteinet ved pH 6-8 i et ikke-toksisk, inert, farmasøytisk akseptabelt, vandig bærermedium; In accordance with this, the invention as indicated in the introduction concerns a method for the production of a pharmaceutical preparation and this method is characterized by the fact that it comprises: a) the production of a water-soluble polymer with a molecular weight preferably between 350 and 40,000 with at least one terminal reactive group where the polymer is selected from polyethylene glycol homopolymers and polyoxyethylated polyols, the homopolymer being optionally substituted at one end with an alkyl group and the polyol being unsubstituted; b) conjugating a biologically active normally hydrophobic, water-insoluble protein selected from β-interferon, interleukin-2 and an immunotoxin with the reactive group of the polymer, in a ratio of 0.1 to 1000 moles of polymer per mol protein, to provide a water-soluble, biologically active, conjugated protein; and c) formulating the protein at pH 6-8 in a non-toxic, inert, pharmaceutically acceptable, aqueous carrier medium;
forutsatt at når proteinet er et IFN-p eller et IL-2 og når polymeren er en polyetylenglykol, så er polymeren konjugert inndirekte til proteinet via en gruppe omfattende en karboksylsyreester, en karboksylsyre eller en amidbinding. provided that when the protein is an IFN-β or an IL-2 and when the polymer is a polyethylene glycol, then the polymer is conjugated indirectly to the protein via a group comprising a carboxylic acid ester, a carboxylic acid or an amide bond.
Fortrinnsvis er polymeren ikke substituert polyetylenglykol (PEG), monometyl PEG (mPEG) eller polyoksyetylisert glycerol (POG), og fortrinnsvis er det koblet til proteinet via en amidbinding dannet fra 4-hydroksy-3-nitrobenzensulfonat-esteren eller N-hydroksysuccinimidester av en PEG-, mPEG-eller POG karboksylsyre. Preferably, the polymer is unsubstituted polyethylene glycol (PEG), monomethyl PEG (mPEG) or polyoxyethylated glycerol (POG), and preferably is linked to the protein via an amide bond formed from the 4-hydroxy-3-nitrobenzenesulfonate ester or N-hydroxysuccinimide ester of a PEG -, mPEG or POG carboxylic acid.
Dette omfatter også en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art for fremstilling av et biologisk aktivt konjugert protein, og denne fremgangsmåte omfatter: a) å fremstille en vannoppløselig polymer med minst en terminal reaktiv gruppe der polymeren er valgt blant polyetylenglykol homopolymerer og polyoksyetylerte polyoler idet homopolymeren eventuelt er substituert i en ende med en alkylgruppe og polyolen er usubstituert; og b) å konjugere en biologisk aktiv, normalt hydrofob, vannuoppløselig protein valgt blant e-interferon, lnterleukin-2 og et immunotoksin, med den reaktive gruppe til polymeren for å tilveiebringe en vannoppløselig, biologisk aktiv, konjugert protein, forutsatt at når proteinet er et IFN-p eller et IL-2, og når polymeren er en polyetylenglykol, så er polymeren konjugert inndirekte til proteinet via en gruppe omfattende en karboksylsyreester, en karboksylsyre eller en amidbinding. Figur 1 viser densitometriske sveip av 14$ SDS-polyakrylamid-geler for molekylvektsanalyser av PEG modifiserte (PEGylert) IL-2 oppnådd fra omsetning av 0, 10, 20, 50 og 100 mol aktivert PEG (PEG<*>) pr. mol IL-2. Figur 2 viser oppløseligheten av PEGylert IL2 sammenlignet med ikke-modifisert IL-2 ved to forskjellige pH-verdler ved absorbanssveip fra 200 til 650 nm. Figur 3 viser farmakokinetika av PEGylert og ikke-modifisert IL2 efter intravenøs injeksjon i mus. Figur 4 viser farmakokinetika av PEGylert og ikke-modifisert IL2 efter subkutan injeksjon i mus. Figur 5 viser densitometrisveip av 14% ikke-reduserende SDS-polyakrylamidgel for molekylvektsanalyse av PEGylert IFN-P oppnådd ved omsetninger av 0, 10, 20 og 50 mol PEG<*> pr. mol This also includes a method of the type mentioned at the outset for producing a biologically active conjugated protein, and this method includes: a) producing a water-soluble polymer with at least one terminal reactive group where the polymer is selected from polyethylene glycol homopolymers and polyoxyethylated polyols, the homopolymer possibly is substituted at one end with an alkyl group and the polyol is unsubstituted; and b) conjugating a biologically active, normally hydrophobic, water-insoluble protein selected from ε-interferon, interleukin-2, and an immunotoxin, with the reactive group of the polymer to provide a water-soluble, biologically active, conjugated protein, provided that when the protein is an IFN-β or an IL-2, and when the polymer is a polyethylene glycol, then the polymer is conjugated indirectly to the protein via a group comprising a carboxylic acid ester, a carboxylic acid or an amide bond. Figure 1 shows densitometric sweeps of 14$ SDS-polyacrylamide gels for molecular weight analyzes of PEG modified (PEGylated) IL-2 obtained from turnover of 0, 10, 20, 50 and 100 mol of activated PEG (PEG<*>) per moles of IL-2. Figure 2 shows the solubility of PEGylated IL2 compared to unmodified IL-2 at two different pH values by absorbance sweep from 200 to 650 nm. Figure 3 shows the pharmacokinetics of PEGylated and unmodified IL2 after intravenous injection in mice. Figure 4 shows the pharmacokinetics of PEGylated and unmodified IL2 after subcutaneous injection in mice. Figure 5 shows densitometry sweeps of 14% non-reducing SDS-polyacrylamide gel for molecular weight analysis of PEGylated IFN-P obtained at turnovers of 0, 10, 20 and 50 mol PEG<*> per mol
IFN-P. IFN-β.
Figur 6 viser oppløseligheten av PEGylert IFN-p sammenlignet med ikke-modifisert IFN-p ved to forskjellige pH-verdier ved absorbanssveip fra 200 til 650 nm. Figure 6 shows the solubility of PEGylated IFN-β compared to unmodified IFN-β at two different pH values by absorbance sweep from 200 to 650 nm.
Som benyttet heri henviser uttrykket "vanligvis hydrofob, vannuoppløselige" i forbindelse med proteiner, til de proteiner som er uoppløselige eller ikke helt oppløselige i vann eller i et vandig medium under omgivelsestemperaturer ved romtemperatur og atmosfærisk trykk ved en pH-verdi mellom 6 og 8, det vil si ved nøytral eller fysiologisk pH-verdi. Modifikasjonene heri bevirker å øke oppløseligheten for slike proteiner når de underkastes slike fysiologiske tilstander. For foreliggende søknads formål kan oppløselighet prøves ved 1) turbiditet, målt spektrofotometrisk; 2) S-verdien målt ved ultrasentrifugering der den monomere proteinsedimenterings-hastighet istedet for den meget sterkere aggregatsedimenter-ingshastighet angir oppløselighet; og 3) tilsynelatende nativ molekylvekt, målt ved størrelsesekskluderingskromatografi, der det oppløselige protein er nærmere denne verdi enn det uoppløselige protein. Det nøyaktige tall som vil antyde oppløselighet for hver av disse prøver, avhenger av den type buffer hvori proteinet formuleres, bufferens pH-verdi samt bufferens ionestyrke. As used herein, the term "generally hydrophobic, water insoluble" in connection with proteins refers to those proteins which are insoluble or not completely soluble in water or in an aqueous medium under ambient temperatures at room temperature and atmospheric pressure at a pH value between 6 and 8, that is, at a neutral or physiological pH value. The modifications herein have the effect of increasing the solubility of such proteins when subjected to such physiological conditions. For the purposes of the present application, solubility can be tested by 1) turbidity, measured spectrophotometrically; 2) The S value measured by ultracentrifugation where the monomeric protein sedimentation rate instead of the much stronger aggregate sedimentation rate indicates solubility; and 3) apparent native molecular weight, as measured by size exclusion chromatography, where the soluble protein is closer to this value than the insoluble protein. The exact number that will indicate solubility for each of these samples depends on the type of buffer in which the protein is formulated, the buffer's pH value and the buffer's ionic strength.
Interferon-p og interleukin-2 kan her oppnås fra vevkulturer eller ved rekombinant tekn ikke r, og fra en hvilken som helst mammalkilde som for eksempel mus, rotte, kanin, primater, svin og menneske. Fortrinnsvis oppnås slike proteiner fra en menneskelig kilde, og helst rekombinante humanproteiner. Interferon-p and interleukin-2 can here be obtained from tissue cultures or by recombinant technology, and from any mammalian source such as mouse, rat, rabbit, primate, pig and human. Preferably, such proteins are obtained from a human source, and preferably recombinant human proteins.
Uttrykket "rekombinant p<->interferon", kalt IFN-p, fortrinnsvis human IFN-p, henviser til fibroblastinterferon med sammenlignbar biologisk aktivitet til nativt IFN-p fremstilt ved kjente rekombinante DNA teknikker. Generelt blir genet som koder for interferon skåret ut fra det native plasmid og skutt inn i en kloningsvektor som skal klones og så i en ekspremeringsvektor, som benyttes for å transformere en vertsorganisme, fortrinnsvis en mikroorganisme, og aller helst E. coil. Vertsorganismen eksprimerer fremmed inter-feronene under visse betingelser for fremstilling av IFN-p. Mer spesielt er IFN-p et mutein som beskrevet i US-PS 4.588.585, der cysteinet vanligvis inntrer i posisjon 17 i vill-type eller natlvmolekylet er erstattet med en nøytral-aminosyre som serin eller alanin. Allerhelst er IFN-p muteinet i IFN-Pseri7. The term "recombinant β<->interferon", called IFN-β, preferably human IFN-β, refers to fibroblast interferon with comparable biological activity to native IFN-β produced by known recombinant DNA techniques. In general, the gene encoding interferon is excised from the native plasmid and inserted into a cloning vector to be cloned and then into an expression vector, which is used to transform a host organism, preferably a microorganism, and most preferably E. coil. The host organism expresses the foreign interferons under certain conditions for the production of IFN-β. More particularly, IFN-β is a mutein as described in US-PS 4,588,585, where the cysteine usually occurs at position 17 in the wild-type or native molecule is replaced with a neutral amino acid such as serine or alanine. Preferably, IFN-β is mutein in IFN-Pseri7.
Uttrykket "rekombinant interleukin-2", kalt IL-2, fortrinnsvis human IL-2, henviser til interleukin-2 med sammenlignbar biologisk aktivitet til nativ IL-2 fremstilt ved rekombinant DNA teknikker som beskrevet for eksempel av Taniguchi et al. , "Nature", 302: 305-310 (1938) og Devos, "Nucleic Acids Research", 11:4307-4323 (1983). Generelt blir genet som koder for IL-2 skåret ut fra det native plasmid og skutt inn i en kloningsvektor som skal klones, og så i en ekspremeringsvektor som benyttes for å transformere en vertsorganisme, fortrinnsvis en mikroorganisme og aller helst E. coli. Vertsorganismen eksprimerer det fremmede gen for å produsere IL-2 under ekspremeringsbetingelser. The term "recombinant interleukin-2", called IL-2, preferably human IL-2, refers to interleukin-2 with comparable biological activity to native IL-2 produced by recombinant DNA techniques as described for example by Taniguchi et al. , "Nature", 302: 305-310 (1938) and Devos, "Nucleic Acids Research", 11:4307-4323 (1983). In general, the gene encoding IL-2 is excised from the native plasmid and inserted into a cloning vector to be cloned, and then into an expression vector used to transform a host organism, preferably a microorganism and most preferably E. coli. The host organism expresses the foreign gene to produce IL-2 under expression conditions.
Mer spesielt er dette IL-2 et mutein som beskrevet i US-PS 4.518.564, der cysteinet normalt opptrer i posisjon 125 av vill-typen eller natlvmolekylet er erstattet av en nøytral aminosyre som serin eller alanin. Alternativt eller kon-jungtivt kan IL-2 muteinet være ett hvori metionin normalt opptrer i posisjon 104 i villtypen eller natlvmolekylet er erstattet av en nøytral aminosyre som alanin. More particularly, this IL-2 is a mutein as described in US-PS 4,518,564, where the cysteine normally occurs in position 125 of the wild-type or native molecule is replaced by a neutral amino acid such as serine or alanine. Alternatively or conjunctively, the IL-2 mutein can be one in which methionine normally occurs in position 104 in the wild type or the native molecule is replaced by a neutral amino acid such as alanine.
Fortrinnsvis er IL2 et protein produsert av en mikroorganisme eller av en gjær som er transformert med human cDNA-sekvensen av IL-2 som koder et protein med en aminosyresekvens i det minste i det vesentlige identisk aminosyresekvensen til nativt human IL-2, inkludert disulfidbindingen av cysteinene i posisjonene 58 og 105, og har biologisk aktivitet som er felles med nativhuman IL-2. Vesentlig identitet mellom aminosyresekvenser betyr at sekvensene er identiske eller skiller seg fra hverandre med en eller flere aminosyreendrin-ger (utelatelser, tilføyelser, erstatninger) som ikke forårsaker noen negativ funksjonell ulikhet mellom det syntetiske protein og nativhuman IL-2. Eksempler på IL-proteiner med slike egenskaper er de som er beskrevet av Taniguchi et al., supra; Devos, supra; EP-PS 91.539 og 88.195, US-PS 4.518.584, supra. Allerhelst er IL-2 ser125, des-ala^ser^25H—2, des-ala^IL-2, des-alaialaiQ4lL-2 f eller des-alaial<a>io4se<r>125IL~2» der "des-ala^" antyder at N-terminalalanylresten i IL2 er utelatt. Preferably, IL2 is a protein produced by a microorganism or by a yeast transformed with the human cDNA sequence of IL-2 which encodes a protein with an amino acid sequence at least substantially identical to the amino acid sequence of native human IL-2, including the disulfide bond of the cysteines in positions 58 and 105, and has biological activity in common with native human IL-2. Substantial identity between amino acid sequences means that the sequences are identical or differ from each other by one or more amino acid changes (omissions, additions, substitutions) that do not cause any negative functional dissimilarity between the synthetic protein and native human IL-2. Examples of IL proteins with such properties are those described by Taniguchi et al., supra; Devos, supra; EP-PS 91,539 and 88,195, US-PS 4,518,584, supra. Most preferably, IL-2 is ser125, des-ala^ser^25H—2, des-ala^IL-2, des-alaialaiQ4lL-2 f or des-alaial<a>io4se<r>125IL~2" where "des- ala^" suggests that the N-terminal alanyl residue in IL2 is omitted.
Den nøyaktige kjemiske struktur for proteinene som her beskrives avhenger av et antall faktorer. Da ioniserbare amino- og karboksylgrupper er tilstede i molekylet, kan et spesielt protein oppnås som et surt eller basisk salt, eller i nøytral form. Alle slike preparater som bibeholder bioaktiviteten når de anbringes i egnede omgivelser Inkluderes under den her gitte definisjon av proteinet. Videre kan den primære aminosyresekvens for proteinet forbedres ved derivatisering ved bruk av sukkerdeler (glykosylering) eller ved andre supplementære molekyler som lipider, fosfat, acetylgrupper og lignende, mer generelt ved konjugering med sakkarider. Visse aspekter ved slik forbedring gjennomføres ved post-translasjonell behandling av den produserende vert; andre slike modifiseringer kan inføres In vitro. I ethvert tilfelle er slike modifikasjoner inkludert i definisjonen av protein sålenge bioaktiviteten for proteinet ikke ødelegges. Det er selvfølgelig forventet at slike modifikasjoner kvantitativt eller kvalitativt påvirker bioaktiviteten enten ved å forbedre eller ved å redusere proteinets aktivitet i de forskjellige analyser. The exact chemical structure of the proteins described here depends on a number of factors. Since ionizable amino and carboxyl groups are present in the molecule, a particular protein can be obtained as an acidic or basic salt, or in neutral form. All such preparations which retain their bioactivity when placed in suitable surroundings are included under the definition of the protein given here. Furthermore, the primary amino acid sequence of the protein can be improved by derivatization using sugar moieties (glycosylation) or by other supplementary molecules such as lipids, phosphate, acetyl groups and the like, more generally by conjugation with saccharides. Certain aspects of such enhancement are accomplished by post-translational processing of the producing host; other such modifications can be introduced in vitro. In any case, such modifications are included in the definition of protein as long as the bioactivity of the protein is not destroyed. It is of course expected that such modifications quantitatively or qualitatively affect the bioactivity either by improving or by reducing the protein's activity in the various analyses.
Ofte presipiterer hydrofobe rekombinante proteiner som IL-2 og IFN-p, fremstilt fra transformerte vertsceller inneholdende rekombinant DNA, inne i cellen i stedet for å være oppløselige i cellekulturmediet. Det intracellulært produ-serte protein må skilles fra cellulært debris og gjenvinnes fra cellen før det kan formuleres til et renset biologisk aktivt materiale. I en prosess for isolering av et slikt refraktilt materiale blir cellemembranet til den transformerte verts mikroorganisme brutt ned, mer enn 99 vekt-# salter fjernet fra disruptat, avsaltet dlsruptat redisrup-tert, et materiale, fortrinnsvis et sukker slik som sukrose, tilsatt til disruptatet for å danne en densitet- eller viskositetsgradient i væsken i disruptatet, og der refraktilt materiale skilles fra cellulært debris ved høyhastighets-sentrifugering, det vil si 10.000 til 40.000 g. Fortrinnsvis blir salter fjernet fra disruptatet ved diafiltrering eller sentrifugering, og sukrose tilsettes for å øke densiteten i væsken til 1,1 til 1,3 g/ml. Often, hydrophobic recombinant proteins such as IL-2 and IFN-β, produced from transformed host cells containing recombinant DNA, precipitate inside the cell rather than being soluble in the cell culture medium. The intracellularly produced protein must be separated from cellular debris and recovered from the cell before it can be formulated into a purified biologically active material. In a process for isolating such a refractile material, the cell membrane of the transformed host microorganism is broken down, more than 99% by weight of salts removed from the disruptate, desalted dlsruptate redisrupted, a material, preferably a sugar such as sucrose, added to the disruptate to form a density or viscosity gradient in the liquid in the disruptate, and where refractile material is separated from cellular debris by high-speed centrifugation, i.e. 10,000 to 40,000 g. Preferably, salts are removed from the disruptate by diafiltration or centrifugation, and sucrose is added to increase the density of the liquid to 1.1 to 1.3 g/ml.
Efter sentrifugeringstrinnet blir pelleten inneholdende refraktile stoffer oppløseliggjort med et denatureringsmiddel som natrium dodecylsulfat, den resulterende suspensjon sentrifugeres, og supernatanten inneholdende proteinet behandles for å isolere proteinet. Proteinet separeres fra supernatanten på egnet måte slik som reversfasehøytrykks-væskekromatografi, RP-HPLC, og/eller gelfiltreringskromato-grafi. Efter slik separering blir proteinet fortrinnsvis oksydert for å sikre fremstilling av høye utbytter av rekombinant protein i en konfigurasjon som mest ligner sin native motpart. En slik oksydasjon er beskrevet i US-PS 4.530.787. Oksydasjonen kan også utføres ved å omsette en vandig oppløsning inneholdende en oppløseliggjort form av proteinet ved en pH-verdi mellom 5,5 og 9 i nærvær av luft med minst en effektiv mengde av en oksydasjonspromoter inneholdende et Cu<+2> kation, som beskrevet i US-PS 4.572.798. Den foretrukne oksydasjonspromoter eller oksydasjonsmiddel er CuCl2 eller (o-fenantrolin)2 Cu<+2.> Efter oksydasjon kan proteinet eventuelt avsaltes og renses ytterligere ved RP-HPLC, fortynning/diafiltrering, S-200 gel filtreringskromato-grafi og ultrafiltreringsteknikker før modifisering med aktivert polymer som ytterligere beskrevet nedenfor. Polymer-modifiseringen kan imidlertid gjennomføres på ethvert trinn efter at det heterologe protein er isolert i tilstrekkelig ren form til å være biologisk aktivt for terapeutiske formål. Det punkt ved hvilken modifiseringen inntrer avhenger av den ultimate renhet av proteinet som er nødvendig for den endelige farmasøytiske formulering og bruk. After the centrifugation step, the pellet containing refractile substances is solubilized with a denaturant such as sodium dodecyl sulfate, the resulting suspension is centrifuged, and the supernatant containing the protein is treated to isolate the protein. The protein is separated from the supernatant by suitable means such as reverse phase high pressure liquid chromatography, RP-HPLC, and/or gel filtration chromatography. After such separation, the protein is preferably oxidized to ensure the production of high yields of recombinant protein in a configuration most similar to its native counterpart. Such oxidation is described in US-PS 4,530,787. The oxidation can also be carried out by reacting an aqueous solution containing a solubilized form of the protein at a pH value between 5.5 and 9 in the presence of air with at least an effective amount of an oxidation promoter containing a Cu<+2> cation, as described in US-PS 4,572,798. The preferred oxidation promoter or oxidizing agent is CuCl2 or (o-phenanthroline)2 Cu<+2.> After oxidation, the protein can optionally be desalted and further purified by RP-HPLC, dilution/diafiltration, S-200 gel filtration chromatography and ultrafiltration techniques before modification with activated polymer as further described below. However, the polymer modification can be carried out at any stage after the heterologous protein is isolated in sufficiently pure form to be biologically active for therapeutic purposes. The point at which the modification occurs depends on the ultimate purity of the protein required for the final pharmaceutical formulation and use.
Uttrykket "immunotoksin" som her benyttet for å beskrive den tredje klasse proteiner, henviser til et konjugat av et antistoff og en cytotoksisk del. Den cytotoksiske del av immunotoksinet inkluderer et cytotoksisk medikament eller et enzymatisk aktivt toksin av bakteriell eller planteopprin-nelse eller et enzymatisk aktivt fragment ("A-kjede") av et slikt toksin. Eksempler på enzymatisk aktive toksiner og fragmenter derav er difteri A-kjeden, ikke-bindende aktive fragmenter av difteritoksin, eksotoksin A kjede (fra Pseudomonas aeruginose), ricin A kjede, abrin A kjede, modekin A kjede, oc-sarkin, Aleurites fordii-proteiner, diantinproteiner, Phytolacca americana proteiner (PAPI, PAPII og PAP-S), momordica charantia inhibitor, kursin, krotin, saponaria officinalls inhibitor, gelonin, mitogellin, restriktosin, fenomysin og anomycin. Ricin A-kjede, ikke-bindende aktive fragmenter av difteritoksin, abrin A-kjede og PAPII er foretrukket. Mest foretrukket er ricin A-kjeden som modifiseres ved omsetning med polymeren. The term "immunotoxin" as used herein to describe the third class of proteins refers to a conjugate of an antibody and a cytotoxic moiety. The cytotoxic part of the immunotoxin includes a cytotoxic drug or an enzymatically active toxin of bacterial or plant origin or an enzymatically active fragment ("A chain") of such a toxin. Examples of enzymatically active toxins and fragments thereof are the diphtheria A chain, non-binding active fragments of diphtheria toxin, exotoxin A chain (from Pseudomonas aeruginose), ricin A chain, abrin A chain, modekin A chain, oc-sarkin, Aleurites fordii- proteins, diantin proteins, Phytolacca americana proteins (PAPI, PAPII and PAP-S), momordica charantia inhibitor, kursin, crotin, saponaria officinalls inhibitor, gelonin, mitogellin, restrictosin, phenomycin and anomycin. Ricin A chain, non-binding active fragments of diphtheria toxin, abrin A chain and PAPII are preferred. Most preferred is the ricin A chain which is modified by reaction with the polymer.
Antistoffene som benyttes i immunotoksinet er fortrinnsvis monoklonale antistoffer rettet mot en spesifikk patologisk tilstand som for eksempel kreft i form av bryst-, prostata-, kolon- eller ovariekreft, manom, myelom og så videre. The antibodies used in the immunotoxin are preferably monoclonal antibodies directed against a specific pathological condition such as cancer in the form of breast, prostate, colon or ovarian cancer, manoma, myeloma and so on.
Konjugater av antistoffet og den cytotoksiske del kan oppnås ved å benytte et antall bifunksjonelle proteinmodifiserende reagenser. Eksempler på slike er N-suksinimidyl-3-(2-pyridylditio)propionat (SPDP), iminotiolat (IT), bifunksjonelle derivater av imidoestere som disuksinimidylsubstrat, aldehyder som glutaraldehyd, bis-azidoforbindelser som (p-azidobenzoyl)heksandiamin, bis-diazoniumderivater som bis-(p-diazonium-benzoyl )-etylendiamin, diisocyanater som tolylen-2,6-diisocyanat og bis-aktiv fluorinforbindelser som 1,5-difluor-2,4-dinitrobenzen. Conjugates of the antibody and the cytotoxic moiety can be obtained using a number of bifunctional protein modifying reagents. Examples of such are N-succinimidyl-3-(2-pyridyldithio)propionate (SPDP), iminothiolate (IT), bifunctional derivatives of imidoesters such as disuccinimidyl substrate, aldehydes such as glutaraldehyde, bis-azido compounds such as (p-azidobenzoyl)hexanediamine, bis-diazonium derivatives such as bis-(p-diazonium-benzoyl)-ethylenediamine, diisocyanates such as tolylene-2,6-diisocyanate and bis-active fluorine compounds such as 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene.
Uttrykket "selektivt konjugert" som her benyttet for å passe til proteinene angitt som proteiner som er kovalent bundet via en eller flere aminosyrerester i proteinene, avhenger hovedsakelig av reaksjonsbetingelsene, den endelige bruk, molekylvekten for polymeren og det spesielt benyttede protein. Mens restene kan være en hvilken som helst reaktiv aminosyre på proteinet som ett eller to cysteiner eller N-terminalamlnosyregruppen, er fortrinnsvis den reaktive aminosyre lysin som er bundet til den reaktive gruppe av den aktiverte polymer gjennom sin frie c-aminogruppe, eller glutamin- eller aspartinsyre som er bundet til polymeren via en aminbinding. The term "selectively conjugated" as used herein to fit the proteins indicated as proteins that are covalently bound via one or more amino acid residues in the proteins depends mainly on the reaction conditions, the final use, the molecular weight of the polymer and the particular protein used. While the residues can be any reactive amino acid on the protein such as one or two cysteines or the N-terminal amino acid group, preferably the reactive amino acid is lysine which is bound to the reactive group of the activated polymer through its free c-amino group, or glutamine or aspartic acid which is bound to the polymer via an amine bond.
I en foretrukket utførelsesform er proteinet kovalent bundet via en eller to av aminosyrerestene i proteinet, fortrinnsvis lysiner, for maksimal biologisk aktivitet. I en annen foretrukket utførelsesform er proteinet kovalent bundet via ti av aminosyrerestene i proteinet, fortrinnsvis lysiner, der høyere substitusjoner generelt øker den sirkulatoriske levetid for proteinet. In a preferred embodiment, the protein is covalently linked via one or two of the amino acid residues in the protein, preferably lysines, for maximum biological activity. In another preferred embodiment, the protein is covalently bound via ten of the amino acid residues in the protein, preferably lysines, where higher substitutions generally increase the circulatory lifetime of the protein.
I henhold til oppfinnelsens fremgangsmåte blir de tre typer proteiner som er beskrevet ovenfor og som vanligvis er hydrofobe og vannuoppløselige, gjort oppløselige i et vandig bæremedium, fortrinnsvis ved en pH-verdi på 5-8, helst 6-8 og aller helst 6,5-7,8, uten bruk av oppløseliggjørende midler men ved å modifisere proteinene ved konjugering til en spesifisert polymer. Hvis proteinet omsettes via lysinrest-ene, er pH-verdien for reaksjonen fortrinnsvis mellom 7 og 9 og helst 8-9. Suksessen for en slik modifikasjon av disse proteiner kan ikke forutsies ut fra tidligere bruk av polymermodlfisering av vannoppløsellge enzymer og hormoner. According to the method of the invention, the three types of proteins described above, which are usually hydrophobic and water-insoluble, are made soluble in an aqueous carrier medium, preferably at a pH value of 5-8, preferably 6-8 and most preferably 6.5 -7,8, without the use of solubilizing agents but by modifying the proteins by conjugation to a specified polymer. If the protein is reacted via the lysine residues, the pH value for the reaction is preferably between 7 and 9 and preferably 8-9. The success of such a modification of these proteins cannot be predicted from the previous use of polymer modification of water-soluble enzymes and hormones.
Polymeren hvortil proteinet er festet er en homopolymer av polyetylenglykol (PEG) eller en polyoksyetylert polyol, forutsatt i alle tilfeller at polymeren er oppløselig I vann ved romtemperatur. Eksempler på polyoksyetylerte polyoler er for eksempel polyoksyetylert glycerol, polyoksyetylert sorbltol, polyoksyetylert glukose og lignende. The polymer to which the protein is attached is a homopolymer of polyethylene glycol (PEG) or a polyoxyethylated polyol, provided in all cases that the polymer is soluble in water at room temperature. Examples of polyoxyethylated polyols are, for example, polyoxyethylated glycerol, polyoxyethylated sorbitol, polyoxyethylated glucose and the like.
Glycerolskjelettet for polyeksoetylert glykol er det samme skjelett som naturlig opptrer for eksempel hos dyr og mennesker i mono-, di- og triglycerider. Derfor vil denne forgrening ikke nødvendigvis sees som et fremmedstoff i legemet. The glycerol skeleton for polyexoethylated glycol is the same skeleton that occurs naturally, for example, in animals and humans in mono-, di- and triglycerides. Therefore, this branching will not necessarily be seen as a foreign substance in the body.
Polymeren behøver ikke å ha noen spesiell molekylvekt, men det er foretrukket at molekylvekten er mellom 300 og 100.000 og aller helst mellom 350 og 40.000, f.eks. avhengig av det spesielle benyttede protein. The polymer need not have any particular molecular weight, but it is preferred that the molecular weight is between 300 and 100,000 and most preferably between 350 and 40,000, e.g. depending on the particular protein used.
Fortrinnsvis er PEG homopolymeren usubstituert, men den kan også være substituert i en ende med en alkylgruppe. Fortrinnsvis er alkylgruppen en Ci-4-alkylgruppe, og aller helst er den en metylgruppe. Det mest foretrukne er at polymeren er en usubstituert homopolymer av PEG, en monometylsubstituert homopolymer av PEG eller en polyoksyetylert glycerol, og har en molekylvekt fra 350 til 40.000. Preferably, the PEG homopolymer is unsubstituted, but it can also be substituted at one end with an alkyl group. Preferably, the alkyl group is a C 1-4 alkyl group, and most preferably it is a methyl group. The most preferred is that the polymer is an unsubstituted homopolymer of PEG, a monomethyl substituted homopolymer of PEG or a polyoxyethylated glycerol, and has a molecular weight of from 350 to 40,000.
Videre er proteinet konjugert via en terminal reaktiv gruppe på polymeren. Polymeren med den eller de reaktive grupper er her angitt som aktivert polymer. Den reaktive gruppe reagerer selektivt med frie amino- eller andre reaktive grupper på proteinet. Det vil imidlertid forståes at typen og mengde reaktiv gruppe som velges, såvel som typen benyttet polymer for å oppnå optimale resultater, vil avhenge av benyttet protein for å unngå at den reaktive gruppe reagerer med for mange spesielt aktive grupper på proteinet. Da dette ikke nødvendigvis er helt uunngåelig er det anbefalt at det generelt benyttes fra 0,1 til 1000 mol og fortrinnvis 2 til 200 mol aktivert polymer pr. mol protein, avhengig av proteinkonsentrasjonen. Spesielt for IL-2 er mengden aktivert polymer som benyttes fortrinnsvis ikke mer enn 50 mol pr. mol IL-2, og aller helst er verdien fra 2 til 20 mol pr. mol IL-2, avhengig av de spesifikke andeler som til slutt bestemmes, for eksempel er sluttverdien en balanse for å opprettholde optimal aktivitet med samme driftstid, hvis mulig halveringstiden for proteinet. Fortrinnsvis bibeholdes minst 50# av den biologiske aktivitet til proteinet og aller helst 100#. Furthermore, the protein is conjugated via a terminal reactive group on the polymer. The polymer with the reactive group(s) is referred to here as activated polymer. The reactive group reacts selectively with free amino or other reactive groups on the protein. However, it will be understood that the type and amount of reactive group chosen, as well as the type of polymer used to achieve optimal results, will depend on the protein used to avoid the reactive group reacting with too many particularly active groups on the protein. As this is not necessarily completely unavoidable, it is recommended that in general from 0.1 to 1000 mol and preferably 2 to 200 mol of activated polymer is used per mol of protein, depending on the protein concentration. Especially for IL-2, the amount of activated polymer used is preferably no more than 50 mol per mol IL-2, and most preferably the value is from 2 to 20 mol per mol IL-2, depending on the specific proportions that are finally determined, for example, the final value is a balance to maintain optimal activity with the same operating time, if possible the half-life of the protein. Preferably, at least 50# of the biological activity of the protein is retained and most preferably 100#.
Den kovalente modifiseringsreaksjon kan skje på en hvilken som helst egnet metode som generelt benyttes for reaktive biologisk aktive stoffer med inerte polymerer, spesielt ved pH 5-9, hvis de reaktive grupper på proteinet er lysingrup-per. Generelt Involverer prosessen fremstilling av en aktivert polymer (minst en terminal hydroksygruppe) og derefter omsetning av proteinet med den aktiverte polymer for å gi de to oppløseliggjørende proteiner egnet for formulering. The covalent modification reaction can take place by any suitable method that is generally used for reactive biologically active substances with inert polymers, especially at pH 5-9, if the reactive groups on the protein are lysine groups. In general, the process involves the preparation of an activated polymer (at least one terminal hydroxy group) and then reacting the protein with the activated polymer to provide the two solubilizing proteins suitable for formulation.
Den ovenfor angitte modifiserte reaksjon kan gjennomføres ved flere metoder som kan benytte ett eller flere trinn. The above-mentioned modified reaction can be carried out by several methods which can use one or more steps.
Eksempler på egnede modifiserende midler som kan benyttes for å fremstille den aktiverte polymer, er en en-trinnsreaksjon som inkluderer cyanusyreklorid (2,4,6-triklor-S-triazin) og cyanursyrefluorid. Examples of suitable modifying agents that can be used to prepare the activated polymer are a one-step reaction that includes cyanuric acid chloride (2,4,6-trichloro-S-triazine) and cyanuric acid fluoride.
I en foretrukket utførelsesform skjer modifiseringsreaksjonen i to trinn der polymeren først omsettes med et syreanhydrid slik som rav- eller glutarsyreanhydrid, for derved å danne en karboksylsyre, hvorefter karboksylsyren så omsettes med en forbindelse istand til å reagere med karboksylsyre for å danne en aktivert polymer med en reaktiv estergruppe som er istand til å reagere med proteinet. Eksempler på slike forbindelser er N-hydroksysuccinimid, 4-hydroksy-3-nitroben-zensulfonsyre og lignende, og fortrinnsvis N-hydroksysuccinimid eller 4-hydroksy-3-nitrobenzensulfonsyre. For eksempel kan monometylsubstituert PEG omsettes ved forhøyet temperatur, fortrinnsvis lOO-llCC i fire timer med glutarsyreanhydrid. Monometyl PEG-glutarsyren som således fremstilles omsettes så med N-hydroksysuccinimid i nærvær av et karbodi-imidreagens som dicykloheksyl- eller isopropylkarbodiimid for derved å gi den aktiverte polymer, metoksypolyetylenglykol-N-succinimidylglutarat, som kan omsettes med proteinet. Denne metode er beskrevet i detalj av Abuchowski et al., "Cancer Biochem. Biophys.", 7, 175-186 (1984). I et annet eksempel blir monometylsubstituert PEG omsatt med glutarsyreanhydrid fulgt av omsetning med 4-hydroksy-3-nitrobenzensulfonsyre (HNSA) I nærvær av dicykloheksylkarbodiimid for derved å gi den aktiverte polymer. (HNSA) er beskrevet i Bhatnagar et al., "Peptides: Synthesis-Structure-Function, Proceedings of the Seventh American Peptide Symposium", Rich, et al. (eds.) In a preferred embodiment, the modification reaction takes place in two steps where the polymer is first reacted with an acid anhydride such as succinic or glutaric anhydride, thereby forming a carboxylic acid, after which the carboxylic acid is then reacted with a compound capable of reacting with carboxylic acid to form an activated polymer with a reactive ester group capable of reacting with the protein. Examples of such compounds are N-hydroxysuccinimide, 4-hydroxy-3-nitrobenzenesulphonic acid and the like, and preferably N-hydroxysuccinimide or 4-hydroxy-3-nitrobenzenesulphonic acid. For example, monomethyl substituted PEG can be reacted at an elevated temperature, preferably 100-110°C for four hours with glutaric anhydride. The monomethyl PEG-glutaric acid thus produced is then reacted with N-hydroxysuccinimide in the presence of a carbodiimide reagent such as dicyclohexyl or isopropyl carbodiimide to thereby give the activated polymer, methoxypolyethylene glycol-N-succinimidyl glutarate, which can be reacted with the protein. This method is described in detail by Abuchowski et al., "Cancer Biochem. Biophys.", 7, 175-186 (1984). In another example, monomethyl substituted PEG is reacted with glutaric anhydride followed by reaction with 4-hydroxy-3-nitrobenzenesulfonic acid (HNSA) in the presence of dicyclohexylcarbodiimide to thereby give the activated polymer. (HNSA) is described in Bhatnagar et al., "Peptides: Synthesis-Structure-Function, Proceedings of the Seventh American Peptide Symposium", Rich, et al. (ed.)
(Pierce Chemical Co., Rockford IL, 1981), s. 97-100 og i NItecki et al., "HIgh-Technology Route to Virus Vaccines" (Pierce Chemical Co., Rockford IL, 1981), pp. 97-100 and in NItecki et al., "HIgh-Technology Route to Virus Vaccines"
(American Society for Microbiology: 1986) kalt "Novel Agent for Coupling Synthetic Peptides to Carriers and Its Application". (American Society for Microbiology: 1986) called "Novel Agent for Coupling Synthetic Peptides to Carriers and Its Application".
Da esterbindinger er kjemisk og fysiologisk mindre stabile enn amidbindinger, kan det være foretrukket å benytte kjemiske transformasjoner i konjugeringsreaksjonen som gir karboksylsyrer eller -amider uten samtidig dannelse av estere. As ester bonds are chemically and physiologically less stable than amide bonds, it may be preferred to use chemical transformations in the conjugation reaction which give carboxylic acids or amides without the simultaneous formation of esters.
Proteinene som modifiseres på denne måte formuleres så i en ikke-toksisk, inert farmasøytisk akseptabelt vandig bærer, The proteins modified in this way are then formulated in a non-toxic, inert pharmaceutically acceptable aqueous carrier,
fortrinnsvis ved en pH fra 3 til 8, og helst 6 til 8. For in vitro anvendelser slik som for immunotoksiner benyttet for diagnostiske formål er administreringsmåten og -formuler- preferably at a pH from 3 to 8, and preferably 6 to 8. For in vitro applications such as for immunotoxins used for diagnostic purposes, the administration method and -formulas-
ingen ikke vesentlig. Vandige formuleringer som er kompatible med kultur- eller perfusjonsmediet vil generelt benyttes. Ved anvendelse i in vivo-terapi vil det sterile produkt bestå av en blanding av protein oppløst i en vandig buffer i en mengde som gir en farmasøytisk akseptabel pH-verdi når blandingen rekonstitueres. En vannoppløselig bærer slik som manitol, kan eventuelt tilsettes til mediet. Den vanligvis formulerte umodifiserte IL-2 er stabil i minst seks måneder ved 4"C. none not significant. Aqueous formulations compatible with the culture or perfusion medium will generally be used. When used in in vivo therapy, the sterile product will consist of a mixture of protein dissolved in an aqueous buffer in an amount which gives a pharmaceutically acceptable pH value when the mixture is reconstituted. A water-soluble carrier such as mannitol can optionally be added to the medium. The commonly formulated unmodified IL-2 is stable for at least six months at 4°C.
Doseringsnivået for protein i formuleringen vil avhenge av in vivo effektivitetsdata oppnådd efter preklinisk prøving og vil hovedsakelig avhenge av proteinet som benyttes og den endelige bruk. The dosage level of protein in the formulation will depend on in vivo efficacy data obtained after preclinical testing and will depend mainly on the protein used and the end use.
Hvis formuleringen lyofillseres, kan den lyofiliserte blanding rekonstitueres ved injisering i ampullen en konven-sjonell parenteral vandig injeksjon som for eksempel destil-lert vann. If the formulation is lyophilized, the lyophilized mixture can be reconstituted by injecting into the ampoule a conventional parenteral aqueous injection such as distilled water.
Den rekonstituerte formulering fremstilt som beskrevet ovenfor er egnet for parenteral administrering til mennesker eller andre pattedyr i terapeutisk effektive mengder (det vil si mengder som eliminerer eller reduserer pasientens patolog-iske tilstand for å gi terapi, idet typen terapi er avhengig av typen protein. For eksempel er IL-2 terapi hensiktsmessig for et antall immunomodulatorlske indikasjoner slik som T-cellemutagenese, induksjon av cytotoksiske T-celler, økning av naturlig drepecelleaktivitet, induksjon av IFN-nr, opprettelse eller forbedring av cellulær immunitet (for eksempel behandling av immundefekte tilstander), og forbedring av cellemediert antitumoraktivitet. The reconstituted formulation prepared as described above is suitable for parenteral administration to humans or other mammals in therapeutically effective amounts (that is, amounts that eliminate or reduce the patient's pathological condition to provide therapy, the type of therapy being dependent on the type of protein. For for example, IL-2 therapy is appropriate for a number of immunomodulatory indications such as T-cell mutagenesis, induction of cytotoxic T-cells, increase of natural killer cell activity, induction of IFN-nr, establishment or improvement of cellular immunity (for example treatment of immunodeficient conditions) , and enhancement of cell-mediated antitumor activity.
I et alternativt direkteadministrering av IL2 kan denne administreres i en adoptiv immunoterapimetode sammen med isolerte lymfokinaktiverte lymfocyter, i en farmasøytisk akseptabel bærer der lymfocytene er reaktive mot tumor inngitt med IL-2 mot mennesker som lider av tumoren. Denne metoden er beskrevet av S. Rosenberg et al., "New England Journal of Medlcine" (1985), 313:1485-1492. In an alternative direct administration of IL2, this can be administered in an adoptive immunotherapy method together with isolated lymphokine-activated lymphocytes, in a pharmaceutically acceptable carrier where the lymphocytes are reactive against tumor administered with IL-2 to humans suffering from the tumor. This method is described by S. Rosenberg et al., "New England Journal of Medicine" (1985), 313:1485-1492.
IFN-P-terapi er egnet for antikreft-, antiviral- og anti-psoreaslsbehandllng. Spesifikke cancere mot hvilke IFN-p har vist en viss effektivitet, omfatter lymfom-, myelom-, hår celleleukemi og visse virale sykdommer inkludert venerale vorter og rinoviruser. IFN-P therapy is suitable for anti-cancer, antiviral and anti-psoriasis treatment. Specific cancers against which IFN-β has shown some effectiveness include lymphoma, myeloma, hairy cell leukemia and certain viral diseases including venereal warts and rhinoviruses.
Immunotoksinterapi er hensiktsmessig for sykdommer mot hvilke det tilsiktede, antistoff er effektiv, vanligvis kreft. Spesielt er immunotoksiner målrettet for silke krefttyper som brystkreft. Immunotoxin therapy is appropriate for diseases against which the intended antibody is effective, usually cancer. In particular, immunotoxins are targeted for silk cancer types such as breast cancer.
Dosering og doseringsområde for immunotoksinet vil avhenge for eksempel av medikamentets farmakokinetika, arten kreft (primær eller metastatisk) og dens populasjon, type og lengde av polymer, det spesielle immunotoksins karakteristika, for eksempel den terapeutiske indeks, videre pasienten og pasientens historie. Dosen og doseringsområdet for IL-2 og IFN-P vil på samme måte for eksempel avhenge av medikamentets farmakokinetika, arten av sykdom, de forskjellige karakteristika for IL-2 eller IFN-p, pasienten og pasientens historie. For eksempel er forskjellige modifiserte IL-2-proteiner forventet å ha forskjellige farmakokinetiske og terapeutiske egenskaper som er fordelaktige for forskjellige administre-ringsveier. Et lengevlrkende medikament behøver kun å administreres hver tredje til fjerde dag, hver uke eller en gang annenhver uke. Klareringsgraden kan varieres for å gi ultlmatfleksibilltet for tilpasning til det spesielle behov en pasient har ved å endre for eksempel typen polymer og størrelsen av den bundne polymer. Dosage and dosage range for the immunotoxin will depend, for example, on the drug's pharmacokinetics, the type of cancer (primary or metastatic) and its population, type and length of polymer, the particular immunotoxin's characteristics, for example the therapeutic index, further the patient and the patient's history. The dose and dosage range for IL-2 and IFN-β will similarly depend, for example, on the pharmacokinetics of the drug, the nature of the disease, the different characteristics of IL-2 or IFN-β, the patient and the patient's history. For example, different modified IL-2 proteins are expected to have different pharmacokinetic and therapeutic properties that are advantageous for different routes of administration. A long-acting drug only needs to be administered every three to four days, every week or once every two weeks. The degree of clarification can be varied to give the ultimate flexibility for adaptation to the particular needs of a patient by changing, for example, the type of polymer and the size of the bound polymer.
I de følgende eksempler som viser oppfinnelsen er alle deler og prosentandeler på vektbasis hvis ikke annet er sagt, og videre er alle temperaturer angitt i °C. In the following examples showing the invention, all parts and percentages are by weight unless otherwise stated, and further all temperatures are given in °C.
EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1
Fremstilling av PEGylatert interleukin-2 (IL-2) Preparation of PEGylated interleukin-2 (IL-2)
A. Fremstilling av PEG-ester. A. Preparation of PEG ester.
En lineær, monometylsubstituert ester av PEG med molekylvekt 5000 kan oppnås ved først å omsette kommersielt tilgjengelig monometyl PEG-5000 med glutarsyreanhydrid ved 100 til 110°C i fire timer ved en metode tilsvarende den til Abuchowski et al., "Cancer Biochem. Biophys.", 7, 175-186 (1984). Det resulterende PEG-glutarat omsettes med N-hydroksysukslnimid i nærvær av dicykloheksylkarbodiimid, som beskrevet av Abuchowski et al., supra, på side 176. Det resulterende produkt er metoksypolyetylenglykol N-suksinimidylglutar, herefter kalt PEG<*>. A linear, monomethyl substituted ester of PEG with a molecular weight of 5000 can be obtained by first reacting commercially available monomethyl PEG-5000 with glutaric anhydride at 100 to 110°C for four hours by a method similar to that of Abuchowski et al., "Cancer Biochem. Biophys. ", 7, 175-186 (1984). The resulting PEG glutarate is reacted with N-hydroxysuccinimide in the presence of dicyclohexylcarbodiimide, as described by Abuchowski et al., supra, on page 176. The resulting product is methoxypolyethylene glycol N-succinimidyl glutar, hereinafter referred to as PEG<*>.
På tilsvarende måte ble ravsyreanhydrid omsatt med monometyl PEG-5000 og det resulterende PEG-succinat omsatt med en hydroksysuccimid. Det resulterende produkt er metoksypolyetylenglykol N-succlnimidylsuccinat. In a similar manner, succinic anhydride was reacted with monomethyl PEG-5000 and the resulting PEG succinate was reacted with a hydroxysuccimide. The resulting product is methoxy polyethylene glycol N-succinimidyl succinate.
I et alternativt trinn og ved en tilsvarende metode blir en PEG karboksyl syreester HNSA fremstilt ved bruk av HNSA i stedet for en hydroksysuccinimid. Denne esterfremstilling er beskrevet av Bhatnagar et al., supra og Nitecki et al., supra. PEG karboksylsyreesteret HNSA kan benyttes som det aktiverte PEG ved de prosedyrer som er beskrevet her og i de følgende eksempler. In an alternative step and by a corresponding method, a PEG carboxylic acid ester HNSA is prepared using HNSA instead of a hydroxysuccinimide. This ester preparation is described by Bhatnagar et al., supra and Nitecki et al., supra. The PEG carboxylic acid ester HNSA can be used as the activated PEG by the procedures described here and in the following examples.
B. Konjugering av PEG<*> til IL-2. B. Conjugation of PEG<*> to IL-2.
RP-HPLC-renset rekombinant des-alanyl, ser^25 IL-2 (der cystein i posisjon 125 er erstattet med serin og N-terminal-alanylresten er utelatt), fremstilt som beskrevet i US-PS 4.518.584 og 4.530.787, supra. eller det post-diafUtrerte des-ala^, ser^gs IL-2 fra fremstillingsprosessen som beskrevet ovenfor, ble benyttet for dette eksempel. RP-HPLC-purified recombinant des-alanyl, ser^25 IL-2 (where cysteine at position 125 is replaced by serine and the N-terminal alanyl residue is omitted), prepared as described in US-PS 4,518,584 and 4,530,787 , supra. or the post-diaphrated des-ala^, ser^gs IL-2 from the manufacturing process as described above, was used for this example.
Til 0,5 mg av dette rensede IL-2 i 1,0 ml buffer (natriumborat, pH 9; 0,1* SDS) ble det satt nyfremstilt vandig PEG<*> i molare forhold på 0, 2,5, 5, 10, 20, 50 og 100 mol PEG<*> pr. mol IL-2. Efter grundig blanding ble oppløsningen omrørt ved romtemperatur, ca 23°C, i 30 minutter. Hver reaksjonsblanding ble ført på en Sephadex G-25 kolonne av typen Pharmacia, for å separere IL-2 og PEG-IL-2 fra lave molekylsvektsarter. Sephadex G-25-kolonnen ble kjørt 1 10 mM Na borat pH 9 som ikke inneholdt SDS og den tjente også til å fjerne mesteparten av SDS fra proteinet. Mesteparten av ikke-modifisert IL-2 og SDS ble alternativt fjernet ved å tilsette reaksjonsblandingen til en blandet sjIktioneretarderlngsharpiks (Bio-Rad AG11A8). Nivået for rest-SDS i de PEGylerte IL-2-prøver, målt ved en akridinorange prøve som beskrevet av R. Sokoloff og R. Frigon, "Anal. Biochem.", 118, 138-141 (1981), var 3-7 jig SDS pr. mg protein. To 0.5 mg of this purified IL-2 in 1.0 ml of buffer (sodium borate, pH 9; 0.1* SDS) was added freshly prepared aqueous PEG<*> in molar ratios of 0, 2.5, 5, 10, 20, 50 and 100 mol PEG<*> per moles of IL-2. After thorough mixing, the solution was stirred at room temperature, approximately 23°C, for 30 minutes. Each reaction mixture was run on a Pharmacia Sephadex G-25 column to separate IL-2 and PEG-IL-2 from low molecular weight species. The Sephadex G-25 column was run in 1 10 mM Na borate pH 9 which did not contain SDS and it also served to remove most of the SDS from the protein. Alternatively, most of the unmodified IL-2 and SDS were removed by adding the reaction mixture to a mixed cation retarder resin (Bio-Rad AG11A8). The level of residual SDS in the PEGylated IL-2 samples, as measured by an acridine orange test as described by R. Sokoloff and R. Frigon, "Anal. Biochem.", 118, 138-141 (1981), was 3-7 I SDS per mg of protein.
C. Rensing av modifisert IL-2. C. Purification of modified IL-2.
Ved bruk av hydrofob byttekromatografi (Bio-Rad; Biogelfenyl-5-PW), ble det oppnådd renset PEGylert IL-2. En lineær gradient med redusert salt (oppløsningsmiddel A er 1,7 M(NH4)2S04 i 50 mM Na fosfat pH 7; 100-0* A i 15 min. ga god separering av PEGylert IL2 og ikke-modifisert IL-2. Tilsetning av 10* etanol til oppløsningsmiddel B og å opprettholde kolonnen i et isbad forøket sterkt gjenvinningen og oppløs-ningen av PEGylert IL-2. Faste mengder av fraksjonene ble analysert på IL-2 bioaktlvitet (celleproliflrering) ved de metoder som generelt er beskrevet av Gillis, S. , et al. "J. Immunol.", 120, 2027-2032 (1978). Using hydrophobic exchange chromatography (Bio-Rad; Biogelphenyl-5-PW), purified PEGylated IL-2 was obtained. A linear reduced salt gradient (solvent A is 1.7 M(NH4)2SO4 in 50 mM Na phosphate pH 7; 100-0* A for 15 min gave good separation of PEGylated IL2 and unmodified IL-2. Addn. of 10% ethanol to solvent B and maintaining the column in an ice bath greatly increased the recovery and dissolution of PEGylated IL-2 Fixed amounts of the fractions were assayed for IL-2 bioactivity (cell proliferation) by the methods generally described by Gillis , S., et al., "J. Immunol.", 120, 2027-2032 (1978).
EKSEMPEL II EXAMPLE II
Karakterisering av PEGylert IL-2. Characterization of PEGylated IL-2.
Å. Størrelseskarakterisering av modifiserte IL2-produkter fra Å. Size characterization of modified IL2 products from
fra reaksjoner med varierende PEG<*>: IL-2 forhold. from reactions with varying PEG<*>: IL-2 ratios.
SDS-PAGE (14* av produktene fra reaksjonene beskrevet i eksempel IA, inneholdende 0, 10, 20, 50 eller 100 mol PEG* pr. mol IL-2 indikerte en økende grad av modifisering med økende molforhold PEG<*>: IL-2. Densitometersveip av forskjellige gelspor ble oppnådd ved anvendelse av Shimadzu Dual Wavelength Scanner (CS-930) som vist i figur 1. 10 PEG<*>/IL-2 og 20 PEG<*>/IL-2 prøvene viste en diskret art med en tilsynelatende molekylmasse på ca. 25 kd i tillegg til små mengder ikke-modifisert IL-2. Ved 50 PEG<*>/IL-2 og 100 PEG<*>/IL-2 var det en uklarhet i høymolekylvektsområdet, noe som er karak-teristisk for ekstensive PEGylerte proteiner, og det var intet ikke-modifisert IL-2. SDS-PAGE (14* of the products from the reactions described in Example IA, containing 0, 10, 20, 50 or 100 mol PEG* per mol IL-2 indicated an increasing degree of modification with increasing molar ratio PEG<*>: IL- 2. Densitometer sweeps of different gel tracks were obtained using the Shimadzu Dual Wavelength Scanner (CS-930) as shown in Figure 1. The 10 PEG<*>/IL-2 and 20 PEG<*>/IL-2 samples showed a discrete species with an apparent molecular mass of about 25 kd in addition to small amounts of unmodified IL-2 At 50 PEG<*>/IL-2 and 100 PEG<*>/IL-2 there was a blur in the high molecular weight region, which is characteristic of extensively PEGylated proteins, and there was no unmodified IL-2.
Størrelseseksklusjon av PEG-IL-2-oppløsninger på en TSK-250 kolonne (Bio-Rad; 25 x 0,4 cm i PBS) ga ytterligere bevis på økende modifikasjon med økende forhold PEG<*>: IL-2. Size exclusion of PEG-IL-2 solutions on a TSK-250 column (Bio-Rad; 25 x 0.4 cm in PBS) provided further evidence of increasing modification with increasing ratios of PEG<*>:IL-2.
B. Bioaktivitet av PEGylert IL-2 som funksjon av B. Bioactivity of PEGylated IL-2 as a function of
modifiseringsgraden. the degree of modification.
Fraksjoner av de tidligere nevnte biogelfenylkolonneeluater i IL-2-PEGyleringsreaksjonene inneholdende 0, 2,5, 5, 10, 20, 50 eller 100 mol PEG<*> per mol IL-2 ble analysert ved den IL-2 celleprofileringsbioanalyse som er beskrevet i I.C. Resultatene er økende i tabell I. Efterhvert som flere aminogrupper ble modifisert ble IL-2 økende langsomt Inaktivert. I reaksjoner gjennomført ved et molforhold på 100 PEG<*>/IL-2, ble den spesifikke aktivitet for det modifiserte IL-2-produkt signifikant redusert til kun 10* av det ikke-modifiserte IL-2. C. Oppløselighet av PEGylert IL-2 sammenlignet med Ikke-modifisert IL-2. Fractions of the aforementioned biogel phenyl column eluates in the IL-2 PEGylation reactions containing 0, 2.5, 5, 10, 20, 50 or 100 mol PEG<*> per mol IL-2 were analyzed by the IL-2 cell profiling bioassay described in I.C. The results are increasing in Table I. As more amino groups were modified, IL-2 was increasingly slowly inactivated. In reactions conducted at a molar ratio of 100 PEG<*>/IL-2, the specific activity of the modified IL-2 product was significantly reduced to only 10* of the unmodified IL-2. C. Solubility of PEGylated IL-2 compared to Unmodified IL-2.
Efter modifiseringsreaksjonen og efterfølgende Sephadex G-25 kromatografi som resulterte i SDS-fjerning, ble pH-verdien til PEGylert IL-2 redusert til 6,5-7. Det ikke-modifiserte IL-2 i lav-SDS falt ut ved pH 5-7. Det modifiserte IL-2 fra reaksjonen gjennomført ved lavmolarforhold i forhold til mengdene PEG<*>/IL-2 i tabell I hadde en viss turbiditet på grunn av ikke-modifisert IL-2 som derefter kan fjernes ved AGllA8-harpiks eller biogelfenyl (HPLC) kromatografi. Oppløsningen av modifisert IL-2 fra høyere molforhold av PEG<*>/IL-2 forble klare i en viss tid. De pH-justerte oppløs-ninger ble ultrasentrifugert (50.000 omdr. pr. minutt SW60 rotor, 12 timer ved 5°C). Supernatantene ble fjernet og lagret. Analyse av like mengder av både rester og supernatan-ter ved SDS-PAGE viste at restene var ikke-modifisert IL-2 mens supernatantene inneholdt PEGylert IL-2. Denne dramatiske forskjell i oppløselighet mellom PEGylert og ikke-modifisert IL-2 når det gjelder vandig medium ved nøytral pE-verdi 1 fravær av SDS eller andre denaturanter, er vist ved absor-banssveipene (Eewlett-Packard 8450A Spectrophotometer) i figur 2. Det ikke-modifiserte IL-2 ved pH 7 presipiterer ut av oppløsningen slik det vises ved et tap av det karakter-istiske spektrum. After the modification reaction and subsequent Sephadex G-25 chromatography resulting in SDS removal, the pH of PEGylated IL-2 was reduced to 6.5-7. The unmodified IL-2 in low-SDS precipitated at pH 5-7. The modified IL-2 from the reaction carried out at low molar ratios relative to the amounts of PEG<*>/IL-2 in Table I had some turbidity due to unmodified IL-2 which can then be removed by AGllA8 resin or biogel phenyl (HPLC ) chromatography. The dissolution of modified IL-2 from higher molar ratios of PEG<*>/IL-2 remained clear for some time. The pH-adjusted solutions were ultracentrifuged (50,000 revolutions per minute SW60 rotor, 12 hours at 5°C). The supernatants were removed and stored. Analysis of equal amounts of both residues and supernatants by SDS-PAGE showed that the residues were unmodified IL-2 while the supernatants contained PEGylated IL-2. This dramatic difference in solubility between PEGylated and unmodified IL-2 in aqueous media at neutral pE 1 in the absence of SDS or other denaturants is shown by the absorbance sweeps (Eewlett-Packard 8450A Spectrophotometer) in Figure 2. It unmodified IL-2 at pH 7 precipitates out of solution as shown by a loss of the characteristic spectrum.
Renset PEGylert IL-2 (efter HPLC-fenyl-kolonnen) var helt oppløselig ved pH 7 i vandig buffer uten detergenser eller denaturanter. Det rensede PEGylerte IL-2 forble i oppløsning og bibeholdt sin bioaktivitet i løpet av den tid de ble prøvet (minst fem måneder). Det PEGylerte IL2 som var oppløselig ved nøytral pH-verdi uten SDS hadde de følgende spesifikke aktiviteter sammenlignet med ikke-modifisert IL-2 i nærvær av 0,1* SDS: Purified PEGylated IL-2 (after the HPLC-phenyl column) was completely soluble at pH 7 in aqueous buffer without detergents or denaturants. The purified PEGylated IL-2 remained in solution and retained its bioactivity during the time they were tested (at least five months). The PEGylated IL-2 soluble at neutral pH without SDS had the following specific activities compared to unmodified IL-2 in the presence of 0.1* SDS:
NK (naturlig dreper; beskrevet i US-PS 4.518.584) og LAK (lymfokinaktivert dreper; beskrevet i Grimm et al., "J.Exp. Med.", 155:1823-41 (1982) aktiviteter på 10 PEG<*>/IL-2 og 20 PEG<*>/IL-2 var identiske med de for Ikke-modifisert IL-2. Tilsetning av fritt PEG (4K dalton) i et 20 gangers molart overskudd i forhold til ikke-modifisert IL-2 påvirket ikke NK- eller LAK-aktivitetene. D. Stabiliteten til PEGylert IL-2 som en funksjon av pH-verdien. NK (natural killer; described in US-PS 4,518,584) and LAK (lymphokine-activated killer; described in Grimm et al., "J.Exp. Med.", 155:1823-41 (1982) activities of 10 PEG<* >/IL-2 and 20 PEG<*>/IL-2 were identical to those of Unmodified IL-2 Addition of free PEG (4K daltons) in a 20-fold molar excess over unmodified IL-2 did not affect NK or LAK activities D. Stability of PEGylated IL-2 as a function of pH.
PEGylert IL-2 fra en modifiseringsreaksjon ved bruk av 50 mol PEG<*> pr. mol IL-2 ble inkubert ved forskjellige pH-verdier ved romtemperatur i tre timer og så analysert ved 14* SDS-PAGE for hydrolyse av den amidbundne PEG fra IL-2 polypeptidet. PEGylert IL-2 ble tre-ganger fortynnet i 10* acetoni-tril inneholdende 0,1* trifluoreddiksyre ved pH 2,5, og også inkubert ved pH 7,5, 10 og 11. Alkaliske pH-verdier ble oppnådd ved tilsetning av NaOH til natriumboratbuffer ved pH 9. Ingen tegn på hydrolyse ble oppnådd under pH 11 under disse betingelser. Imidlertid var ved pH 11 det PEGylerte IL-2 ømfindtlig overfor hydrolyse. Den observasjon at PEGylert IL-2 er stabilt ved pH 2,5 i tre timer ved romtemperatur, altså 20-23'C, er spesielt nyttig i lys av US-PS., 4.569.790 som beskriver en fremgangsmåte for å gjenvinne IL-2 som involverer et SP-HPLC-trinn gjennomført under tilsvarende betingelser. PEGylated IL-2 from a modification reaction using 50 mol PEG<*> per mol IL-2 was incubated at different pH values at room temperature for three hours and then analyzed by 14* SDS-PAGE for hydrolysis of the amide-linked PEG from the IL-2 polypeptide. PEGylated IL-2 was threefold diluted in 10* acetonitrile containing 0.1* trifluoroacetic acid at pH 2.5, and also incubated at pH 7.5, 10 and 11. Alkaline pH values were obtained by addition of NaOH to sodium borate buffer at pH 9. No evidence of hydrolysis was obtained below pH 11 under these conditions. However, at pH 11 the PEGylated IL-2 was susceptible to hydrolysis. The observation that PEGylated IL-2 is stable at pH 2.5 for three hours at room temperature, i.e. 20-23°C, is particularly useful in light of US-PS., 4,569,790 which describes a method for recovering IL- 2 involving an SP-HPLC step carried out under similar conditions.
E, Farmakokinetika for PEGylert IL-2 sammenlignet med Ikke-modifisert IL-2 I mus. E, Pharmacokinetics of PEGylated IL-2 compared to Unmodified IL-2 in mice.
1. Intravenøs administrering. 1. Intravenous administration.
Farmakokinetiske data av ikke-modifisert IL-2 og to preparater av PEGylert IL-2 ble oppnådd efter intravenøs administrering av 12,5 >jg protein i D5W (5* dekstrose i vann) i hver mus i tilsammen 36 mus. Prøver benyttet for injeksjon, 100 pl bolus, er identifisert nedenfor og hadde følgende aktiviteter. Pharmacokinetic data of unmodified IL-2 and two preparations of PEGylated IL-2 were obtained after intravenous administration of 12.5 µg protein in D5W (5* dextrose in water) in each mouse in a total of 36 mice. Samples used for injection, 100 µl bolus, are identified below and had the following activities.
Prøve A ble gjort fri for aggregert materiale ved injeksjon i D5W inneholdende 0,1* SDS sluttkonsentrasjon. De PEGylerte IL-2-prøver, B og C, inneholdt intet SDS fordi de er helt oppløselige uten aggregering under vanlige vandige betingelser . Sample A was made free of aggregated material by injection into D5W containing 0.1* SDS final concentration. The PEGylated IL-2 samples, B and C, contained no SDS because they are completely soluble without aggregation under normal aqueous conditions.
Hver mus fra tre grupper på tolv Balb/C-hunnmus ble Injisert med en av de tre prøver i halevenen og alle ble tappet retroorbltalt ved 1,5 minutter. På forskjellige senere tidsrom efter injeksjon ble 100 pl blodprøver fjernet retroorbitalt til heparinjlserte kaplllærrøre. Plasma ble fremstilt umiddelbart ved sentrifugering i 1 minutt, og en fast mengde ble fortynnet til analysemedium for bioanalyse som beskrevet under I-C. Figur 3 viser farmakokinetika for ikke-modifisert IL-2 og to preparater av PEGylerte IL-prøver. Halveringstidene for den opprinnelige fortynning av IL-2 fra figur 3 (ved 50* bioaktivitet) er som følger: Each mouse from three groups of twelve female Balb/C mice was injected with one of the three samples in the tail vein and all were bled retroorbally at 1.5 minutes. At various later times after injection, 100 µl blood samples were removed retroorbitally into heparinized capillary tubes. Plasma was prepared immediately by centrifugation for 1 minute, and a fixed amount was diluted into assay medium for bioassay as described under I-C. Figure 3 shows the pharmacokinetics of unmodified IL-2 and two preparations of PEGylated IL samples. The half-lives for the original dilution of IL-2 from Figure 3 (at 50* bioactivity) are as follows:
Således resulterer PEGylering av IL-2 1 en femgangers økning av sirkuleringshalveringstiden i mus ved bruk av 10 PEG<*>/IL-2, som målt ved celleprollfererlngsanalyse, og mer spesielt en 17-gangers økning av sirkuleringshalveringstiden ved bruk av 50 PEG<*->IL-2. Thus, PEGylation of IL-2 1 results in a fivefold increase in circulating half-life in mice using 10 PEG<*>/IL-2, as measured by cell proliferation assay, and more specifically a 17-fold increase in circulating half-life using 50 PEG<* ->IL-2.
Når Ikke-modifisert IL-2, PEGylert IL-2 (fra 10 mol PEG<*>/mol IL-2 reaksjon) og PEGylert IL-2 (fra 50 mol PEG<*>/mol IL-2 reaksjonsblanding) ble injesert intravenøst i 12 mus pr. hver type IL-2, er prosentvis gjenvinning av bioaktiviteten av total injiserte enheter av IL-2 efter 1,5 minutter som antydet nedenfor: When Unmodified IL-2, PEGylated IL-2 (from 10 mol PEG<*>/mol IL-2 reaction) and PEGylated IL-2 (from 50 mol PEG<*>/mol IL-2 reaction mixture) were injected intravenously in 12 mice per each type of IL-2, is the percentage recovery of the bioactivity of total injected units of IL-2 after 1.5 minutes as indicated below:
Disse resultater viser en dramatisk økning i prosentvis gjenvinning av IL-2 bioaktiviteten med modifiseringsgraden av PEG<*> med 100* gjenvinning som inntrer på modifikasjonsnivået 50 mol PEG<*> pr. mol IL-2. These results show a dramatic increase in percent recovery of the IL-2 bioactivity with the degree of modification of PEG<*> with 100* recovery occurring at the modification level of 50 mol PEG<*> per moles of IL-2.
2. Subkutan administrering. 2. Subcutaneous administration.
Farmakokinetiske data av ikke-modifisert og PEGylert IL-2 ble oppnådd efter subkutan administrering i 48 mus ved 12,5 pg protein i sterilt vann. Prøver benyttet for skapularsubkutan-injekson (singel 100 pl bolus) 1 mus inkludert ikke-modifisert IL-2, PEGylert IL-2 (fra 20 mol PEG1*/mol IL-2 reaksjonsblandinger) og PEGylert IL-2 (fra 50 mol PEG<*>/mol IL-2 reaksjonsblandinger). Alle tre prøver skjedde ved 0,125 mg/ml. Den ikke-modifiserte IL-2-prøve inneholdt 0,1* SDS på grunn av uoppløsellgheten i vandig oppløsning ved nøytral pH-verdi. Pharmacokinetic data of unmodified and PEGylated IL-2 were obtained after subcutaneous administration in 48 mice at 12.5 pg protein in sterile water. Samples used for scapular subcutaneous injection (single 100 µl bolus) 1 mouse including unmodified IL-2, PEGylated IL-2 (from 20 mol PEG1*/mol IL-2 reaction mixtures) and PEGylated IL-2 (from 50 mol PEG< *>/mol IL-2 reaction mixtures). All three tests occurred at 0.125 mg/ml. The unmodified IL-2 sample contained 0.1* SDS due to its insolubility in aqueous solution at neutral pH.
På forskjellige tidspunkter ble 100 pl prøver fjernet retroorbitalt til heparlniserte rør som angitt tidligere. Plasma ble fremstilt og mengde gitt for bioanalyse. 45 minutters tidspunktet hadde 16 minutter for hver av de tre prøver. Alle andre tidspunkter hadde 2-5 mus pr. prøve. Figur 4 viser farmakokinetika for ikke-modifisert og PEGylert IL-2 efter subkutan injeksjon i mus. Ikke bare var den maksimale prosentandel av totalt injisert IL-2 bioaktivitet som ble funnet i plasma meget høyere for PEGylerte molekyler som angitt ovenfor, men klaringsgraden for PEGylert IL-2 var signifikant redusert (se figur 4). At various time points, 100 µl samples were removed retroorbitally into heparinized tubes as previously indicated. Plasma was prepared and quantity provided for bioanalysis. The 45 minute time slot had 16 minutes for each of the three tests. All other times had 2-5 mice per try. Figure 4 shows the pharmacokinetics of unmodified and PEGylated IL-2 after subcutaneous injection in mice. Not only was the maximum percentage of total injected IL-2 bioactivity found in plasma much higher for PEGylated molecules as indicated above, but the clearance rate for PEGylated IL-2 was significantly reduced (see Figure 4).
F. Immun respons hos kaniner efter injeksjoner av PEGylert F. Immune response in rabbits after injections of PEGylated
IL-2 og ikke-modifisert IL-2. IL-2 and unmodified IL-2.
Dette studium hadde tre grupper med fire kaniner i hver gruppe. This study had three groups with four rabbits in each group.
Gruppe A var kaniner injisert med Ikke-modifisert postdia-f Utrert des-alanyl, ser^25 IL-2 fra fremstillingsprosessen som beskrevet ovenfor (lot LP 304). Gruppe B var kaniner Injisert med PEG/IL-2 fremstilt fra lot LP 304 ved bruk av 20-gangers overskudd av PEG<*> som beskrevet ovenfor. Gruppe C var kaniner injisert med PEG/IL-2, også fremstilt fra LP 304 ved bruk av 50-gangers overskudd av PEG<*>. Hvert IL-2 preparat ble fortynnet 1 sterilt vann før injeksjon. Group A were rabbits injected with Unmodified postdia-f Utrated des-alanyl, ser^25 IL-2 from the manufacturing process as described above (lot LP 304). Group B were rabbits injected with PEG/IL-2 prepared from lot LP 304 using a 20-fold excess of PEG<*> as described above. Group C were rabbits injected with PEG/IL-2, also prepared from LP 304 using a 50-fold excess of PEG<*>. Each IL-2 preparation was diluted 1 sterile water before injection.
Hvite hunn-New-Zealand-kaniner med ca. 2,2 kg kroppsvekt, ble hver injisert intramuskulært på to steder med 0,5 ml (1-2 x 10^ enheter) pr. sted med det angjeldende IL-2 eller pegylerte IL-2. White female New Zealand rabbits with approx. 2.2 kg body weight, each was injected intramuscularly at two sites at 0.5 ml (1-2 x 10^ units) per place with the relevant IL-2 or pegylated IL-2.
På forskjellige tidspunkter ble alle kaniner tappet fra marginalørevenen eller middelørearterien. Blodet ble tillatt å koagulere og sentrifugert for å oppnå serum. Like mengder sera ble fortynnet 5 ganger i IL-2 analysemedlum og bioana-lysert ved celleprolyfereringsanalysene fra eksempel I.C. De farmakoklnetiske profiler av IL-2 og PEGylert IL-2 i sirkulerende blod efter intramuskulaer injeksjon var tilsvarende det som ble oppnådd for mus. At different time points, all rabbits were bled from the marginal ear vein or middle ear artery. The blood was allowed to clot and centrifuged to obtain serum. Equal amounts of sera were diluted 5-fold in IL-2 assay medium and bioanalyzed by the cell proliferation assays from example I.C. The pharmacokinetic profiles of IL-2 and PEGylated IL-2 in circulating blood after intramuscular injection were similar to those obtained for mice.
En uke efter injeksjonene ble alle kaniner gitt en andre serie injeksjoner, Intramuskulaert, med egnet IL-2 eller PEGylert IL-2. De injiserte enheter var som ovenfor. One week after the injections, all rabbits were given a second series of injections, Intramuscular, with suitable IL-2 or PEGylated IL-2. The injected units were as above.
Tre uker efter de første injeksjoner ble alle kaniner behandlet med det angjeldende Ikke-modifiserte IL-2 eller PEGylerte IL-2 1 1-2 x l<4> enheter pr. kilo. Antigenspesifikk antistoffrespons ble målt i sera (oppnådd som beskrevet ovenfor) i regulære intervaller ved ELISA-analyser ved bruk av pepperrotperoksydasebundet geitantikanin IgG som merket reagens og ortofenylendiamin som substrat. Absorbansen ble målt ved 492 nm. Antigenene ble belagte på to typer ELISA-plater, polystyren og polyvinyl. Antigenene som ble prøvet mot sera var ikke-modifisert IL-2 (LP 304), PEG/IL-2 (20-gangers overskudd PEG<*>) og PEG/IL-2 (50-gangers overskudd PEG<*>). Resultatene fem uker efter de første Injeksjoner var som følger: Gruppe A. Disse kaniner hadde alle utviklet IL-2-spesifikk IgM, sett i fortynninger på 10<4->10<5> i ELISAer. TO, A3 og A4, av de fire kaniner hadde også høye IL-speslf ikke IgG på opptil IO<4> fortynninger. Kanin A2 hadde et noe lavere nivå IgG. Kanin Al hadde de minste IL-2-spesifikke IgG. Three weeks after the first injections, all rabbits were treated with the relevant Unmodified IL-2 or PEGylated IL-2 1 1-2 x 1<4> units per kilo. Antigen-specific antibody response was measured in sera (obtained as described above) at regular intervals by ELISA assays using horseradish peroxidase-linked goat rabbit IgG as labeled reagent and orthophenylenediamine as substrate. The absorbance was measured at 492 nm. The antigens were coated on two types of ELISA plates, polystyrene and polyvinyl. The antigens tested against sera were unmodified IL-2 (LP 304), PEG/IL-2 (20-fold excess PEG<*>) and PEG/IL-2 (50-fold excess PEG<*>). The results five weeks after the first injections were as follows: Group A. These rabbits had all developed IL-2-specific IgM, seen at dilutions of 10<4->10<5> in ELISAs. TWO, A3 and A4, of the four rabbits also had high IL-specific non-IgG at up to 10<4> dilutions. Rabbit A2 had a somewhat lower level of IgG. Rabbit Al had the least IL-2-specific IgG.
Gruppe B. Disse kaniner utviklet ingen påvisbar IL-2-spesifikk IgG. Alle hadde IL-2-speslfIkk IgM, detektert til IO<2 >fortynninger i ELISA-analyser. Disse ble gjentatt ved bruk av PEG/IL-2 som antigenet på ELISA-platene, med samme resultat. Group B. These rabbits did not develop detectable IL-2-specific IgG. All had IL-2-specific IgM, detected at 10<2> dilutions in ELISA analyses. These were repeated using PEG/IL-2 as the antigen on the ELISA plates, with the same result.
Gruppe C. Disse kaniner hadde ingen påvisbare IL-2-spesifikke IgG. Alle hadde IL-2-speslfikke IgM, detektert opp til IO<2 >fortynninger i ELISA-analyser gjennomført med PEG/IL-2 som antigen. Group C. These rabbits had no detectable IL-2-specific IgG. All had IL-2-specific IgM, detected up to 10<2> dilutions in ELISA analyzes carried out with PEG/IL-2 as antigen.
Disse studier Indikerer at den antigenspesifikke IgG respons reduseres i de tilfeller der PEG/IL-2 er antigene, mens antigenspesifIkke IgG utvikles med tiden med ikke-modifisert IL-2. These studies indicate that the antigen-specific IgG response is reduced in those cases where PEG/IL-2 is antigenic, while antigen-specific IgG develops over time with unmodified IL-2.
G. Effektivitetsstudier av PEGylert IL-2 i Balb/c-mus ved G. Efficacy studies of PEGylated IL-2 in Balb/c mice by
bruk av met A. use of met A.
I dette forsøk ble mus dosert daglig, PEG/11-2 var meget effektive mot met A sarkon i doser der ikke-modifisert IL-2 kun hadde en lett virkning. In this experiment mice were dosed daily, PEG/11-2 was very effective against met A sarcon in doses where unmodified IL-2 had only a slight effect.
66 Balb/c mus ble alle injisert subkutant bak i nakken med 6 x IO<5> metakolanten-A (met A) musefibrosarkomtumorcellelinjer, oppnådd fra Sloan-Kettering som en cellesuspensjon fra askit fluid i Balb/c-mus. Musene ble segregert i tre grupper med tilsvarende tall store, middels og små tumorer (5-100 mm). De tre grupper ble så injisert intraperitonialt med prøvemateri-ale. Gruppe Å mottok 0,5 ml PBS inneholdene 0,01 mg/ml PEG (monometyl 5000). Gruppe B mottok 0,5 ml vevkulturmedium inneholdende 10* kalveserum + 3 pg av det PEG<*>/IL-2 som ble oppnådd ved bruk av 20 gangers overskudd av PEG<*> i forhold til IL-2. Gruppe C mottok vevkulturmedium inneholdende 10* kalveserum + 3 Mg ikke-modifisert postdiafUtrert des-ala^, ser125*Jj~2 som beskrevet ovenfor. 66 Balb/c mice were all injected subcutaneously in the back of the neck with 6 x 10<5> methacolanten-A (met A) mouse fibrosarcoma tumor cell lines, obtained from Sloan-Kettering as a cell suspension from ascites fluid of Balb/c mice. The mice were segregated into three groups with corresponding numbers of large, medium and small tumors (5-100 mm). The three groups were then injected intraperitoneally with test material. Group Å received 0.5 ml PBS containing 0.01 mg/ml PEG (monomethyl 5000). Group B received 0.5 ml of tissue culture medium containing 10* calf serum + 3 µg of the PEG<*>/IL-2 obtained using a 20-fold excess of PEG<*> relative to IL-2. Group C received tissue culture medium containing 10* calf serum + 3 Mg of unmodified postdiaphUtrated des-ala^, ser125*Jj~2 as described above.
De tre grupper ble injisert daglig i 7 dager. Musene ble veiet og tumorvolumene målt på fire dager. The three groups were injected daily for 7 days. The mice were weighed and tumor volumes measured on four days.
På dag 8 viste musene som var behandlet med formulert IL-2 64* tumorvekstinhibering. På 9. dag var inhiberingen imidlertid kun 40* og tumorene vokste hurtig. Gruppen ble avlivet for å begrense lidelser. Mus behandlet med PEG<*>/IL-2 viste 94* tumorvekstinhibering både på dag 8 og dag 9. Disse mus ble også tidlig avlivet. On day 8, the mice treated with formulated IL-2 showed 64* tumor growth inhibition. On the 9th day, however, the inhibition was only 40* and the tumors grew rapidly. The group was euthanized to limit suffering. Mice treated with PEG<*>/IL-2 showed 94* tumor growth inhibition both on day 8 and day 9. These mice were also killed early.
EKSEMPEL III EXAMPLE III
Fremstilling av PEGylert IL-2 med PEG molekylvekt 350 Preparation of PEGylated IL-2 with PEG molecular weight 350
A. Fremstilling av PEG-ester. A. Preparation of PEG ester.
En lineær, monometylsubstituert ester av PEG med molekylvekt 350 ble oppnådd ved følgende metode. A linear, monomethyl substituted ester of PEG with a molecular weight of 350 was obtained by the following method.
Til sammen 10 g kommersiell monometyl PEG-350 ble oppvarmet til 110°C. Til dette ble det satt 14,3 g ravsyreanhydrid. Blandingen ble omrørt overnatt ved 110°C og så avkjølt. Benzen ble tilsatt og benzenoppløsnlngen filtrert. Reagensen ble isolert fra filtratet. A total of 10 g of commercial monomethyl PEG-350 was heated to 110°C. To this was added 14.3 g of succinic anhydride. The mixture was stirred overnight at 110°C and then cooled. Benzene was added and the benzene solution was filtered. The reagent was isolated from the filtrate.
To gram av det resulterende PEG-350-succinat ble blandet med 25 ml dimetylformamld, 3.531 g dlcykloheksylkarbodimid og 6,914 g HNSA, fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 48 timer i mørke og filtrert. Til filtratet ble det langsomt tilsatt 1 liter eter for å felle ut reagensene. Tl Isammen 150 mg råblanding ble tilsatt til 1 ml H2O, sentrifugert og dekantert. Supernatanten ble tilført en Sephadex G-25 kolonne i vann og de egnede fraksjoner ble samlet og lyofilisert. Det resulterende rensede produkt blir herefter kalt PEG<*>. Two grams of the resulting PEG-350 succinate was mixed with 25 ml of dimethylformamide, 3.531 g of dlcyclohexylcarbodiimide and 6.914 g of HNSA, prepared as described in Example 1. The mixture was stirred at room temperature for 48 hours in the dark and filtered. 1 liter of ether was slowly added to the filtrate to precipitate the reagents. A total of 150 mg of crude mixture was added to 1 ml of H2O, centrifuged and decanted. The supernatant was applied to a Sephadex G-25 column in water and the appropriate fractions were collected and lyophilized. The resulting purified product is then called PEG<*>.
B. Konjugering av PEG<*> til IL-2. B. Conjugation of PEG<*> to IL-2.
Des-alaiseri25lL-2 fremstilt som beskrevet i US-PS 4.518.584 og 4.572.798, supra, ble benyttet for dette eksempel. Til 0,4 mg av dette rensede IL-2 i 1,0 ml buffer (0,1 M natriumborat, pH 9, 0,1* SDS) ble det tilsatt nyfremstilt vandig PEG<*> i et molforhold på 10 mol PEG* pr. mol IL-2. Efter grundig blanding ble oppløsningene omrørt ved 32'C i 15 minutter, 1 time, 5 timer og 20 timer. På hvert tidspunkt ble 125 pl oppløsning fjernet og tilsatt til 40 pl lmg/ml c-NH2-kapronsyre og lagret ved 4°C. Des-alaiseri 25lL-2 prepared as described in US-PS 4,518,584 and 4,572,798, supra, was used for this example. To 0.4 mg of this purified IL-2 in 1.0 ml buffer (0.1 M sodium borate, pH 9, 0.1* SDS) was added freshly prepared aqueous PEG<*> in a molar ratio of 10 mol PEG* per moles of IL-2. After thorough mixing, the solutions were stirred at 32°C for 15 minutes, 1 hour, 5 hours and 20 hours. At each time point, 125 µl of solution was removed and added to 40 µl lmg/ml c-NH 2 -caproic acid and stored at 4°C.
C. Karakterisering av PEGylert IL-2. C. Characterization of PEGylated IL-2.
SDS-PÅGE (14*, reduserende) analyse av produktene fra punkt B viste at det var en vesentlig grad av modifisering som inntrådte ved 15 minutter. SDS-PÅGE (14*, reducing) analysis of the products from point B showed that there was a significant degree of modification that occurred at 15 minutes.
PEG-350 IL-2 var aktiv som prøvet ved IL-2 celleprollflrer-lngsbioanalyse in vitro, nevnt under I.C. D. Farmakokinetika for PEGylert IL-2 sammenlignet med Ikke-modifisert IL-2 i mus. PEG-350 IL-2 was active as tested by the in vitro IL-2 cell proliferation bioassay, mentioned under I.C. D. Pharmacokinetics of PEGylated IL-2 compared to Unmodified IL-2 in mice.
PEG-350 IL-2 og Ikke-modifisert IL-2 ble injisert intravenøst 1 mus for farmakokinetisk analyse på en måte tilsvarende det som er beskrevet i II.E. Resultatene er vist i tabell II. PEG-350 IL-2 and Unmodified IL-2 were injected intravenously into 1 mouse for pharmacokinetic analysis in a manner similar to that described in II.E. The results are shown in Table II.
EKSEMPEL IV EXAMPLE IV
Fremstilling av PEGylert IL-2 med PEG Preparation of PEGylated IL-2 with PEG
molekylvekt 400 og 1000 molecular weight 400 and 1000
IL-2-derivater av lineær dihydroksy (ikke-substituert) PEG med molekylvekt 400 og 1000 ble fremstilt generelt ved den metode som er beskrevet i eksempel II ved bruk av ikke-substitert PEG-400 og PEG-1000. IL-2 derivatives of linear dihydroxy (unsubstituted) PEG of molecular weight 400 and 1000 were prepared generally by the method described in Example II using unsubstituted PEG-400 and PEG-1000.
EKSEMPEL V EXAMPLE V
Fremstilling av PEGylert IL-2 med PEG molekylvekt 10.000-, 20,000- og 35.000 Production of PEGylated IL-2 with PEG molecular weight 10,000, 20,000 and 35,000
Et IL-2 derivat av lineær, monometylsubstltuert PEG med molekylvekt 10.000 ble oppnådd generelt ved å følge metoden som beskrevet i eksempel I.A. ved bruk av kommersiell PEG 10.000. IL-2-derivater av dihydroksy PEG med molekylvekt 20.000 og 35.000 ble oppnådd ved å følge en metode tilsvarende Abuchowski et al., supra, (ved bruk base i et oppløs-ningsmiddel ved romtemperatur istedet for ved forhøyet temperatur ved bruk av kommersielt PEG 20.000 og PEG 35.000. De resulterende modifiserte IL-2 proteiner var bioaktive, analysert ved den ovenfor beskrevne celleprolifererings-analyse. An IL-2 derivative of linear, monomethyl substituted PEG with a molecular weight of 10,000 was obtained generally by following the method described in Example I.A. using commercial PEG 10,000. IL-2 derivatives of dihydroxy PEG with molecular weight 20,000 and 35,000 were obtained by following a method similar to Abuchowski et al., supra, (using base in a solvent at room temperature instead of at elevated temperature using commercial PEG 20,000 and PEG 35000. The resulting modified IL-2 proteins were bioactive, as analyzed by the cell proliferation assay described above.
EKSEMPEL VI EXAMPLE VI
Fremstilling av PEGylert interferon-p Preparation of PEGylated interferon-p
(IFN-P ) ved bruk av PEG-5000 (IFN-P) using PEG-5000
Fremstilling av aktivert PEG-ester og konjugering av den aktiverte PEG-ester til RP-HPLC-renset rekombinante IFN-p der cysteinresten i posisjon 17 er erstattet med en serinrest (ser17IFN-P), som beskrevet i US-PS 4.518.584, ble gjen-nomført i det vesentlige som beskrevet for IL-2 i eksempel I.A. og I.B., i reaksjoner inneholdende 0, 10, 20 eller 50 mol PEG<*> pr. mol IFN-p. Separering av PEGylert IFN-P fra ikke-modifisert IFN-p kan oppnås ved å benytte molekylær-eksklusjonkromatografI ved bruk av en Sefakryl S-200-kolonne i 50 mM natirumacetat pH 5 med 0,1* SDS. Like mengder S-200 fraksjonering ble analysert på IFN-p antiviral aktivitet ved bruk av den cytopatiske effekt, CPE, analysemetode som beskrevet generelt av V.E. Stewart, "The Interferon System", Sprlnger-Verlag, s. 17-18 (1979) og funnet å være aktiv som beskrevet i eksempel VII. CPE-analysen virker etter det prinsipp at interferon beskytter celler behandlet dermed, fra virkningen av virus. Celler som er mere resistente overfor virus vil overleve, mens de som er sensitive for virus vil merke den cytopatiske effekt og dø. Preparation of activated PEG ester and conjugation of the activated PEG ester to RP-HPLC-purified recombinant IFN-β where the cysteine residue in position 17 is replaced with a serine residue (ser17IFN-P), as described in US-PS 4,518,584, was carried out essentially as described for IL-2 in Example I.A. and I.B., in reactions containing 0, 10, 20 or 50 mol PEG<*> per moles of IFN-β. Separation of PEGylated IFN-β from unmodified IFN-β can be achieved by molecular exclusion chromatography using a Sephacryl S-200 column in 50 mM sodium acetate pH 5 with 0.1* SDS. Equal amounts of S-200 fractionation were assayed for IFN-β antiviral activity using the cytopathic effect, CPE, assay method as described generally by V.E. Stewart, "The Interferon System", Sprlnger-Verlag, pp. 17-18 (1979) and found to be active as described in Example VII. The CPE assay works on the principle that interferon protects cells treated with it from the effects of viruses. Cells that are more resistant to viruses will survive, while those that are sensitive to viruses will notice the cytopathic effect and die.
EKSEMPEL VII EXAMPLE VII
Karakterisering av PEGylert IFN<p>, Characterization of PEGylated IFN<p>,
modifisert med PEG-5000. modified with PEG-5000.
A. Størrelseskarakterisering av modifiserte IFN-p<->produkter A. Size characterization of modified IFN-β<-> products
fra reaksjoner med varierende PEG<*>: IFN-p molforhold. from reactions with varying PEG<*>: IFN-β molar ratios.
SDS-PAGE (14*, ikke-reduserende) av produktene fra reaksjonene beskrevet i eksempel VI, inneholdende 0, 10, 20 eller 50 mol PEG1* pr. mol IFN-P, viser som tilfellet er for IL-2, en økende grad av modifisering med økende PEG*: IFN-p-molforhold. Densitometrlske sveip, figur 5, viser en reduksjon i mengden av ikke-modifisert IFN-p som løper ved en molekylvekt på 20.000 med økende PEG<*>: IFN-p molforhold. En diskret art med en tilsynelatende molekylvekt på 30-35.000 var tilstede efter PEG-modlf i sering av IFN-P ved alle de tre prøvede molforhold (10 PEG<*>/IFN-p, 20 PEG<*>/IFN-P og 50 PEG<*>/IFN-P). En økning i høyere molmassearter, sannsynligvis sterkere modifiserte IFN-p<->molekyler, var åpenbare 1 reaksjonen som ble gjennomført ved 50 mol PEG<*> pr. mol IFN-p. SDS-PAGE (14*, non-reducing) of the products from the reactions described in Example VI, containing 0, 10, 20 or 50 mol PEG1* per mol IFN-β, shows, as is the case for IL-2, an increasing degree of modification with increasing PEG*: IFN-β molar ratio. Densitometric sweeps, Figure 5, show a decrease in the amount of unmodified IFN-β running at a molecular weight of 20,000 with increasing PEG<*>:IFN-β molar ratio. A discrete species with an apparent molecular weight of 30-35,000 was present after PEG-modlf in the serum of IFN-P at all three molar ratios tested (10 PEG<*>/IFN-p, 20 PEG<*>/IFN-P and 50 PEG<*>/IFN-P). An increase in higher molecular mass species, probably more strongly modified IFN-p<-> molecules, was obvious 1 the reaction carried out at 50 mol PEG<*> per moles of IFN-β.
B. Bloaktivitet for PEGylert IFN-p sammenlignet med B. Blo activity for PEGylated IFN-β compared to
ikke-modifisert IFN-P. unmodified IFN-β.
Fraksjoner av S-200 separeringen av PEGylerte reaksjoner inneholdende 0, 10, 20 eller 50 mol PEG<*> pr. mol IFN-p ble analysert på antiviral virkning som, beskrevet i eksempel III. Bioaktivitetene for PEGylert IFN-p oppnådd fra alle tre modifikasjonsreaksjoner var sammenlignbare med ikke-modifisert IFN-p som vist i tabell III. C. Oppløselighet for PEGylert IFN-P sammenlignet med ikke-modifisert IFN-P. Fractions of S-200 the separation of PEGylated reactions containing 0, 10, 20 or 50 mol PEG<*> per mol of IFN-β was analyzed for antiviral activity as described in Example III. The bioactivities of PEGylated IFN-β obtained from all three modification reactions were comparable to unmodified IFN-β as shown in Table III. C. Solubility of PEGylated IFN-β compared to unmodified IFN-β.
Efter modifiseringsreaksjonen og S-200 fraksjsoneringen ble SDS fjernet ved bruk av Sephadex G-25 kromatografi tilsvarende det som er beskrevet i eksempel I, all den PEGylerte IFN-p og ikke-modifisert IFN-P ble hver justert til pH 7. Mens PEGylert IFN-p forble i oppløsning som antydet ved absorbanssveip fra 200 til 650 nm, presipiterte ikke-modifisert IFN-p ut av oppløsningen ved pH 7, figur 6. Både modifisert og ikke-modifisert IFN-p var oppløselige ved pH 9. Tilsvarende resultater ble oppnådd for alle PEGylerte IFN-p<->prøver som ble undersøkt. D. Farmakokinetika for PEGylert IFN-p sammenlignet med ikke-modifisert IFN-P. After the modification reaction and S-200 fractionation, SDS was removed using Sephadex G-25 chromatography similar to that described in Example I, all of the PEGylated IFN-β and unmodified IFN-β were each adjusted to pH 7. While PEGylated IFN-β -p remained in solution as indicated by absorbance sweeps from 200 to 650 nm, unmodified IFN-p precipitated out of solution at pH 7, Figure 6. Both modified and unmodified IFN-p were soluble at pH 9. Similar results were obtained for all PEGylated IFN-β<-> samples investigated. D. Pharmacokinetics of PEGylated IFN-β compared to unmodified IFN-β.
In vivo halveringstiden ble forbedret tilsvarende den til IL-2 hos rotter og mus ved bruk av PEGylert IFN-p mot ikke-modifisert IFN-p. The in vivo half-life was improved similar to that of IL-2 in rats and mice using PEGylated IFN-β versus unmodified IFN-β.
EKSEMPEL VIII EXAMPLE VIII
Fremstilling og karakterisering av PEGylert ricin A Preparation and characterization of PEGylated ricin A
A. Fremstilling av PEGylert ricin A-kjede. A. Preparation of PEGylated ricin A chain.
Et oppløselig rekombinant ricin A som ikke krever oppløsellg-gjøring for å underkastes rensing og å vise cytotoksisitet, ble fremstilt i henhold til prosedyren som beskrevet som følger. Når kodingssekvensen for ricin A ble plassert i direkte leseramme med den DNA-kodende ledersekvens av phoA for å gi et putativt fusjonspeptid slik at ledersekvensen er en terminaldel av en leder/ricln A-kimera, resulterte de således disponerte ricin A-sekvenser i det oppløselige cytotoksiske materiale. A soluble recombinant ricin A which does not require solubilization to undergo purification and to show cytotoxicity was prepared according to the procedure described as follows. When the coding sequence for ricin A was placed in direct reading frame with the DNA-encoding leader sequence of phoA to give a putative fusion peptide such that the leader sequence is a terminal part of a leader/ricln A chimera, the thus arranged ricin A sequences resulted in the soluble cytotoxic material.
Eksprimeringsvektorer inneholdende gener for forløperprote-inene inneholdt I pRT3 (ATCC nr. 67.027, 7. mars 1986) pRT17 (ATCC nr. 67.026, 7. mars 1986) og pRT38 (ATCC nr. 67.025, 7. mars 1986) eller deres mutagenerte former ble konstruert. Transformering av vertscellene med disse eksprimerinsvektorer resulterte i oppløseliggjøring av det kodede forløperprotel-net. Den arg-arg-modifiserte forløper ble spaltet med trypsin; A- og B-delene av forløperne ble produsert som separate proteiner slik som her beskrevet. Expression vectors containing genes for the precursor proteins contained in pRT3 (ATCC No. 67,027, March 7, 1986) pRT17 (ATCC No. 67,026, March 7, 1986) and pRT38 (ATCC No. 67,025, March 7, 1986) or their mutagenized forms was constructed. Transformation of the host cells with these expression vectors resulted in solubilization of the encoded precursor protein. The arg-arg-modified precursor was digested with trypsin; The A and B parts of the precursors were produced as separate proteins as described here.
I phoA-eksprlmeringssystemet er den vesentlige komponent den terminerte phoA ledersekvens oppstrøms for å proksimalt til, og ut av ramme med den ricin A kodende sekvens, hvori den resin A er initiert ATG kodon. De to kodende sekvenser må selvfølgelig være utstyrt med en kompatibel bakteriell promoter som var den phoA-promoter som allerede er forbundet med lederen. I tillegg ble fremstillingen forbedret i nærvær av en positiv retroregulatorsekvens som var den positive retroregulatorsekvens forbundet med krystallproteinet av B. thuriniensis. Denne ble tilveiebragt på bakterielle tran-sportvektorer som inkluderte replikoner og selekterbare markører. In the phoA expression system, the essential component is the terminated phoA leader sequence upstream to be proximal to, and out of frame with, the ricin A coding sequence, in which the ricin A is initiated ATG codon. The two coding sequences must of course be provided with a compatible bacterial promoter which was the phoA promoter already associated with the leader. In addition, the production was improved in the presence of a positive retroregulatory sequence which was the positive retroregulatory sequence associated with the crystal protein of B. thuriniensis. This was provided on bacterial transport vectors that included replicons and selectable markers.
Vektorene ble så benyttet for å transformere en egnet prokaryotlsk vert som ble dyrket under betingelser egnet for den spesielt valgte vert, hyppigst under betingelser der promoteren plassert i kontroll av eksprimeringssystemet var under trykk. Produksjonen av ricin A ble så indusert ved å tilveiebringe betingelser som bevirket eksprimering under kontroll av den valgte promoter og produksjonen tillatt å skje i tilstrekkelig tid til å bevirke den ønskede akkumuler-ing av produktet. Proteinproduktet ble så isolert ved å bryte opp cellene og cellulær debris ble fjernet. Fremstilt ricin A ble så ytterligere renset ved bruk av standardteknikker kjent 1 denne teknikk som anvendt på fritt oppløselige proteiner. Imidlertid ble effektiviteten ved ekstraheringen og rensingen forbedret ved å behandle partielt klarede ekstrakter med fenylsefarose. Oppløseligheten av ricin A i sonikatet (en gang separert fra membranet eller annet assosinert materiale) ble vist ved dets evne til å forbli i supernatantene når sonikatet ble underkastet sentrifugering ved høy hastighet, 100.000 x g i 30 minutter, for å spinne ned uoppløselige proteiner. The vectors were then used to transform a suitable prokaryotic host which was grown under conditions suitable for the particular host chosen, most often under conditions where the promoter placed in control of the expression system was under pressure. The production of ricin A was then induced by providing conditions which effected expression under the control of the selected promoter and the production allowed to occur for a sufficient time to effect the desired accumulation of the product. The protein product was then isolated by breaking up the cells and cellular debris was removed. Prepared ricin A was then further purified using standard techniques known in the art as applied to freely soluble proteins. However, the efficiency of the extraction and purification was improved by treating partially clarified extracts with phenyl sepharose. The solubility of ricin A in the sonicate (once separated from the membrane or other associated material) was demonstrated by its ability to remain in the supernatants when the sonicate was subjected to high-speed centrifugation, 100,000 x g for 30 minutes, to spin down insoluble proteins.
TlIsammen 2 ml av dette oppløselige ricin A (ved 98,0 mg/ml) ble redusert igjen ved å tilsette 3 pl frisk p<->merkapto-metanol til 0,1* og å inkubere ved romtemperatur overnatt. De 2 ml av redusert ricin A ble påført på en G-25 kolonne fra Pharmacia, ekvilibrert med 0,10 M NAP04 pH 8,0, fulgt av 0,5 ml buffer for å tilveiebringe 2,5 ml prøvevolum. De neste 3,0 ml eluat (buffer ble anvendt) ble samlet som avsaltet ricin A. A total of 2 ml of this soluble ricin A (at 98.0 mg/ml) was reduced again by adding 3 µl of fresh p<->mercapto-methanol to 0.1* and incubating at room temperature overnight. The 2 ml of reduced ricin A was applied to a G-25 column from Pharmacia, equilibrated with 0.10 M NAP0 4 pH 8.0, followed by 0.5 ml of buffer to provide a 2.5 ml sample volume. The next 3.0 ml of eluate (buffer was used) was collected as desalted ricin A.
1,0 ml avsaltet ricin A (i en megde av ca. 6 mg) ble overført til et 1,5 ml mikrorør. Til dette ricin A ble det tilsatt 4,5 mg N-hydroksysuccinimidester av polyetylenglykol 2000 (aktivert PEG), oppnådd som i eksempel I. A. De 4,5 mg aktiverte PEG regpresenterte et 11-gangers overskudd av aktivert PEG 1 forhold til ricin A. 1.0 ml of desalted ricin A (in an amount of about 6 mg) was transferred to a 1.5 ml microtube. To this ricin A was added 4.5 mg of N-hydroxysuccinimide ester of polyethylene glycol 2000 (activated PEG), obtained as in Example I.A. The 4.5 mg of activated PEG represented an 11-fold excess of activated PEG 1 relative to ricin A.
Det aktiverte PEG ble oppløst i ricin Å-oppløsningen ved mild blanding. På forskjellige tidspunkter ble 100 pl mengder av reaksjonsblandingen avsaltet ved følgende prosedyre G-25 kolonner for å fjerne ikke-omsatt aktivert PEG og å stanse PEGyleringsreaksjonen: The activated PEG was dissolved in the ricin Å solution by gentle mixing. At various times, 100 µl aliquots of the reaction mixture were desalted by the following procedure G-25 columns to remove unreacted activated PEG and to stop the PEGylation reaction:
100 pl PEG/ricin A tilført 100 µl PEG/ricin A added
2,4 ml M NaP04 pH 8,0 tilført 2.4 ml M NaPO 4 pH 8.0 added
1,1 ml 0,10 M NaP04 pH 8,0 tilført og eluatet samlet som avsaltet ricin A. 1.1 ml of 0.10 M NaPO 4 pH 8.0 added and the eluate collected as desalted ricin A.
Tidspunktene var 10 min., 20 min., 30 min., 45 min., 1 time, 2 timer, 3 timer, 4 timer og 5 timer. The time points were 10 min., 20 min., 30 min., 45 min., 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours and 5 hours.
Reaksjonsblandlngen ble holdt på ls fra tid 0. The reaction mixture was kept at ls from time 0.
En 15* minigel ble kjørt for å bestemme graden av PEGylering. Resultatene antydet at PEGylerlngen syntes å ha virket godt og at reaksjonen skjedde hurtig. A 15* minigel was run to determine the degree of PEGylation. The results suggested that the PEGylation appeared to have worked well and that the reaction occurred rapidly.
En ny prøve PEGylert ricin A ble fremstilt for konjugering til et antistoff. Ca. 40 mg ricin A som beskrevet ovenfor ble blandet med ca. 10 ml tris buffer, pH 8,5 med 1* p<->merkapto-etanol. Dette ble konsentrert til ca. 5 ml og avsaltet i en EDTA-buffer på to G-25 kolonner for derved å gi 6,37 mol totalt eluat. TlIsammen 24,6 mg N-hydroksysuccinimidester av PEG (ca. 2000) ble tilsatt til dette ricin A og blandingn ble tillatt å reagere i 15 minutter på is. (Disse mengder er et 10-gangers overskudd av det aktiverte PEG). A new sample of PEGylated ricin A was prepared for conjugation to an antibody. About. 40 mg of ricin A as described above was mixed with approx. 10 ml tris buffer, pH 8.5 with 1* p<->mercapto-ethanol. This was concentrated to approx. 5 ml and desalted in an EDTA buffer on two G-25 columns to thereby give 6.37 mol of total eluate. A total of 24.6 mg of N-hydroxysuccinimide ester of PEG (about 2000) was added to this ricin A and the mixture was allowed to react for 15 minutes on ice. (These amounts are a 10-fold excess of the activated PEG).
Det PEGylerte ricin A ble avsaltet over tre G-25-kolonner, for derved å gi et slutteluatvolum på 9,70 ml. P-merkapto-etanol ble tilsatt til 5 mM, ca. 0,05*. Den PEGylerte ricin A-blandlng ble lagret ved 4<*>C. The PEGylated ricin A was desalted over three G-25 columns, thereby giving a final eluate volume of 9.70 ml. β-mercapto-ethanol was added to 5 mM, approx. 0.05*. The PEGylated ricin A mixture was stored at 4<*>C.
Tilsammen 50 pg PEGylert ricin A-blandlng ble Injisert i en preparativ "Zorbax G-250" størrelsesfordellngskolonne ved en strømingshastighet på 1 mm/min. ved bruk av en buffer 50 mM (NH4)2S04, 40 mM NaP04, pH 6,5. A total of 50 µg of PEGylated ricin A mixture was injected into a preparative "Zorbax G-250" size distribution column at a flow rate of 1 mm/min. using a buffer 50 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 40 mM NaPO 4 , pH 6.5.
Den første topp var PEGylert ricin A som bestemt ved et 13,5* minigelforsøk på 5 ml fraksjoner fra en preparativ fraksjonering. The first peak was PEGylated ricin A as determined by a 13.5* minigel assay on 5 ml fractions from a preparative fractionation.
Ved den oppnådde mengde i den første prøve ble konsentrert til ca. 2 ml og så renset ved HPLC på en "Zorbax GF-250"-kolonne ved overvåking av absorbansen ved 280 nm. Fraksjonene 15-23 i hver prøve ble samlet som PEGylert ricin A. The quantity obtained in the first sample was concentrated to approx. 2 ml and then purified by HPLC on a "Zorbax GF-250" column by monitoring the absorbance at 280 nm. Fractions 15-23 in each sample were pooled as PEGylated ricin A.
Molekylvekten for PEGylert ricin A ble så bestemt ved å kjøre en molekylvektsstandard (BioRad) på HPLC, under betingelsr tilsvarende den overfor beskrevne rensemetode. En lineær regresjon ble satt opp som indikerte at den PEGylerte ricin A hadde en tilsynelatende molekylvekt på ca. 22 K (1-mer), 44 K (2-mer) og 59 K (høyere merer). The molecular weight for PEGylated ricin A was then determined by running a molecular weight standard (BioRad) on HPLC, under conditions corresponding to the purification method described above. A linear regression was set up which indicated that the PEGylated ricin A had an apparent molecular weight of approx. 22 K (1-mer), 44 K (2-mer) and 59 K (higher mer).
B. Karakterisering av PEGylert ricin A. B. Characterization of PEGylated ricin A.
Mengder fra det 2 mg PEGylerte ricin A Zorbaz GG-250 forsøket ble prøvet på bioaktivitet i en retikulocytanalyse (transla-sjon) ved bruk av et sett fremstilt av Promega Brotec. De gitte prøver var fraksjon 28 (høy molekylvekt), 34 (2-mer), 40 ( 1-mer) og noen urensede PEGylert ricin A/ikke-modifisert ricin A-blandinger. Kaninretikulocytcellefrie translasjons-systemanalyser måler proteinsyntese ved innarbeiding av radioaktivt metionin. Aliquots from the 2 mg PEGylated ricin A Zorbaz GG-250 trial were tested for bioactivity in a reticulocyte assay (translation) using a kit manufactured by Promega Brotec. The samples given were fraction 28 (high molecular weight), 34 (2-mer), 40 (1-mer) and some crude PEGylated ricin A/unmodified ricin A mixtures. Rabbit reticulocyte cell-free translation system assays measure protein synthesis by incorporation of radioactive methionine.
Resultatene som vist i tabell IV viste at kun den rensende 1-mer viste inhiberlng som nærmet seg den til fri ricin A. 2-meren og høyere mer-fraksjoner viste sterkt redusert inhiberlng målt ved forhøyede inhiberende doser ved 50* (ID50). Således synes det som om det kan være nødvendig for PEGylat-ricin kun å fremstille 1-merer og å fjerne høyere merer fra blandingen. The results shown in Table IV showed that only the purified 1-mer showed inhibition approaching that of free ricin A. The 2-mer and higher mer fractions showed greatly reduced inhibition as measured at elevated inhibitory doses at 50* (ID50). Thus, it appears that it may be necessary for PEGylated ricin to produce only 1-mers and to remove higher mers from the mixture.
Oppløselighetsfordelen ved PEGyleringen ble bemerket, konsentrasjonen av PEGylert ricin A til 20 mg/ml som ble oppnådd ville ikke være mulig ved bruk av ikke-PEGylert ricin A. The solubility advantage of the PEGylation was noted, the concentration of PEGylated ricin A to 20 mg/ml that was achieved would not be possible using non-PEGylated ricin A.
C. Konjugering av PEGylert ricin A til antistoff. C. Conjugation of PEGylated ricin A to antibody.
Et brystmonoklont antistoff med betegnelsen 520C9 ble deponert under nummeret HB8696 8. Januar 1985 ved ATCC. Dette antistoff ble omsatt med 5,5'-ditiobis-(2-nitrobenzosyre) ved romtemperatur og så avkjølt og hvorefter tilstrekkelig 2-iminotiolan, IT, ble tilsatt for å gl 2,5 IT-molekyler pr. antistoffmolekyl. A breast monoclonal antibody designated 520C9 was deposited under the number HB8696 on January 8, 1985 at ATCC. This antibody was reacted with 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid) at room temperature and then cooled, after which sufficient 2-iminothiolan, IT, was added to give 2.5 IT molecules per antibody molecule.
Tilsammen 166 pl propylenglykol ble tilsatt til 0,84 ml av det IT-derivatiserte antistoffet. De 2,32 ml av PEGylert ricin A kjede som beskrevet ovenfor ble tilsatt for å initiere konjugeringsreaksjonen. Blandingen ble Inkubert ved romtemperatur i to timer. A total of 166 µl of propylene glycol was added to 0.84 ml of the IT-derivatized antibody. The 2.32 ml of PEGylated ricin A chain as described above was added to initiate the conjugation reaction. The mixture was incubated at room temperature for two hours.
Konjugeringsreaksjonsblandlngen ble påført på en "Zorbax-GF-250" størrelse (gelflltrering) HPLC-kolonne ved bruk av en elueringsbuffer 0,15 M NaP04, pH 8,0. Tilsammen 78% gjenvinning av renset immunokonjugat ble oppnådd fra kolonnen. The conjugation reaction mixture was applied to a "Zorbax-GF-250" size (gel filtration) HPLC column using an elution buffer of 0.15 M NaPO 4 , pH 8.0. Overall 78% recovery of purified immunoconjugate was obtained from the column.
D. Karakterisering av konjugat. D. Characterization of Conjugate.
1. Ribosomal translasjonsanalyse. 1. Ribosomal translation assay.
Det oppsamlede konjugat ble filtersterillsert under en steril hette til et sterilt rør hvorfra mengder sterilt ble pipet-tert til forskjellige sterile mikroprøverør. En 100 pl mengde sluttsterilfUtrert immunotoksin ble inkubert med rensede ekstrakter fra kaninretikulocyter, 35g metionin, mRNA og andre faktorer for mRNA-syntese. Analysen ble målt uten og med inhibitor for ribosomal translatering. Doseresponskurven målte proteinsyntesen. Kontrollprøver inkluderte et konjugat av ikke-PEGylerte immunotoksin, ricin A-kjede og PEGylert ricin A-kjede. Resultatene var som følger: The collected conjugate was filter sterilized under a sterile hood into a sterile tube from which amounts of sterile were pipetted into various sterile micro test tubes. A 100 µl amount of final sterilized immunotoxin was incubated with purified extracts from rabbit reticulocytes, 35 g methionine, mRNA and other factors for mRNA synthesis. The analysis was measured without and with an inhibitor of ribosomal translation. The dose response curve measured protein synthesis. Control samples included a conjugate of non-PEGylated immunotoxin, ricin A chain and PEGylated ricin A chain. The results were as follows:
Denne anlyse antydet at ID50 for PEGylert konjugat og ikke-PEGylert konjugat var 15,85 og henholdsvis 7,94 ng/ml. På grunn av at nøyaktigheten ved denne analyse ikke er bedre enn ca. +/- 100*, er inhiberingen for begge identiske. Det er åpenbart at tilsetning av antistoff alene til ricin A-kjede reduserer ID50 sammenlignet med ikke-konjugert ricin A-Således forringer PEGylering ikke ricin A-aktiviteten mer enn tilsetningen av antistoff. PEGylering av immunotoksin i stedet for akkurat toksinen er forventet å forbedre resultatene . This analysis indicated that the ID50 for PEGylated conjugate and non-PEGylated conjugate was 15.85 and 7.94 ng/ml, respectively. Due to the fact that the accuracy of this analysis is no better than approx. +/- 100*, the inhibition for both is identical. It is obvious that the addition of antibody alone to ricin A chain reduces the ID50 compared to unconjugated ricin A - Thus, PEGylation does not impair ricin A activity more than the addition of antibody. PEGylation of the immunotoxin instead of the toxin itself is expected to improve the results.
2. In vltro cytotoksisltetsanalyse. 2. In vitro cytotoxicity assay.
40 000 prøvebrystkreftceller (fra den generelt tilgjengelige cellelinje SKBR-3) i 1 ml medium ble tilsatt til et sett på 8 ml glassampuller fulgt av tilsetning av PEGylert og ikke-PEGylert konjugatfortynning (i fosfatbufret saltoppløsning, 40,000 sample breast cancer cells (from the generally available cell line SKBR-3) in 1 ml medium were added to a set of 8 ml glass vials followed by the addition of PEGylated and non-PEGylated conjugate dilution (in phosphate buffered saline,
PBS, inneholdende 100 pg/ml bovinserumalbumin, BSA). Efter inkubering ved 37°C i 22 timer ble mediet luftet, monosjik-tene ble vasket med PBS og metionfritt medium, supplementert med 35g metionin ble tilsatt. Ampullene ble ytterligere inkubert i 2 timer ved 37'C, mediet ble fjernet og cellene ble vasket to ganger med 2 ml 10* trikloreddiksyre inneholdende 1 mg/ml metionin. Cellene ble tørket, scintillas-jonsfluid ble tilsatt og radioaktiviteten ble tellet i en scintillasjonsteller. Cytotoksisiteten ble uttrykt som den vevkulturinhiberende dose av konjugat som resulterte i 50* kontroll (ubehandlet) protelnsyntese (TCID 50*). PBS, containing 100 pg/ml bovine serum albumin, BSA). After incubation at 37°C for 22 hours, the medium was aerated, the monolayers were washed with PBS and methionine-free medium, supplemented with 35 g of methionine, was added. The vials were further incubated for 2 hours at 37°C, the medium was removed and the cells were washed twice with 2 ml of 10* trichloroacetic acid containing 1 mg/ml methionine. The cells were dried, scintillation ion fluid was added and the radioactivity was counted in a scintillation counter. Cytotoxicity was expressed as the tissue culture inhibitory dose of conjugate resulting in 50* control (untreated) protein synthesis (TCID 50*).
Resultatene var som følger: The results were as follows:
Nøyaktigheten av denne analyse er heller ikke bedre enn +/-100* og således er TCID-verdiene begge identiske. Med henblikk på cellulær intoksikering synes det hastighetsbe-grensende trinn Ikke å involvere ricin A-kjedeaktivitet men heller noe annet, meget mulig konjugatbinding, translokasjon og/eller intracellulære fenomener. The accuracy of this analysis is also no better than +/-100* and thus the TCID values are both identical. In terms of cellular intoxication, the rate-limiting step does not seem to involve ricin A chain activity but rather something else, very possibly conjugate binding, translocation and/or intracellular phenomena.
EKSEMPEL IX EXAMPLE IX
Fremstilling og karakterisering av IL-2 modifisert med polyoksyetylert glyserol, POG. Preparation and characterization of IL-2 modified with polyoxyethylated glycerol, POG.
A. Fremstilling av aktivt P0G-IL-2. A. Production of active P0G-IL-2.
POG med molekylvekt 5000 ble generelt syntetisert av poly-sclences. Til 10g POG ble det tilsatt 2,28 g glutarsyreanhydrid, et 10-gangers overskudd i forhold til POG. Denne blanding ble omrørt i 2 timer ved 110°C og avkjølt. Det hele ble oppløst i 20 ml CHCI3 og helt langsomt i 500 ml eter under heftig omrøring. Produktet ble samlet og skyllet med etyleter for derved å gi ca. 90** POG-glutaratprodukt. Dette produkt ble omsatt med N-hydroksysuccinlmid som beskrevet 1 eksempel I.Å. for derved å oppnå den aktive ester POG-glutaryl N-hydroksysuksinimid (POG<*>). Deretter ble 20 ml 0,25 mg/ml IL-2 i 0,1 M natriumborat, pH 9, 0,1* som beskrevet i eksempel I.B, omsatt med 5 mg POG<*> ved romtemperatur i 30 minutter. 10 ml av reaksjonsbladningen ble konsentrert til 2 ml og påført på en Sephadex G-25-kolonne 1 10 mM natriumborat med pH 9. Denne ble justert til pH 7 (oppløselig) og konsentrert. Til 2 ml av konsentratet ble det tilsatt et oppløsningsmiddel bestående av 1,7 M (NH4)2S04» 50 mM natriumfosfat, pH 7. Dette ble så påført på en fenyl-TSK-kolonne ved 0°C. SDS-PAGE, 14* og reduserende, av fraksjonene antydet god separering. POG with a molecular weight of 5000 was generally synthesized from polysclences. To 10 g of POG, 2.28 g of glutaric anhydride was added, a 10-fold excess in relation to POG. This mixture was stirred for 2 hours at 110°C and cooled. The whole was dissolved in 20 ml of CHCl3 and very slowly in 500 ml of ether with vigorous stirring. The product was collected and rinsed with ethyl ether to give approx. 90** POG glutarate product. This product was reacted with N-hydroxysuccinimide as described in Example I.Å. thereby obtaining the active ester POG-glutaryl N-hydroxysuccinimide (POG<*>). Then 20 ml of 0.25 mg/ml IL-2 in 0.1 M sodium borate, pH 9, 0.1* as described in example I.B, was reacted with 5 mg of POG<*> at room temperature for 30 minutes. 10 ml of the reaction mixture was concentrated to 2 ml and applied to a Sephadex G-25 column of 1 10 mM sodium borate pH 9. This was adjusted to pH 7 (soluble) and concentrated. To 2 ml of the concentrate was added a solvent consisting of 1.7 M (NH 4 ) 2 SO 4 » 50 mM sodium phosphate, pH 7. This was then applied to a phenyl-TSK column at 0°C. SDS-PAGE, 14* and reducing, of the fractions indicated good separation.
De andre 10 ml POG-IL-2 ble konsentrert til 3 ml efter justering til pH 5. Det hele ble påført på en Sephacryl S-200 kolonne. SDS-PAGE, 14* og reduserende, av fraksjonene, viste et homogent P0G-IL-2-produkt. The other 10 ml of POG-IL-2 was concentrated to 3 ml after adjustment to pH 5. The whole was applied to a Sephacryl S-200 column. SDS-PAGE, 14* and reducing, of the fractions showed a homogeneous POG-IL-2 product.
B. Karakterisering av POG-IL-2. B. Characterization of POG-IL-2.
Fraksjonene fra S-200 separeringen av reaksjonsblandingen ble analysert på bloaktivltet som beskrevet i eksempel I.C. Resultatene er antydet i tabell V. The fractions from the S-200 separation of the reaction mixture were analyzed for blo activity as described in Example I.C. The results are indicated in Table V.
Deponeringer Depositions
Plasmidene med sekvenser som ble benyttet for å fremstille ricin A-kjeden og hybridomene som ga antistoffet 520C9 er deponert ved ATCC. Deponeringsnummeret og deponeringsdata for prøvene er: The plasmids with sequences used to produce the ricin A chain and the hybridomas that produced the antibody 520C9 have been deposited at ATCC. The deposit number and deposit data for the samples are:
I henhold til kontrakt med ATCC ønsker søkeren ekspertløsnin-gen i henhold til Budapestkonvensjonen. According to the contract with ATCC, the applicant wants the expert solution in accordance with the Budapest Convention.
Som en oppsummering tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et farmasøytisk preparat der et biologisk aktivt spesifikt protein selektivt konjugert til en protein selektivt konjugert til en PEG-homopolymer ellerv en polyoksyetylert polyol og derved gjort oppløselig eller mer oppløselig i et vandig medium ved fysiologiske pH-verdier ved oppløsning i et slikt medium. Konjugatene tjener ikke bare til å oppløseliggjøre det vanligvis hydrofobe vannuoppløsellge protein i vann ved pH 6-8, men øker også den fysiologiske halveringstid og kan redusere immunogenisiteten ved å redusere eller eliminere aggregering av det vanligvis hydrofobe protein eller ved å avskjerme dens antigeniske determinanter. Uten konjugering må proteinet oppløseliggjøres ved tilsetning av oppløsnings-gjøringsmidler slik som detergenser eller denaturanter ved å heve pH-verdien i kombinasjon med tilsetning av stabilisator eller ved å redusere pH-verdien. As a summary, the present invention provides a pharmaceutical preparation in which a biologically active specific protein is selectively conjugated to a protein selectively conjugated to a PEG homopolymer or a polyoxyethylated polyol and thereby made soluble or more soluble in an aqueous medium at physiological pH values by dissolution in such a medium. The conjugates not only serve to solubilize the normally hydrophobic water-insoluble protein in water at pH 6-8, but also increase the physiological half-life and may reduce immunogenicity by reducing or eliminating aggregation of the normally hydrophobic protein or by shielding its antigenic determinants. Without conjugation, the protein must be made soluble by adding solubilizing agents such as detergents or denaturants by raising the pH value in combination with the addition of a stabilizer or by reducing the pH value.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US74995585A | 1985-06-26 | 1985-06-26 | |
PCT/US1986/001252 WO1987000056A1 (en) | 1985-06-26 | 1986-06-06 | Solubilization of proteins for pharmaceutical compositions using polymer conjugation |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO870779L NO870779L (en) | 1987-02-25 |
NO870779D0 NO870779D0 (en) | 1987-02-25 |
NO171295B true NO171295B (en) | 1992-11-16 |
NO171295C NO171295C (en) | 1993-02-24 |
Family
ID=26773725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO870779A NO171295C (en) | 1985-06-26 | 1987-02-25 | PROCEDURE FOR PREPARING A PHARMACEUTICAL PREPARATION IN THE FORM OF A BIOLOGICALLY ACTIVE CONJUGATED PROTEIN |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU580431B2 (en) |
NO (1) | NO171295C (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1297003C (en) * | 1985-09-20 | 1992-03-10 | Jack H. Nunberg | Composition and method for treating animals |
CA1283046C (en) * | 1986-05-29 | 1991-04-16 | Nandini Katre | Tumor necrosis factor formulation |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4179337A (en) * | 1973-07-20 | 1979-12-18 | Davis Frank F | Non-immunogenic polypeptides |
US4414147A (en) * | 1981-04-17 | 1983-11-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods of decreasing the hydrophobicity of fibroblast and other interferons |
EP0154316B1 (en) * | 1984-03-06 | 1989-09-13 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Chemically modified lymphokine and production thereof |
-
1986
- 1986-06-06 AU AU59700/86A patent/AU580431B2/en not_active Ceased
-
1987
- 1987-02-25 NO NO870779A patent/NO171295C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO870779L (en) | 1987-02-25 |
AU580431B2 (en) | 1989-01-12 |
NO171295C (en) | 1993-02-24 |
AU5970086A (en) | 1987-01-30 |
NO870779D0 (en) | 1987-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4917888A (en) | Solubilization of immunotoxins for pharmaceutical compositions using polymer conjugation | |
US4766106A (en) | Solubilization of proteins for pharmaceutical compositions using polymer conjugation | |
EP0229108B1 (en) | Solubilization of proteins for pharmaceutical compositions using polymer conjugation | |
AU626518B2 (en) | Solubilization of proteins for pharmaceutical compositions using polyproline conjugation | |
US4745180A (en) | Solubilization of proteins for pharmaceutical compositions using heparin fragments | |
EP0402378B1 (en) | Conjugation of polymer to colony stimulating factor-1 | |
US5153265A (en) | Conjugation of polymer to colony stimulating factor-1 | |
US5711944A (en) | Interferon polymer conjugates | |
EP1682584B1 (en) | A pharmaceutical composition comprising an immunoglobulin fc region as a carrier | |
EP0247860B1 (en) | Tumor necrosis factor formulation and its preparation | |
US20070166278A1 (en) | Novel g-csf conjugates | |
US20050059129A1 (en) | Biologically active material conjugated with biocompatible polymer with 1:1 complex, preparation method thereof and pharmaceutical composition comprising the same | |
NO171295B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING A PHARMACEUTICAL PREPARATION IN THE FORM OF A BIOLOGICALLY ACTIVE CONJUGATED PROTEIN | |
Mital | Polysialic acids: A tool for the optimisation of peptide and protein therapeutics | |
KR20210009980A (en) | Novel method for preparing a protein conjugate | |
CN114945587A (en) | Novel process for preparing long-acting drug conjugates by preparing intermediates | |
PT89861B (en) | PROCESS FOR THE CONJUGATION OF POLYMERES WITH COLONIAL STIMULATOR FACTOR-1 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |