説明

エリスロポイエチンを精製する方法

本発明は、エリスロポイエチンを精製する方法に関し、この場合、エリスロポイエチンを含有する、エリスロポイエチンを産生する真核細胞の培養上澄液は、次の工程:a)細胞成分の除去;およびb)記載した順序での次のクロマトグラフィー工程i)逆相クロマトグラフィー;ii)陰イオン交換クロマトグラフィー;iii)ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーによるa)からの生成物の処理に掛けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エリスロポイエチンを精製する方法に関し、この場合エリスロポイエチンを含有する、エリスロポイエチンを産生する真核細胞の培養上澄液は、確定された形式で順次に実施される一定のクロマトグラフ後処理工程によって後処理される。
【0002】
エリスロポイエチン、略してEPOと呼称される、は、グリコ蛋白質であり、このグリコ蛋白質は、骨髄中の赤血球の形成を刺激する。EPOは、主に腎臓内で形成され、そこから血液循環路を経て目的地に到達する。腎臓機能不全の場合、損傷された腎臓は、殆んどEPOを産生しないかまたはそもそも全くEPOを産生せず、このことは、骨髄の菌種細胞から殆んど赤血球を生じない結果をまねく。このいわゆる腎臓貧血は、赤血球の形成を骨髄中で刺激する生理的量でEPOを投与することによって処置される。投与に使用されるEPOは、ヒトの尿から取得されることができるか、または遺伝子工学的方法によって製造されることができる。EPOは、ヒトの体内に極く微少量で含まれているので、治療的用途のために天然の源からEPOを単離することは、実際に不可能である。従って、遺伝子工学的方法は、前記物質を大量に産生する唯一の経済的方法を提供する。
【0003】
エリスロポイエチンを組換えにより製造することは、エリスロポイエチン遺伝子を1984年に同定して以来、可能である。1990年の初頭以来、ヒトのエリスロポイエチンを含有する種々の医薬品が開発されており、この場合このエリスロポイエチンは、遺伝子工学的過程で真核細胞中、なかんずくCHO細胞(チャイニーズハムスター卵巣細胞)中で産生された。遺伝子組換えヒトエリスロポイエチンの製造は、例えば欧州特許出願公開第0148605号明細書および欧州特許出願公開第205564号明細書中に記載されている。
【0004】
エリスロポイエチンは、通常、CHO宿主細胞中で遺伝子組換えにより製造される。このCHO宿主細胞は、早期には胎児子牛血清および多くの場合に牛インシュリンも添加された培地中で培養されたが、この培養は、今日では規則的に血清不含および蛋白質不含の培地中で行なわれている。こうして、ウシ蛋白質、ウシウィルス、ウシDNAまたはウシに由来する別の望ましくない物質での汚染の危険性は、完全に排除される。真核細胞の培養に適した血清不含および蛋白質不含の培地は、種々の製造業者によって提供され、例えば培地MAM−PF2は、特に、Bioconcept社, Allschwil, Schweiz在、によって販売されており、或いは培地DMEMおよびDMENU12は、例えば、Invitrogen/Gibco社, Eggenstein, Deutschland在、によって提供されている。
【0005】
また、エリスロポイエチンのための種々のクロマトグラフ精製法は、既に公知技術水準に記載されている。欧州特許出願公開第0228452号明細書には、クロマトグラフ工程の陰イオン交換クロマトグラフィーおよび逆相クロマトグラフィーを含む、生物活性エリスロポイエチンを液体から精製する方法が記載されている。
【0006】
欧州特許出願公開第0267678号明細書には、血清不含の培養で製造されたエリスロポイエチンを精製することが記載されており、この場合には、連続して透析、イオン交換クロマトグラフィー、分取逆相HPLCおよびゲル濾過クロマトグラフィーが実施される。この場合、ゲル濾過クロマトグラフィー工程は、イオン交換クロマトグラフィーによって置き換えられてよい。同様に、(第1の)イオン交換クロマトグラフィー前に染料アフィニティークロマトグラフィーをブルートリサクリルカラム(Blue Trisacryl-Saule)で実施することが提案されている。
【0007】
欧州特許出願公開第0830376号明細書には、培養上澄液からのEPOをクロマトグラフ精製の第1工程で染料アフィニティークロマトグラフィーに掛ける、エリスロポイエチンを精製する方法が記載されている。第2工程でクロマトグラフィーは、疎水化された担体上で行なわれ、この後にヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーが続く。更に、これには、逆相HPLCが引き続き、この後に最後のクロマトグラフィー工程としての陰イオン交換クロマトグラフィーが続く。
【0008】
欧州特許出願公開第1127063号明細書には、次の工程を含むエリスロポイエチンのための精製方法が記載されている:示差沈殿、疎水性相互作用クロマトグラフィー、ダイアフィルトレーション、陰イオン交換クロマトグラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィーおよびサイズ排除クロマトグラフィー。個々の精製工程は、欧州特許出願公開第1127063号明細書に記載された順序で実施される。この方法の変法において、精製は、次の工程を含む:示差沈殿、疎水性相互作用クロマトグラフィー、ダイアフィルトレーション、陰イオン交換クロマトグラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィー、もう1つのダイアフィルトレーションおよびサイズ排除クロマトグラフィー。全ての場合に、この方法は、第1工程に沈殿が設けられ、この後に遠心分離が設けられている。同様に、ゲル濾過は、クロマトグラフ精製の終結時に強制的に設けられている。
【0009】
国際出願のWO−A−03/045006には、陰イオン交換クロマトグラフィー、この後に逆相クロマトグラフィーおよびもう1つの陰イオンクロマトグラフィーを含む、EPOのための精製方法が記載されている。第2の陰イオン交換クロマトグラフィーには、ゲル濾過媒体を使用しながらのサイズ排除クロマトグラフィーが引続く。
【0010】
また、欧州特許出願公開第0428267号明細書の対象は、エリスロポイエチンを精製することである。この場合、クロマトグラフィーは、Qセファロースカラムで実施され、この後に一部分は、逆相クロマトグラフィーおよびゲル濾過が続く。
【0011】
WO 2005/121173には、発酵法により製造されたEPOを後処理する方法が記載されている。この方法は、少なくとも4つの種々のクロマトグラフ分離法を有するクロマトグラフ精製から出発する。第1の陰イオン交換クロマトグラフィーには、アフィニティークロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィーおよびヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーが後に続き、この場合この最後に記載された3種類のクロマトグラフィーの順序は、任意であることができる。最終的に、再び陰イオン交換クロマトグラフィーが使用される。
【0012】
即ち、前記方法により少なくとも5つのクロマトグラフィー工程が必要とされ、欧州薬局方によって要求された純度の判断基準を満足するEPOを製造することができる。適したEPOのための判断基準は、なかんずく100ppm未満の宿主細胞に由来する異質蛋白質の含量、EPO1mg当たり100pg未満の宿主細胞からのDNAの含量、および最終的にアイソホーム組成物に関連して標準に相当する組成物である(Ph. Eur.:01/2001:1316)。
【0013】
本発明の課題は、もう1つの精製法を記載することである。この精製法は、欧州薬局方(Ph. Eur. 04/2002:1316)に定義された標準、またはガイダンス・オン・バイオシミラー・メディシナル・プロダクツツ・コンテイニング・リコンビナント・エリスロポイエチンズ(Guidance on Biosimilar Medicinal Products Containing Recombinant Erythropoietins)(EMEA/CHMP/94256/2005)に相当し、および適当に工業的な、殊に発酵によるEPO生産に使用することができるEPO最終製品を提供するはずである。殊に、本発明による方法は、経済的な視点から公知技術水準の方法を凌駕するはずである。更に、本発明による方法は、僅かなクロマトグラフ精製工程で精製効率を殆んど劣化せずに間に合わせ、特殊な工業的に費用の掛かるクロマトグラフィー工程、例えばアフィニティークロマトグラフィーを省略することができるはずである。
【0014】
工業的課題は、エリスロポイエチンを精製する方法によって解決され、この場合、エリスロポイエチンを含有する、エリスロポイエチンを産生する真核細胞の培養上澄液は、次の工程:
a)細胞成分の除去;および
b)記載した順序での次のクロマトグラフィー工程
i)逆相クロマトグラフィー;
ii)陰イオン交換クロマトグラフィー;
iii)ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーによるa)からの生成物の処理に掛けられる。
【0015】
本方法の好ましい実施態様において、工程a)の前および工程a)〜biii)の間には、クロマトグラフィー法は、全く使用されない。更に、その上、工程biii)後も別のクロマトグラフィー法が全く使用されないことは、好ましい。
【0016】
本発明による方法を用いると、欧州薬局方(Ph. Eur. 01/2002:1316)に定義された標準、またはガイダンス・オン・バイオシミラー・メディシナル・プロダクツツ・コンテイニング・リコンビナント・エリスロポイエチンズ(Guidance on Biosimilar Medicinal Products Containing Recombinant Erythropoietins)(EMEA/CHMP/94256/2005)に相当するエリスロポイエチン製品が製造される。この場合、抗して製造されたエリスロポイエチンは、次の判断基準を満たす:100ppm未満の宿主細胞に由来する異質蛋白質の含量、EPO1mg当たり100pg未満の宿主細胞からのDNAの含量、および最終的にアイソホーム組成物に関連して標準に相当する組成物(Ph. Eur.:01/2002:1316)。更に、得られたEPO製品は、バイオアッセイにおいて1mg当たり少なくとも150000IEの生物活性を有する。更に、IEFにおけるバンドパターンおよびグリコシル化パターンは、市販のErypo(登録商標)プレパラートに相当する。
【0017】
それにも拘わらず、哺乳動物細胞の培養による生物工学的EPO製造の発酵上澄液を精製する方法において、細胞成分によって精製された発酵上澄液が次のクロマトグラフィー工程によって記載された順序で処理されることによって、
i)逆相クロマトグラフィー(RPクロマトグラフィー)、
ii)陰イオン交換クロマトグラフィー(DEAEクロマトグラフィー)、
iii)ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー(HAクロマトグラフィー)は、課された課題を解決するために意外にも極めて有利に達成される。当業者であっても、設定された課題と対比して、公知技術水準、殊にRPクロマトグラフィーはできるだけ回避させるべきであるというWO 2005/121173に照らしてみて、標準法によるEPOを精製するために必要とされるクロマトグラフィー工程の数を減少させることが可能であることは、成果であるとは見なさなかった。それによって、よりいっそう僅かな装置費用、人件費および材料費ならびに時間の節約が生じるが、しかし、なかんずくウィルスによる汚染からの最も高度な安全性を生じる。また、本発明による方法を用いると、助剤および懸念する心配のない有機溶剤、例えばエタノールまたは2−プロパノールは、殆んど使用しなくともよい。前記目的は、適当に、上記のクロマトグラフィー工程を記載された順序で実施することによって達成される。
【0018】
本発明による方法において利用されるクロマトグラフィーの原理は、刊行物に公知であり、当業者によく知られていることである(Muyer, Praxis der Hochleistungs-Flussigchromatographie, Wiley-VCH Weinheim 2004; Unger, Handbuch der HPLC, 第1部および第2部, GIT Verlag Darmstadt 1994)。更に、クロマトグラフィー媒体に関してさらに詳細に説明される情報は、それぞれの製造業者または刊行物の製品情報に見出される。
【0019】
更に、エリスロポイエチンを産生する真核細胞が哺乳動物細胞、有利にヒト細胞、特に有利にチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞であり、この細胞が遺伝子組換えヒトエリスロポイエチンを発現することは、好ましい。
【0020】
更に、好ましい方法には、付加的にバンドパターンまたはグリコシル化パターンに点で参照材料に相当しない溶出液画分がii)によるもう1つの陰イオン交換クロマトグラフィーおよび/またはiii)によるヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーに掛けられることが設けられている。
【0021】
更に、工程i)、ii)および/またはiii)により限外濾過が実施されることは、好ましい。
【0022】
更に、好ましい方法において、工程a)は、マイクロ濾過および引続く限外濾過を含む。
【0023】
好ましくは、逆相クロマトグラフィーは、固定相としての担持材料上で行なわれ、この場合この固定相は、C1〜C8変性シリカゲル、ポリスチレン/ジビニルベンゼンを基礎とする疎水化ポリマー担体およびシリカゲルまたはポリマーを基礎とする疎水化モノリス位相材料から選択され、溶出液としては、アルカノール水溶液が使用される。特に有利には、エタノールまたは2−プロパノール、またはこれらの混合物が使用され、殊に有利には、2−プロパノールが溶出液としての相応する緩衝された水性系と一緒に使用される。
【0024】
更に、好ましい方法において、陰イオン交換クロマトグラフィーは、官能基を有する固定相としての担持材料上で行なわれ、この場合この官能基は、ジエチルアミノエチル基(DEAE)、第四級アミノエチル基(QAE)、第四アンモニウム基またはジメチルアミノエチル基(DMAE)から選択されている。
【0025】
更に、陰イオン交換クロマトグラフィーが水性緩衝系、特に有機酸を基礎とする緩衝系、殊にアセテート緩衝液を有する少なくとも1つの洗浄工程を含むことは、好ましい。
【0026】
特に有利には、陰イオン交換クロマトグラフィーは、3.5〜5.5のpH、特に有利に4.0〜5.0のpH、殊に有利に約4.5のpHを有する緩衝水溶液を用いる少なくとも1つの洗浄工程を含む。緩衝液としては、なかんずくアセテート緩衝液、特に酢酸ナトリウム緩衝液が適している。
【0027】
好ましくは、溶出液として陰イオン交換クロマトグラフィーの際に緩衝水溶液中の無機酸が使用される。更に、特に有利には、溶出液として陰イオン交換クロマトグラフィーの際に緩衝水溶液中のクロリドイオンが使用される。
【0028】
更に、好ましい方法において、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーは、無機酸を基礎とする緩衝系、特にアセテート緩衝液を用いる少なくとも1つの洗浄工程を含む。
【0029】
同様に、溶出液としてヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーの際に無機酸を基礎とする緩衝系、特に有利に燐酸塩緩衝液が使用される。
【0030】
特に好ましい実施態様の説明
本発明は、エリスロポイエチンを精製する方法を提供し、この場合、エリスロポイエチンを含有する、エリスロポイエチンを産生する真核細胞の培養上澄液は、次の工程:
a)細胞成分の除去;および
b)記載した順序での次のクロマトグラフィー工程
i)逆相クロマトグラフィー;
ii)陰イオン交換クロマトグラフィー;
iii)ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーによるa)からの生成物の処理に掛けられる。
【0031】
逆相クロマトグラフィーは、"捕捉工程(Capture-Schritt)"として使用される。前記の第1の精製工程において、発酵上澄液からのEPOは、含量増加される。この場合には、試料分子と固定相との間の異なる疎水性相互作用が重要である。試料成分は、この試料成分が水中での溶解が僅かであればあるほど、即ちよりいっそう非極性であればあれほど、ますます強く保持される。逆相クロマトグラフィーは、シリカゲルを基礎とし、ならびにポリマーを基礎とする、特に蛋白質分析に適している従来の市販の位相材料を用いて実施されることができる。典型的には、短鎖状炭素被覆、例えばC1、C2、C3およびC4を有する大孔径シリカゲル材料、例えば300オングストロームまたは500オングストローム、は、ポリスチレン/ジビニルベンゼンを基礎とする非多孔質の疎水化ポリマー担体および同様にシリカゲルまたはポリマーを基礎とする疎水化モノリス位相材料が使用される。前記固定相の製造業者または納入業者には、なかんずくMerck社、Waters社、GE Healthcare社、Tosoh Biosience社、Bio−Rad社、Dionex社、YMC社、Pheomenex社、Macherey−Nagel社およびBIA Separations社が挙げられる。
【0032】
好ましい逆相材料は、ポリスチレン/ジビニルベンゼンを基礎とする非極性の疎水化ポリマー担体である。特に好ましいのは、GE Healthcare社のSOURCE 30RPCまたは相応する15μm材料(SOURCE 15RPC)である。
【0033】
溶出液として、特にアルコール、例えばエタノールまたは2−プロパノール、またはこれらの相応する緩衝水性系との混合物が使用されてよい。特に有利には、2−プロパノールが使用され、それというのも、溶出液中の有機溶剤含量は、エタノールと比較して明らかに僅かであり、こうして安全技術的および経済的な利点を有する。更に、2−プロパノールは、混合可能性および溶解性の性質に基づいて溶解助剤として卓越して好適である(Unger, Handbuch der HPLC, 第I部, GIT Verlag Darmstadt 1994, Nowotny et al., Chromatographia 1988, 25, 409-412)。
【0034】
陰イオン交換クロマトグラフィーは、試料溶液の帯電イオンと使用された緩衝液媒体との競合的相互作用に基づく。陰イオン交換クロマトグラフィーは、従来の市販の陰イオン交換樹脂を用いて、ジエチルアミノエチル官能化(DEAE)、第四級アミノエチル官能化(QAE)、第四アンモニウム官能化またはジメチルアミノエチル官能化(DMAE)で実施されてよい。前記の位相材料は、例えばGE Healthcare社、Tosoh Biosience社、Bio−Rad社またはMerck社から入手可能である。好ましくは、ジチルアミノエチル(DEAE)官能化陰イオン交換樹脂が使用される。特に有利には、陰イオン交換クロマトグラフィーにおいて、Tosoh Biosience社から入手可能なTSKgel DEAE−5PW(30μm)が使用される。このクロマトグラフィー工程は、EPO最終製品において必要とされるグリコシル化パターンに関連して重要である。
【0035】
陰イオン交換クロマトグラフィーは、好ましい実施態様において酸洗浄工程("酸性洗浄液")を含み、この場合エリスロポイエチンの塩基性アイソホームは、pHの低下によって溶離され、それによって分離される(欧州特許第1428878号明細書)。この場合、"酸性洗浄液"は、洗浄緩衝液のpH値が3.5〜5.5、特に有利に4.0〜5.0、殊に有利に約4.5であることを意味する。緩衝液としては、なかんずく酢酸ナトリウム緩衝液が適している。
【0036】
ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーには、通常のヒドロキシアパタイト(またはヒドロキシルアパタイト)材料が使用されてよい。ヒドロキシルアパタイトは、六方晶燐酸カルシウムであり、特に蛋白質と別のバイオポリマーとの分離に適している。この精製工程は、"燐酸塩処理された"EPO分子の除去のために実施される。好ましくは、CHTセラミックヒドロキシアパタイト(Bio-Rad社)が使用され、特に有利には、CHTセラミックヒドロキシアパタイト タイプ1(Bio-Rad社)が使用される。
【0037】
逆相クロマトグラフィーならびに陰イオン交換クロマトグラフィーならびにヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーは、全ての生成物収量の向上のために、製品品質の点、殊にバンドパターンまたはグリコシル化パターンの点で参照材料に相当しないような溶出液画分のための再処理の範囲内で繰り返されてよい。この場合、典型的には、主要画分の早期の縁部画分または後の縁部画分が問題であり、この場合この主要画分は、それ自体既に第1の精製工程後に望ましい生成物の性質を有する。種々の精製工程での画分の利点は、標準法で等級付けられる(等電集束法(IEF)およびパルス化電流滴定検出での高性能陰イオン交換クロマトグラフィー(HPAEC-PAD):Lasne, Nature 2000, 405 605-635;Hollander et al., LaborPraxis 2004, 56-59, Hokke et al., ,Eur. J. Biochem. 1995, 228, 981-1008; Dionex Technical Note 42, 1997)。参照材料として、それぞれ市販のErypo(登録商標)プレパラート(JANSSEN-CILAG)が使用される。
【0038】
記載されたクロマトグラフィー法での培養上澄液の精製前に、細胞分離のためにマイクロ濾過が1.2μmおよび0.65μmのフィルターを介して実施される。引き続き、細胞不含の濾液は、出発容量の1/10に限界濾過される(カットオフ10000Da)。限外濾過後、濃縮された細胞上澄液は、滅菌濾過され、第1のクロマトグラフィー工程(逆相クロマトグラフィー)に使用される。濾過工程、殊に滅菌濾過は、刊行物に公知であり、当業者によく知られている(Munir, Handbuch Ultrafiltration, Behr Hamburg 1990; Ullmann B2, 10-2, 10-21およびB3 11-6; Gasper, Handbuch der industriellen Fest-Flussig-Filtration, Huthig Heiderberg 1990; Ullmann A16, 187-258)。
【0039】
本発明による方法で得られたEPOは、欧州薬局方に定義された品質判断基準を満たすことが見い出された。殊に、アイソホーム組成物およびグリコシル化パターンは、欧州薬局方(Ph. Eur. 01/2002:1316)に定義された標準、またはガイダンス・オン・バイオシミラー・メディシナル・プロダクツツ・コンテイニング・リコンビナント・エリスロポイエチンズ(Guidance on Biosimilar Medicinal Products Containing Recombinant Erythropoietins)(EMEA/CHMP/94256/2005)に定義された標準に相当する。参照材料として市販のErypo(登録商標)プレパラート(JANSSEN-CILAG)が使用される。
【0040】
蛋白質の活性は、少なくとも100000 IE/mg、特に少なくとも125000 IE/mg、殊に有利に少なくとも150000 IE/mgである(欧州薬局方 01/2002:1316も参照のこと)。
【0041】
本発明により精製されたEPOは、真核細胞中で製造された、有利に遺伝子組換えヒトエリスロポイエチンである。好ましくは、遺伝子組換えEPOは、例えば欧州特許出願公開第0205564号明細書および欧州特許出願公開第0148605号明細書中に記載されているように哺乳動物細胞中、特に有利にCHO細胞中で製造される。発酵は、市販の培地中での従来のプロトコルにより行なわれる。
【0042】
エリスロポイエチン(EPO)は、本発明の範囲内で、エリスロポイエチン形成を骨髄中で刺激し、欧州薬局方(Ph. Eur. 01/2002:1316)に記載されたアッセイにより明らかにエリスロポイエチンとして同定することができる状態にある全ての蛋白質である(赤血球増加症または正赤血球症(normocythaemic)のマウスの活性の測定)。エリスロポイエチンは、野生型ヒトエリスロポイエチン、または1つ以上のアミノ酸交換体、アミノ酸欠失またはアミノ酸付加物を有する前記野生型ヒトエリスロポイエチンの変形であることができる。エリスロポイエチンの変形が問題である場合には、この変形がアミノ酸交換体、アミノ酸欠失またはアミノ酸付加物による野生型ヒトエリスロポイエチンのアミノ酸位置 単に1〜20、有利に単に1〜15、特に有利に単に1〜10で区別されることは、好ましい。
【0043】
エリスロポイエチンの精製またはエリスロポイエチンの含量増加は、本発明において、蛋白質のエリスロポイエチンが混合物から極めて純粋な形で得られ、即ち混合物中に含有されたエリスロポイエチンが、本質的に標準的なエリスロポイエチンと共に他の蛋白質をもはや含有しなくなるまで含量増加されることである。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】図1は、例示的に逆相クロマトグラフィーの際のエリスロポイエチンのピークをクロマトグラフ分離することを示す。ピークの強さは、ミリでの吸収ユニットの形(mAU)で280nmのUV波長で溶離時間(分)に亘ってプロットされている。
【図2】図2は、例示的に陰イオン交換クロマトグラフィーの条件下でエリスロポイエチンのピークをクロマトグラフ分離することを示す。ピークの強さは、ミリでの吸収ユニットの形(mAU)で280nmのUV波長で溶離時間(分)に亘ってプロットされている。
【図3】図3は、例示的にErypo(登録商標)プレパラートと比較した、陰イオン交換クロマトグラフィーによる単離されたEPO溶出液画分のIEFゲルを示す。
【図4】図4は、例示的にヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーの際のエリスロポイエチンのピークをクロマトグラフ分離することを示す。ピークの強さは、ミリでの吸収ユニットの形(mAU)で280nmのUV波長で溶離時間(分)に亘ってプロットされている。
【図5】図5は、例示的にErypo(登録商標)プレパラートと比較した、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーによる単離されたEPO溶出液画分のIEFゲルを示す。
【図6】図6は、精製されたEPO最終製品の天然のグリコシル化状態を示す。
【図7】図7は、市販のErypo(登録商標)プレパラート(JANSSEN-CILAG)のグリコシル化状態を示す。
【0045】
次の実施例は、本発明を説明するが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【0046】
実施例1:CHO細胞中のEPOの産生
EPOを、発酵によりCHO細胞中で産生する。発酵は、真核細胞、殊にCHO細胞についての特許刊行物および学術論文中の記載と同様に標準法により行なわれる。培養は、灌流反応器中で動物成分を含まない培地中で行なわれる。収穫は、50日間までの期間で連続的に行なわれる。細胞分離のために、マイクロ濾過を適当なフィルター(例えば、Milligard培地0.5〜1.2μmを有するOpticap XL T30 Capsule, MilloporeおよびSartobran P Midi-caps0.45〜0.65μm、Sartorius)上で1〜2 l/分の流速で実施する。引続き、最初に細胞不含の濾液(例えば、Ultran Pilot,ポリエーテルスルホン4×0.45m2、Schleicher & Schull)の限外濾過(カットオフ10000Da)を行ない、次に滅菌濾過(例えば、0.5μmのMilligard前フィルターおよび0.2μmのDurapore滅菌フィルターを備えたOpticapフィルターユニットを介して)行なう。
【0047】
実施例2:逆相クロマトグラフィー("捕捉工程")
"捕捉工程"として、逆相クロマトグラフィーをSOURCE 30RPCで実施する。前記の第1の精製工程において、発酵上澄液からのEPOは、含量増加される。この場合、複数の洗浄工程を実施する。第1の洗浄工程をPBS緩衝液(燐酸塩緩衝食塩水)を用いて実施する。直ぐ次の洗浄工程を水/イソプロパノール/TFAからなる混合物で10/2/0.1〜10/1/0.1の容量比で40〜50ml/分の流速で実施する。生成物の溶離を水/イソプロパノール/TFAからなる混合物で10/4/0.1の容量比で30〜40ml/分の流速で実施する。流速を前記分離に対応するように最適化し、適合させた。その後に、洗浄工程をイソプロパノール/0.1%TFA溶液で容量比50/40で実施する。
【0048】
トリフルオロ酢酸産生物画分に5回の溶離直後に1:1の比で燐酸塩緩衝液(pH値10)を添加し、15mMの燐酸ナトリウム緩衝液でpH7.2になるまで希釈する。この場合に中和されたEPO含有溶液をさらに滅菌濾過する。
【0049】
EPO含量増加のための工程間対照(IPC)をTFA/アセトニトリル系中の分析にRP−HPLC分離カラムに掛ける。このクロマトグラフィー工程後のEPOの収率は、少なくとも50%、有利に少なくとも65%、特に有利に少なくとも80%である。
【0050】
実施例3:陰イオン交換クロマトグラフィー
逆相クロマトグラフィーからの中和されたEPO産生物画分を20ml/分の運搬効率で塗布する。更に、EPO含有溶液を3つの洗浄工程によって40ml/分の一定の流速で精製し、その際に第1の洗浄工程および第3の洗浄工程をそれぞれ7.2のpHで20mMの酢酸ナトリウム溶液を用いて実施し、第2の洗浄工程を4.5のpHで相応する酢酸ナトリウム溶液を用いて実施する。産生物の溶離を勾配条件下で酢酸ナトリウム/塩化ナトリウム緩衝液(pH7.2)を用いて実施する(流速30〜40ml/分)。この場合、緩衝液の割合は、徐々に線状に0から80%へ上昇される。
【0051】
等電集束法(IEF)により、溶出液画分を分析し、IEFにおけるバンド状態に相応して産生物プール(主要画分)と縁部画分とに区分する。参照材料として市販のErypo(登録商標)プレパラートを使用する。主要画分のEPO含量をRPクロマトグラフィーにより算出する。選択された溶出液画分を限外濾過により濃縮し、次のヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーのために再び緩衝液を用いて処理する。このクロマトグラフィー工程後のエリスロポイエチンの収率は、少なくとも20%、有利に少なくとも30%、特に有利に少なくとも40%である。
【0052】
等電集束法を超希薄層のポリアクリルアミドゲル上で実施する。そのために、試料溶液を塗布前にマイクロ遠心分離キット(カットオフ10000Da)を用いて脱塩し、および濃縮しなければならない。前記集束は、300〜2000Vの電圧で行なわれる。5000Vh後、発生は終結する。引続き、ゲルを硝酸銀またはクマシー(Coomassie)で染色し、および評価する。
【0053】
実施例4:ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー
この精製工程は、"燐酸塩処理された"EPO分子の除去に適している。陰イオン交換クロマトグラフィーの主要画分を限外濾過によりヒドロキシアパタイトカラムの出発緩衝液中で再び緩衝液を用いて処理し、引続き滅菌する。
【0054】
試料は、30ml/分の輸送効率でCHTセラミックヒドロキシアパタイト タイプ1の相上に注入される。洗浄工程を酢酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を用いて実施し、試料の溶離を燐酸塩緩衝液を用いてpH6.8および50ml/分の流速で勾配条件下で実施する。この場合、燐酸塩緩衝液の割合は、徐々に線状に0から25%へ上昇される。
【0055】
規格通りのEPO画分は、酢酸ナトリウム−燐酸ナトリウム緩衝液中に存在し、このEPO画分をPBS(最終充填緩衝液)を用いて限外濾過により再び緩衝液処理し、および−20℃で深冷凍結する。個々の画分のEPO含量をRPクロマトグラフィーにより算出する。このクロマトグラフィー工程後のエリスロポイエチンの収率は、少なくとも30%、有利に少なくとも40%、特に有利に少なくとも50%である。
【0056】
HPAEC-PADによるグリコシル化パターンの分析は、蛋白質のPNGアーゼF(Roche Diagnostics GmbH)による炭水化物鎖の酵素分解により行なわれる。単離および脱塩の後、糖基は、高性能陰イオン交換器上でパルス化電流滴定検出で分析される。
【0057】
最終的に得られたEPO産生物は、バイオアッセイにおいて1mg当たり少なくとも150000IEの生物活性を有し、欧州薬局方(Ph. Eur. 01/2002:1316)の全ての要件、またはガイダンス・オン・バイオシミラー・メディシナル・プロダクツツ・コンテイニング・リコンビナント・エリスロポイエチンズ(Guidance on Biosimilar Medicinal Products Containing Recombinant Erythropoietins)(EMEA/CHMP/94256/2005)の全ての要件を満たす。更に、IEFにおけるバンドパターンおよびグリコシル化パターンは、市販のErypo(登録商標)プレパラートに対応する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エリスロポイエチンを精製する方法であって、この場合、エリスロポイエチンを含有する、エリスロポイエチンを産生する真核細胞の培養上澄液は、次の工程:
a)細胞成分の除去;および
b)記載した順序での次のクロマトグラフィー工程
i)逆相クロマトグラフィー;
ii)陰イオン交換クロマトグラフィー;
iii)ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーによるa)からの生成物の処理に掛けられる、エリスロポイエチンを精製する方法。
【請求項2】
工程a)の前および工程a)〜biii)の間には、別のクロマトグラフィー法を全く使用しない、請求項1記載の方法。
【請求項3】
エリスロポイエチンを産生する真核細胞は、哺乳動物細胞、有利にヒト細胞、特に有利にチャイニーズハムスター卵巣細胞であり、この卵巣細胞は、遺伝子組換えヒトエリスロポイエチンを発現する、請求項1または2記載の方法。
【請求項4】
付加的に製品品質が参照材料に相当しない溶出液画分は、i)によるもう1つの逆相クロマトグラフィーおよび/またはii)によるもう1つの陰イオン交換クロマトグラフィーおよび/またはiii)によるヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーに掛けられる、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
工程i)、ii)および/またはiii)の後に限外濾過を実施する、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
工程a)は、マイクロ濾過および引続く限外濾過を含む、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項7】
逆相クロマトグラフィーは、固定相としての担持材料上で行なわれ、この場合この固定相は、C1〜C8変性シリカゲル、ポリスチレン/ジビニルベンゼンを基礎とする疎水化ポリマー担体およびシリカゲルまたはポリマーを基礎とする疎水化モノリス位相材料から選択され、溶出液としては、アルカノール水溶液が使用される、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項8】
陰イオン交換クロマトグラフィーは、官能基を有する固定相としての担持材料上で行なわれ、この場合この官能基は、ジエチルアミノエチル基(DEAE)、第四級アミノエチル基(QAE)、第四アンモニウム基またはジメチルアミノエチル基(DMAE)から選択されている、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項9】
陰イオン交換クロマトグラフィーは、水性緩衝系を有する少なくとも1つの洗浄工程を含む、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項10】
陰イオン交換クロマトグラフィーは、有機酸を基礎とする緩衝系を有する少なくとも1つの洗浄工程を含む、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項11】
陰イオン交換クロマトグラフィーは、3.5〜5.5のpHを有する緩衝水溶液を有する少なくとも1つの洗浄工程を含む、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項12】
溶出液として陰イオン交換クロマトグラフィーの際に緩衝水溶液中の無機酸を使用する、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
溶出液として陰イオン交換クロマトグラフィーの際に緩衝水溶液中のクロリドイオンを使用する、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項14】
ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーは、有機酸を基礎とする緩衝系を有する少なくとも1つの洗浄工程を含む、請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項15】
ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーは、アセテート緩衝液を有する少なくとも1つの洗浄工程を含む、請求項1から14までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項16】
溶出液としてヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーの際に無機酸を基礎とする緩衝液系を使用する、請求項1から15までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項17】
溶出液としてヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーの際に燐酸塩緩衝液を使用する、請求項1から16までのいずれか1項に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2011−521993(P2011−521993A)
【公表日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−512075(P2011−512075)
【出願日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【国際出願番号】PCT/EP2009/056544
【国際公開番号】WO2009/147060
【国際公開日】平成21年12月10日(2009.12.10)
【出願人】(501073862)エボニック デグサ ゲーエムベーハー (837)
【氏名又は名称原語表記】Evonik Degussa GmbH
【住所又は居所原語表記】Rellinghauser Strasse 1−11, D−45128 Essen, Germany
【Fターム(参考)】