多価電解質沈殿物及びタンパク質の精製
多価電解質を例えば収集された細胞培養液のような細胞培養液に添加し、タンパク質・多価電解質複合体又は不純物と多価電解質の複合体を沈殿させることにより、タンパク質を単離し生成する方法が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願とのクロスリファレンス）
米国特許法施行規則第１．５３条第（ｂ）項の下で出願された当該非仮出願は、出典明示によりここに全内容を援用する２００７年１月２２日出願の米国仮出願第６０／８８６０６８号、及び２００７年１２月１３日出願の米国仮出願第６１／０１３４４６号について米国特許法第１１９条第（ｅ）項の下の優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明はタンパク質の精製方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
タンパク質の大規模で経済的な精製はバイオテクノロジー産業にとって益々重要な問題となっている。一般に、タンパク質は、そのタンパク質に対する遺伝子を含む組換えプラスミドの挿入によって対象のタンパク質を生産するように操作された哺乳動物又は細菌の何れかの細胞株を使用して、細胞培養によって生産される。細胞株は生きている生物であるので、通常は動物の血清調製物から供給される増殖因子、糖、アミノ酸を含む複合増殖培地を与えなければならない。細胞に与えられた化合物の混合物からの、またヒト治療薬として使用するために十分な純度まで細胞自体の副産物からの所望のタンパク質の分離は大変なチャレンジとなる。
【０００４】
組換え治療用タンパク質は、通常はマウスミエローマＮＳ０及びチャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞を含む数種の哺乳動物宿主細胞株中において生産される（Anderson, D.C及びKrummen, L. (2002) Curr. Opin. Biotech. 13: 117-123；Chu, L.及びRobinson, D.K. (2001) Curr. Opin. Biotechnol. 12:180-187）。各細胞株には、細胞によって生産されるタンパク質の生産性と特徴について長所と短所がある。市販の生産細胞株の選択は、与えられる製品に必要とされる製品品質特性をもたらす能力と高生産性に対する必要性をしばしばバランスさせる。高力価プロセスをしばしば必要とする治療用組換えタンパク質の一つの重要なクラスはモノクローナル抗体である。幾つかのモノクローナル抗体は、その生物学的機能を誘発するためにＦｃ領域を通して媒介されるエフェクター機能を必要とする。一例は、細胞表面ＣＤ２０に結合しＢ細胞枯渇を生じるキメラモノクローナル抗体(Cartron等(2002) Blood 99: 754-758；Idusogie等(2000) J. Immunol. 164: 4178-4184）であるリツキシマブ(リツキサン(登録商標), Genentech社及びBiogen-Idec社)である。他の抗体、例えばヒト化抗ＶＥＧＦ (血管内皮増殖因子)抗体であるベバシズマブ(アバスチンTM, Genentech社)は、その活性に対してＦｃエフェクター機能を必要としない。
【０００５】
発酵及び細胞培養技術の進歩は培養液中の標的タンパク質の力価を大きく増大させた。この上流の効率の増加は、細胞収集段階での下流処理の妨げとなった。細胞収集、又は収集された細胞培養液の清澄化は、バイオテクノロジーベースの生成物の略全ての下流の精製において重要なプロセスである。生成物が細胞の内部にある場合、細胞収集は、生成物抽出工程において、処理されることになる細胞の液体体積を減少させるために使用される。生成物が細胞外にある場合、細胞収集(cell harvesting)を使用して細胞及び細胞片から生成物を分離する。例えば、哺乳動物細胞培養物からの細胞外抗体の単離である(Anthony S. Lubiniecki編(1990) Large-Scale Mammalian Cell Culture Technology, Marcel Dekker; Hansjoerg Hauser, Roland Wagner編(1997) Mammalian Cell Biotechnology in Protein Production, Walter Gruyter Publishing)。
【０００６】
細胞片からのタンパク質精製のための手順は、最初は、タンパク質の発現部位に依存する。あるタンパク質は細胞から廻りの増殖培地中に直接分泌させられる；他のタンパク質は細胞内に生成される。後者のタンパク質の場合、精製工程の第一工程は細胞の溶解を含み、これは、機械的剪断、浸透圧ショック、又は酵素処理を含む様々な方法によって行うことができる。かかる破壊は細胞の全内容物をホモジネート中に放出せしめ、またその小さいサイズのために除去が困難な細胞内断片をつくり出す。これらは一般に分画遠心又は濾過によって除去される。より小さいスケールでではあるが、細胞の自然死とタンパク質生産進行の過程での細胞内宿主細胞タンパク質の放出のため直接分泌されるタンパク質でも、同じ問題が生じる
【０００７】
治療用抗体の精製中に、宿主細胞タンパク質、生成物変異体、宿主細胞ＤＮＡ、低分子、プロセス関連汚染物質、内毒素及びウイルス粒子を含む不純物が除去されなければならない(Fahrner, R.L.等(2001) Biotechnol. Genet. Eng. Rev. 18:301-327)。使用される精製技術は、拡張可能で、効率的で、費用効率がよく、信頼性があり、最終生成物の厳密な純度の要求を満たさなければならない。現在の精製技術は典型的には直交分離モードを用いる複数のクロマトグラッフィー分離法を含む。典型的なプロセスは次の工程の幾つかを含むかも知れない：沈殿(米国特許第７１６９９０８号)、透析、電気泳動、限外濾過、アフィニティクロマトグラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィー、陰イオン交換クロマトグラフィー及び／又は疎水性相互作用クロマトグラフィー。一般的なカラムクロマトグラフィー工程は効率的で信頼性があるが、一般に低生成物処理量（処理ｋｇ／ｈ）である。モノクローナル抗体が更に広く使用されるようになったので、より効率的なプロセススケールの生産が必要である。
【０００８】
クロマトグラフィー技術は、高度の精製を達成するためにタンパク質の化学的及び物理的性質を利用する。これらの化学的及び物理的性質は、典型的には、サイズ、等電点、電荷分布、疎水性部位及びリガンドに対する親和性を含む(Janson, J.C.及びL. Ryden (編) (1989) Protein Purification: Principles, High Resolution Methods and Applications. VCH Publishers, Inc., New York)。クロマトグラフィーの様々な分離モードは、イオン交換、 クロマトフォーカシング、ゲル濾過 (サイズ排除)、疎水性相互作用、逆相、及びアフィニティクロマトグラフィーを含む。陰イオン交換及び陽イオン交換クロマトグラフィーを含むイオン交換クロマトグラフィー(ＩＥＸ)は、その正味の表面電荷の差によって分析物(例えばタンパク質)を分離する。ＩＥＸは細胞片及び他の不純物からの発現タンパク質の分離のための主要なツールである。今日、ＩＥＸは、タンパク質、ペプチド、核酸及び他の電荷生体分子の精製のために最も頻繁に使用されている技術の一つであり、高分解能及び高充填能での群分離をもたらす。該技術は、その荷電特性がほんの僅かに異なる分子種、例えば一つの荷電アミノ酸が異なる二つのタンパク質を、分離することができる。これらの特徴は、ＩＥＸを、精製プロトコルにおける捕捉、中間精製又は洗練（polishing）工程によく合致したものにし、該技術はマイクロスケールの精製及び分析からキログラムの生成物の精製まで使用される。
【０００９】
クロマトグラフィー技術は信頼性があるが、容量と処理量が大規模な応用には問題となる場合がある。一般的なカラムクロマトグラフィー工程は効果的で信頼性があるが、一般には低生産量（処理ｋｇ／ｈ）である。組換えタンパク質はより広く使用されるようになったので、より効果的なプロセススケールの生産が必要である。クロマトグラフィー工程の処理量は、典型的には対象タンパク質に対するクロマトグラフィー樹脂の能力によって制約される。カラムへのタンパク質の負荷が増加すると、対象タンパク質の不純物からの分解能がしばしば減少する。
【００１０】
多価電解質は、可溶性複合体(Dellacherie, E.(1991) Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem. Prepr. 32(1):602)、無定形沈殿物(Mattiasson等(1998) Polym. Plast. Technol. Eng. 37(3):303-308；Clark等(1987) Biotech. Progress 3(4):241；Fisher等(1988) Biotechnol. Bioeng. 32:777；Shieh等(1991) Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem. Prepr. 32(1)606；Sternberg等(1974) Biochimica et Biophysica Acta 342:195-206；国際公開第２００４／０１４９４２号)、又はコアセルベート(Wang等(1996) Biotechnol. Prog. 12:356-362；Veis, A.(1991) Am. Chem. Soc. Div. Polym. Chem. Prepr. 32(1) 596)の形態をとるタンパク質との複合体を形成することが知られている。抗原-ポリカチオン(ポリメタクリル酸)の存在下でのモノクローナル抗体のパパインタンパク質分解はＦａｂ断片を生じる(Dainiak等(2000) Analytical Biochem. 277:58-66)。
【００１１】
タンパク質・多価電解質複合体はコアセルベートする。つまり、コアセルベート相が複合体の殆どを含み、他の相が平衡相である２つの区別される液相に分離する(Burgess, D.J. “Complex Coacervation: Microcapsule Formation”, Macromolecular Complexes in Chemistry and Biology, Dubin, P.L.等編(1994) Springer-Verlag, Berlin；Dubin等(1994) Sep. Purif. Methods 23:1-16)。タンパク質の多価電解質コアセルべーションは複雑なプロセスであり、広い範囲のタンパク質には有用ではない。タンパク質・多価電解質複合体中の分子間結合は静電気相互作用、水素結合及び疎水的力による(Cooper等(2005) Current Opinion in Colloid & Interface Science 10:52-78；Mattison等(1999) Macromol. Symp. 140:53-76)。タンパク質溶液への多価電解質の添加は、タンパク質・多価電解質複合体と大きなクラスターを生じせしめ、最終的にはコアセルベートさせ及び／又は沈殿物形成を生じせしめうることが知られているが、逆のプロセスが多価電解質の更なる添加時に現れ、そこではタンパク質の再溶解が生じ、タンパク質単離又は精製の試みが挫折させられうる(Carlsson等(2003) J. Am. Chem. Soc. 125:3140-3149)。多価電解質を使用するタンパク質の沈殿は、クロマトグラフィー分離に対して経済的に効率的な代替方法を提供する。この技術を使用して、溶液中の同様なレベルのタンパク質精製を達成するためにクロマトグラフィー技術の官能ケミストリーを利用できる。特に、沈殿工程の処理量は特定のクロマトグラフィー樹脂の能力によってもはや制限されないであろう。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、細胞培養液から誘導されたタンパク質の単離及び精製に関する方法を提供する。
本発明の一態様は、多価電解質, 例えばポリアニオン多価電解質を用いてタンパク質を沈殿させることによるタンパク質精製方法である。
本発明は、またポリカチオン多価電解質を用いて細胞培養液不純物を沈殿させることによるタンパク質精製方法を提供する。沈殿工程の後に陽イオン交換クロマトグラフィー、陰イオン交換クロマトグラフィー、及び他の沈殿工程を続けてもよい。
【００１３】
本発明の方法は抗体の精製のための非親和性方法を含む。
本発明の一態様は、抗体を精製する方法であって、
（ａ）収集された細胞培養液から抗体が誘導される抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し；
（ｂ）負に荷電した多価電解質を加えて、タンパク質・多価電解質沈殿物を形成し；
（ｃ）タンパク質・多価電解質沈殿物を、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン、ＤＮＡ、及び浸出プロテインＡから選択される不純物から分離し；
（ｄ）タンパク質・多価電解質沈殿物を単離し；
（ｅ）タンパク質・多価電解質沈殿物を水溶液中に再懸濁させる
ことを含んでなる方法である。
【００１４】
本発明の他の態様は、抗体を精製する方法であって、
（ａ）細胞培養液から抗体が誘導される抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し；
（ｂ）混合物に正に荷電したポリカチオン多価電解質を加えて、正に荷電したポリカチオン多価電解質と、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン及びＤＮＡから選択される不純物を含む沈殿物を形成し；
（ｃ）抗体含有混合物から沈殿物を分離する
ことを含んでなる方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、次のものが続く収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）から精製したプロテインＡプールの精製のためのプロセス工程を示す：左欄−陽イオン交換クロマトグラフィー (セファロースＴＭファーストフロー, ＳＰＳＦＦ)と続く陰イオン交換クロマトグラフィー (ＱＳＦＦ)；中央欄−ＱＳＦＦ；右欄−ｐＨ７でのポリビニルスルホン酸 (ＰＶＳ)沈殿と続くＱＳＦＦ。
【図２】図２は、次のものが続く収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）から精製したＳＰＳＦＦプールの精製のためのプロセス工程を示す：左欄−ＱＳＦＦ；又は右欄−ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と続くＱＳＦＦ。
【図３】図３は、ＨＣＣＦからの抗体の直接捕捉及び精製のためのプロセス工程を示す：左欄−ｐＨ５でのＰＶＳ沈殿と、続くＱＳＦＦと次のＳＰＳＦＦ；又はｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と、続く右欄−ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と、続くＱＳＦＦと次のＳＰＳＦＦ。
【図４】図４は、３．０及び５．６ｍＳ／ｃｍ（プロテインＡプール）、ｐＨ５でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。ｍＳ＝ミリジーメンス（伝導率の単位）
【図５】図５は、０．７、１．５、３．０及び４．７ｍＳ／ｃｍ（プロテインＡプール）、ｐＨ７でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。
【図６】図６は、０．８、及び１．５ｍＳ／ｃｍ（ＳＰＳＦＦ捕捉プール）、ｐＨ７でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。
【図７】図７は、ｐＨ５及び３．０ｍＳ／ｃｍ；及びｐＨ７及び０．７ｍＳ／ｃｍ（ＨＣＣＦ）でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。
【図８】図８は、抗ＣＤ２０抗体２Ｈ７のｐＨ５、５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）沈殿をＰＡＡ（１２００及び８０００Ｄａ）沈殿と比較する溶解度曲線を示す。
【図９】図９は、抗ＣＤ２０抗体２Ｈ７のｐＨ７、１．５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）沈殿をＰＡＡ（１２００及び８０００Ｄａ）沈殿と比較する溶解度曲線を示す。
【図１０】図１０は、１２００から１１０００００Ｄａの範囲の分子量のＰＡＡを比較するｐＨ７、１．５ｍＳ／ｃｍでの抗ＣＤ２０抗体（リツキシマブ）溶解度曲線を示す。
【図１１】図１１は、抗ＣＤ２０ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７に対する下流処理：（ａ）プロテインＡで処理されたＨＣＣＦ；（ｂ）ＳＰＳＦＦで処理されたＨＣＣＦ；（ｃ）ＨＣＣＦのＰＶＳ沈殿の結果をまとめた表を示す。
【図１２】図１２は、ｐＨ５．５及び５．１ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６．０及び３．０ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６．０及び５．５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）におけるＡｐｏｍａｂ溶解度曲線を示す。
【図１３】図１３は、ｐＨ６．５及び１．５ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６．５及び３．２ｍＳ／ｃｍ；及びｐＨ７．０及び０．７ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）におけるＡｐｏｍａｂ溶解度曲線を示す。
【図１４】図１４は、（左）ＰＶＳなし（０％）、（中央）０．１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）、及び（右）１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）を含むｐＨ５．５のＡｐｏｍａｂのプロテインＡプールを含むフラスコの写真を示す。
【図１５】図１５は、ｐＨ４及び２ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ５及び１ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ５及び２．４ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６及び０．５ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ７及び０．５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中での抗ｃＭｅｔ溶解度曲線を示す。
【図１６】図１６は、ＣＣＦからのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の直接的捕捉及び精製のプロセス工程を示す。
【図１７】図１７は、左欄−Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ、陽イオン交換クロマトグラフィー（セファロースＴＭファーストフロー，ＳＰＳＦＦ）、次に陰イオン交換クロマトグラフィー（ＱＳＦＦ）；右欄−ポリアルギニン沈殿、Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ、ＳＰＳＦＦ、次にＱＳＦＦが続く、収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の精製のプロセス工程を示す。
【図１８】図１８は、左欄−ＳＰＳＦＦ、次にＱＳＦＦ；右欄−ポリアルギニン沈殿、ＳＰＳＦＦ、次にＱＳＦＦで、Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ工程のない、図１７のような収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の精製の同じプロセスを示す。
【図１９】図１９は、左欄−ＰＶＳでの抗体沈殿、次にＱＳＦＦ；右欄−ポリアルギニン沈殿、ＰＶＳでの抗体沈殿、次にＱＳＦＦが続く、収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の精製のプロセス工程を示す。
【図２０】図２０は、１１０ｋＤａのポリアルギニンでのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ＣＣＦ溶解度曲線を示す。
【図２１】図２１は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ＨＣＣＦ溶解度曲線−４２ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２２】図２２は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ＨＣＣＦ溶解度曲線−１１０ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２３】図２３は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７、抗ＣＤ２２、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ溶解度曲線−４２ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２４】図２４は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７、抗ＣＤ２２、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ溶解度曲線−１１０ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２５】図２５は、０．０７５ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａのポリアルギニンで凝集されたｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ ＣＣＦのＰＶＳ沈殿の溶解度曲線を示す。
【図２６】図２６は、負荷されたポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦから生成されたプロテインＡプールでのＳＰＳＦＦのブレークスルー曲線を示す。
【図２７】図２７は、負荷された沈殿されたポリアルギニンから生成されたＨＣＣＦでのＳＰＳＦＦのブレークスルー曲線を示す。
【図２８】図２８は、２Ｈ７ＭＡｂ、ＨＣＣＦ４−１２％ＢＴ、ＭＯＰＳバッファー、Ｓｙｐｒｏルビー染色、２ｕｇのＨＣＣＦ負荷、５分、７０℃、９秒暴露、２Ｆ／Ｔ実施７、ＳＳミニ-カンでのＲＴインキュベーション、−７０℃で即座に凍結した５００μｌ（マイクロタイター）試料における抗体還元の阻害のゲル電気泳動を示す。
【図２９】図２９は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８プロテインＡプール溶解度曲線−２．５ｋＤａポリリジンを示す。
【図３０】図３０は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８プロテインＡプール溶解度曲線−５０ｋＤａポリリジンを示す。
【図３１】図３１は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ＨＣＣＦ溶解度曲線−５０ｋＤａポリリジンを示す。
【図３２】図３２は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ＨＣＣＦ溶解度曲線−２２５ｋＤａポリリジンを示す。
【図３３】図３３は、ｐＨ７及び１２ｍＳ／ｃｍ伝導率での０．００％から０．２０％のポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）の１８００Ｄａから１１３２ｋＤａ試料でのヒト化抗ＣＤ２０溶解度曲線を示す。
【図３４】図３４は、（フィルター面積当たりの抗体グラムで測定された）容量対各フィルター培地：Ａ１ＨＣ、Ｂ１ＨＣ、Ｃ０ＨＣ、４５ＣＥ、２０ＣＥ、３０ＣＥに対する圧力低下のＶｍａｘプロットを示す。
【図３５】図３５は、Ｃ０ＨＣ ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルター培地からの２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物の完全な再可溶化に達するのに必要なバッファーの容積にる収率に対する様々な流量の効果を示す。ＬＭＨ＝１時間当たり１平方メートル当たりのリットル、流量測定値。
【図３６】図３６は、Ｃ０ＨＣ ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルター（２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物）からのタンパク質の再可溶化に対する二つの範囲の流束（ＬＭＨ中の再可溶化バッファーの流れ）の効果を示す。
【図３７】図３７は、インラインＨＣＣＦ調整／ＰＶＳ沈殿手順のプロセスの概略を示す。
【図３８】図３８は抗体回収収率連続原料調整／沈殿を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
その例を添付の構造及び式で例示する本発明の所定の実施態様を以下に参照する。本発明を列挙された実施態様と関連して説明するが、それらは発明をその実施態様に限定することを意図するものではないことが理解される。むしろ、本発明は、特許請求の範囲によって定まる本発明の範囲内に含まれうるあらゆる代替物、変形態様、及び均等物をカバーすることが意図される。当業者であれば、本発明の実施において使用されうるここに記載のものと類似した又は均等な多くの方法及び材料を認識するであろう。本発明は記載される方法及び材料に決して限定されない。援用された文献、特許及び類似資料の一又は複数が、限定しないが、定義された用語、用語使用法、記載された技術等を含むこの出願と異なるか矛盾する場合には、この出願が優先する。
【００１７】
定義
別の記載がない限り、ここで使用される次の用語及び語句は次の意味を有することが意図される：
ＨＣＣＦとも標記される「収集された細胞培養液」なる用語は、遠心分離又は濾過を含む手段によって細胞が除去された原核又は真核細胞培養液を意味する。細胞培養は、制御された条件下で原核又は真核細胞が増殖せしめられるプロセスである。「細胞培養」なる用語は、動物細胞を含む多細胞真核生物又は細菌及び酵母を含む単細胞原核生物から誘導される細胞の培養を意味する。真核細胞培養は、哺乳動物細胞、例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞、ハイブリドーマ、及び昆虫細胞を含む。 適切な細胞培養容器を用いて、分泌されたタンパク質は足場依存性細胞又は懸濁細胞株から得ることができる。哺乳動物細胞培養はチャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞を含む。
【００１８】
「微生物発酵」なる用語は、タンパク質のような化学物質を生産するように遺伝子操作されている細菌又は酵母の細胞培養を意味する。発酵はクローン化された細菌及び酵母並びに他の微生物を増殖させ、価値のあるタンパク質を生産するために使用される。これらの生物の細胞生産性及び増殖は、特定の増殖培地を供給し様々な環境因子（例えば、ｐＨ、温度、及び曝気）を制御することによって最大化される。細菌発酵液は大腸菌から誘導されうる。
【００１９】
ここでの「抗体」なる用語は、最も広義に使用され、特にモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体（例えば二重特異性抗体）、及びそれらが所望の生物活性を示す限り抗体断片をカバーする。抗体は、マウス、ヒト、ヒト化、キメラ又は他の種由来でありうる。
抗体は特定の抗原を認識しそれに結合することができる免疫系によって生産されるタンパク質である。(Janeway等(2001) “Immunobiology”, 5版, Garland Publishing, New York)。標的抗原は、一般的には複数の抗体上のＣＤＲによって認識されるエピトープとも呼ばれる多くの結合部位を有する。異なったエピトープに特異的に結合する各抗体は異なった構造を有している。よって、一つの抗原が一を越える対応の抗体を有しうる。
【００２０】
ここで使用される「抗体」なる用語は、また完全長免疫グロブリン分子又は完全長免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部位を含む分子、つまり対象の標的又はその一部の抗原に免疫特異的に結合する抗原結合部位を含む分子を意味する。ここに開示された免疫グロブリンは、免疫グロブリン分子の任意のタイプ（例えば、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、及びＩｇＡ）、クラス（例えばＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１及びＩｇＡ２）又はサブクラスでありうる。免疫グロブリンは任意の種由来でありうる。しかしながら、一態様では、免疫グロブリンはヒト、マウス、又はウサギ由来である。
【００２１】
「抗体断片」は、完全長抗体の一部、一般にはその抗原結合又は可変領域を含む。抗体断片の例には、Ｆａｂ、Ｆａｂ'、Ｆ(ａｂ')２、及びＦｖ断片；ダイアボディー(diabodies)；線形抗体；Ｆａｂ発現ライブラリーによって生産される断片、抗イディオタイプ（抗Ｉｄ）抗体、ＣＤＲ（相補性決定領域）、ＥＣＤ（細胞外ドメイン）、及び癌細胞抗原、ウイルス抗原又は微生物抗原、単鎖抗体分子に免疫特異的に結合する上記の何れかのエピトープ結合断片；及び抗体断片から形成される多重特異性抗体が含まれる。
【００２２】
ここで使用される「モノクローナル抗体」なる用語は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を指す。すなわち、集団を構成する個々の抗体が、少量で存在しうる自然に生じる可能な変異を除いて同一である。モノクローナル抗体は高度に特異的であり、単一の抗原部位に対している。更に、異なる決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を含むポリクローナル抗体調整物と比べて、各モノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定基を対するものである。その特異性に加えて、モノクローナル抗体は、それらが他の抗体によって汚染されないで合成されうる点で有利である。「モノクローナル」との修飾詞は、実質的に均一な抗体集団から得られうるという抗体の特徴を示し、抗体を何か特定の方法で生産しなければならないことを意味するものではない。例えば、本発明に従って使用されるモノクローナル抗体は、最初にKohler等(1975), Nature 256:495により記載されたハイブリドーマ法によって作ることができ、あるいは組換えＤＮＡ法によって作ることができる(米国特許第４８１６５６７号)。また「モノクローナル抗体」は、例えばClackson等, Nature 352:624-628(1991)；及びMarks等(1991) J. Mol. Biol., 222:581-597に記載された技術を用いてファージ抗体ライブラリーから単離することもできる。
【００２３】
有用なモノクローナル抗体は、特定の抗原決定基（例えば、癌細胞抗原、ウイルス抗原、微生物抗原、タンパク質、ペプチド、炭水化物、化学物質、核酸又はその断片）に対する抗体の均一な集団である。対象の抗原に対するモノクローナル抗体（ＭＡｂ）は、培養におおいて連続な細胞株による抗体分子の生産をもたらす当該分野で知られている任意の技術を使用して調製することができる。限定するものではないが、これらには、Ｋｏｈｌｅｒ及びＭｉｌｓｔｅｉｎ((1975) Nature 256:495-497)によって最初に記載されたハイブリドーマ技術、ヒトＢ細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor等(1983) Immunology Today 4:72)、及びＥＢＶ-ハイブリドーマ技術(Cole等(1985) Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96)が含まれる。かかる抗体はＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＥ、ＩｇＡ、及びＩｇＤを含む任意の免疫グロブリンクラス及びその任意のサブクラスのものでありうる。本発明に使用されるＭＡｂｓを生産するハイブリドーマはインビトロ又はインビボで培養されうる。
【００２４】
本発明の方法に有用な治療用モノクローナル抗体には、トラツズマブ(ハーセプチン(登録商標), Genentech社, Carter等(1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285-4289；米国特許第５７２５８５６号)；抗ＣＤ２０抗体、例えばキメラ抗ＣＤ２０「Ｃ２Ｂ８」（米国特許第５７３６１３７号)；リツキシマブ(リツキサン(登録商標))、オクレリツマブ、２Ｈ７抗体のキメラ又はヒト化変異体(米国特許第５７２１１０８号；国際公開第０４／０５６３１２号)又はトシツモマブ(BEXXAR(登録商標))；抗ＩＬ−８(St John等(1993) Chest, 103:932、及び国際公開第９５／２３８６５号)；抗ＶＥＧＦ抗体、例えばヒト化及び／又は親和性成熟抗ＶＥＧＦ抗体、例えばヒト化抗ＶＥＧＦ抗体ｈｕＡ４．６．１ベバシツマブ(アバスチン(登録商標), Genentech社, Kim等(1992) Growth Factors 7:53-64、国際公開第９６／３００４６号、国際公開第９８／４５３３１号)；抗ＰＳＣＡ抗体(国際公開第０１／４０３０９号)；抗ＣＤ４０抗体、例えばＳ２Ｃ６及びそのヒト化変異体(国際公開第００／７５３４８号)；抗ＣＤ１１ａ(米国特許第５６２２７００号；国際公開第９８／２３７６１号；Steppe等(1991) Transplant Intl. 4:3-7；Hourmant等(1994) Transplantation 58:377-380)；抗ＩｇＥ(Presta等(1993) J. Immunol. 151:2623-2632；国際公開第９５／１９１８１号)；抗ＣＤ１８(米国特許第５６２２７００号；国際公開第９７／２６９１２号)；抗ＩｇＥ、例えばＥ２５、Ｅ２６及びＥ２７(米国特許第５７１４３３８号；米国特許第５０９１３１３号；国際公開第９３／０４１７３号；米国特許第５７１４３３８号)；抗Ａｐｏ-２レセプター抗体(国際公開第９８／５１７９３号)；抗ＴＮＦ-α抗体、例えばｃＡ２(レミケード(登録商標)、ＣＤＰ５７１及びＭＡＫ-１９５(米国特許第５６７２３４７号；Lorenz等(1996) J. Immunol. 156(4):1646-1653；Dhainaut等(1995) Crit. Care Med. 23(9):1461-1469)；抗組織因子(ＴＦ)(欧州特許第０４２０９３７Ｂ１号)；抗ヒトα４β７インテグリン(国際公開第９８／０６２４８号)；抗ＥＧＦＲ、キメラ化又はヒト化２２５抗体(国際公開第９６／４０２１０号)；抗ＣＤ３抗体、例えばＯＫＴ３(米国特許第４５１５８９３号)；抗ＣＤ２５又は抗ｔａｃ抗体、例えばＣＨＩ−６２１ ＳＩＭＵＬＥＣＴ(登録商標)及びＺＥＮＡＰＡＸ(登録商標)(米国特許第５６９３７６２号)；抗ＣＤ４抗体、例えばｃＭ-７４１２抗体(Choy等(1996) Arthritis Rheum 39(1):52-56)；抗ＣＤ５２抗体、例えばＣＡＭＰＡＴＨ-１Ｈ(Riechmann等(1988) Nature 332:323-337)；抗Ｆｃレセプター抗体、例えばGraziano等(1995) J. Immunol. 155(10):4996-5002におけるようなＦｃγＲＩに対するＭ２２抗体；抗癌胎児抗原(ＣＥＡ)抗体、例えばｈＭＮ-１４(Sharkey等(1995) Cancer Res. 55(23Suppl): 5935s-5945s；乳房上皮細胞に対する抗体、例えばｈｕＢｒＥ-３、ｈｕ-Ｍｃ３及びＣＨＬ６(Ceriani等(1995) Cancer Res. 55(23):5852s-5856s；及びRichman等(1995) Cancer Res. 55(23 Supp): 5916s-5920s)；大腸癌細胞に結合する抗体、例えばＣ２４２(Litton等(1996) Eur J. Immunol. 26(1):1-9)；抗ＣＤ３８抗体、例えばＡＴ１３／５(Ellis等(1995) J. Immunol. 155(2):925-937)；抗ＣＤ３３抗体、例えばＨｕ Ｍ１９５(Jurcic等(1995) Cancer Res 55(23 Suppl):5908s-5910s 及びＣＭＡ−６７６又はＣＤＰ７７１；抗ＣＤ２２抗体、例えばＬＬ２又はＬｙｍｐｈｏＣｉｄｅ(Juweid等(1995) Cancer Res 55(23 Suppl):5899s-5907s)；抗ＥｐＣＡＭ抗体、例えば１７−１Ａ(PANOREX(登録商標))；抗ＧｐＩＩｂ／ＩＩＩａ抗体、例えばアブシキシマブ又はｃ７Ｅ３ Ｆａｂ(REOPRO(登録商標))；抗ＲＳＶ抗体、例えばＭＥＤＩ-４９３(SYNAGIS(登録商標))；抗ＣＭＶ抗体、例えばＰＲＯＴＯＶＩＲ(登録商標)；抗ＨＩＶ抗体、例えばＰＲＯ５４２；抗肝炎抗体、例えば 抗Ｈｅｐ Ｂ抗体ＯＳＴＡＶＩＲ(登録商標)；抗ＣＡ１２５抗体ＯｖａＲｅｘ；抗イディオタイプＧＤ３エピトープ抗体ＢＥＣ２；抗αｖβ３抗体ＶＩＴＡＸＩＮ(登録商標)；抗ヒト腎細胞癌抗体、例えばｃｈ-Ｇ２５０；ＩＮＧ-１；抗ヒト１７-１Ａ抗体（３６２２Ｗ９４）；抗ヒト結腸直腸腫瘍抗体（Ａ３３）；ＧＤ３ガングリオシドに対する抗ヒトメラノーマ抗体Ｒ２４；抗ヒト扁平上皮癌（ＳＦ-２５）；及び抗ヒト白血球抗原（ＨＬＡ）抗体、例えばＳｍａｒｔ ＩＤ１０及び抗ＨＬＡ ＤＲ抗体Ｏｎｃｏｌｙｍ（Ｌｙｍ-１）が含まれる。
【００２５】
有用なモノクローナル抗体には、限定されるものではないが、ヒトモノクローナル抗体、ヒト化モノクローナル抗体、抗体断片、又はキメラヒト-マウス(又は他の種)モノクローナル抗体が含まれる。ヒトモノクローナル抗体は、当該分野で知られている数多くの技術の何れかによって作製することができる(Teng等(1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:7308-7312；Kozbor等(1983) Immunology Today 4:72-79；及びOlsson等(1982) Methods in Enzymology 92:3-16)。
【００２６】
抗体はまた二重特異性抗体でありうる。二重特異性抗体は、一方のアームに第一の結合特異性を有するハイブリッド免疫グロブリン重鎖を、他方のアームにハイブリッド免疫グロブリン重鎖-軽鎖対（第二の結合特異性を付与）を有しうる。この非対称構造は、二重特異性分子の半分だけにおける免疫グロブリン軽鎖の存在が容易な分離方法をもたらすので、望まれない免疫グロブリン鎖組合せからの所望の二重特異性化合物の分離を容易にする(国際公開第９４／０４６９０号；Suresh等(1986) Methods in Enzymology, 121:210；Rodrigues等(1993) J. of Immunology 151:6954-6961；Carter等(1992) Bio/Technology 10:163-167；Carter等(1995) J. of Hematotherapy 4:463-470；Merchant等(1998) Nature Biotechnology 16:677-681）。二重特異性抗体を作製する方法は当該分野で知られている(Milstein等(1983) Nature 305:537-539；国際公開第９３／０８８２９号；Traunecker等(1991) EMBO J. 10:3655-3659)。かかる技術を使用し、二重特異性抗体をここに定義される疾患の治療又は予防においてＡＤＣとしての共役のために調製することができる。
【００２７】
異なったアプローチ法によれば、所望の結合特異性（抗体-抗原結合部位）を有する抗体可変ドメインを免疫グロブリン定常ドメイン配列に融合させる。該融合タンパク質は免疫グロブリン重鎖定常ドメインを有し得、ヒンジ、ＣＨ２、及びＣＨ３領域の少なくとも一部を有する。第一重鎖定常領域（ＣＨ１）は、融合タンパク質の少なくとも一に存在する軽鎖結合に必要な部位を含みうる。免疫グロブリン重鎖融合物と、所望される場合には免疫グロブリン軽鎖をコードする配列を有する核酸を、別個の発現ベクター中に挿入し、適切な宿主生物中に同時形質移入する。これは、構築に使用される不等比の３つのポリペプチド鎖が最適な収率をもたらす実施態様において、３つのポリペプチド断片の相互割合の調節において多大なフレキシビリティをもたらす。しかしながら、不等比の少なくとも２つのポリペプチド鎖の発現が高収率になるか又は比が特に重要性を持たない場合、２つ又は３つ全てのポリペプチド鎖のためのコード配列を一つの発現ベクターに挿入することができる。
ハイブリッド又は二機能性抗体を、生物学的に、つまり細胞融合技術によって、又は化学的に、特に架橋剤又はジスルフィド架橋形成試薬を用いて誘導することができ、全抗体又はその断片を含みうる（欧州特許出願公開第１０５３６０号；国際公開第８３／０３６７９号；欧州特許出願公開第２１７５７７号)。
【００２８】
抗体は、癌細胞抗原、ウイルス抗原、又は微生物抗原に免疫特異的に結合する抗原又は腫瘍細胞又はマトリックスに結合する他の抗体の機能的に活性な断片、誘導体又はアナログでありうる。この点、「機能的に活性な」とは、その断片、誘導体又はアナログが、断片、誘導体又はアナログが誘導される抗体が認識したものと同じ抗原を認識する抗抗イディオタイプ抗体を誘導することができることを意味する。特に、例示的な実施態様では、免疫グロブリン分子のイディオタイプの抗原性は、抗原を特異的に認識するＣＤＲ配列のＣ末端であるフレームワーク及びＣＤＲ配列の欠失によって亢進されうる。どのＣＤＲ配列が抗原に結合するかを決定するために、ＣＤＲ配列を含む合成ペプチドを、当該分野で知られている任意の結合アッセイ法、例えばＢＩＡコアアッセイによる抗原との結合アッセイにおいて使用することができる（Kabat等, (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5版, National Institute of Health, Bethesda, Md；Kabat等(1980) J. of Immunology 125(3):961-969)。
【００２９】
他の有用な抗体は、抗体の断片、例えば限定するものではないが、可変領域、軽鎖定常領域及び重鎖のＣＨ１ドメインを含み、抗体分子のペプシン消化によって生産されうるＦ（ａｂ’）２断片、及びＦ（ａｂ’）２断片のジスルフィド結合を還元することによって生産されうるＦａｂ断片を含む。他の有用な抗体は抗体の重鎖及び軽鎖二量体、又はその任意の最小断片、例えばＦｖｓ又は一本鎖抗体（ＳＣＡｓ）（例えば米国特許第４９４６７７８号；Bird (1988) Science 242:423-42；Huston等, (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883；及びWard等(1989) Nature 334:544-54に記載)又は抗体と同じ特異性を有する任意の他の分子である。
ここでのモノクローナル抗体は、重鎖及び／又は軽鎖の一部が特定の種から誘導されたか又は特定の抗体クラス又はサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一か又は相同であり、鎖の残りが他の種から誘導されたか又は他の抗体クラス又はサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一か又は相同である「キメラ」抗体、並びにそれらが所望の生物学的活性を示す限りそれらの抗体の断片を特に含む（米国特許第４８１６５６７号；Morrison等(1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 6851-6855）。キメラ抗体は、異なった部分が異なった動物種から誘導されている分子、例えばマウスモノクローナルから誘導された可変領域とヒト免疫グロブリン定常領域を有するものである(米国特許第４８１６５６７号；米国特許第４８１６３９７号)。キメラ抗体には、非ヒト霊長類(例えば旧世界ザル、類人猿等)から由来する可変ドメイン抗原結合配列及びヒト定常領域配列を含む「プリマタイズ(primatized)」抗体を含む。
【００３０】
ヒト及び非ヒト部分を共に含む、キメラ及びヒト化モノクローナル抗体は、標準的な組換えＤＮＡ技術を使用して作製することができる(国際公開第８７／０２６７１号；欧州特許出願公開第１８４１８７号；欧州特許出願公開第１７１４９６号；欧州特許出願公開第１７３４９４号；国際公開第８６／０１５３３号；米国特許第４８１６５６７号；欧州特許出願公開第１２０２３号；Berter等(1988) Science 240:1041-1043；Liu等(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:3439-3443；Liu等(1987) J. Immunol. 139:3521-3526；Sun等(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218；Nishimura等(1987) Cancer. Res. 47:999-1005；Wood等(1985) Nature 314:446-449；及びShaw等(1988) J. Natl. Cancer Inst. 80 :1553-1559；Morrison (1985) Science 229 :1202-1207；Oi等(1986) BioTechniques 4 :214；米国特許第５２２５５３９号；Jones等(1986) Nature 321 :552-525；Verhoeyan等(1988) Science 239:1534；及びBeidler等(1988) J. Immunol. 141:4053-4060；これらの各々の全内容が出典明示によりここに援用される）。
【００３１】
完全なヒト抗体は、内因性免疫グロブリン重鎖及び軽鎖遺伝子を発現することができないがヒト重鎖及び軽鎖遺伝子を発現することができるトランスジェニックマウスを使用して生産することができる。トランスジェニックマウスは、選択された抗原、例えば本発明のポリペプチドの全て又は一部を用いて通常の態様で免疫される。抗原に対するモノクローナル抗体は、一般的なハイブリドーマ技術を使用して得ることができる。トランスジェニックマウスが有するヒト免疫グロブリン導入遺伝子がＢ細胞分化中に再配列され、ついでクラススイッチ及び体細胞変異を受ける。よって、かかる技術を使用し、治療的に有用なＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ及びＩｇＥ抗体を生産することができる。ヒト抗体を生産するためのこの技術の概説としては、Lonberg及びHuszar (1995) Int. Rev. Immunol. 13:65-93；米国特許第５６２５１２６号；同第５６３３４２５号；同第５５６９８２５号；同第５６６１０１６号；同第５５４５８０６号を参照のこと。他のヒト抗体は市販元、例えばAbgenix社(Freemont, CA)及びGenpharm(San Jose, CA)から得ることができる。
【００３２】
選択されたエピトープを認識する完全なヒト抗体は、「誘導(guided)選択」と称される技術を使用して生産されうる。このアプローチでは、選択された非ヒトモノクローナル抗体、例えばマウス抗体を使用して、同じエピトープを認識する完全なヒト抗体の選択を誘導する。(Jespers等(1994) Biotechnology 12:899-903)。ヒト抗体はまたファージディスプレイライブラリーを含む当該分野で知られている様々な技術を使用して生産することができる(Hoogenboom及びWinter, J. Mol. Biol. 227:381 (1991)；Marks等(1991) J. Mol. Biol. 222:581)。
抗体は、例えば抗体が、抗体ではない他のタンパク質（又はその一部、例えばタンパク質の少なくとも１０、２０又は５０アミノ酸配列）のアミノ酸配列にＮ末端かＣ末端の何れかで共有結合（例えばペプチド結合）を介して融合した抗体の融合タンパク質、又はその機能的に活性な断片でありうる。抗体又はその断片は定常ドメインのＮ末端で他のタンパク質に共有結合されうる。
【００３３】
抗体は、任意のタイプの分子の共有結合によって、かかる共有結合によって抗体がその抗原結合免疫特異性を保持できる限り、何れも修飾されるアナログ及び誘導体を含む。例えば、限定するものではないが、抗体のアナログ及び誘導体は、例えばグリコシル化、アセチル化、ペグ化、リン酸化、アミド化、既知の保護／ブロック基による誘導体化、タンパク質切断、細胞性抗体単位又は他のタンパク質への結合によって、更に修飾されているものを含む。数多くの化学的修飾の任意のものを、限定するものではないが、特異的化学的切断、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシンの存在下での代謝合成等を含む既知の技術によって実施することができる。また、アナログ又は誘導体は一又は複数の非天然アミノ酸を含みうる。
【００３４】
ＣＤ２０抗体の例は次のものを含む：「Ｃ２Ｂ８」，今はリツキシマブ（リツキサン(登録商標)／ＭＡＢＴＨＥＲＡ(登録商標)）（米国特許第５７３６１３７号）；イットリウム−［９０］標識２Ｂ８マウス抗体Ｙ２Ｂ８又はイブリツモマブチウキセタン（ゼバリン(登録商標)，Biogen Idec社、米国特許第５７３６１３７号）；２Ｂ８（１９９３年６月２２日に受託番号ＨＢ１１３８８でＡＴＣＣに寄託）；マウスＩｇＧ２ａ「Ｂ１」，トシツモマブとも呼ばれ、場合によっては１３１Ｉで標識されてＣｏｒｉｘａから市販されている「１３１Ｉ−Ｂ１」又は「ヨウ素Ｉ１３１トシツモマブ」抗体（ＢＥＸＸＡＲ(登録商標)）（米国特許第５５９５７２１号）；マウスモノクローナル抗体「１Ｆ５」（例えばPress等(1987) Blood 69(2):584-591及びその変異体、例えば「フレームワークパッチ(framework patched)」又はヒト化１Ｆ５（国際公開第２００３／００２６０７号，Ｌｅｕｎｇ，Ｓ．，ＡＴＣＣ寄託ＨＢ−９６４５０）；マウス２Ｈ７及びキメラ２Ｈ７抗体（米国特許第５６７７１８０号）；２Ｈ７のヒト化変異体のオクレリズマブ及び他の２Ｈ７変異体（国際公開第２００４／０５６３１２号；米国特許第５７２１１０８号）；ＨＵＭＡＸ−ＣＤ２０ＴＭ(Ｂ細胞の細胞膜におけるＣＤ２０分子を標的とした完全なヒト高親和性抗体（Genmab, Denmark）。例えばGlennie及びvan de Winkel, (2003) Drug Discovery Today 8:503-510及びCragg等(2003) Blood 101: 1045-1052）；国際公開第２００４／０３５６０７号及び国際公開第２００５／１０３０８１号に記載のヒトモノクローナル抗体（Teeling等，ＧｅｎＭａｂ／Ｍｅｄａｒｅｘ）；米国特許出願公開第２００４／００９３６２１号（Shitara等）に記載されたＦｃ領域に結合した複合Ｎ-グリコシド結合糖鎖を有する抗体；ＣＤ２０に結合するモノクローナル抗体及び抗原結合断片（国際公開第２００５／０００９０１号，Tedder等）、例えばＨＢ２０−３、ＨＢ２０−４、ＨＢ２０−２５、及びＭＢ２０−１１；ＣＤ２０に結合する一本鎖タンパク質（米国特許出願公開第２００５／０１８６２１６号；米国特許出願公開第２００５／０２０２５３４号；米国特許出願公開第２００５／０２０２０２８号；米国特許出願公開第２００５／０２０２０２３号）；ＣＤ２０結合分子、例えば抗体のＡＭＥシリーズ、例えばＡＭＥ−１３３ＴＭ抗体（国際公開第２００４／１０３４０４号；米国特許出願公開第２００５／００２５７６４号）；及びＦｃ変異を有するＣＤ２０抗体（国際公開第２００５／０７０９６３号）；ＣＤ２０結合分子（国際公開第２００５／０１６９６９号；米国特許出願公開第２００５／００６９５４５号）；二重特異性抗体（国際公開第２００５／０１４６１８号）；ヒト化ＬＬ２モノクローナル抗体（米国特許出願公開第２００５／０１０６１０８号）；ＣＤ２０に対するキメラ又はヒト化Ｂ−Ｌｙ１抗体（国際公開第２００５／０４４８５９号；米国特許出願公開第２００５／０１２３５４６号）；＝Ａ２０抗体又はその変異体、例えばキメラ又はヒト化Ａ２０抗体（それぞれｃＡ２０，ｈＡ２０）及びＩＭＭＵＮ−１０６（米国特許出願公開第２００３／０２１９４３３号）；及びＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ・Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ・Ｔｙｐｉｎｇ・Ｗｏｒｋｓｈｏｐから入手可能なモノクローナル抗体Ｌ２７、Ｇ２８−２、９３−１Ｂ３、Ｂ−Ｃ１又はＮＵ−Ｂ２（Valentine等(1987) In: Leukocyte Typing III, McMichael編, p. 440, Oxford University Press）。例示的なＣＤ２０抗体は、キメラ、ヒト化、又はヒトＣＤ２０抗体、例えばリツキシマブ、ヒト化２Ｈ７、キメラ又はヒト化Ａ２０抗体、例えばＨＵＭＡＸ−ＣＤ２０ＴＭ、ヒトＣＤ２０抗体（Ｇｅｎｍａｂ）、及びＣＤ２０に結合する免疫グロブリン／タンパク質（Trubion Pharm社）を含む。
【００３５】
「無傷」抗体は、抗原結合可変領域、並びに軽鎖定常ドメイン(ＣＬ)及び重鎖定常ドメインＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３を含むものである。定常ドメインは天然配列定常ドメイン(例えば、ヒト天然配列定常ドメイン)又はそれらのアミノ酸配列変異体でありうる。
無傷抗体は、抗体のＦｃ領域（天然配列Ｆｃ領域又はアミノ酸配列変異体Ｆｃ領域）に起因する生物学的活性を意味する一又は複数の「エフェクター機能」を有する。抗体エフェクター機能の例は、Ｃ１ｑ結合性；補体依存性細胞傷害性；Ｆｃレセプター結合性；抗体依存性細胞媒介細胞傷害性（ＡＤＣＣ）；ファゴサイトーシス；細胞表面レセプター（例えばＢ細胞レセプター；ＢＣＲ）のダウンレギュレーション等々を含む。
その重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、無傷抗体を様々な「クラス」にあてがうことができる。無傷抗体の５種の主要なクラス：ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、及びＩｇＭがあり、これらの幾つかは更に「サブクラス」（アイソタイプ）、例えばＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ、及びＩｇＡ２に分けることができる。抗体の異なったクラスに対応する重鎖定常ドメインはそれぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。免疫グロブリンの異なったクラスのサブユニット構造及び３次元構造はよく知られている。
【００３６】
「アミノ酸配列変異体」なる用語は、天然配列ポリペプチドとはある程度異なるアミノ酸配列を有するポリペプチドを意味する。通常は、アミノ酸配列変異体は、天然抗体の少なくとも一のレセプター結合ドメインと、又は天然レセプターの少なくとも一のリガンド結合ドメインと少なくとも約７０％の配列同一性を有し、好ましくは、それらはかかるレセプター又はリガンド結合ドメインと少なくとも約８０％、より好ましくは少なくとも約９０％の配列相同であろう。アミノ酸配列変異体は、天然アミノ酸配列のアミノ酸配列内のある位置に置換、欠失、及び／又は挿入を有する。アミノ酸は一般的な名称、一文字及び三文字コードによって標示される。
「配列同一性」は、配列を整列させ、最大のパーセント配列同一性を達成するために必要ならばギャップを導入した後に同一であるアミノ酸配列変異体中の残基の百分率として定義される。アラインメントのための方法及びコンピュータプログラムは当該分野でよく知られている。一つのかかるコンピュータプログラムはジェネンテック社が著作した「Ａｌｉｇｎ２」であり、これは、１９９１年１２月１０日に合衆国著作権庁(Washington, DC 20559)に使用者用書類と共に出願されている。
【００３７】
タンパク質発現及び生産
組換えタンパク質はベクターからＤＮＡをクローニングし、当該分野で知られた方法によって発現される。本発明の多価電解質精製方法のためのタンパク質は、原核細胞、酵母、より高等の真核細胞のような適切な宿主細胞から生産することができる。この目的のための適切な原核生物は、真正細菌、例えばグラム陰性又はグラム陽性微生物、例えば大腸菌のような腸内細菌科、例えば大腸菌（E. coli）、エンテロバクター、エルウィニア、クレブシエラ、プロテウス、サルモネラ、例えばネズミチフス菌(Salmonella Typhimurium）、セラチア、例えばセラチア・マルセセンス 、及び赤痢菌、並びに桿菌、例えばバチルス・スブチリス(B. subtilis)及びバチルス・リケニフォルミス(B. licheniformis)（例えば、１９８９年４月１２日発行のＤＤ２６６７１０に記載されたバチルス・リケニフォルミス４１Ｐ）、シュードモナス、例えば緑膿菌及びストレプトマイセスを含む。一つの好ましい大腸菌クローニング宿主は大腸菌２９４（ＡＴＣＣ３１４４６）であるが、大腸菌Ｂ、大腸菌Ｘ１７７６（ＡＴＣＣ３１５３７）、及び大腸菌Ｗ３１１０（ＡＴＣＣ２７３２５）のような他の株も適している。これらの例は限定ではなく例示的なものである。
【００３８】
原核生物に加えて、糸状菌又は酵母のような真核微生物が、ＣＤ２０結合抗体コード化ベクターのための適切なクローニング又は発現宿主である。サッカロミセス・セレヴィシア又は一般的なパン酵母は、下等真核生物宿主微生物のなかで最も一般的に使用されているものである。しかしながら、多くの他の属、種、及び株が一般的に利用でき、ここで有用であり、例えば、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)；クリュイベロミセス宿主(Kluyveromyces hosts)、例えばクリュイベロミセスラクチス(K. lactis)、クリュイベロミセス・フラギリス(K. fragilis)（ＡＴＣＣ１２４２４）、クリュイベロミセス・ブルガリクス(K. bulgaricus)（ＡＴＣＣ１６０４５）、クリュイベロミセス・ウィケラミイ(K. wickeramii)（ＡＴＣＣ２４１７８）、クリュイベロミセス・ワルチイ(K. waltii)（ＡＴＣＣ５６５００）、クリュイベロミセス・ドロソフィラルム(K. drosophilarum)（ＡＴＣＣ３６９０６）、クリュイベロミセス・テモトレランス(K. thermotolerans)、及びクリュイベロミセス・マルキシアナス(K. marxianus)；ヤロウィア(yarrowia)（欧州特許出願公開第４０２２２６号）；ピシア・パストリス(Pichia pastoris)（欧州特許出願公開第１８３０７０号）；カンジダ；トリコデルマ・レーシア(Trichoderma reesia)（欧州特許出願公開第２４４２３４号）；アカパンカビ；シュワニオマイセス(Schwanniomyces)、例えばシュワニオマイセス・オクシデンタリス(Schwanniomyces occidentalis)；及び糸状真菌、例えば、ニューロスポラ、ペニシリウム、トリポクラジウム(Tolypocladium)、及びアスペルギルス宿主、例えばアスペルギルス・ニダランス及びアスペルギルス・ニガーである。
【００３９】
グリコシル化抗体の発現に適した宿主細胞は、多細胞真核生物から由来のものでありうる。非脊椎動物細胞の例には、植物及び昆虫細胞が含まれる。多くのバキュロウイルス株及び変異体、及びヨトウガ(Spodoptera frugiperda)(幼虫(caterpillar))、ネッタイシマカ(蚊)、ヒトスジシマカ(蚊)、キイロショウジョウバエ(ショウジョウバエ)、及びカイコ等の宿主に対応する許容性昆虫宿主細胞が同定されている。種々のトランスフェクション用のウィルス株、例えばオートグラファ・カルフォルニカ(Autographa californica)ＮＰＶのＬ−１変異株、カイコＮＰＶのＢｍ-５株が公に入手でき、このようなウィルスは、本発明に係るウィルスとして、特に、ヨトウガ細胞のトランスフェクションのために使用することができる。
培養(組織培養)での脊椎動物細胞の増殖はルーチン作業となっている。有用な哺乳動物宿主細胞株の例は、ＳＶ４０(ＣＯＳ−７)で形質転換させたサル腎ＣＶ１株；ヒト胚芽腎細胞株(２９３又は懸濁培養で増殖するようにサブクローン化された２９３細胞，Graham等(1977) J.Gen Virol.,36:59)；ベビーハムスター腎細胞(ＢＨＫ)；チヤイニーズハムスター卵巣細胞／-ＤＨＦＲ(ＣＨＯ，Urlaub等(1980) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:4216) Mather (1980) Biol. Reprod. 23:243-251；サル腎細胞(ＣＶ１)；アフリカミドリザル腎細胞(ＶＥＲＯ−７６)；ヒト子宮頚癌細胞(ＨＥＬＡ)；イヌ腎細胞(ＭＤＣＫ)；バッファローラット肝細胞(ＢＲＬ ３Ａ)；ヒト肺細胞(Ｗ１３８)；ヒト肝細胞(Ｈｅｐ Ｇ２，ＨＢ ８０６５)；マウス乳房腫瘍細胞(ＭＭＴ ０６０５６２)；ＴＲＩ細胞(Mather等(1982) Annals N.Y.Acad.Sci.,383:44-68)；ＭＲＣ５細胞；ＦＳ４細胞；及びヒト肝臓癌細胞（ＨｅｐＧ２）である。
宿主細胞は、抗体生産のために上述の発現又はクローニングベクターで形質転換され、プロモーターを誘発し、形質転換体を選択し、又は所望の配列をコードする遺伝子を増幅するために適切に改変した通常の栄養培地で培養される。
【００４０】
本発明の方法のための抗体を生産するために用いられる宿主細胞は種々の培地において培養することができる。市販増殖培地、例えばハム(Ham)のＦ１０(シグマ)、最小必須培地(MEM)(シグマ)、ＲＰＭＩ-１６４０(シグマ)、及びダルベッコの改良イーグル培地((DMEM),シグマ)が宿主細胞の培養に好適である。また、Ham等(1979) Meth. Enz. 58:44, Barnes等(1980) Anal. Biochem. 102:255、米国特許第４７６７７０４号；同第４６５７８６６号；同第４９２７７６２号；同第４５６０６５５号；同第５１２２４６９号；国際公開第９０／０３４３０号；国際公開第８７／００１９５号；又は米国特許再発行第３０９８５号に記載された培地の何れかも宿主細胞に対する培養培地として使用できる。これらの培地の何れにも、ホルモン及び／又は他の増殖因子(例えばインスリン、トランスフェリン、又は表皮増殖因子)、塩(例えば、塩化ナトリウム、カルシウム、マグネシウム及びリン酸塩)、バッファー(例えばＭＥＳ及びＨＥＰＥＳ)、ヌクレオチド(例えばアデノシン及びチミジン)、抗生物質(例えば、ゲンタマイシンＴＭ薬)、微量元素(マイクロモル範囲の最終濃度で通常は存在する無機化合物として定義される)、及びグルコース又は同等のエネルギー源を必要に応じて補充することができる。任意の他の必要な補充物質もまた当業者に知られている適当な濃度で含められうる。培養条件、例えば温度、ｐＨ等々は、発現のために選ばれた宿主細胞について以前から用いられているものであり、当業者には明らかであろう。
【００４１】
対象のタンパク質を含む収集された細胞培養液が一度得られれば、細胞によって生産される他のタンパク質からのその分離は、通常は、異なったクロマトグラフィー技術の組合せを使用して試みられる。これらの技術はタンパク質の混合物を、その］電荷、疎水性度、又はサイズに基づいて分離する。数種の異なったクロマトグラフィー樹脂をこれらの技術のそれぞれについて利用でき、関連した特定のタンパク質に対して精製スキームを精確に適合化することが可能になる。これらの分離方法の各々の本質は、タンパク質を長いカラムに沿って異なった速度で移動させ、それらがカラムを更に通過する際に増加する物理的分離を達成し、又は分離媒体に選択的に付着させ、ついで異なった溶媒によって差次的に溶離させることができることである。ある場合には、所望のタンパク質は、不純物が特異的にカラムに付着し、対象のタンパク質が付着しない、つまり対象タンパク質が「フロースルー」中に存在している場合に不純物から分離される。
【００４２】
組換え技術を使用する場合、抗体は細胞内、細胞膜周辺腔内に生成されるか、又は培地に直接分泌され得る。抗体が細胞内に生産される場合、第１段階として、宿主細胞か又は溶菌断片の粒状屑を、例えば遠心分離又は限外濾過によって取り除く。例えば、抗体は大腸菌の細胞膜周辺腔に分泌される（Carter等(1992) Bio/Technology 10:163-167)。細胞ペーストを酢酸ナトリウム(ｐＨ３．５)、ＥＤＴＡ、及びフッ化フェニルメチルスルホニル(ＰＭＳＦ)の存在下で、約３０分以上かけて解凍しうる。細胞屑は遠心分離により除去することができる。抗体が培地中へ分泌されている場合、そのような発現系からの上清が、一般的には、市販のタンパク質濃縮フィルター、例えばＡｍｉｃｏｎ又はＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｐｅｌｌｉｃｏｎの限外濾過ユニットを用いて最初に濃縮される。ＰＭＳＦなどのプロテアーゼ阻害剤を上記工程の何れかに含めてタンパク質分解を阻害してもよく、抗生物質を含めて外来性の汚染物の増殖を防止してもよい。
【００４３】
細胞から発現されたタンパク質を精製するための伝統的な方法は、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティ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、ゲル電気泳動、透析、及びそれらの組合せを含む(Fahrner, R.L.等(2001) Biotechnol. Genet. Eng. Rev. 18:301-327)。プロテインＡは、様々な支持体上に固定化されうるアフィニティリガンドとして一般的に使用され、発現したタンパク質を含む収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）の初期段階の濃縮を可能にする。プロテインＡは、Ｆｃ領域を含む抗体のようなタンパク質のアフィニティクロマトグラフィーのための有用な吸着剤である。プロテインＡは、抗体のＦｃ領域に高親和性（ヒトＩｇＧに対して約１０−８Ｍ）をもって結合する黄色ブドウ球菌由来の４１ｋＤの細胞壁タンパク質である(Sulkowski, E. (1987) Protein Purification: Micro to Macro, pgs 177-195；Chadha等(1981) Preparative Biochemistry 11(4):467-482；Reifsnyder等(1996) J. Chromatography 753:73-80；米国特許第６１２７５２６号；同第６３３３３９８号)。プロテインＡは、ガラス、シリカ、アガロース又はポリスチレンのような固相に固定されうる。固相は精製カラム又は分散粒子の不連続相、例えば孔制御ガラスカラム又は珪酸カラムであり得、又は固相への汚染物質の非特異的な付着を防止するように意図された試薬（例えばグリセロール）で被覆されうる（米国特許第６８７００３４号）。Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ社から市販されているＰＲＯＳＥＰ ＡＴＭカラムは、グリセロールが被覆されたプロテインＡ孔制御ガラスカラムの例である。ここで考えられるカラムの他の例は、ＰＯＲＯＳ５０ＡＴＭ（ポリスチレン）カラム又はｒプロテインＡセファロース・ファーストフローＴＭ（アガロース）カラムを含む。プロテインＡクロマトグラフィーのための固相は適切なバッファーで平衡化されうる。例えば、平衡バッファーは、２５ｍＭトリス、２５ｍＭのＮａＣｌ、５ｍＭのＥＤＴＡ，ｐＨ７．１でありうる。
【００４４】
クロマトグラフィー媒体に固定された場合、プロテインＡは、それが複合溶液中で抗体に選択的に結合でき、宿主細胞タンパク質及び低分子のような不純物を通過させるので、組換え抗体の精製のための技術を提供する。アフィニティリガンドとしてのプロテインＡの適合性は、抗体中に存在する任意の免疫グロブリンＦｃ領域の種及びアイソタイプに依存する。プロテインＡは、ヒトγ１、γ２、又はγ４重鎖に基づく抗体の精製に用いることができる（Lindmark等(1983) J. Immunol. Meth. 62: 1-13）。プロテインＧは、全てのマウスアイソタイプ及びヒトγ３に推奨されている（Guss等(1986) EMBO J. 5: 15671575）。アフィニティリガンドが結合するマトリクスはアガロースであることが最も多いが、他の材料も使用可能である。孔制御ガラスやポリ(スチレンジビニル)ベンゼン等の機械的に安定なマトリクスは、アガロースで達成できるものより早い流速及び短い処理時間を可能にする。抗体がＣＨ３ドメインを含む場合、Ｂａｋｅｒｂｏｎｄ ＡＢＸＴＭ樹脂（J.T. Baker, Phillipsburg, NJ）が精製に有用である。イオン交換カラムでの分画、エタノール沈殿、逆相ＨＰＬＣ、シリカでのクロマトグラフィー、陰イオン又は陽イオン交換樹脂（例えばポリアスパラギン酸カラム）でのヘパリンセファロースＴＭクロマトグラフィー、クロマトフォーカシング、ＳＤＳ-ＰＡＧＥ、及び硫酸アンモニウム沈殿などの他のタンパク質精製技術も、回収される抗体に応じてまた利用可能である。
【００４５】
多価電解質
多価電解質は荷電単量体単位からなる水溶性ポリマーである。本発明の多価電解質の単量体単位は、酸性度（ｐＨ）に応じて水溶液中においてプロトン解離（イオン化）を受ける電解質（荷電官能性）を担持している。多価電解質の荷電官能性の例には、限定するものではないが、スルホン酸、リン酸、カルボン酸、及びアミン、及びそれらの各イオン：スルホネート、ホスホネート、カルボキシレート、及びアンモニウムが含まれる。解離は溶液のイオン強度及び電気伝導度に影響を及ぼす。
本発明の方法に有用な多価電解質は、約千（１０００）ダルトン（Ｄａ）から約百万（１００００００）ダルトンの範囲の分子量を有しうる。本発明の多価電解質は、広範囲の鎖長、すなわち約１２００ダルトン（Ｄａ）から約百万（１００００００）ダルトンの分子量範囲を持つが、あるタイプの反復単量体単位の混合物として使用されうる。混合物は狭い範囲でもよく、例えば１２００Ｄａから約２４００Ｄａ、又は約４０００Ｄａから約８０００Ｄａでもよい。平均分子量及び分子量分布のプロファイルは、単量体単位のある重合条件下、例えば濃度、重合開始剤又は触媒、温度、又は時間によって制御されうる。多価電解質の平均分子量及び分子量分布のプロファイルはまた所定の調製用精製法の下で選択することもできる。
【００４６】
負に荷電したアニオン性多価電解質と、正に荷電したカチオン性多価電解質を沈殿反応において使用することができる。溶液ｐＨが特定の抗体のｐＩより低い場合、抗体は正に荷電する。これらの条件下で、カチオン性多価電解質は不純物を沈殿させ、対象の抗体を溶液中に残しうる。逆に、アニオン性多価電解質は抗体を沈殿させ、タンパク質・多価電解質沈殿物を形成し、溶液中に不純物を残す。本発明の方法に対する多価電解質の選択の他の因子は官能基安定性及び反応性、分子量、電荷密度及び鎖堅さを含む。
本発明の多価電解質はカチオン性及びアニオン性の双方に荷電した官能性を担持する多価両性電解質を含む。
【００４７】
本発明のポリアニオン多価電解質の例には、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリビニルスルホネート（ＰＶＳ）、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ，ポリ（４−ビニルベンゼンスルホネート金属塩））、ポリメタクリレート（ＰＭＡ）、ポリアクリルアミドメチルプロパンスルホネート（ＰＡＭＰＳ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、無水マレイン酸・スチレン共重合体（ＭＡＳ，無水マレイン酸・ビニルメチルエーテル共重合体（ＭＡＶＥ）、ポリアスパルテート、ポリグルタメート、硫酸デキストラン、ペクチン、アルギネート、及びグリコサミノグリカン、例えば硫酸コンドロイチン、ヘパリン／ヘパラン硫酸；及びその全ての塩及び共重合体が含まれる。
【００４８】
ポリアクリル酸（ＰＡＡ）とポリビニルスルホン酸（ＰＶＳ）、及びそのアニオンであるポリアクリレートとポリビニルスルホネートがそれぞれ本発明の方法のために有用な多価電解質である。ＰＡＡはＰＶＳと類似の構造的性質を有している。双方ともポリマーであり、直鎖状炭素骨格を有している。該二つの多価電解質はその官能基において異なる。ＰＶＳは、約１のｐＫａを付与するスルホン酸官能基を有する。これに対して、ＰＡＡはカルボン酸官能基を有し約５のｐＫａを有する。ＰＶＳはサイズ排除によって１８００Ｄａの平均であると定量されている単一の分子量で入手でき、ここで、動的光散乱検出で、平均ｎは約１０−２０である。ＰＡＡは、平均ｎがそれぞれ約１５−２０及び１００−１２０である１２００及び８０００を含む複数分子量で市販されている。ＰＡＡ及びＰＶＳはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社(St.Louis MO)、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ社(Warrington, PA)、及びＣａｒｂｏｍｅｒ社(San Diego, CA)から購入した。
【００４９】
本発明の正に荷電したポリカチオン多価電解質の例には、ポリアルギニン（ＰＬＡ、例えばポリ−Ｌ−アルギニン塩酸塩：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｐ−４４６３，ＭＷ５−１５ｋＤａ，Ｐ−７７６２ ＭＷ １５−７０ｋＤａ，Ｐ−３８９２，ＭＷ＞７０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６９８２−２０−７，及びポリ−Ｌ−アルギニンサルフェート，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｐ−７６３７ ＭＷ１５−５０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６７００−６８−５）；ポリリジン（例えばポリ−Ｌ−リジン塩酸塩 ＣＡＳ番号：２６１２４−７８−７，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ：Ｐ−２６５８ ＭＷ１５−３０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６１２４−７８−７，ＰＬＬ，Jacobson,B.S.及びBranton,D.(1977)Science 195, 302）、ポリオルニチン（例えばポリ−Ｌ−オルニチン，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｐ−２５３３ ＭＷ１５−３０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６９８２−２１−８）、ポリビニルグアニジン（ポリ(ビニルグアニジン)，米国特許第６０８７４４８号）、塩化ポリジアリルジメチルアンモニウム、ポリ(臭化Ｎ−エチル−４−ビニルピリジニウム）、塩化ポリメチルアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム、塩化ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム、及びポリヒスチジンが含まれる。
【００５０】
モノクローナル抗体の精製における多価電解質沈殿
多価電解質沈殿を、精製中に抗体を不純物から分離するために使用することができる。これらの不純物には、宿主細胞不純物、例えばＣＨＯタンパク質（ＣＨＯＰ）及び大腸菌タンパク質（ＥＣＰ）、細胞培養成分、例えばインスリン、ゲンタマイシン、及びＤＮＡ、インプロセス不純物、例えば浸出プロテインＡ、及び生成物関連不純物、例えば抗体凝集物及び断片が含まれる。沈殿工程は既存のクロマトグラフィー分離法に対する代替となりうる。あるいは、タンパク質の多価電解質沈殿を、真核生物又は原核生物培養からの収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）から直接捕捉工程として、又は中間精製工程として使用することができる。また、多価電解質沈殿は、ＨＣＣＦを含む細胞培養液を清澄化するタンパク質精製における清澄化工程として使用することができる。多価電解質は、原核又は真核細胞培養中で発現された抗体のようなタンパク質を含む混合物の速やかで効率的な清澄化、濃縮、沈殿、又は精製を可能にする凝集(flocculent)物質を細胞培養液中に形成しうる。本発明の多価電解質精製法は、遠心分離、濾過、及びクロマトグラフィー操作のような収集操作に取って代わりうる。本発明の多価電解質精製法は、抗体のようなタンパク質の精製において驚くべきかつ予期せぬ効果をもたらす。
【００５１】
多価電解質沈殿に対して最適化される条件は、溶液ｐＨ、伝導率、バッファー、タンパク質濃度、多価電解質濃度、並びに攪拌の速度とタイプ、多価電解質の添加速度を含む。
沈殿は攪拌を伴う反応器において実施されうる。抗体プールのｐＨ及び伝導率は、溶解度曲線から特定される最適条件に基づいてターゲット条件に調整されうる。多価電解質は添加され混合される。攪拌の速度とタイプは沈殿効率と沈殿する時間に影響しうる。沈殿が多価電解質の添加に続く。沈殿剤は濾過又は遠心分離を使用して上清から分離される。濾過が使用されるアニオン性多価電解質沈殿では、沈殿剤は洗浄バッファーを用いて洗浄される。抗体を含む沈殿剤はついで再懸濁させ、下流で処理されうる。インラインで、つまり攪拌槽を用いないで沈殿を実施することがまた可能であり、抗体プールを標的ｐＨに調節し、ついで多価電解質を加えうる。濾過装置又は遠心機の何れかにインラインで実施されうるプールの希釈まで完全な沈殿は生じない。あるいは、抗体プールを標的ｐＨに調節した後に、希釈がインラインで実施され、ついで、濾過装置又は遠心機の前に多価電解質がインラインで添加される。
【００５２】
一例では、ヒト成長ホルモン（ｐＩ ５．２）は、ｐＨ７のバッファー中で結晶化又は沈殿すると、負に荷電し、よってカチオン性多価電解質と相互作用し又は複合体化する。同様に、９を越えるｐＩを持つモノクローナル抗体、例えばリツキシマブ及びトラスツズマブは、中性バッファー中でアニオン性多価電解質と複合体を形成しうる。タンパク質の正味電荷の推定値は、一度アミノ酸配列が公に利用可能なプログラムによって確認されれば、計算することができる。酸性タンパク質、つまり高含有量のアスパラギン酸（ｐＫａ ４．５）及びグルタミン酸（ｐＫａ ４．５）を有するタンパク質は、典型的には６から６．４より低いｐＩを有している。他方、塩基性タンパク質、つまり、高含有量のヒスチジン（ｐＫａ ６．２）、リジン（ｐＫａ １０．４）及びアルギニン（ｐＫａ １２）を有するタンパク質は、典型的には約７．５から８より大きいｐＩを有している。双方に対して、中性タンパク質、つまり典型的には同様な量の酸性及び塩基性アミノ酸残基を有するものは、中性であるｐＩを有している（ｐＩは典型的には約６．５から７．４である）。
【００５３】
網羅的なリストではないが、様々な治療用タンパク質のｐＩの幾つかの例は次の通りである：組換えヒトエリスロポエチン（ｐＩ ４）；ドルナーゼアルファ，ｒｈＤＮａｓｅ（ＰＵＬＭＯＺＹＭＥ(登録商標)）（ｐＩ ５）；エタネルセプト（ＥＮＢＲＥＬＴＭ）（ｐＩ ５．１）；インスリン（ｐＩ ５．４）；顆粒球コロニー刺激因子（ｐＩ ５．５−５．９）；ＴＮＦα（ｐＩ ５．６）；フィブロラーゼ（ｐＩ ６．７）；ＩＬ−１β（ｐＩ ６．９）；組換え組織プラスミノーゲン活性化因子（ｐＩ ６．５−８．５）；オルソクローンＯＫＴ３（ｐＩ ６．７−７．２）；第ＶＩＩＩ因子（ｐＩ ７−７．６）；ウシソマトトロピン（ｐＩ ７．４）；インターロイキン２（ｐＩ ７．４４）；インスリン様増殖因子−１（ｐＩ ８．４）及びアプロチニン（ｐＩ １０．５）。
【００５４】
アニオン性多価電解質沈殿法を、幾つかの例示的抗体（抗ＣＤ２０ ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７，ｒｈｕＭａｂ ＤＲ５ Ａｐｏｍａｂ，及び抗ｃＭｅｔ）に対する陽イオン交換（ＳＰＳＦＦ）工程の代替として、またｒｈｕＭａｂ２Ｈ７（オクレリツマブ）に対するプロテインＡ（Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ）工程の代替として評価した。他の抗体、及び他のタンパク質は、ここに記載の多価電解質沈殿法によって精製することができる。溶解度曲線を使用して、該３種の抗体に対して効果的な又は最適な沈殿条件（ｐＨ、伝導率及びポリマー濃度）を特定した。多価電解質沈殿工程は、宿主細胞タンパク質、例えばチャイニーズハムスター卵巣タンパク質（ＣＨＯＰ）及び大腸菌タンパク質（ＥＣＰ）、浸出プロテインＡ、低分子、例えばインスリン及びゲンタマイシン、並びに抗体断片及び凝集物を低減させる能力を証明した。多価電解質沈殿工程はＣＤＣ活性によって測定して２Ｈ７の生物活性に対して負の影響を有していなかった。多価電解質ＰＶＳは、陰イオン交換（ＱＳＦＦ）クロマトグラフィーを使用して１μｇ／ｍＬ未満のレベルまで沈殿タンパク質から除去した。
【００５５】
様々な列のプロセス工程を図１−３のフロー図に示す。工程を組合せ、また省略して、タンパク質精製とプロセス効率に対するその効果を判断した。収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からの発現タンパク質の精製のために現在当該分野で実施されている一つの標準的な方法は、図１の左欄に示されているように、３つのクロマトグラフィー工程：（１）プロテインＡ捕捉（Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ）、（２）陽イオン交換（ＳＰＳＦＦ）及び（３）陰イオン交換（ＱＳＦＦ）を使用する。精製を、プロテインＡ捕捉と直接続く陰イオン交換によって（中央欄、図１）試みた。陽イオン交換工程はｐＨ７でのＰＶＳ沈殿工程で置き換えることができる（右欄、図１）。収集された細胞培養液は、プロテインＡ捕捉なしで、最初の陽イオン交換と直接続く陰イオン交換（左欄、図２）、又はｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と続く陰イオン交換（右欄、図２）によって処理されうる。多価電解質沈殿は、ＨＣＣＦからの直接捕捉と、続く陰イオン交換、次の陽イオン交換クロマトグラフィー（図３）によって実施することができる。多価電解質沈殿はｐＨ５（左欄、図３）及びｐＨ７（右欄、図３）実施した。
【００５６】
抗ＣＤ２０抗体ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７に対する沈殿条件の選択
溶解度曲線を、ある範囲のイオン強度に対して、組換えヒト化抗ＣＤ２０モノクローナル抗体ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７について作成した。溶解度曲線は、沈殿後の上清中に残る残留タンパク質（パーセントとして表される）対ＰＶＳモル／抗体モルとして表されるＰＶＳの濃度のプロットである。溶解度曲線は、プロテインＡプールに対してｐＨ５及びｐＨ７（図４及び５）にて、ｐＨ７での直接捕捉工程として使用した場合、ＳＰＳＦＦプール（図６）に対して、またｐＨ５及びｐＨ７にてＨＣＣＦ（図７）に対して、作成した。これらの曲線を使用して、調製用スケールの沈殿を実施するであろうｐＨ、イオン強度及びＰＶＳ濃度を選択した。
【００５７】
プロテインＡプールの沈殿（図４及び図５）
ＰＶＳ濃度を増加させた場合、溶液中に残る抗体の減少パーセント−Ｃ／Ｃｏ、つまり溶液中の抗体濃度を全抗体で割ったものによって示されるように（図４）、ｐＨ５で即座の沈殿があった。Ｃ／Ｃｏ（％）は、最初のタンパク質によって割った沈殿していないタンパク質の割合（％）である。Ｃ／Ｃｏ（％）が０％である場合、完全な沈殿が生じた。
イオン強度を減少させることによって、大きなレベルの沈殿を達成することができた（４．７ｍＳ／ｃｍ対３．０ｍＳ／ｃｍ（ここで、ｍＳは伝導率の単位ミリジーメンスである））。ｐＨ７では、有意な沈殿を達成するために希釈が必要であった（図５）。伝導率を減少させると、沈殿の増加があった。完全な沈殿が０．７ｍＳ／ｃｍの伝導率で観察された。特定の伝導率では、一度最大レベルの沈殿が観察されたところで、更なるＰＶＳの添加が沈殿剤を再溶解させた。
ＳＰＳＦＦプール（図６）及びＨＣＣＦ（図７）の沈殿：同様な傾向がＳＰＳＦＦプール及びＨＣＣＦで観察された。伝導率が減少すると、沈殿の増加があった。特定の伝導率では、一度最大レベルの沈殿が観察されたところで、更なるＰＶＳの添加が沈殿剤を再溶解させた。
【００５８】
多価電解質分子量の影響の評価
ＰＶＳをＰＡＡと比較する溶解度曲線をまた作成した。溶解度曲線は、沈殿後の上清中に残る残留タンパク質（パーセントとして表される）対多価電解質モル／抗体モルとして表される多価電解質の濃度のプロットである。溶解度曲線は、ｐＨ５（図８）及びｐＨ７（図９）で測定した抗ＣＤ２０抗体（ｒｈｕＭａｂ−２Ｈ７，ｐＩ ９．０，１５０ｋＤａ）当たりの多価電解質の均等物の範囲にわたるＰＡＡ（１２００及び８０００Ｄａ）及びＰＶＳ（１８００Ｄａ）に対するものである。ＰＡＡの分子量形態（８０００Ｄａ）が高くなると、ＰＡＡ（１２００Ｄａ）及び（１８００Ｄａ）ＰＶＳ多価電解質の低分子量と比較してｐＨ５及び５ｍＳ／ｃｍの伝導率値でより多い沈殿が生じる（図９）。同様な傾向がｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍで観察された（図９）。より多い分子量８０００ＤａのＰＡＡは、低分子量１２００ＤａのＰＡＡ及び１８００ＤａのＰＶＳ多価電解質と比較してｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍの伝導率値でより大きな沈殿に至る。コンダクタンスの基本的な単位は以前にはｍｈｏと呼ばれるシーメンス（Ｓ）である。伝導率の測定値は温度依存性である。伝導率値はｍＳ／ｃｍとして表される。双方の場合、より大きいＰＡＡ多価電解質は、多価電解質の更なる添加が沈殿剤を再溶解させる前に最大の沈殿を達成するために必要とされる多価電解質の濃度に関して狭い操作範囲を有していた。多価電解質の分子量の増加はより高い伝導率で沈殿を行わしめうる。
【００５９】
ｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍでの抗ＣＤ２０抗体(リツキシマブ)沈殿に対する多価電解質分子量の効果を、１２００Ｄａから１１０００００Ｄａの分子量範囲内のＰＡＡで調査した（図１０）。分子量の増加はこれらの条件下で沈殿を増加させた。ｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍでは、３５０００Ｄａ（３５ｋＤａ）より多い分子量のＰＡＡが使用されるまで完全な沈殿は達成されなかった。
ｐＨ７及び１２ｍＳ／ｃｍでのヒト化抗ＣＤ２０抗体の沈殿に対する多価電解質分子の効果を、１８００Ｄａから１１３２０００Ｄａの分子量範囲内のポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）を用いてまた調査した（図３３）。溶解度曲線を、この分子量範囲にわたるヒト化抗ＣＤ２０抗体のＰＳＳ沈殿に対して作成した。分子量が増加すると、これらの条件下で沈殿が増加した。ｐＨ７及び１２ｍＳ／ｃｍでは、２２００００Ｄａ（２２０ｋＤａ）より大きい分子量を持つＰＳＳが使用されるまで、完全な沈殿は達成されなかった。ＰＳＳの使用は、沈殿がより高い伝導率で実施されることを可能にし、完全な沈殿を達成するためにプールの伝導率／イオン強度を低下させる必要性を最小化する。
【００６０】
不純物の除去に対する多価電解質分子量の効果を表１の条件下で測定し、下流の処理結果を表２に示す。沈殿工程後、ＰＡＡ８０００Ｄａは、ＰＡＡ１２００Ｄａ又はＰＶＳよりも高いレベルのチャイニーズハムスター卵巣タンパク質（ＣＨＯＰ）を有していた（表２）。ＱＳＦＦプールにおいて、同様のＣＨＯＰレベルが、精製に使用される多価電解質の分子量に無関係に全てのプールに対して観察された。ＰＡＡの分子量は共に浸出プロテインＡ及び抗体断片を同様なレベルまで減少させたが、凝集物レベルには負の影響はなかった。
【００６１】
【００６２】
抗ＣＤ２０抗体精製
多価電解質沈殿を陽イオン交換クロマトグラフィー工程の代替として最初に評価した。陽イオン交換工程の第一の機能は、宿主細胞不純物を減少させ、浸出タンパク質、ゲンタマイシン、ＤＮＡを除去し、存在するならば抗体凝集物を低減することである（図１１）。インスリンは先のプテインＡ工程によって除去される。ＰＶＳ沈殿工程はＳＰＳＦＦ工程と同様なレベルまでＣＨＯＰを低減させた。それはまた浸出プロテインＡ及び抗体断片を低減させた。ＳＰＳＦＦ工程と同じ程度ではないが、沈殿工程においてゲンタマイシンの減少があった。ＤＮＡアッセイはＰＶＳの存在下で機能しないので、沈殿工程におけるＰＶＳ除去は評価できなかった。沈殿工程の付加は抗体凝集物を増加させず、又はＣＤＣ活性によって測定される生物学的活性に影響を及ぼさなかった（図１１及び表３）。
【００６３】
よりチャレンジングな原料を提供するために、ＨＣＣＦをＳＰＳＦＦカラムで直接処理した。ＳＰＳＦＦプールは、最初の捕捉工程として使用した場合、プロテインＡプールよりも４倍高いＣＨＯＰを有していた（図１１）。断片％はまたプロテインＡ捕捉プロセスよりも高かった（９．２４％対０．２４％）。陽イオン交換工程で抗体と共に同時精製されるプロテアーゼは抗体の断片化を生じる可能性がある。ＰＶＳ沈殿工程は断片を５．６３％低減させた。ＣＨＯＰは、沈殿工程のない場合７１ｎｇ／ｍｇと比較して、プロセスによって４．１ｎｇ／ｍｇまで低減した。ゲンタマイシンはまた沈殿工程によって有意に低減した（１４６から８ｎｇ／ｍｇ）。インスリン及びＤＮＡは最初のＳＰＳＦＦ捕捉工程によって低レベルまで減少させられたので、その排除は評価できなかった。コントロール実験（ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）における高い断片レベルは８７％の減少したＣＤＣ活性を生じた（表３）。これに対して、ＰＶＳ沈殿実験は１００％ＣＤＣ活性を有していた。
【００６４】
ＰＶＳ工程をまたＨＣＣＦからの直接捕捉工程として評価した。ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿工程はインスリンを除去した（図１１）。これに対して、ｐＨ５でのＰＶＳ沈殿工程だけがインスリンレベルを部分的に低下させた。ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿はｐＨ５での沈殿よりも３倍多い宿主タンパク質を除去した。疎水性相互作用のような直交クロマトグラフィー法との最終のＳＰＳＦＦ工程の置換は宿主細胞不純物を更に減少させうる。ｐＨ５での捕捉では、陽イオン交換工程において４．６６％の抗体断片の増加があった。これはｐＨ７の捕捉工程では生じなかった。これは、ｐＨ５では（ＳＰＳＦＦ捕捉工程では更に）、酸性プロテアーゼが同時精製され、抗体断片の増加を生じたことを示唆しうる。沈殿工程の添加は、ＣＤＣ活性によって測定した生物学的活性に影響を与えなかった（表３）。Ｑプールを、補体依存性細胞傷害性（ＣＤＣ）アッセイを使用して生物学的活性／作用強度について分析した。このアッセイは、ヒト補体の存在下でＷＩＬ２−Ｓ細胞を溶解させるｒｈｕＭＡｂ２Ｈ７の能力を測定することに基づく。
【００６５】
【００６６】
多価電解質の除去（再懸濁した抗体からの多価電解質の除去）をリボヌクレアーゼＡの阻害に基づくＦＲＥＴ（蛍光共鳴エネルギー転移）アッセイを使用して決定した。ＰＶＳはリボヌクレアーゼＡの強力な阻害剤である。該アッセイは、一端に蛍光標識を、他端にクエンチャーを有するＲＮＡアナログを使用する。ＲＮＡアナログが一度リボヌクレアーゼＡによって切断されると、蛍光標識がクエンチャーから放出され、発光を生じる。ＰＶＳの存在はリボヌクレアーゼＡ活性を阻害し、蛍光発光を制限する。ついで、ＰＶＳの量を、試験試料からの観察蛍光を検量線と比較することによって決定することができる。全ての場合、ＰＶＳはＱＳＦＦクロマトグラフィーで１μｇ／μｌ未満まで除去された（表４）。
【００６７】
【００６８】
ｒｈｕＭａｂ ＤＲ５ Ａｐｏｍａｂ精製
多価電解質沈殿プロセスを開発し、抗体ｒｈｕＭａｂ ＤＲ５ Ａｐｏｍａｂ（ｐＩ ８．０，１５０ｋＤａ）の精製に適用した。デスドメイン含有レセプター-５（ＤＲ５）タンパク質は腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）レセプターファミリーのメンバーである（米国特許第６８７２５６８号；米国特許第６７４３６２５号）。標準的なクロマトグラフィープロセスはＰｒｏｓｅｐ ｖＡ、ＳＰＳＦＦ及びＱＳＦＦ樹脂を使用する。多価電解質沈殿プロセスを、問題のある宿主細胞タンパク質不純物グルタチオン−ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）を除去するために改変した。Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ工程は、０．４Ｍのリン酸カリウム、ｐＨ７での洗浄に対して、ｐＨ５、０．５ＭのＴＭＡＣでの洗浄を有している。ＳＰＳＦＦ工程は浅い勾配で溶離され、およそ１２カラム容積のプール容積を付与する。ＰＶＳ沈殿をＳＰＳＦＦ工程に対する代替として評価した。溶解度曲線を５．５から７．０のｐＨ範囲に対して作成した。ｐＨを増加させると、イオン強度を減少させるための希釈が完全な沈殿を達成するために必要とされた（図１２及び１３）。図１２において、ｐＨの増加に伴ってイオン強度を減少させるための希釈が完全な沈殿を達成するために必要とされた。ｐＨ５．５及び５．１ｍＳ／ｃｍの伝導率で、完全な沈殿が観察された。しかしながら、ｐＨ６では、完全な沈殿を達成するためにプールを３ｍＳ／ｃｍに希釈することが必要であった。図１３において、ｐＨの増加に伴ってイオン強度を減少させるための希釈が完全な沈殿を達成するために必要とされた。ｐＨ６．５で、完全な沈殿が１．５ｍＳ／ｃｍで観察された。ｐＨ７では、完全な沈殿を達成するためにプールを０．７ｍＳ／ｃｍに希釈することが必要であった。
【００６９】
一度完全な沈殿が達成されると、更なるＰＶＳの添加は沈殿剤を再溶解させた。この効果は図１４に写真によって例証する。図１４はＡｐｏｍａｂ溶液のフラスコ中における０．１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）の沈殿効果と、１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）での再溶解を示す。溶解度曲線を使用して、表５に概略を記した沈殿条件を選択した。ＰＶＳ沈殿はｐＨ５．５とｐＨ７．０の間で実施した。ｐＨを増加させると、収率が僅かに減少したが、ＣＨＯＰ及び浸出プロテインＡ除去が改善された（表６）。これらのプールをついでＱＳＦＦカラムで処理し、コントロール実験と比較した（表６）。ＳＰＳＦＦ工程又はＰＶＳ沈殿工程は、ＣＨＯＰを＜０．７９ｎｇ／ｍｇまで除去し、浸出プロテインＡを＜２ｎｇ／ｍｇまで除去するのに必要であった。これに対して、ＳＰＳＦＦ又は沈殿工程のないコントロール実験では１７ｎｇ／ｍｇのＣＨＯＰと４ｎｇ／ｍｇの浸出プロテインＡであった。ＰＶＳ沈殿はまたＧＳＴを、ＳＰＳＦＦ工程と同じレベルまでではないが減少させる能力を実証した。
【００７０】
【００７１】
抗ｃＭｅｔ精製
溶解度曲線をある範囲のｐＨにわたって抗ｃＭｅｔに対して作成し、限られた材料の入手性のためにイオン強度を選択した。溶解度曲線を、ｐＨ４−ｐＨ７に調節したプロテインＡプールから作成した（図１５）。これらの曲線を使用して、調製的スケールの沈殿が実施されうるｐＨ、イオン強度及びＰＶＳ濃度を選択した。ｐＨ４と２ｍＳ／ｃｍの伝導率で、抗ｃＭｅｔは、４０より多いＰＶＳ：Ａｂモル比で溶液から完全に沈殿した（図１５）。ｐＨ５で、溶解度曲線は、１ｍＳ／ｃｍ及び２．４ｍＳ／ｃｍの伝導率で得られた。より高い伝導率では、抗ｃＭｅｔは溶液から十分には沈殿しなかった。溶液伝導率を１ｍＳ／ｃｍまで低下させることによって、抗ｃＭｅｔはより容易に溶液から沈殿した。この伝導率で、最大の沈殿が、１００のＰＶＳ：Ａｂモル比で生じた。１００を越えるモル比では、多価電解質複合体が、おそらくは多価電解質電荷−電荷反発効果によって、溶解度を増加させた。ｐＨ４及びｐＨ５、〜２ｍＳ／ｃｍの伝導率での溶解度曲線の比較は、溶液対イオンによる静電遮蔽効果がバルク相分離が生じるｐＨに影響を及ぼし、溶液イオン強度の減少がｐＨの増加に応じて必要であることを示唆している。ｐＨ６及びｐＨ７及び０．５ｍＳ／ｃｍの溶液伝導率では、抗ｃＭｅｔは、試験したＰＶＳ濃度に対して十分には溶液から沈殿しなかった。２１％（Ｃ／Ｃｏ＝．７９）及び１２％（Ｃ／Ｃｏ＝．８８）の最大の沈殿がそれぞれｐＨ６及びｐＨ７で生じた。ｐＨ６及びｐＨ７での抗ｃＭｅｔの溶解度曲線は類似のタンパク質ｐＩ８．３を持つ完全長ヒト化抗体と比較して顕著に異なっている。例えば、類似の条件、ｐＨ７．０及び０．７ｍＳ／ｃｍの伝導率を使用して、Ａｐｏｍａｂはこれらの実験で同じＲ値を使用して完全に沈殿する（Ｃ／Ｃｏ＝０）。
【００７２】
ＰＶＳ沈殿を伴う抗ｃＭｅｔ（ｐＩ ８．３，１００ｋＤａ）の精製プロセスを、４種のクロマトグラフィー工程を使用する標準的プロセス、つまり、プロテインＡ捕捉工程と続く結合及び溶離モードで実施される二種の陽イオン交換工程とフロースルーモードで操作される最後の疎水性相互作用クロマトグラフィー工程と比較した（表７）。両方の陽イオン交換工程と疎水性相互作用工程を、ＰＶＳ沈殿と続くフロースルーモードで実施される陰イオン交換クロマトグラフィーで置き換えた。ｐＨ４では、沈殿反応は高いイオン強度で実施することができた。しかしながら、ｐＨ５での沈殿は、より多くの宿主細胞不純物がこのｐＨで負に荷電され、よって溶液中に留まるので、より大きな不純物除去をもたらしうる。ｐＨ５．０、０．６ｍＳ／ｃｍの伝導率及び１００（０．１ｗ／ｖ％）のＰＶＳモル比の条件を選択して、溶解度曲線から決定して抗体沈殿を最大化させた。抗ｃＭｅｔのＰＶＳ沈殿に対する回収収率はＰＶＳ：抗体ペレットの可溶化によって影響を受けた。ＰＶＳ：抗体ペレットはゲル状であり、可溶化が困難であった。ＱＳＦＦ平衡バッファー中でのペレットの可溶化後には、溶液は粒状物で濁っていた。該溶液を、０．４μＭの真空フィルターを使用して簡単に濾過し、清澄な溶液を得、これをＱ-セファロース陰イオン交換クロマトグラフィーで処理した。
ｐＨ５、０．５ｍＳ／ｃｍ、及び０．１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）で実施したＰＶＳ沈殿工程は、ＣＭ-セファロース工程と同様のレベルまでＥＣＰを減少させた（表７）。沈殿プロセスにおいて、浸出プロテインＡの有意な減少又は％単量体の増加は観察されなかった。
【００７３】
【００７４】
沈殿物捕捉のための濾過条件の選択
細胞培養液中の生物学的汚染物質の除去に特に適した吸着剤濾材(濾過媒体)を有するデプスフィルターを本発明の方法において使用することができる。デプスフィルターは典型的には様々な粗生成物流体を清澄化する目的で、哺乳動物細胞培養から誘導される生物製剤の生産において使用されている。セルロースデプスフィルター、例えばＭｉｌｌｉｐｏｒｅ社から市販されているＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルターは、水不溶性熱可塑性バインダーに内包された粒状吸着剤のような吸着剤物質の多孔性固定床を有している。得られた複合フィルターは一般的なデプスフィルターより小さい吸着剤粒子でより多い量の吸着剤を許容する。これらの複合フィルターは、堅く構造化されたセルロースデプス媒体の層を含み、例えばコロイド状粒子及び細胞片の保持又は全細胞及び大きな片の保持のような特定の用途に最適化されうる。それらは、単一のフィルターカートリッジ中に、例えば積層膜によって連続的等級の濾材を組み合わせている。かかるデプスフィルターは、含水生成物（タンパク質）流から少量の懸濁物質を除去するポリッシュ又は二次清澄化プロセスにおいて使用することができる。該フィルターはまたコロイド状汚染物質及び他の細胞片を除去することによって、滅菌濾過及びアフィニティクロマトグラフィーのようなより費用のかかる下流の分離プロセスを保護し又はその寿命を延長することもできる。また、かかるデプスフィルターは、微量の凝集タンパク質を除去することによってウイルス排除フィルターの保護にまた役立つ。
【００７５】
ある種のデプスフィルターは、また哺乳動物細胞培養において一般的に見出されるある可溶性汚染物質、例えば核酸、宿主細胞タンパク質、脂質、界面活性物質等を様々な度合いで保持しうる。ある種の可溶性汚染物質に対するこの保持能は、デプスフィルター濾材の吸着特性に基づいている。デプスフィルターに典型的に使用される濾材には、微細なセルロース繊維（木材パルプ及び／又は綿誘導）、珪藻土、又は水溶性熱硬化性樹脂バインダーが含まれる(米国特許出願公開第２００７／０１９３９３８号)。これらの複合体中の珪藻土（微量の様々な珪酸を含む天然形態のシリカ）は典型的には４０−６０重量％であり、コロイドサイズの生物学的物質、例えば細胞断片、細胞内小器官及び凝集タンパク質、並びに様々な可溶性生化学物質、例えばタンパク質、脂質及び核酸（ＤＮＡ及びＲＮＡ）を吸着する。
【００７６】
デプス濾過(深層濾過)をＰＶＳ抗体沈殿物のための捕捉工程として評価した。沈殿物の広いサイズ分布は、濾過を使用する沈殿物の捕捉に対する課題を提示する。各濾材を、通常のフロー濾過条件下で沈殿した抗体を用いて試験した。様々な孔径を有するデプスフィルター濾材を、沈殿物を十分に捕捉するその能力についてスクリーニングした。最適な濾材を、沈殿物を十分に捕捉するその能力に基づいて、また高容量まで充填されるその能力について選択した。Ｖｍａｘを使用して、フィルターにおける圧力低下を評価し、また最大容量を決定した。表８は評価した濾材を示している。評価したＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)ＣＥ（セルロースのみ）シリーズの濾材は２０ＣＥ、３５ＣＥ及び４５ＣＥを含む。評価したＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)ＨＣ（セルロース及び無機補助濾材）シリーズの濾材はＣ０ＨＣ、Ｂ１ＨＣ及びＡ１ＨＣ(Rathore等(Aug 1, 2004) BioPharm Intl.；米国特許出願公開第２００７／０１９３９３８号)。ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルターカートリッジ及びシートはミリポア社(Bedford, MA)から入手できる。
【００７７】
表８に示すように、２０ＣＥ濾材は、３５ＣＥ及び４５ＣＥと比較するとより開口している。２０ＣＥは５−１０ミクロンの名目孔径範囲を有する一方、３５ＣＥ及び４５ＣＥはそれぞれ２−４ミクロン及び０．８−２ミクロンの名目孔径を含んでいる。これらのシリーズの濾材を選択して、抗体(ヒト化２Ｈ７変異体)-ＰＶＳ沈殿物の完全な捕捉を可能にする孔径範囲を絞り込んだ。２０ＣＥ濾材は沈殿物の４５％を捕捉する結果となり、３５ＣＥは４８％の沈殿物を捕捉する結果となった。これに対して、４５ＣＥは９７％の沈殿物を捕捉する結果となった。濾材のＭｉｌｌｉｓｔａｋ＋ＨＣシリーズは、Ｍｉｌｌｉｓｔａｋ＋ＣＥシリーズよりも密である。Ｃ０ＨＣ濾材は０．２−２ミクロンの名目孔径範囲を有する一方、Ｂ１ＨＣ及びＡ１ＨＣはそれぞれ０．０５−０．７ミクロン及び０．０５−０．４ミクロンの範囲の密な孔径を有している。３種全部が沈殿物の９９％を捕捉する結果となった。
【００７８】
【００７９】
図３４は各濾材に対する容量（濾材面積当たりの抗体（２Ｈ７）グラムで測定）対圧力低下のＶｍａｘプロットを示す（表８）。１７ｐｓｉの圧力限界を、フィルター汚れのための実験終了を示すように設定した。１２５ｇ／ｍ２のターゲット容量を、フィルター汚れのない場合の実験終了を示すように設定した。Ａ１ＨＣ及びＢ１ＨＣ濾材の双方とも１７ｐｓｉに達し、よって最も低い容量を与えた。Ａ１ＨＣ濾材を使用する濾過の終わりの容量は４０ｇ／ｍ２であり、Ｂ１ＨＣ濾材を使用する濾過の終わりの容量は６８ｇ／ｍ２であった。Ｃ０ＨＣは３．５ｐｓｉの最大圧で１２５ｇ／ｍ２の最終容量に達した。上述したように、２０ＣＥ及び３０ＣＥは沈殿物の保持は５０％未満であり、よってターゲット容量までにはならなかった。４５ＣＥは７ｐｓｉの最大圧でターゲット容量に達した。
【００８０】
デプスフィルターの再可溶化のための再可溶化条件の選択
多くの再可溶化方法を、デプスフィルターから捕捉抗体を回収するために評価した。このステップの目標は、高い抗体回収率を有するしっかりとした方法を開発することであった。評価した最初の方法は、高ｐＨで高伝導率バッファーを使用する沈殿物からの抗体の再可溶化であった。高ｐＨ及び伝導率条件下で、抗体はあまり正ではなく、溶液中の多くのイオンがＰＶＳと抗体を遮蔽し、それによって沈殿を防止する。８−８．５の範囲のｐＨ及び〜６ｍＳ／ｃｍの伝導率での５０ｍＭのトリス塩基／５０ｍＭの酢酸ナトリウムバッファーを用いて抗体を再可溶化した。バッファーをデプスフィルターに流し、得られたプールは抗体とＰＶＳを含んでいた。抗体を完全に再可溶化するために必要とされるバッファーの流量及び容積のような可変量を評価した。デプスフィルターを通過するバッファーの再循環を、より濃縮されたプールを作製する方法としてまた評価した。
【００８１】
図３５は、Ｃ０ＨＣ ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルター濾材からの２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物を完全に再可溶化するのに必要なバッファーの容積によって収率に対する変動流量の効果を示す。５２−１３０ＬＭＨ（１時間当たり１平米当たりのリットル、流量測定）及び１３０−２６１ＬＭＨの範囲の流束は、同様の傾向を示しており、双方の曲線が６００ｍｌのバッファーで同様の最終収率を生じる。１３０ＬＭＨの流束での曲線は同じ傾向を示し、また６００ｍｌのバッファーで同様の収率を生じる。流量の変動はバッファー容積比に対して収率を改善しなかった。この方法を使用して得られた最も高い抗体濃度は１ｇ／Ｌであった。
【００８２】
デプスフィルターを通したバッファーの再循環を、潜在的により濃縮されたプールを生じうる方法として評価した。バッファーを含むリザーバは入口バッファー及び出口プール容器の双方となった。図３６に示すように、二つの範囲の流束（ＬＭＨでの再可溶化バッファーの流れ）を試験して、２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物としてフィルターから我々のタンパク質の大部分を回収する最適な処理時間を決定した。１３０−２６１ＬＭＨの範囲の流束は、６０分後の２６１−５２２ＬＭＨの範囲の流束と同じ８４％の収率に達した。プール濃度によって、再循環法は、デプスフィルターを通したバッファーの単一通過と比較した場合、より濃縮されたプールを生じた。再循環法を使用して得られた最も高い抗体濃度は２ｇ／Ｌであった。
【００８３】
連続モードでの沈殿反応とデプス濾過捕捉の操作
ＰＶＳ沈殿は溶液中の強くアニオン性のＰＶＳ分子とほんの僅かにカチオン性の抗体分子の間のイオン的相互作用に依存する。ＰＶＳ沈殿に対して許容可能な範囲まで溶液の伝導率を低下させるためにタンパク質原料を希釈すると、原料容積の大きな増加を引き起こしうる。製造スケールでの可能な容積の制限を避けるために原料をインラインで調整するためのスキームを開発することが必要である。インライン希釈を使用して、混合のためのタンクを必要としないで原料流の伝導率を低下させることができる。調整した原料流にＰＶＳ流を一緒にすることによって、ＰＶＳ・抗体沈殿がインラインで生じ、スケールを大きくする場合に大きな沈殿タンクの必要性を排除しうる。図３７は、（ｉ）ＰＶＳ-ＭＡｂ粒子凝集を促進するための長い滞留時間及び低い流体速度；（ｉｉ）高プロセス処理量を維持するためのインライン反応器の大きな断面積；及び（ｉｉｉ）ラボスケールの実施の目的での、インラインＨＣＣＦ調整／ＰＶＳ沈殿設定の概略を示す。
【００８４】
ＰＶＳ・抗体沈殿はＰＶＳ及び調整原料流のインライン混合時に直ぐに生じうる一方、ＰＶＳ・抗体沈殿物粒子凝集プロセスは、流れの乱流、滞留時間、及び平均線流速度に非常に敏感である。低い攪拌滞留時間が、濾過材によって捕捉されるのに十分に大きい沈殿物粒子を形成するのに必要とされる試料粒子凝集に必要とされる。高流れ速度はＰＶＳ・Ａｂ沈殿物が大きな凝集物を形成するのを防ぎ、濾材による捕捉が困難でありうる非常に小さい沈殿物粒子の流れをつくり出す。
インラインの連続原料調整／ＰＶＳ沈殿パイプラインが、連続的に沈殿される原料流を処理する深層(デプス)濾過捕捉法と関連してラボスケールで設けられる。７１％−６０％の範囲の抗体回収収率が、図３７に概略が示されたプロセスで観察され（抗体収率プロットは図３８）、インラインＰＶＳ沈殿工程に対して９倍のＣＨＯＰ排除である。
【００８５】
カチオン性多価電解質沈殿条件の選択
溶解度曲線を、ＣＣＦ及びＨＣＣＦ中の二つの分子量のポリアルギニン（ポリ−Ｌ−アルギニン）を使用して作成した。溶解度曲線は、沈殿後の上清中に残った残留タンパク質（パーセントとして表される）対多価電解質重量（ｇ）／溶液容量（ｍＬ）として表される多価電解質濃度のプロットである。
溶解度曲線は、ある範囲のイオン強度に対してｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７ ＣＣＦ（図２０）及びＨＣＣＦ（通常、ｐＨ７）について作成した（図２１及び２２）。これらの曲線を使用して、調製用スケールの沈殿を実施するであろう最適なＣＨＯＰ沈殿条件、すなわちイオン強度、ポリアルギニン濃度及び分子量を選択した。溶解度曲線はまた抗ＣＤ２２及びｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ（図２３及び２４）について作成して、沈殿技術の強さ及び一貫性を担保した。二つの沈殿工程、つまりカチオン性多価電解質沈殿と続くアニオン性多価電解質沈殿の抗体精製の実行可能性を評価するために、溶解度曲線を、０．０７５ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンでのＣＣＦの凝集から作成されたｒｈｕＭａｂ ＨＣＣＦのＰＶＳ沈殿に対して作成した（図２５）。ポリアルギニン濃度が増加すると、上清中の残留ＣＨＯＰ（ｎｇ／ｍｇ）の減少によって示されるように、ＣＨＯＰ沈殿があった。最適なＣＨＯＰ沈殿は０．２ｗ／ｖ％濃度のポリアルギニンで生じ、ＣＨＯＰが２２倍減少し、９５％の収率であった。ポリアルギニン濃度の更なる増加は有意なＣＨＯＰ減少を生じなかったが、収率には減少が見られた。
【００８６】
ＣＨＯＰ沈殿は、ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７ ＨＣＣＦ溶解度曲線（図２１及び２２）に見られるように、多価電解質のイオン強度及び分子量の関数であると思われる。伝導率が減少すると、沈殿の増加があった。一般に、多価電解質の分子量の増加はＣＨＯＰ沈殿に大きな影響を持っているようであった。同様な濃度のポリアルギニンでは、より高い分子量の多価電解質（１１０ｋＤａ）が、低分子量多価電解質（４２ｋＤａ）と比較してより多くのＣＨＯＰを沈殿させた。特定の伝導率（３ｍＳ／ｃｍ以外）では、０．１ｗ／ｖ％を越えるポリアルギニンの添加は更なる有意なＣＨＯＰの減少を生じなかった。０．１ｗ／ｖ％濃度のポリアルギニンでは、１０倍及び１３倍のＣＨＯＰ減少がそれぞれ４２ｋＤａ及び１１０ｋＤ分子量に対して得られ、収率は双方の分子量に対して＞９５％であった。
【００８７】
ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７、抗ＣＤ２２、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ溶解度曲線に見られるように、同様な傾向が抗ＣＤ２２及びｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦで観察された（図２３及び２４）。０．１ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンでの抗ＣＤ２２ ＨＣＣＦの沈殿は２５倍のＣＨＯＰ減少と９５％の収率になった。ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８に対する最適なＣＨＯＰ沈殿は、０．１５ｗ／ｖ％濃度の１１０ｋＤａポリアルギニンで生じ、これは、２０倍のＣＨＯＰ減少と９５％の収率になった。
ＰＶＳ濃度が増加すると、収率（％）の減少によって示される、試験したｐＨ及び伝導率双方でのポリアルギニンで凝集させられた原料中における抗体の完全な沈殿があった（図２５）。これは、試験した条件下での抗体のＰＶＳ沈殿に対するポリアルギニンの存在の最小の干渉を示している。ｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍの伝導率では、最大レベルの沈殿が一度観察されると、更なるＰＶＳの添加は沈殿剤を再溶解させた。
【００８８】
ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７の下流処理
標準的なプロセスは、現在は３工程のクロマトグラフィー工程、つまりプロテインＡ捕捉工程と続く陽イオン及び陰イオン交換工程を使用する。ＰＶＳと続くＱＳＦＦ工程での抗体沈殿で、ＣＣＦを０．０７５ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンで凝集させ、ＨＣＣＦを処理する工程をプロセスフローａ）、表９）に示す。この凝集工程の主要な機能は、固形物（細胞片）を除去することによってＣＣＦを清澄化し、それによって濁度を低減させ、ＣＨＯＰ及びＤＮＡのような宿主細胞不純物を沈殿させることにある。ポリアルギニンは固形物及び細胞培養培地成分を凝集させることができ、ＣＨＯＰを２３４８０ｎｇ／ｍｇ（４倍の減少）まで減少させ、ＤＮＡを完全に除去した。１１０ｋＤａポリアルギニンの濃度を０．２ｗ／ｖ％まで増加させると、溶解度曲線によって示して、２２倍までのＣＨＯＰ減少（図２０）が得られた。凝集したＨＣＣＦのＰＶＳ沈殿はＣＨＯＰを更に２１２ｎｇ／ｍｇまで低減させ、これはコントロールＨＣＣＦ−ＰＶＳプール中のＣＨＯＰよりも有意に少なかった。コントロールＨＣＣＦ−ＰＶＳ−Ｑプールは、ポリ（Ａｒｇ）ＨＣＣＦ−ＰＶＳ−Ｑプールのほぼ２倍のＣＨＯＰを有していた。ＤＮＡアッセイはＰＶＳの存在下では機能せず、沈殿工程におけるＰＶＳ除去は評価できない。全ての工程にわたる収率は、ＰＶＳ沈殿工程を除いて９５％を越えていた（表９）。ＰＶＳ工程に対するこれらの低収率は、沈殿の機構と条件とは異なり、調製用スケールでの沈殿低順とハンドリングに起因しうる（図２５）。ＳＥＣによる単量体パーセント、インスリン及びゲンタマイシンはこれらのプールに対しては評価されなかった。
【００８９】
下流プロセスに対する影響を研究するために、ＨＣＣＦを０．１ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンで沈殿させ、様々な精製スキームで取り上げた。抗体に対する収率は９７％であり、ＣＨＯＰは１８倍減少させられ、ＤＮＡはポリアルギニン沈殿によって完全に除去された。インスリン及びゲンタマイシンはこの沈殿工程によっては排除されなかった。沈殿したＨＣＣＦを下流で処理する前に、ブレークスルー曲線を作成して、ＳＰＳＦＦ樹脂の負荷容量に対するポリアルギニンの影響を評価した。双方の負荷に対して、ポリアルギニンはＨＣＣＦ及び沈殿後プロテインＡプールを沈殿させ、ＳＰＳＦＦに対する５％のブレークスルーが、コントロール（ポリアルギニン沈殿なし）と同様の樹脂１ｍｌ当たり６０ｍｇの抗体で生じた。これは、ポリアルギニンがＳＰＳＦＦの結合能に負には影響を与えなかったことを示している（図２６及び２７）。
【００９０】
標準的な抗体プロセス（プロセスフローｂ）、表９）：ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦを、プロテインＡと続くイオン交換クロマトグラフィーで処理した。ポリアルギニン−プロテインＡプールは、負荷減量中のＣＨＯＰレベルが非常に異なっていたとしても、コントロールプロテインＡと同様なＣＨＯＰレベルを有していた。ゲンタマイシン及びインスリンはプロテインＡ工程によって低レベルまで減少した。ＣＨＯＰは、沈殿工程のない３０７ｎｇ／ｍｇと比較してＳＰＳＦＦで３ｎｇ／ｍｇまで４９０倍減少させられた。ＤＮＡ、浸出プロテインＡ、インスリン及びゲンタマイシンもまたコントロールプロセス（プロテイン−ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）に匹敵する許容可能なレベルまでポリアルギニン−プロテインＡ−ＳＰプロセスによって減少させられた（表９）。ポリアルギニン沈殿後のＳＰＳＦＦプールにおいて不純物レベルは許容可能であるので、それらをＱＳＦＦで処理することは必要ではない。
【００９１】
非親和性抗体精製プロセス（プロセスフローｃ），表９）：ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦを、ＳＰＳＦＦと続くＱＳＦＦによって処理した。沈殿後、ＳＰＳＦＦプールは、沈殿がない場合の６７３１ｎｇ／ｍｇと比較して、６３ｎｇ／ｍｇのＣＨＯＰ（７６倍の減少）であった。ＳＰＳＦＦはインスリンを完全に除去し、ゲンタマイシンを部分的に減少させた。ＣＨＯＰ除去はポリアルギニン−ＳＰプロセスにおいて良好であり、ＤＮＡ、インスリン及びゲンタマイシンは、コントロールプロセス（ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）に匹敵した（図２８）。ポリアルギニン沈殿後、ＳＰＳＦＦプールにおけるＣＨＯＰレベルはＱＳＦＦプールと同様であり、ＱＳＦＦ工程がこのプロセスにおいて重複していることを示唆している。
【００９２】
沈殿／クロマトグラフィー２工程精製プロセス
ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦをＰＶＳによる抗体沈殿で処理し、ついでＱＳＦＦで処理した（プロセスフローｄ，表９）。ＰＶＳプールは、ポリアルギニン沈殿がない１５１７ｎｇ／ｍｇと比較して４９ｎｇ／ｍｇのＣＨＯＰ（９９倍の減少）であった。ＰＶＳ沈殿工程はインスリンを完全に除去し、ゲンタマイシンを部分的に減少させた。ＣＨＯＰ除去はポリアルギニン−ＰＶＳプロセスにおいて良好であり、ＤＮＡ及びインスリン除去はコントロールプロセス（ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）に匹敵した。ゲンタマイシン除去は、ＱＳＦＦ工程の存在下において、コントロールプロセスにおけるより２倍少なかった。ポリアルギニン沈殿後、ＳＰＳＦＦプール中のＣＨＯＰレベルはＱＳＦＦプールと同様であり、ＱＳＦＦ工程がこのプロセスにおいて重複していることを示唆している。
【００９３】
【００９４】
抗体還元の阻害
ｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７を含むＨＣＣＦをポリアルギニンで処理し、ステンレス鋼製のミニ缶中に４８時間保持し、試料を規則的な時間でサンプリングし、分析した。抗体は無傷で、抗体が１０時間で還元し始めるコントロールとは異なり、ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦ中において全期間にわたって還元されなかった（図２８）。ポリアルギニンは、他の負に荷電した不純物と共にそれらを沈殿させることによって抗体還元剤を阻害する。
【００９５】
他のカチオン性多価電解質の評価
不純物の除去を更に向上させる沈殿条件の最適化は、他の多価電解質の使用並びに攪拌の速度及びタイプ、及び多価電解質添加速度のような他の条件の最適化を含みうる。他の塩基性ポリ（アミノ酸）のポリリジンを、ポリアルギニンとの最初の比較のために選択した。ポリアルギニンはそれにおよそ１２．５のｐＫａを付与するグアニジウムカチオン官能基を有している。ポリリジンはそれにおよそ１０．５のｐＫａを付与する官能基としてアミンカチオンを有している。ポリアルギニンとポリリジンの双方が複数の分子量で市販されている。
【００９６】
ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８プロテインＡプール溶解度曲線
正に荷電したポリカチオン多価電解質によるＣＨＯＰ沈殿は、多価電解質のイオン強度及び分子量と相関する（図２９及び３０）。より低分子量のポリリジン（２．５ｋＤａ）は、３−１２ｍＳ／ｃｍの伝導率範囲ではＣＨＯＰを沈殿させなかった。しかしながら、５０ｋＤａのポリリジンは、それぞれ３ｍＳ／ｃｍ及び６ｍＳ／ｃｍで、４倍及び２倍のＣＨＯＰ減少を生じた。１２ｍＳ／ｃｍでは、有意なＣＨＯＰ沈殿は観察されなかった。一般に、導電率が減少すると、ＣＨＯＰ沈殿に増加が見られ、多価電解質の分子量の増加はＣＨＯＰ沈殿に影響を有していると思われた。より低い導電率では、最大のＣＨＯＰ沈殿が一度得られると、ポリリジンの更なる添加が沈殿物の再可溶化を生じた。収率は試験した全ての条件に対して９５％より多かった。
【００９７】
ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦプール溶解度曲線
同様な傾向が、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦで観察された（図３１及び３２）。３ｍＳ／ｃｍ及び６ｍＳ／ｃｍの導電率では、５０ｋＤａ及び２２５ｋＤａ双方のポリリジンは９倍のＣＨＯＰ減少を生じた。しかしながら、有意なＣＨＯＰ減少は、たとえ２２５ｋＤａのポリリジンでも１２ｍＳ／ｃｍでは得られなかった。これは、高導電率でのＣＨＯＰ沈殿が、イオンの干渉に打ち克つためにポリアルギニンのような高電荷の多価電解質を必要とすることを示している。収率は試験した全ての条件に対して９０％より多かった。
溶解度曲線をポリアルギニンを使用して３種の抗体（ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７、抗ＣＤ２２及びｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８）に対して作成した（図２０−２５，２９−３２）。ＣＨＯＰ沈殿は、多価電解質のｐＫａ、分子量及び濃度、並びに溶液のイオン強度の関数であった。抗体の性質、例えば電荷密度及び等電点はまた抗体からの不純物の分離に所定の役割を果たしうる。ＣＨＯＰ及びＤＮＡのような不純物は、多価電解質濃度及びイオン強度を操作することによって除去される。官能基、分子量、電荷密度及び疎水性のような多価電解質の性質を変化させうる。ポリアルギニンは、ＣＣＦにおいて凝集剤として、ＨＣＣＦにおいて不純物沈殿剤として使用しうる。沈殿は導電率依存性である。１０−２５倍のＣＨＯＰ除去が達成され、ＤＮＡは検出可能ではなかった（表９）。ポリアルギニンはＳＰＳＦＦの結合能に負の影響は与えず、アニオン性多価電解質及び陽イオン交換樹脂を用いた抗体沈殿と適合性がある。ＨＣＣＦへのポリアルギニンの添加はまたおそらくは他の不純物と共に還元剤を沈殿させることによりる抗体還元の阻害を含む驚くべき予期せぬ更なる利点を有している。
【実施例】
【００９８】
本発明を例証するために、次の実施例を含める。しかしながら、これらの実施例は本発明を限定するものではなく、本発明を実施する方法を示唆するだけのものである。当業者ならば、記載された例示的な方法、プロトコル、プロセス、試薬、及び装置を本発明の代替方法を実施するように直ぐに適応化することも本発明の範囲にあることを理解するであろう。
【００９９】
実施例１ プロテインＡクロマトグラフィー
プロテインＡカラムはＰｒｏｓｅｐ ｖＡ樹脂を使用し、これを、ＨＣＣＦ中に存在するｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７を精製するために使用した。カラム直径は２．５ｃｍで、床高さは１４ｃｍであった。カラムは４０ＣＶ／ｈ(時間当たりのカラム容積)の流量で操作した。Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡカラムは複数サイクル(２サイクル)実験した。平衡後、ＨＣＣＦをカラムに充填し、ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７をカラムに保持した。ついで、カラムを、平衡バッファーと続いて洗浄バッファーと次に再び平衡バッファーで洗浄した。これらの洗浄が完了したところで、溶離バッファーをカラムに充填した。プール化を２８０ｎｍでの吸光度（０．５ＯＤ）に基づいて開始し、２カラム容積後に終了させた。ついで、再生バッファーをカラムに適用した。バッファー組成及び相期間を表１０に示す。
【０１００】
【０１０１】
組換え宿主細胞から誘導された収集された細胞培養液 (ＨＣＣＦ)は、平衡バッファーと同じであり得る負荷バッファーを使用して平衡化固相に充填されうる。汚染されている調製物が固相を通って流れる際に、タンパク質が、固定化されたプロテインＡに吸着され、他の汚染物質(例えばチャイニーズハムスター卵巣タンパク質ＣＨＯＰ（該タンパク質はＣＨＯ細胞で生産される））は固相に非特異的に結合しうる。続いて実施される次の工程は、中間洗浄工程において固相を洗浄することにより、固相、抗体及び／又はプロテインＡに結合した汚染物質を除去することを含む。充填後、中間洗浄工程を開始する前に、固相を平衡バッファーで平衡化してもよい。中間洗浄バッファーは塩と更なる化合物を含み得、ここで更なる化合物は、（ａ）洗浄剤、例えばポリソルベート２０又はポリソルベート８０）；（ｂ）溶媒（例えばヘキシレングリコール）；及び（ｃ）ポリマー（例えばＰＥＧ）である。用いられる塩は対象のタンパク質に基づいて選択することができるが、好ましくは酢酸塩（例えば酢酸ナトリウム）である。組成物中の塩及び更なる化合物の量は、組み合わせた量が対象のタンパク質を実質的に除去することなく汚染物質を溶離させるような量である。かかる洗浄バッファー中の塩濃度は、約０．１から約２Ｍ、又は約０．２Ｍから約０．６Ｍの範囲であり得る。有用な洗浄剤濃度は約０．０１から約５％、又は約０．１から１％、又は約０．５％であり、例えばここで洗浄剤はポリソルベートである。例示的な溶媒濃度は、約１％から４０％、又は約５から約２５％である。更なる化合物がポリマー（例えばＰＥＧ４００又はＰＥＧ８０００）である場合、その濃度は、例えば約１％から約２０％、好ましくは約５％から約１５％である。
【０１０２】
他の実施態様では、中間洗浄工程は、高濃度のバッファー溶液、例えば約０．８Ｍを越え、例えば約２Ｍまで、好ましくは約０．８Ｍから約１．５Ｍの範囲、最も好ましくは約１Ｍの濃度のバッファーの使用を含む。この実施態様では、バッファーは好ましくはトリスバッファー、例えば酢酸トリスである。中間洗浄バッファーのｐＨは約４から約８、又は約４．５から約５．５、又は約５．０である。他の実施態様では、ｐＨは約７．０である。前の段落の中間洗浄工程に続いて、対象のタンパク質がカラムから回収される。これは通常は適切な溶離バッファーを使用して達成される。タンパク質は、例えば、低ｐＨ、例えば約２から約５の範囲、好ましくは約２．５から約３．５の範囲のｐＨを有する溶離バッファーを使用してカラムから溶離させることができる。この目的のための溶離バッファーの例はクエン酸塩又は酢酸塩バッファーを含む。プロテインＡ操作の溶離段階の間、任意の非特異的に結合したＣＨＯＰが対象のタンパク質と同時に溶離し得、生成物プールの純度を損なう。溶離段階の前にＣＨＯＰを除去するために、塩化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＣ）を使用する中間洗浄工程を例えばＣＨＯＰを除去するために実施することができる（米国特許第６８７００３４号；米国特許第６１２７５２６号；米国特許第６３３３３９８号）。
【０１０３】
実施例２ ＳＰＳＦＦクロマトグラフィー
陽イオン交換カラムは勾配溶離での結合及び溶離モードでＳＰセファロースファーストフロー（ＳＰＳＦＦ）樹脂を使用した。ＳＰＳＦＦカラムは１５０ｃｍ／ｈの流速で操作した。全ての場合、床高さは３０ｃｍであった。中間クロマトグラフィープール（Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ及びＱＳＦＦプール）を処理する場合、内径０．６６ｃｍのカラムを使用し、カラムに４０ｇ／Ｌまで充填した。ＨＣＣＦを処理する場合、直径０．６−２．２ｃｍのカラムを使用し、カラムに１０−４０ｇ／Ｌまで充填した。全ての場合、負荷はｐＨ５．０と約５．５ｍＳ／ｃｍの伝導率に調整した。充填後、カラムをついで平衡バッファーと続く洗浄バッファーと次に再び平衡バッファーで洗浄した。これらの洗浄が完了したところで、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７を、１５カラム容積にわたって５０ｍＭ酢酸塩から３５０ｍＭ酢酸塩までの勾配で溶離させた。プール化を２８０ｎｍでの吸光度（０．５ＯＤ）に基づいて開始し、終了させた。カラムを再生し、０．５Ｎの水酸化ナトリウムで衛生化し、０．１Ｎの水酸化ナトリウム中に保存した。バッファー組成及び相期間を表１１に示す。
【０１０４】
【０１０５】
実施例３ 陰イオン交換クロマトグラフィー
陰イオン交換カラムはＱセファロースファーストフロー（ＱＳＦＦ）樹脂を使用し、フロースルーモードで操作した。ＱＳＦＦカラムは１５０ｃｍ／ｈの流速で操作した。カラム直径は０．６６ｃｍで、床高さは２０ｃｍであった。カラムを平衡化し、ｐＨ８．０で充填した。ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体をカラムに流し、ついで平衡バッファーで洗浄した。プール化を２８０ｎｍでの吸光度（０．５ＯＤ）に基づいて開始し、終了させた。カラムを再生し、０．５Ｎの水酸化ナトリウムで衛生化し、０．１Ｎの水酸化ナトリウム中に保存した。バッファー組成及び相期間を表１２に示す。
【０１０６】
【０１０７】
実施例４ａ 陰イオン性多価電解質精製
抗体プールを表１３に概略を記載したｐＨ及び伝導率に調節した。ＨＣＣＦを、１Ｍの酢酸でｐＨ６に、ＷＦＩ（洗浄のための水）で伝導率２．０ｍＳ／ｃｍに調節した。 調整したＨＣＣＦにＰＶＳをインラインで加え、２０分の時間をかけて０．０５ｗ／ｖ％の最終濃度にした。混合しながら、ＰＶＳを表１３に概略を記載した最終濃度まで調整したプールに加えた。ＰＶＳ沈殿プールを、Ｓｏｒｖａｌ Ｒ３−ＣＢ遠心機を使用して１０℃で３０分間、４０００ｒｐｍ（４６５７ｇ）で遠心分離した。上清を除去し、ペレットを２５ｍＭのＭＯＰＳ，ｐＨ７．１で洗浄した。該ペレットを５０ｍＭのトリス、５０ｍＭの酢酸塩，ｐＨ８．０（約６．５ｍＳ／ｃｍ）に再懸濁した。再懸濁したペレットをついでＱＳＦＦクロマトグラフィーで処理した。
【０１０８】
実施例４ｂ 陽イオン性多価電解質精製
細胞培養液（ＣＣＦ）沈殿： 不純物の沈殿を分子量１１０ｋＤａのポリアルギニンを用いて実施した。ポリアルギニンを０．０７５ｗ／ｖ％の最終濃度に達するまで５分の時間をかけてバイオリアクター中のＣＣＦに、１００ｒｐｍで混合しながら加えた。ついで、凝集したＣＣＦを１００００ｇで遠心分離し、０．２μｍフィルターで滅菌濾過した。
収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）沈殿： ポリアルギニン（ポリ−Ｌ−アルギニン）を、０．１ｗ／ｖ％の最終濃度に達するまで５分の時間をかけてバイオリアクター中のＨＣＣＦに、１００ｒｐｍで混合しながら加えた。ついで、沈殿したＨＣＣＦを５０００ｇで遠心分離し、０．２μｍフィルターで滅菌濾過した。濾過した原料を異なった精製プロセスを通して処理した。
【０１０９】
【０１１０】
実施例５ タンパク質濃度の決定：
プール中の抗体濃度を、１０ｍｍの路長フローセルを備えた８４５３分光光度計(Agilent)を使用して、（光散乱に対する修正のため３２０ｎｍの吸光度を減じて）２８０ｎｍでの吸光度によって決定した。１．７５ｍｌ／（ｍｇ ｃｍ）の吸光係数を用いた。抗体濃度を次の式を使用して計算した：
【０１１１】
実施例６ サイズ排除クロマトグラフィー
サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、天然条件下でｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７のサイズ不均一性をモニターした。アッセイではＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ３０００ＳＷＸＬカラム（７．８ｍｍ×３００ｍｍ，Tosohaas）を用いて凝集物、単量体、及び断片を分離した。カラムは、０．２０Ｍのリン酸カリウム、０．２５Ｍの塩化カリウム（ｐＨ６．２）の流動バッファーを用いて、０．３ｍＬ／分の流量で操作した。カラムは室温で操作した。試料を流動バッファーに希釈し、２０μｇを各試料について注入した。２８０ｎｍでの吸光度を用いて凝集物、単量体及び断片のレベルをモニターした。
【０１１２】
実施例７ ＣＨＯＰ ＥＬＩＳＡ−Ｙ：４２
ヤギ抗ＣＨＯＰ抗体を用いる酵素結合免疫吸着検定法(ＥＬＩＳＡ）を使用して、全てのプール中のＣＨＯＰ濃度を定量した。ＥＬＩＳＡでは、アフィニティ精製したヤギ抗ＣＨＯＰ抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。プール試料の希釈物をウェル中でインキュベートし、ついでペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ＣＨＯＰ抗体と共にインキュベートした。西洋わさびペルオキシダーゼ酵素活性を、比色シグナルを生じるｏ-フェニレンジアミンを用いて定量した。吸光度の読みがアッセイの範囲内になるように（５−３２０ｎｇ／ｍｌ）、試料をアッセイ希釈剤で連続希釈した。
【０１１３】
実施例８ プロテインＡ ＥＬＩＳＡ−Ｙ：８０
プロテイン−Ａのレベルをサンドウィッチプロテイン−Ａ ＥＬＩＳＡによって決定した。ニワトリ抗ブドウ球菌プロテインＡ抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。試料を０．２ｍｇ／ｍｌ抗体まで希釈し、ウェルに塗布した。プロテインＡは、試料中に存在していれば、被覆抗体に結合する。結合したプロテインＡを西洋わさびペルオキシダーゼ結合抗タンパク質抗体を用いて検出した。西洋わさびペルオキシダーゼ酵素活性は、比色シグナルを生じるｏ-フェニレンジアミンを用いて定量した。
【０１１４】
実施例９ インスリンＥＬＩＳＡ−Ｙ：６４
モルモット抗インスリンポリクローナル抗体を使用するＥＬＩＳＡを用いて、全てのプール中のインスリン濃度を定量した。ＥＬＩＳＡでは、アフィニティ精製した抗インスリン抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。プール試料の希釈物をウェル中でインキュベートし、ついで西洋わさびペルオキシダーゼ結合モルモット抗インスリン抗体と共にインキュベートした。西洋わさびペルオキシダーゼ酵素活性を、テトラメチルベンジジンを用いて定量した。吸光度の読みがアッセイの範囲内になるように（０．０９４−３．０００ｎｇ／ｍＬ）、試料をアッセイ希釈剤で連続希釈した。
【０１１５】
実施例１０ ゲンタマイシンＥＬＩＳＡ−Ｙ：８１
競合的ＥＬＩＳＡを用いて、全てのプール中のゲンタマイシン濃度を定量した。ゲンタマイシン-ＢＳＡに対するヤギポリクローナル抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。ゲンタマイシンは抗体への結合に対してビオチン化ゲンタマイシンと競合した。結合したビオチン標識ゲンタマイシンの量を、西洋わさびペルオキシダーゼ-ストレプトアビジン及びｏ-フェニレンジアミン基質の添加によって検出した。吸光度の読みがアッセイの範囲内になるように（０．３７−９０ｎｇ／ｍＬ）、試料をアッセイ希釈剤で連続希釈した。
【０１１６】
実施例１１ ＣＨＯ ＤＮＡ ＰＣＲアッセイ−Ｙ：７７
ＤＮＡを、ＣＨＯ ＤＮＡのＰＣＲ増幅によって定量した。試料及びコントロールからのＤＮＡを、ＱｉａｇｅｎのウイルスＲＮＡミニキットを使用して最初に抽出した。プライマーとプローブを含んでいるＰＣＲマスター混合物と共に抽出物と検量線をついで９６ウェルプレート形態で市販の配列検出システム（Applied Biosystems）上に充填し、ＣＨＯ ＤＮＡをリアルタイムＰＣＲを使用して定量した。ＴａｑＭａｎ(登録商標)ＰＣＲは、標的ＣＨＯ ＤＮＡ配列に特異的に設計されているプライマーとプローブを用いる。生成物増幅を、３’末端がクエンチャー色素によって抑制され５’末端にレポーター色素が標識されている蛍光発生プローブを使用して測定した。Ｔａｑポリメラーゼが標的ＤＮＡの増幅を開始し、プローブに達したところで、その５’ヌクレアーゼ活性がプローブを置換し、レポーター色素を放出する。レポーター色素がクエンチャー色素の近傍にもはやないので、レポーターが蛍光を発し、発光強度の増加が測定される。ＤＮＡが閾値（Ｃｔ）を越えて増幅したサイクル数を検量線に対して計算し、それに対して未知の試料濃度を定量する。
【０１１７】
実施例１２ ｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７力価
ｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７力価を、補体依存性細胞傷害性（ＣＤＣ）アッセイを使用して決定した。このアッセイは、ヒト補体の存在下でＷＩＬ２-Ｓ細胞を溶解するｒｈｕＭＡｂ２Ｈ７の能力の測定に基づく。
【０１１８】
実施例１３ ＰＶＳに対するリボヌクレアーゼＡ阻害アッセイ
ＰＶＳはリボヌクレアーゼＡの強力な阻害剤である。該アッセイは、一端に蛍光標識を、他端にクエンチャーを有するＲＮＡアナログを使用する。ＲＮＡアナログが一度リボヌクレアーゼＡによって切断されると、蛍光標識がクエンチャーから放出され、発光を生じる。ＰＶＳの存在はリボヌクレアーゼＡ活性を阻害し、蛍光発光を制限する。ついで、ＰＶＳの量を、試験試料からの観察蛍光を検量線と比較することによって決定することができる。
【０１１９】
前記の説明は本発明の原理を例示するだけのものと考えられる。更に、数多くの変更と変化が当業者には直ぐに明らかになるので、本発明を上述の正確な構成及び示されたプロセスに限定することは望まれない。従って、あらゆる適切な変形例及び均等物が次の特許請求の範囲によって定まる本発明の範囲に入るものと考えることができる。
【０１２０】
本明細書及び次の特許請求の範囲において使用される場合、「含む」（comprise, comprising, include, including,及びincludes）なる語は述べられた特徴、整数、成分、又は工程の存在を特定するためのものであり、一又は複数の他の特徴、整数、成分、工程、又はその群の存在又は付加を妨げない。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願とのクロスリファレンス）
米国特許法施行規則第１．５３条第（ｂ）項の下で出願された当該非仮出願は、出典明示によりここに全内容を援用する２００７年１月２２日出願の米国仮出願第６０／８８６０６８号、及び２００７年１２月１３日出願の米国仮出願第６１／０１３４４６号について米国特許法第１１９条第（ｅ）項の下の優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明はタンパク質の精製方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
タンパク質の大規模で経済的な精製はバイオテクノロジー産業にとって益々重要な問題となっている。一般に、タンパク質は、そのタンパク質に対する遺伝子を含む組換えプラスミドの挿入によって対象のタンパク質を生産するように操作された哺乳動物又は細菌の何れかの細胞株を使用して、細胞培養によって生産される。細胞株は生きている生物であるので、通常は動物の血清調製物から供給される増殖因子、糖、アミノ酸を含む複合増殖培地を与えなければならない。細胞に与えられた化合物の混合物からの、またヒト治療薬として使用するために十分な純度まで細胞自体の副産物からの所望のタンパク質の分離は大変なチャレンジとなる。
【０００４】
組換え治療用タンパク質は、通常はマウスミエローマＮＳ０及びチャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞を含む数種の哺乳動物宿主細胞株中において生産される（Anderson, D.C及びKrummen, L. (2002) Curr. Opin. Biotech. 13: 117-123；Chu, L.及びRobinson, D.K. (2001) Curr. Opin. Biotechnol. 12:180-187）。各細胞株には、細胞によって生産されるタンパク質の生産性と特徴について長所と短所がある。市販の生産細胞株の選択は、与えられる製品に必要とされる製品品質特性をもたらす能力と高生産性に対する必要性をしばしばバランスさせる。高力価プロセスをしばしば必要とする治療用組換えタンパク質の一つの重要なクラスはモノクローナル抗体である。幾つかのモノクローナル抗体は、その生物学的機能を誘発するためにＦｃ領域を通して媒介されるエフェクター機能を必要とする。一例は、細胞表面ＣＤ２０に結合しＢ細胞枯渇を生じるキメラモノクローナル抗体(Cartron等(2002) Blood 99: 754-758；Idusogie等(2000) J. Immunol. 164: 4178-4184）であるリツキシマブ(リツキサン(登録商標), Genentech社及びBiogen-Idec社)である。他の抗体、例えばヒト化抗ＶＥＧＦ (血管内皮増殖因子)抗体であるベバシズマブ(アバスチンTM, Genentech社)は、その活性に対してＦｃエフェクター機能を必要としない。
【０００５】
発酵及び細胞培養技術の進歩は培養液中の標的タンパク質の力価を大きく増大させた。この上流の効率の増加は、細胞収集段階での下流処理の妨げとなった。細胞収集、又は収集された細胞培養液の清澄化は、バイオテクノロジーベースの生成物の略全ての下流の精製において重要なプロセスである。生成物が細胞の内部にある場合、細胞収集は、生成物抽出工程において、処理されることになる細胞の液体体積を減少させるために使用される。生成物が細胞外にある場合、細胞収集(cell harvesting)を使用して細胞及び細胞片から生成物を分離する。例えば、哺乳動物細胞培養物からの細胞外抗体の単離である(Anthony S. Lubiniecki編(1990) Large-Scale Mammalian Cell Culture Technology, Marcel Dekker; Hansjoerg Hauser, Roland Wagner編(1997) Mammalian Cell Biotechnology in Protein Production, Walter Gruyter Publishing)。
【０００６】
細胞片からのタンパク質精製のための手順は、最初は、タンパク質の発現部位に依存する。あるタンパク質は細胞から廻りの増殖培地中に直接分泌させられる；他のタンパク質は細胞内に生成される。後者のタンパク質の場合、精製工程の第一工程は細胞の溶解を含み、これは、機械的剪断、浸透圧ショック、又は酵素処理を含む様々な方法によって行うことができる。かかる破壊は細胞の全内容物をホモジネート中に放出せしめ、またその小さいサイズのために除去が困難な細胞内断片をつくり出す。これらは一般に分画遠心又は濾過によって除去される。より小さいスケールでではあるが、細胞の自然死とタンパク質生産進行の過程での細胞内宿主細胞タンパク質の放出のため直接分泌されるタンパク質でも、同じ問題が生じる
【０００７】
治療用抗体の精製中に、宿主細胞タンパク質、生成物変異体、宿主細胞ＤＮＡ、低分子、プロセス関連汚染物質、内毒素及びウイルス粒子を含む不純物が除去されなければならない(Fahrner, R.L.等(2001) Biotechnol. Genet. Eng. Rev. 18:301-327)。使用される精製技術は、拡張可能で、効率的で、費用効率がよく、信頼性があり、最終生成物の厳密な純度の要求を満たさなければならない。現在の精製技術は典型的には直交分離モードを用いる複数のクロマトグラッフィー分離法を含む。典型的なプロセスは次の工程の幾つかを含むかも知れない：沈殿(米国特許第７１６９９０８号)、透析、電気泳動、限外濾過、アフィニティクロマトグラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィー、陰イオン交換クロマトグラフィー及び／又は疎水性相互作用クロマトグラフィー。一般的なカラムクロマトグラフィー工程は効率的で信頼性があるが、一般に低生成物処理量（処理ｋｇ／ｈ）である。モノクローナル抗体が更に広く使用されるようになったので、より効率的なプロセススケールの生産が必要である。
【０００８】
クロマトグラフィー技術は、高度の精製を達成するためにタンパク質の化学的及び物理的性質を利用する。これらの化学的及び物理的性質は、典型的には、サイズ、等電点、電荷分布、疎水性部位及びリガンドに対する親和性を含む(Janson, J.C.及びL. Ryden (編) (1989) Protein Purification: Principles, High Resolution Methods and Applications. VCH Publishers, Inc., New York)。クロマトグラフィーの様々な分離モードは、イオン交換、 クロマトフォーカシング、ゲル濾過 (サイズ排除)、疎水性相互作用、逆相、及びアフィニティクロマトグラフィーを含む。陰イオン交換及び陽イオン交換クロマトグラフィーを含むイオン交換クロマトグラフィー(ＩＥＸ)は、その正味の表面電荷の差によって分析物(例えばタンパク質)を分離する。ＩＥＸは細胞片及び他の不純物からの発現タンパク質の分離のための主要なツールである。今日、ＩＥＸは、タンパク質、ペプチド、核酸及び他の電荷生体分子の精製のために最も頻繁に使用されている技術の一つであり、高分解能及び高充填能での群分離をもたらす。該技術は、その荷電特性がほんの僅かに異なる分子種、例えば一つの荷電アミノ酸が異なる二つのタンパク質を、分離することができる。これらの特徴は、ＩＥＸを、精製プロトコルにおける捕捉、中間精製又は洗練（polishing）工程によく合致したものにし、該技術はマイクロスケールの精製及び分析からキログラムの生成物の精製まで使用される。
【０００９】
クロマトグラフィー技術は信頼性があるが、容量と処理量が大規模な応用には問題となる場合がある。一般的なカラムクロマトグラフィー工程は効果的で信頼性があるが、一般には低生産量（処理ｋｇ／ｈ）である。組換えタンパク質はより広く使用されるようになったので、より効果的なプロセススケールの生産が必要である。クロマトグラフィー工程の処理量は、典型的には対象タンパク質に対するクロマトグラフィー樹脂の能力によって制約される。カラムへのタンパク質の負荷が増加すると、対象タンパク質の不純物からの分解能がしばしば減少する。
【００１０】
多価電解質は、可溶性複合体(Dellacherie, E.(1991) Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem. Prepr. 32(1):602)、無定形沈殿物(Mattiasson等(1998) Polym. Plast. Technol. Eng. 37(3):303-308；Clark等(1987) Biotech. Progress 3(4):241；Fisher等(1988) Biotechnol. Bioeng. 32:777；Shieh等(1991) Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem. Prepr. 32(1)606；Sternberg等(1974) Biochimica et Biophysica Acta 342:195-206；国際公開第２００４／０１４９４２号)、又はコアセルベート(Wang等(1996) Biotechnol. Prog. 12:356-362；Veis, A.(1991) Am. Chem. Soc. Div. Polym. Chem. Prepr. 32(1) 596)の形態をとるタンパク質との複合体を形成することが知られている。抗原-ポリカチオン(ポリメタクリル酸)の存在下でのモノクローナル抗体のパパインタンパク質分解はＦａｂ断片を生じる(Dainiak等(2000) Analytical Biochem. 277:58-66)。
【００１１】
タンパク質・多価電解質複合体はコアセルベートする。つまり、コアセルベート相が複合体の殆どを含み、他の相が平衡相である２つの区別される液相に分離する(Burgess, D.J. “Complex Coacervation: Microcapsule Formation”, Macromolecular Complexes in Chemistry and Biology, Dubin, P.L.等編(1994) Springer-Verlag, Berlin；Dubin等(1994) Sep. Purif. Methods 23:1-16)。タンパク質の多価電解質コアセルべーションは複雑なプロセスであり、広い範囲のタンパク質には有用ではない。タンパク質・多価電解質複合体中の分子間結合は静電気相互作用、水素結合及び疎水的力による(Cooper等(2005) Current Opinion in Colloid & Interface Science 10:52-78；Mattison等(1999) Macromol. Symp. 140:53-76)。タンパク質溶液への多価電解質の添加は、タンパク質・多価電解質複合体と大きなクラスターを生じせしめ、最終的にはコアセルベートさせ及び／又は沈殿物形成を生じせしめうることが知られているが、逆のプロセスが多価電解質の更なる添加時に現れ、そこではタンパク質の再溶解が生じ、タンパク質単離又は精製の試みが挫折させられうる(Carlsson等(2003) J. Am. Chem. Soc. 125:3140-3149)。多価電解質を使用するタンパク質の沈殿は、クロマトグラフィー分離に対して経済的に効率的な代替方法を提供する。この技術を使用して、溶液中の同様なレベルのタンパク質精製を達成するためにクロマトグラフィー技術の官能ケミストリーを利用できる。特に、沈殿工程の処理量は特定のクロマトグラフィー樹脂の能力によってもはや制限されないであろう。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、細胞培養液から誘導されたタンパク質の単離及び精製に関する方法を提供する。
本発明の一態様は、多価電解質, 例えばポリアニオン多価電解質を用いてタンパク質を沈殿させることによるタンパク質精製方法である。
本発明は、またポリカチオン多価電解質を用いて細胞培養液不純物を沈殿させることによるタンパク質精製方法を提供する。沈殿工程の後に陽イオン交換クロマトグラフィー、陰イオン交換クロマトグラフィー、及び他の沈殿工程を続けてもよい。
【００１３】
本発明の方法は抗体の精製のための非親和性方法を含む。
本発明の一態様は、抗体を精製する方法であって、
（ａ）収集された細胞培養液から抗体が誘導される抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し；
（ｂ）負に荷電した多価電解質を加えて、タンパク質・多価電解質沈殿物を形成し；
（ｃ）タンパク質・多価電解質沈殿物を、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン、ＤＮＡ、及び浸出プロテインＡから選択される不純物から分離し；
（ｄ）タンパク質・多価電解質沈殿物を単離し；
（ｅ）タンパク質・多価電解質沈殿物を水溶液中に再懸濁させる
ことを含んでなる方法である。
【００１４】
本発明の他の態様は、抗体を精製する方法であって、
（ａ）細胞培養液から抗体が誘導される抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し；
（ｂ）混合物に正に荷電したポリカチオン多価電解質を加えて、正に荷電したポリカチオン多価電解質と、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン及びＤＮＡから選択される不純物を含む沈殿物を形成し；
（ｃ）抗体含有混合物から沈殿物を分離する
ことを含んでなる方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、次のものが続く収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）から精製したプロテインＡプールの精製のためのプロセス工程を示す：左欄−陽イオン交換クロマトグラフィー (セファロースＴＭファーストフロー, ＳＰＳＦＦ)と続く陰イオン交換クロマトグラフィー (ＱＳＦＦ)；中央欄−ＱＳＦＦ；右欄−ｐＨ７でのポリビニルスルホン酸 (ＰＶＳ)沈殿と続くＱＳＦＦ。
【図２】図２は、次のものが続く収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）から精製したＳＰＳＦＦプールの精製のためのプロセス工程を示す：左欄−ＱＳＦＦ；又は右欄−ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と続くＱＳＦＦ。
【図３】図３は、ＨＣＣＦからの抗体の直接捕捉及び精製のためのプロセス工程を示す：左欄−ｐＨ５でのＰＶＳ沈殿と、続くＱＳＦＦと次のＳＰＳＦＦ；又はｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と、続く右欄−ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と、続くＱＳＦＦと次のＳＰＳＦＦ。
【図４】図４は、３．０及び５．６ｍＳ／ｃｍ（プロテインＡプール）、ｐＨ５でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。ｍＳ＝ミリジーメンス（伝導率の単位）
【図５】図５は、０．７、１．５、３．０及び４．７ｍＳ／ｃｍ（プロテインＡプール）、ｐＨ７でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。
【図６】図６は、０．８、及び１．５ｍＳ／ｃｍ（ＳＰＳＦＦ捕捉プール）、ｐＨ７でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。
【図７】図７は、ｐＨ５及び３．０ｍＳ／ｃｍ；及びｐＨ７及び０．７ｍＳ／ｃｍ（ＨＣＣＦ）でのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中のｒｈｕＭａｂ２Ｈ７溶解度曲線を示す。
【図８】図８は、抗ＣＤ２０抗体２Ｈ７のｐＨ５、５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）沈殿をＰＡＡ（１２００及び８０００Ｄａ）沈殿と比較する溶解度曲線を示す。
【図９】図９は、抗ＣＤ２０抗体２Ｈ７のｐＨ７、１．５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）沈殿をＰＡＡ（１２００及び８０００Ｄａ）沈殿と比較する溶解度曲線を示す。
【図１０】図１０は、１２００から１１０００００Ｄａの範囲の分子量のＰＡＡを比較するｐＨ７、１．５ｍＳ／ｃｍでの抗ＣＤ２０抗体（リツキシマブ）溶解度曲線を示す。
【図１１】図１１は、抗ＣＤ２０ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７に対する下流処理：（ａ）プロテインＡで処理されたＨＣＣＦ；（ｂ）ＳＰＳＦＦで処理されたＨＣＣＦ；（ｃ）ＨＣＣＦのＰＶＳ沈殿の結果をまとめた表を示す。
【図１２】図１２は、ｐＨ５．５及び５．１ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６．０及び３．０ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６．０及び５．５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）におけるＡｐｏｍａｂ溶解度曲線を示す。
【図１３】図１３は、ｐＨ６．５及び１．５ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６．５及び３．２ｍＳ／ｃｍ；及びｐＨ７．０及び０．７ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）におけるＡｐｏｍａｂ溶解度曲線を示す。
【図１４】図１４は、（左）ＰＶＳなし（０％）、（中央）０．１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）、及び（右）１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）を含むｐＨ５．５のＡｐｏｍａｂのプロテインＡプールを含むフラスコの写真を示す。
【図１５】図１５は、ｐＨ４及び２ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ５及び１ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ５及び２．４ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ６及び０．５ｍＳ／ｃｍ；ｐＨ７及び０．５ｍＳ／ｃｍでのＰＶＳ（１８００Ｄａ）中での抗ｃＭｅｔ溶解度曲線を示す。
【図１６】図１６は、ＣＣＦからのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の直接的捕捉及び精製のプロセス工程を示す。
【図１７】図１７は、左欄−Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ、陽イオン交換クロマトグラフィー（セファロースＴＭファーストフロー，ＳＰＳＦＦ）、次に陰イオン交換クロマトグラフィー（ＱＳＦＦ）；右欄−ポリアルギニン沈殿、Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ、ＳＰＳＦＦ、次にＱＳＦＦが続く、収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の精製のプロセス工程を示す。
【図１８】図１８は、左欄−ＳＰＳＦＦ、次にＱＳＦＦ；右欄−ポリアルギニン沈殿、ＳＰＳＦＦ、次にＱＳＦＦで、Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ工程のない、図１７のような収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の精製の同じプロセスを示す。
【図１９】図１９は、左欄−ＰＶＳでの抗体沈殿、次にＱＳＦＦ；右欄−ポリアルギニン沈殿、ＰＶＳでの抗体沈殿、次にＱＳＦＦが続く、収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体の精製のプロセス工程を示す。
【図２０】図２０は、１１０ｋＤａのポリアルギニンでのｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ＣＣＦ溶解度曲線を示す。
【図２１】図２１は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ＨＣＣＦ溶解度曲線−４２ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２２】図２２は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ＨＣＣＦ溶解度曲線−１１０ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２３】図２３は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７、抗ＣＤ２２、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ溶解度曲線−４２ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２４】図２４は、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７、抗ＣＤ２２、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ溶解度曲線−１１０ｋＤａポリアルギニンを示す。
【図２５】図２５は、０．０７５ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａのポリアルギニンで凝集されたｒｈｕＭａｂ２Ｈ７ ＣＣＦのＰＶＳ沈殿の溶解度曲線を示す。
【図２６】図２６は、負荷されたポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦから生成されたプロテインＡプールでのＳＰＳＦＦのブレークスルー曲線を示す。
【図２７】図２７は、負荷された沈殿されたポリアルギニンから生成されたＨＣＣＦでのＳＰＳＦＦのブレークスルー曲線を示す。
【図２８】図２８は、２Ｈ７ＭＡｂ、ＨＣＣＦ４−１２％ＢＴ、ＭＯＰＳバッファー、Ｓｙｐｒｏルビー染色、２ｕｇのＨＣＣＦ負荷、５分、７０℃、９秒暴露、２Ｆ／Ｔ実施７、ＳＳミニ-カンでのＲＴインキュベーション、−７０℃で即座に凍結した５００μｌ（マイクロタイター）試料における抗体還元の阻害のゲル電気泳動を示す。
【図２９】図２９は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８プロテインＡプール溶解度曲線−２．５ｋＤａポリリジンを示す。
【図３０】図３０は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８プロテインＡプール溶解度曲線−５０ｋＤａポリリジンを示す。
【図３１】図３１は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ＨＣＣＦ溶解度曲線−５０ｋＤａポリリジンを示す。
【図３２】図３２は、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ＨＣＣＦ溶解度曲線−２２５ｋＤａポリリジンを示す。
【図３３】図３３は、ｐＨ７及び１２ｍＳ／ｃｍ伝導率での０．００％から０．２０％のポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）の１８００Ｄａから１１３２ｋＤａ試料でのヒト化抗ＣＤ２０溶解度曲線を示す。
【図３４】図３４は、（フィルター面積当たりの抗体グラムで測定された）容量対各フィルター培地：Ａ１ＨＣ、Ｂ１ＨＣ、Ｃ０ＨＣ、４５ＣＥ、２０ＣＥ、３０ＣＥに対する圧力低下のＶｍａｘプロットを示す。
【図３５】図３５は、Ｃ０ＨＣ ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルター培地からの２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物の完全な再可溶化に達するのに必要なバッファーの容積にる収率に対する様々な流量の効果を示す。ＬＭＨ＝１時間当たり１平方メートル当たりのリットル、流量測定値。
【図３６】図３６は、Ｃ０ＨＣ ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルター（２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物）からのタンパク質の再可溶化に対する二つの範囲の流束（ＬＭＨ中の再可溶化バッファーの流れ）の効果を示す。
【図３７】図３７は、インラインＨＣＣＦ調整／ＰＶＳ沈殿手順のプロセスの概略を示す。
【図３８】図３８は抗体回収収率連続原料調整／沈殿を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
その例を添付の構造及び式で例示する本発明の所定の実施態様を以下に参照する。本発明を列挙された実施態様と関連して説明するが、それらは発明をその実施態様に限定することを意図するものではないことが理解される。むしろ、本発明は、特許請求の範囲によって定まる本発明の範囲内に含まれうるあらゆる代替物、変形態様、及び均等物をカバーすることが意図される。当業者であれば、本発明の実施において使用されうるここに記載のものと類似した又は均等な多くの方法及び材料を認識するであろう。本発明は記載される方法及び材料に決して限定されない。援用された文献、特許及び類似資料の一又は複数が、限定しないが、定義された用語、用語使用法、記載された技術等を含むこの出願と異なるか矛盾する場合には、この出願が優先する。
【００１７】
定義
別の記載がない限り、ここで使用される次の用語及び語句は次の意味を有することが意図される：
ＨＣＣＦとも標記される「収集された細胞培養液」なる用語は、遠心分離又は濾過を含む手段によって細胞が除去された原核又は真核細胞培養液を意味する。細胞培養は、制御された条件下で原核又は真核細胞が増殖せしめられるプロセスである。「細胞培養」なる用語は、動物細胞を含む多細胞真核生物又は細菌及び酵母を含む単細胞原核生物から誘導される細胞の培養を意味する。真核細胞培養は、哺乳動物細胞、例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞、ハイブリドーマ、及び昆虫細胞を含む。 適切な細胞培養容器を用いて、分泌されたタンパク質は足場依存性細胞又は懸濁細胞株から得ることができる。哺乳動物細胞培養はチャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞を含む。
【００１８】
「微生物発酵」なる用語は、タンパク質のような化学物質を生産するように遺伝子操作されている細菌又は酵母の細胞培養を意味する。発酵はクローン化された細菌及び酵母並びに他の微生物を増殖させ、価値のあるタンパク質を生産するために使用される。これらの生物の細胞生産性及び増殖は、特定の増殖培地を供給し様々な環境因子（例えば、ｐＨ、温度、及び曝気）を制御することによって最大化される。細菌発酵液は大腸菌から誘導されうる。
【００１９】
ここでの「抗体」なる用語は、最も広義に使用され、特にモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体（例えば二重特異性抗体）、及びそれらが所望の生物活性を示す限り抗体断片をカバーする。抗体は、マウス、ヒト、ヒト化、キメラ又は他の種由来でありうる。
抗体は特定の抗原を認識しそれに結合することができる免疫系によって生産されるタンパク質である。(Janeway等(2001) “Immunobiology”, 5版, Garland Publishing, New York)。標的抗原は、一般的には複数の抗体上のＣＤＲによって認識されるエピトープとも呼ばれる多くの結合部位を有する。異なったエピトープに特異的に結合する各抗体は異なった構造を有している。よって、一つの抗原が一を越える対応の抗体を有しうる。
【００２０】
ここで使用される「抗体」なる用語は、また完全長免疫グロブリン分子又は完全長免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部位を含む分子、つまり対象の標的又はその一部の抗原に免疫特異的に結合する抗原結合部位を含む分子を意味する。ここに開示された免疫グロブリンは、免疫グロブリン分子の任意のタイプ（例えば、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、及びＩｇＡ）、クラス（例えばＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１及びＩｇＡ２）又はサブクラスでありうる。免疫グロブリンは任意の種由来でありうる。しかしながら、一態様では、免疫グロブリンはヒト、マウス、又はウサギ由来である。
【００２１】
「抗体断片」は、完全長抗体の一部、一般にはその抗原結合又は可変領域を含む。抗体断片の例には、Ｆａｂ、Ｆａｂ'、Ｆ(ａｂ')２、及びＦｖ断片；ダイアボディー(diabodies)；線形抗体；Ｆａｂ発現ライブラリーによって生産される断片、抗イディオタイプ（抗Ｉｄ）抗体、ＣＤＲ（相補性決定領域）、ＥＣＤ（細胞外ドメイン）、及び癌細胞抗原、ウイルス抗原又は微生物抗原、単鎖抗体分子に免疫特異的に結合する上記の何れかのエピトープ結合断片；及び抗体断片から形成される多重特異性抗体が含まれる。
【００２２】
ここで使用される「モノクローナル抗体」なる用語は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を指す。すなわち、集団を構成する個々の抗体が、少量で存在しうる自然に生じる可能な変異を除いて同一である。モノクローナル抗体は高度に特異的であり、単一の抗原部位に対している。更に、異なる決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を含むポリクローナル抗体調整物と比べて、各モノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定基を対するものである。その特異性に加えて、モノクローナル抗体は、それらが他の抗体によって汚染されないで合成されうる点で有利である。「モノクローナル」との修飾詞は、実質的に均一な抗体集団から得られうるという抗体の特徴を示し、抗体を何か特定の方法で生産しなければならないことを意味するものではない。例えば、本発明に従って使用されるモノクローナル抗体は、最初にKohler等(1975), Nature 256:495により記載されたハイブリドーマ法によって作ることができ、あるいは組換えＤＮＡ法によって作ることができる(米国特許第４８１６５６７号)。また「モノクローナル抗体」は、例えばClackson等, Nature 352:624-628(1991)；及びMarks等(1991) J. Mol. Biol., 222:581-597に記載された技術を用いてファージ抗体ライブラリーから単離することもできる。
【００２３】
有用なモノクローナル抗体は、特定の抗原決定基（例えば、癌細胞抗原、ウイルス抗原、微生物抗原、タンパク質、ペプチド、炭水化物、化学物質、核酸又はその断片）に対する抗体の均一な集団である。対象の抗原に対するモノクローナル抗体（ＭＡｂ）は、培養におおいて連続な細胞株による抗体分子の生産をもたらす当該分野で知られている任意の技術を使用して調製することができる。限定するものではないが、これらには、Ｋｏｈｌｅｒ及びＭｉｌｓｔｅｉｎ((1975) Nature 256:495-497)によって最初に記載されたハイブリドーマ技術、ヒトＢ細胞ハイブリドーマ技術(Kozbor等(1983) Immunology Today 4:72)、及びＥＢＶ-ハイブリドーマ技術(Cole等(1985) Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96)が含まれる。かかる抗体はＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＥ、ＩｇＡ、及びＩｇＤを含む任意の免疫グロブリンクラス及びその任意のサブクラスのものでありうる。本発明に使用されるＭＡｂｓを生産するハイブリドーマはインビトロ又はインビボで培養されうる。
【００２４】
本発明の方法に有用な治療用モノクローナル抗体には、トラツズマブ(ハーセプチン(登録商標), Genentech社, Carter等(1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285-4289；米国特許第５７２５８５６号)；抗ＣＤ２０抗体、例えばキメラ抗ＣＤ２０「Ｃ２Ｂ８」（米国特許第５７３６１３７号)；リツキシマブ(リツキサン(登録商標))、オクレリツマブ、２Ｈ７抗体のキメラ又はヒト化変異体(米国特許第５７２１１０８号；国際公開第０４／０５６３１２号)又はトシツモマブ(BEXXAR(登録商標))；抗ＩＬ−８(St John等(1993) Chest, 103:932、及び国際公開第９５／２３８６５号)；抗ＶＥＧＦ抗体、例えばヒト化及び／又は親和性成熟抗ＶＥＧＦ抗体、例えばヒト化抗ＶＥＧＦ抗体ｈｕＡ４．６．１ベバシツマブ(アバスチン(登録商標), Genentech社, Kim等(1992) Growth Factors 7:53-64、国際公開第９６／３００４６号、国際公開第９８／４５３３１号)；抗ＰＳＣＡ抗体(国際公開第０１／４０３０９号)；抗ＣＤ４０抗体、例えばＳ２Ｃ６及びそのヒト化変異体(国際公開第００／７５３４８号)；抗ＣＤ１１ａ(米国特許第５６２２７００号；国際公開第９８／２３７６１号；Steppe等(1991) Transplant Intl. 4:3-7；Hourmant等(1994) Transplantation 58:377-380)；抗ＩｇＥ(Presta等(1993) J. Immunol. 151:2623-2632；国際公開第９５／１９１８１号)；抗ＣＤ１８(米国特許第５６２２７００号；国際公開第９７／２６９１２号)；抗ＩｇＥ、例えばＥ２５、Ｅ２６及びＥ２７(米国特許第５７１４３３８号；米国特許第５０９１３１３号；国際公開第９３／０４１７３号；米国特許第５７１４３３８号)；抗Ａｐｏ-２レセプター抗体(国際公開第９８／５１７９３号)；抗ＴＮＦ-α抗体、例えばｃＡ２(レミケード(登録商標)、ＣＤＰ５７１及びＭＡＫ-１９５(米国特許第５６７２３４７号；Lorenz等(1996) J. Immunol. 156(4):1646-1653；Dhainaut等(1995) Crit. Care Med. 23(9):1461-1469)；抗組織因子(ＴＦ)(欧州特許第０４２０９３７Ｂ１号)；抗ヒトα４β７インテグリン(国際公開第９８／０６２４８号)；抗ＥＧＦＲ、キメラ化又はヒト化２２５抗体(国際公開第９６／４０２１０号)；抗ＣＤ３抗体、例えばＯＫＴ３(米国特許第４５１５８９３号)；抗ＣＤ２５又は抗ｔａｃ抗体、例えばＣＨＩ−６２１ ＳＩＭＵＬＥＣＴ(登録商標)及びＺＥＮＡＰＡＸ(登録商標)(米国特許第５６９３７６２号)；抗ＣＤ４抗体、例えばｃＭ-７４１２抗体(Choy等(1996) Arthritis Rheum 39(1):52-56)；抗ＣＤ５２抗体、例えばＣＡＭＰＡＴＨ-１Ｈ(Riechmann等(1988) Nature 332:323-337)；抗Ｆｃレセプター抗体、例えばGraziano等(1995) J. Immunol. 155(10):4996-5002におけるようなＦｃγＲＩに対するＭ２２抗体；抗癌胎児抗原(ＣＥＡ)抗体、例えばｈＭＮ-１４(Sharkey等(1995) Cancer Res. 55(23Suppl): 5935s-5945s；乳房上皮細胞に対する抗体、例えばｈｕＢｒＥ-３、ｈｕ-Ｍｃ３及びＣＨＬ６(Ceriani等(1995) Cancer Res. 55(23):5852s-5856s；及びRichman等(1995) Cancer Res. 55(23 Supp): 5916s-5920s)；大腸癌細胞に結合する抗体、例えばＣ２４２(Litton等(1996) Eur J. Immunol. 26(1):1-9)；抗ＣＤ３８抗体、例えばＡＴ１３／５(Ellis等(1995) J. Immunol. 155(2):925-937)；抗ＣＤ３３抗体、例えばＨｕ Ｍ１９５(Jurcic等(1995) Cancer Res 55(23 Suppl):5908s-5910s 及びＣＭＡ−６７６又はＣＤＰ７７１；抗ＣＤ２２抗体、例えばＬＬ２又はＬｙｍｐｈｏＣｉｄｅ(Juweid等(1995) Cancer Res 55(23 Suppl):5899s-5907s)；抗ＥｐＣＡＭ抗体、例えば１７−１Ａ(PANOREX(登録商標))；抗ＧｐＩＩｂ／ＩＩＩａ抗体、例えばアブシキシマブ又はｃ７Ｅ３ Ｆａｂ(REOPRO(登録商標))；抗ＲＳＶ抗体、例えばＭＥＤＩ-４９３(SYNAGIS(登録商標))；抗ＣＭＶ抗体、例えばＰＲＯＴＯＶＩＲ(登録商標)；抗ＨＩＶ抗体、例えばＰＲＯ５４２；抗肝炎抗体、例えば 抗Ｈｅｐ Ｂ抗体ＯＳＴＡＶＩＲ(登録商標)；抗ＣＡ１２５抗体ＯｖａＲｅｘ；抗イディオタイプＧＤ３エピトープ抗体ＢＥＣ２；抗αｖβ３抗体ＶＩＴＡＸＩＮ(登録商標)；抗ヒト腎細胞癌抗体、例えばｃｈ-Ｇ２５０；ＩＮＧ-１；抗ヒト１７-１Ａ抗体（３６２２Ｗ９４）；抗ヒト結腸直腸腫瘍抗体（Ａ３３）；ＧＤ３ガングリオシドに対する抗ヒトメラノーマ抗体Ｒ２４；抗ヒト扁平上皮癌（ＳＦ-２５）；及び抗ヒト白血球抗原（ＨＬＡ）抗体、例えばＳｍａｒｔ ＩＤ１０及び抗ＨＬＡ ＤＲ抗体Ｏｎｃｏｌｙｍ（Ｌｙｍ-１）が含まれる。
【００２５】
有用なモノクローナル抗体には、限定されるものではないが、ヒトモノクローナル抗体、ヒト化モノクローナル抗体、抗体断片、又はキメラヒト-マウス(又は他の種)モノクローナル抗体が含まれる。ヒトモノクローナル抗体は、当該分野で知られている数多くの技術の何れかによって作製することができる(Teng等(1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:7308-7312；Kozbor等(1983) Immunology Today 4:72-79；及びOlsson等(1982) Methods in Enzymology 92:3-16)。
【００２６】
抗体はまた二重特異性抗体でありうる。二重特異性抗体は、一方のアームに第一の結合特異性を有するハイブリッド免疫グロブリン重鎖を、他方のアームにハイブリッド免疫グロブリン重鎖-軽鎖対（第二の結合特異性を付与）を有しうる。この非対称構造は、二重特異性分子の半分だけにおける免疫グロブリン軽鎖の存在が容易な分離方法をもたらすので、望まれない免疫グロブリン鎖組合せからの所望の二重特異性化合物の分離を容易にする(国際公開第９４／０４６９０号；Suresh等(1986) Methods in Enzymology, 121:210；Rodrigues等(1993) J. of Immunology 151:6954-6961；Carter等(1992) Bio/Technology 10:163-167；Carter等(1995) J. of Hematotherapy 4:463-470；Merchant等(1998) Nature Biotechnology 16:677-681）。二重特異性抗体を作製する方法は当該分野で知られている(Milstein等(1983) Nature 305:537-539；国際公開第９３／０８８２９号；Traunecker等(1991) EMBO J. 10:3655-3659)。かかる技術を使用し、二重特異性抗体をここに定義される疾患の治療又は予防においてＡＤＣとしての共役のために調製することができる。
【００２７】
異なったアプローチ法によれば、所望の結合特異性（抗体-抗原結合部位）を有する抗体可変ドメインを免疫グロブリン定常ドメイン配列に融合させる。該融合タンパク質は免疫グロブリン重鎖定常ドメインを有し得、ヒンジ、ＣＨ２、及びＣＨ３領域の少なくとも一部を有する。第一重鎖定常領域（ＣＨ１）は、融合タンパク質の少なくとも一に存在する軽鎖結合に必要な部位を含みうる。免疫グロブリン重鎖融合物と、所望される場合には免疫グロブリン軽鎖をコードする配列を有する核酸を、別個の発現ベクター中に挿入し、適切な宿主生物中に同時形質移入する。これは、構築に使用される不等比の３つのポリペプチド鎖が最適な収率をもたらす実施態様において、３つのポリペプチド断片の相互割合の調節において多大なフレキシビリティをもたらす。しかしながら、不等比の少なくとも２つのポリペプチド鎖の発現が高収率になるか又は比が特に重要性を持たない場合、２つ又は３つ全てのポリペプチド鎖のためのコード配列を一つの発現ベクターに挿入することができる。
ハイブリッド又は二機能性抗体を、生物学的に、つまり細胞融合技術によって、又は化学的に、特に架橋剤又はジスルフィド架橋形成試薬を用いて誘導することができ、全抗体又はその断片を含みうる（欧州特許出願公開第１０５３６０号；国際公開第８３／０３６７９号；欧州特許出願公開第２１７５７７号)。
【００２８】
抗体は、癌細胞抗原、ウイルス抗原、又は微生物抗原に免疫特異的に結合する抗原又は腫瘍細胞又はマトリックスに結合する他の抗体の機能的に活性な断片、誘導体又はアナログでありうる。この点、「機能的に活性な」とは、その断片、誘導体又はアナログが、断片、誘導体又はアナログが誘導される抗体が認識したものと同じ抗原を認識する抗抗イディオタイプ抗体を誘導することができることを意味する。特に、例示的な実施態様では、免疫グロブリン分子のイディオタイプの抗原性は、抗原を特異的に認識するＣＤＲ配列のＣ末端であるフレームワーク及びＣＤＲ配列の欠失によって亢進されうる。どのＣＤＲ配列が抗原に結合するかを決定するために、ＣＤＲ配列を含む合成ペプチドを、当該分野で知られている任意の結合アッセイ法、例えばＢＩＡコアアッセイによる抗原との結合アッセイにおいて使用することができる（Kabat等, (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5版, National Institute of Health, Bethesda, Md；Kabat等(1980) J. of Immunology 125(3):961-969)。
【００２９】
他の有用な抗体は、抗体の断片、例えば限定するものではないが、可変領域、軽鎖定常領域及び重鎖のＣＨ１ドメインを含み、抗体分子のペプシン消化によって生産されうるＦ（ａｂ’）２断片、及びＦ（ａｂ’）２断片のジスルフィド結合を還元することによって生産されうるＦａｂ断片を含む。他の有用な抗体は抗体の重鎖及び軽鎖二量体、又はその任意の最小断片、例えばＦｖｓ又は一本鎖抗体（ＳＣＡｓ）（例えば米国特許第４９４６７７８号；Bird (1988) Science 242:423-42；Huston等, (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883；及びWard等(1989) Nature 334:544-54に記載)又は抗体と同じ特異性を有する任意の他の分子である。
ここでのモノクローナル抗体は、重鎖及び／又は軽鎖の一部が特定の種から誘導されたか又は特定の抗体クラス又はサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一か又は相同であり、鎖の残りが他の種から誘導されたか又は他の抗体クラス又はサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一か又は相同である「キメラ」抗体、並びにそれらが所望の生物学的活性を示す限りそれらの抗体の断片を特に含む（米国特許第４８１６５６７号；Morrison等(1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 6851-6855）。キメラ抗体は、異なった部分が異なった動物種から誘導されている分子、例えばマウスモノクローナルから誘導された可変領域とヒト免疫グロブリン定常領域を有するものである(米国特許第４８１６５６７号；米国特許第４８１６３９７号)。キメラ抗体には、非ヒト霊長類(例えば旧世界ザル、類人猿等)から由来する可変ドメイン抗原結合配列及びヒト定常領域配列を含む「プリマタイズ(primatized)」抗体を含む。
【００３０】
ヒト及び非ヒト部分を共に含む、キメラ及びヒト化モノクローナル抗体は、標準的な組換えＤＮＡ技術を使用して作製することができる(国際公開第８７／０２６７１号；欧州特許出願公開第１８４１８７号；欧州特許出願公開第１７１４９６号；欧州特許出願公開第１７３４９４号；国際公開第８６／０１５３３号；米国特許第４８１６５６７号；欧州特許出願公開第１２０２３号；Berter等(1988) Science 240:1041-1043；Liu等(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:3439-3443；Liu等(1987) J. Immunol. 139:3521-3526；Sun等(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218；Nishimura等(1987) Cancer. Res. 47:999-1005；Wood等(1985) Nature 314:446-449；及びShaw等(1988) J. Natl. Cancer Inst. 80 :1553-1559；Morrison (1985) Science 229 :1202-1207；Oi等(1986) BioTechniques 4 :214；米国特許第５２２５５３９号；Jones等(1986) Nature 321 :552-525；Verhoeyan等(1988) Science 239:1534；及びBeidler等(1988) J. Immunol. 141:4053-4060；これらの各々の全内容が出典明示によりここに援用される）。
【００３１】
完全なヒト抗体は、内因性免疫グロブリン重鎖及び軽鎖遺伝子を発現することができないがヒト重鎖及び軽鎖遺伝子を発現することができるトランスジェニックマウスを使用して生産することができる。トランスジェニックマウスは、選択された抗原、例えば本発明のポリペプチドの全て又は一部を用いて通常の態様で免疫される。抗原に対するモノクローナル抗体は、一般的なハイブリドーマ技術を使用して得ることができる。トランスジェニックマウスが有するヒト免疫グロブリン導入遺伝子がＢ細胞分化中に再配列され、ついでクラススイッチ及び体細胞変異を受ける。よって、かかる技術を使用し、治療的に有用なＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ及びＩｇＥ抗体を生産することができる。ヒト抗体を生産するためのこの技術の概説としては、Lonberg及びHuszar (1995) Int. Rev. Immunol. 13:65-93；米国特許第５６２５１２６号；同第５６３３４２５号；同第５５６９８２５号；同第５６６１０１６号；同第５５４５８０６号を参照のこと。他のヒト抗体は市販元、例えばAbgenix社(Freemont, CA)及びGenpharm(San Jose, CA)から得ることができる。
【００３２】
選択されたエピトープを認識する完全なヒト抗体は、「誘導(guided)選択」と称される技術を使用して生産されうる。このアプローチでは、選択された非ヒトモノクローナル抗体、例えばマウス抗体を使用して、同じエピトープを認識する完全なヒト抗体の選択を誘導する。(Jespers等(1994) Biotechnology 12:899-903)。ヒト抗体はまたファージディスプレイライブラリーを含む当該分野で知られている様々な技術を使用して生産することができる(Hoogenboom及びWinter, J. Mol. Biol. 227:381 (1991)；Marks等(1991) J. Mol. Biol. 222:581)。
抗体は、例えば抗体が、抗体ではない他のタンパク質（又はその一部、例えばタンパク質の少なくとも１０、２０又は５０アミノ酸配列）のアミノ酸配列にＮ末端かＣ末端の何れかで共有結合（例えばペプチド結合）を介して融合した抗体の融合タンパク質、又はその機能的に活性な断片でありうる。抗体又はその断片は定常ドメインのＮ末端で他のタンパク質に共有結合されうる。
【００３３】
抗体は、任意のタイプの分子の共有結合によって、かかる共有結合によって抗体がその抗原結合免疫特異性を保持できる限り、何れも修飾されるアナログ及び誘導体を含む。例えば、限定するものではないが、抗体のアナログ及び誘導体は、例えばグリコシル化、アセチル化、ペグ化、リン酸化、アミド化、既知の保護／ブロック基による誘導体化、タンパク質切断、細胞性抗体単位又は他のタンパク質への結合によって、更に修飾されているものを含む。数多くの化学的修飾の任意のものを、限定するものではないが、特異的化学的切断、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシンの存在下での代謝合成等を含む既知の技術によって実施することができる。また、アナログ又は誘導体は一又は複数の非天然アミノ酸を含みうる。
【００３４】
ＣＤ２０抗体の例は次のものを含む：「Ｃ２Ｂ８」，今はリツキシマブ（リツキサン(登録商標)／ＭＡＢＴＨＥＲＡ(登録商標)）（米国特許第５７３６１３７号）；イットリウム−［９０］標識２Ｂ８マウス抗体Ｙ２Ｂ８又はイブリツモマブチウキセタン（ゼバリン(登録商標)，Biogen Idec社、米国特許第５７３６１３７号）；２Ｂ８（１９９３年６月２２日に受託番号ＨＢ１１３８８でＡＴＣＣに寄託）；マウスＩｇＧ２ａ「Ｂ１」，トシツモマブとも呼ばれ、場合によっては１３１Ｉで標識されてＣｏｒｉｘａから市販されている「１３１Ｉ−Ｂ１」又は「ヨウ素Ｉ１３１トシツモマブ」抗体（ＢＥＸＸＡＲ(登録商標)）（米国特許第５５９５７２１号）；マウスモノクローナル抗体「１Ｆ５」（例えばPress等(1987) Blood 69(2):584-591及びその変異体、例えば「フレームワークパッチ(framework patched)」又はヒト化１Ｆ５（国際公開第２００３／００２６０７号，Ｌｅｕｎｇ，Ｓ．，ＡＴＣＣ寄託ＨＢ−９６４５０）；マウス２Ｈ７及びキメラ２Ｈ７抗体（米国特許第５６７７１８０号）；２Ｈ７のヒト化変異体のオクレリズマブ及び他の２Ｈ７変異体（国際公開第２００４／０５６３１２号；米国特許第５７２１１０８号）；ＨＵＭＡＸ−ＣＤ２０ＴＭ(Ｂ細胞の細胞膜におけるＣＤ２０分子を標的とした完全なヒト高親和性抗体（Genmab, Denmark）。例えばGlennie及びvan de Winkel, (2003) Drug Discovery Today 8:503-510及びCragg等(2003) Blood 101: 1045-1052）；国際公開第２００４／０３５６０７号及び国際公開第２００５／１０３０８１号に記載のヒトモノクローナル抗体（Teeling等，ＧｅｎＭａｂ／Ｍｅｄａｒｅｘ）；米国特許出願公開第２００４／００９３６２１号（Shitara等）に記載されたＦｃ領域に結合した複合Ｎ-グリコシド結合糖鎖を有する抗体；ＣＤ２０に結合するモノクローナル抗体及び抗原結合断片（国際公開第２００５／０００９０１号，Tedder等）、例えばＨＢ２０−３、ＨＢ２０−４、ＨＢ２０−２５、及びＭＢ２０−１１；ＣＤ２０に結合する一本鎖タンパク質（米国特許出願公開第２００５／０１８６２１６号；米国特許出願公開第２００５／０２０２５３４号；米国特許出願公開第２００５／０２０２０２８号；米国特許出願公開第２００５／０２０２０２３号）；ＣＤ２０結合分子、例えば抗体のＡＭＥシリーズ、例えばＡＭＥ−１３３ＴＭ抗体（国際公開第２００４／１０３４０４号；米国特許出願公開第２００５／００２５７６４号）；及びＦｃ変異を有するＣＤ２０抗体（国際公開第２００５／０７０９６３号）；ＣＤ２０結合分子（国際公開第２００５／０１６９６９号；米国特許出願公開第２００５／００６９５４５号）；二重特異性抗体（国際公開第２００５／０１４６１８号）；ヒト化ＬＬ２モノクローナル抗体（米国特許出願公開第２００５／０１０６１０８号）；ＣＤ２０に対するキメラ又はヒト化Ｂ−Ｌｙ１抗体（国際公開第２００５／０４４８５９号；米国特許出願公開第２００５／０１２３５４６号）；＝Ａ２０抗体又はその変異体、例えばキメラ又はヒト化Ａ２０抗体（それぞれｃＡ２０，ｈＡ２０）及びＩＭＭＵＮ−１０６（米国特許出願公開第２００３／０２１９４３３号）；及びＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ・Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ・Ｔｙｐｉｎｇ・Ｗｏｒｋｓｈｏｐから入手可能なモノクローナル抗体Ｌ２７、Ｇ２８−２、９３−１Ｂ３、Ｂ−Ｃ１又はＮＵ−Ｂ２（Valentine等(1987) In: Leukocyte Typing III, McMichael編, p. 440, Oxford University Press）。例示的なＣＤ２０抗体は、キメラ、ヒト化、又はヒトＣＤ２０抗体、例えばリツキシマブ、ヒト化２Ｈ７、キメラ又はヒト化Ａ２０抗体、例えばＨＵＭＡＸ−ＣＤ２０ＴＭ、ヒトＣＤ２０抗体（Ｇｅｎｍａｂ）、及びＣＤ２０に結合する免疫グロブリン／タンパク質（Trubion Pharm社）を含む。
【００３５】
「無傷」抗体は、抗原結合可変領域、並びに軽鎖定常ドメイン(ＣＬ)及び重鎖定常ドメインＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３を含むものである。定常ドメインは天然配列定常ドメイン(例えば、ヒト天然配列定常ドメイン)又はそれらのアミノ酸配列変異体でありうる。
無傷抗体は、抗体のＦｃ領域（天然配列Ｆｃ領域又はアミノ酸配列変異体Ｆｃ領域）に起因する生物学的活性を意味する一又は複数の「エフェクター機能」を有する。抗体エフェクター機能の例は、Ｃ１ｑ結合性；補体依存性細胞傷害性；Ｆｃレセプター結合性；抗体依存性細胞媒介細胞傷害性（ＡＤＣＣ）；ファゴサイトーシス；細胞表面レセプター（例えばＢ細胞レセプター；ＢＣＲ）のダウンレギュレーション等々を含む。
その重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、無傷抗体を様々な「クラス」にあてがうことができる。無傷抗体の５種の主要なクラス：ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、及びＩｇＭがあり、これらの幾つかは更に「サブクラス」（アイソタイプ）、例えばＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ、及びＩｇＡ２に分けることができる。抗体の異なったクラスに対応する重鎖定常ドメインはそれぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。免疫グロブリンの異なったクラスのサブユニット構造及び３次元構造はよく知られている。
【００３６】
「アミノ酸配列変異体」なる用語は、天然配列ポリペプチドとはある程度異なるアミノ酸配列を有するポリペプチドを意味する。通常は、アミノ酸配列変異体は、天然抗体の少なくとも一のレセプター結合ドメインと、又は天然レセプターの少なくとも一のリガンド結合ドメインと少なくとも約７０％の配列同一性を有し、好ましくは、それらはかかるレセプター又はリガンド結合ドメインと少なくとも約８０％、より好ましくは少なくとも約９０％の配列相同であろう。アミノ酸配列変異体は、天然アミノ酸配列のアミノ酸配列内のある位置に置換、欠失、及び／又は挿入を有する。アミノ酸は一般的な名称、一文字及び三文字コードによって標示される。
「配列同一性」は、配列を整列させ、最大のパーセント配列同一性を達成するために必要ならばギャップを導入した後に同一であるアミノ酸配列変異体中の残基の百分率として定義される。アラインメントのための方法及びコンピュータプログラムは当該分野でよく知られている。一つのかかるコンピュータプログラムはジェネンテック社が著作した「Ａｌｉｇｎ２」であり、これは、１９９１年１２月１０日に合衆国著作権庁(Washington, DC 20559)に使用者用書類と共に出願されている。
【００３７】
タンパク質発現及び生産
組換えタンパク質はベクターからＤＮＡをクローニングし、当該分野で知られた方法によって発現される。本発明の多価電解質精製方法のためのタンパク質は、原核細胞、酵母、より高等の真核細胞のような適切な宿主細胞から生産することができる。この目的のための適切な原核生物は、真正細菌、例えばグラム陰性又はグラム陽性微生物、例えば大腸菌のような腸内細菌科、例えば大腸菌（E. coli）、エンテロバクター、エルウィニア、クレブシエラ、プロテウス、サルモネラ、例えばネズミチフス菌(Salmonella Typhimurium）、セラチア、例えばセラチア・マルセセンス 、及び赤痢菌、並びに桿菌、例えばバチルス・スブチリス(B. subtilis)及びバチルス・リケニフォルミス(B. licheniformis)（例えば、１９８９年４月１２日発行のＤＤ２６６７１０に記載されたバチルス・リケニフォルミス４１Ｐ）、シュードモナス、例えば緑膿菌及びストレプトマイセスを含む。一つの好ましい大腸菌クローニング宿主は大腸菌２９４（ＡＴＣＣ３１４４６）であるが、大腸菌Ｂ、大腸菌Ｘ１７７６（ＡＴＣＣ３１５３７）、及び大腸菌Ｗ３１１０（ＡＴＣＣ２７３２５）のような他の株も適している。これらの例は限定ではなく例示的なものである。
【００３８】
原核生物に加えて、糸状菌又は酵母のような真核微生物が、ＣＤ２０結合抗体コード化ベクターのための適切なクローニング又は発現宿主である。サッカロミセス・セレヴィシア又は一般的なパン酵母は、下等真核生物宿主微生物のなかで最も一般的に使用されているものである。しかしながら、多くの他の属、種、及び株が一般的に利用でき、ここで有用であり、例えば、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)；クリュイベロミセス宿主(Kluyveromyces hosts)、例えばクリュイベロミセスラクチス(K. lactis)、クリュイベロミセス・フラギリス(K. fragilis)（ＡＴＣＣ１２４２４）、クリュイベロミセス・ブルガリクス(K. bulgaricus)（ＡＴＣＣ１６０４５）、クリュイベロミセス・ウィケラミイ(K. wickeramii)（ＡＴＣＣ２４１７８）、クリュイベロミセス・ワルチイ(K. waltii)（ＡＴＣＣ５６５００）、クリュイベロミセス・ドロソフィラルム(K. drosophilarum)（ＡＴＣＣ３６９０６）、クリュイベロミセス・テモトレランス(K. thermotolerans)、及びクリュイベロミセス・マルキシアナス(K. marxianus)；ヤロウィア(yarrowia)（欧州特許出願公開第４０２２２６号）；ピシア・パストリス(Pichia pastoris)（欧州特許出願公開第１８３０７０号）；カンジダ；トリコデルマ・レーシア(Trichoderma reesia)（欧州特許出願公開第２４４２３４号）；アカパンカビ；シュワニオマイセス(Schwanniomyces)、例えばシュワニオマイセス・オクシデンタリス(Schwanniomyces occidentalis)；及び糸状真菌、例えば、ニューロスポラ、ペニシリウム、トリポクラジウム(Tolypocladium)、及びアスペルギルス宿主、例えばアスペルギルス・ニダランス及びアスペルギルス・ニガーである。
【００３９】
グリコシル化抗体の発現に適した宿主細胞は、多細胞真核生物から由来のものでありうる。非脊椎動物細胞の例には、植物及び昆虫細胞が含まれる。多くのバキュロウイルス株及び変異体、及びヨトウガ(Spodoptera frugiperda)(幼虫(caterpillar))、ネッタイシマカ(蚊)、ヒトスジシマカ(蚊)、キイロショウジョウバエ(ショウジョウバエ)、及びカイコ等の宿主に対応する許容性昆虫宿主細胞が同定されている。種々のトランスフェクション用のウィルス株、例えばオートグラファ・カルフォルニカ(Autographa californica)ＮＰＶのＬ−１変異株、カイコＮＰＶのＢｍ-５株が公に入手でき、このようなウィルスは、本発明に係るウィルスとして、特に、ヨトウガ細胞のトランスフェクションのために使用することができる。
培養(組織培養)での脊椎動物細胞の増殖はルーチン作業となっている。有用な哺乳動物宿主細胞株の例は、ＳＶ４０(ＣＯＳ−７)で形質転換させたサル腎ＣＶ１株；ヒト胚芽腎細胞株(２９３又は懸濁培養で増殖するようにサブクローン化された２９３細胞，Graham等(1977) J.Gen Virol.,36:59)；ベビーハムスター腎細胞(ＢＨＫ)；チヤイニーズハムスター卵巣細胞／-ＤＨＦＲ(ＣＨＯ，Urlaub等(1980) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:4216) Mather (1980) Biol. Reprod. 23:243-251；サル腎細胞(ＣＶ１)；アフリカミドリザル腎細胞(ＶＥＲＯ−７６)；ヒト子宮頚癌細胞(ＨＥＬＡ)；イヌ腎細胞(ＭＤＣＫ)；バッファローラット肝細胞(ＢＲＬ ３Ａ)；ヒト肺細胞(Ｗ１３８)；ヒト肝細胞(Ｈｅｐ Ｇ２，ＨＢ ８０６５)；マウス乳房腫瘍細胞(ＭＭＴ ０６０５６２)；ＴＲＩ細胞(Mather等(1982) Annals N.Y.Acad.Sci.,383:44-68)；ＭＲＣ５細胞；ＦＳ４細胞；及びヒト肝臓癌細胞（ＨｅｐＧ２）である。
宿主細胞は、抗体生産のために上述の発現又はクローニングベクターで形質転換され、プロモーターを誘発し、形質転換体を選択し、又は所望の配列をコードする遺伝子を増幅するために適切に改変した通常の栄養培地で培養される。
【００４０】
本発明の方法のための抗体を生産するために用いられる宿主細胞は種々の培地において培養することができる。市販増殖培地、例えばハム(Ham)のＦ１０(シグマ)、最小必須培地(MEM)(シグマ)、ＲＰＭＩ-１６４０(シグマ)、及びダルベッコの改良イーグル培地((DMEM),シグマ)が宿主細胞の培養に好適である。また、Ham等(1979) Meth. Enz. 58:44, Barnes等(1980) Anal. Biochem. 102:255、米国特許第４７６７７０４号；同第４６５７８６６号；同第４９２７７６２号；同第４５６０６５５号；同第５１２２４６９号；国際公開第９０／０３４３０号；国際公開第８７／００１９５号；又は米国特許再発行第３０９８５号に記載された培地の何れかも宿主細胞に対する培養培地として使用できる。これらの培地の何れにも、ホルモン及び／又は他の増殖因子(例えばインスリン、トランスフェリン、又は表皮増殖因子)、塩(例えば、塩化ナトリウム、カルシウム、マグネシウム及びリン酸塩)、バッファー(例えばＭＥＳ及びＨＥＰＥＳ)、ヌクレオチド(例えばアデノシン及びチミジン)、抗生物質(例えば、ゲンタマイシンＴＭ薬)、微量元素(マイクロモル範囲の最終濃度で通常は存在する無機化合物として定義される)、及びグルコース又は同等のエネルギー源を必要に応じて補充することができる。任意の他の必要な補充物質もまた当業者に知られている適当な濃度で含められうる。培養条件、例えば温度、ｐＨ等々は、発現のために選ばれた宿主細胞について以前から用いられているものであり、当業者には明らかであろう。
【００４１】
対象のタンパク質を含む収集された細胞培養液が一度得られれば、細胞によって生産される他のタンパク質からのその分離は、通常は、異なったクロマトグラフィー技術の組合せを使用して試みられる。これらの技術はタンパク質の混合物を、その］電荷、疎水性度、又はサイズに基づいて分離する。数種の異なったクロマトグラフィー樹脂をこれらの技術のそれぞれについて利用でき、関連した特定のタンパク質に対して精製スキームを精確に適合化することが可能になる。これらの分離方法の各々の本質は、タンパク質を長いカラムに沿って異なった速度で移動させ、それらがカラムを更に通過する際に増加する物理的分離を達成し、又は分離媒体に選択的に付着させ、ついで異なった溶媒によって差次的に溶離させることができることである。ある場合には、所望のタンパク質は、不純物が特異的にカラムに付着し、対象のタンパク質が付着しない、つまり対象タンパク質が「フロースルー」中に存在している場合に不純物から分離される。
【００４２】
組換え技術を使用する場合、抗体は細胞内、細胞膜周辺腔内に生成されるか、又は培地に直接分泌され得る。抗体が細胞内に生産される場合、第１段階として、宿主細胞か又は溶菌断片の粒状屑を、例えば遠心分離又は限外濾過によって取り除く。例えば、抗体は大腸菌の細胞膜周辺腔に分泌される（Carter等(1992) Bio/Technology 10:163-167)。細胞ペーストを酢酸ナトリウム(ｐＨ３．５)、ＥＤＴＡ、及びフッ化フェニルメチルスルホニル(ＰＭＳＦ)の存在下で、約３０分以上かけて解凍しうる。細胞屑は遠心分離により除去することができる。抗体が培地中へ分泌されている場合、そのような発現系からの上清が、一般的には、市販のタンパク質濃縮フィルター、例えばＡｍｉｃｏｎ又はＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｐｅｌｌｉｃｏｎの限外濾過ユニットを用いて最初に濃縮される。ＰＭＳＦなどのプロテアーゼ阻害剤を上記工程の何れかに含めてタンパク質分解を阻害してもよく、抗生物質を含めて外来性の汚染物の増殖を防止してもよい。
【００４３】
細胞から発現されたタンパク質を精製するための伝統的な方法は、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティ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、ゲル電気泳動、透析、及びそれらの組合せを含む(Fahrner, R.L.等(2001) Biotechnol. Genet. Eng. Rev. 18:301-327)。プロテインＡは、様々な支持体上に固定化されうるアフィニティリガンドとして一般的に使用され、発現したタンパク質を含む収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）の初期段階の濃縮を可能にする。プロテインＡは、Ｆｃ領域を含む抗体のようなタンパク質のアフィニティクロマトグラフィーのための有用な吸着剤である。プロテインＡは、抗体のＦｃ領域に高親和性（ヒトＩｇＧに対して約１０−８Ｍ）をもって結合する黄色ブドウ球菌由来の４１ｋＤの細胞壁タンパク質である(Sulkowski, E. (1987) Protein Purification: Micro to Macro, pgs 177-195；Chadha等(1981) Preparative Biochemistry 11(4):467-482；Reifsnyder等(1996) J. Chromatography 753:73-80；米国特許第６１２７５２６号；同第６３３３３９８号)。プロテインＡは、ガラス、シリカ、アガロース又はポリスチレンのような固相に固定されうる。固相は精製カラム又は分散粒子の不連続相、例えば孔制御ガラスカラム又は珪酸カラムであり得、又は固相への汚染物質の非特異的な付着を防止するように意図された試薬（例えばグリセロール）で被覆されうる（米国特許第６８７００３４号）。Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ社から市販されているＰＲＯＳＥＰ ＡＴＭカラムは、グリセロールが被覆されたプロテインＡ孔制御ガラスカラムの例である。ここで考えられるカラムの他の例は、ＰＯＲＯＳ５０ＡＴＭ（ポリスチレン）カラム又はｒプロテインＡセファロース・ファーストフローＴＭ（アガロース）カラムを含む。プロテインＡクロマトグラフィーのための固相は適切なバッファーで平衡化されうる。例えば、平衡バッファーは、２５ｍＭトリス、２５ｍＭのＮａＣｌ、５ｍＭのＥＤＴＡ，ｐＨ７．１でありうる。
【００４４】
クロマトグラフィー媒体に固定された場合、プロテインＡは、それが複合溶液中で抗体に選択的に結合でき、宿主細胞タンパク質及び低分子のような不純物を通過させるので、組換え抗体の精製のための技術を提供する。アフィニティリガンドとしてのプロテインＡの適合性は、抗体中に存在する任意の免疫グロブリンＦｃ領域の種及びアイソタイプに依存する。プロテインＡは、ヒトγ１、γ２、又はγ４重鎖に基づく抗体の精製に用いることができる（Lindmark等(1983) J. Immunol. Meth. 62: 1-13）。プロテインＧは、全てのマウスアイソタイプ及びヒトγ３に推奨されている（Guss等(1986) EMBO J. 5: 15671575）。アフィニティリガンドが結合するマトリクスはアガロースであることが最も多いが、他の材料も使用可能である。孔制御ガラスやポリ(スチレンジビニル)ベンゼン等の機械的に安定なマトリクスは、アガロースで達成できるものより早い流速及び短い処理時間を可能にする。抗体がＣＨ３ドメインを含む場合、Ｂａｋｅｒｂｏｎｄ ＡＢＸＴＭ樹脂（J.T. Baker, Phillipsburg, NJ）が精製に有用である。イオン交換カラムでの分画、エタノール沈殿、逆相ＨＰＬＣ、シリカでのクロマトグラフィー、陰イオン又は陽イオン交換樹脂（例えばポリアスパラギン酸カラム）でのヘパリンセファロースＴＭクロマトグラフィー、クロマトフォーカシング、ＳＤＳ-ＰＡＧＥ、及び硫酸アンモニウム沈殿などの他のタンパク質精製技術も、回収される抗体に応じてまた利用可能である。
【００４５】
多価電解質
多価電解質は荷電単量体単位からなる水溶性ポリマーである。本発明の多価電解質の単量体単位は、酸性度（ｐＨ）に応じて水溶液中においてプロトン解離（イオン化）を受ける電解質（荷電官能性）を担持している。多価電解質の荷電官能性の例には、限定するものではないが、スルホン酸、リン酸、カルボン酸、及びアミン、及びそれらの各イオン：スルホネート、ホスホネート、カルボキシレート、及びアンモニウムが含まれる。解離は溶液のイオン強度及び電気伝導度に影響を及ぼす。
本発明の方法に有用な多価電解質は、約千（１０００）ダルトン（Ｄａ）から約百万（１００００００）ダルトンの範囲の分子量を有しうる。本発明の多価電解質は、広範囲の鎖長、すなわち約１２００ダルトン（Ｄａ）から約百万（１００００００）ダルトンの分子量範囲を持つが、あるタイプの反復単量体単位の混合物として使用されうる。混合物は狭い範囲でもよく、例えば１２００Ｄａから約２４００Ｄａ、又は約４０００Ｄａから約８０００Ｄａでもよい。平均分子量及び分子量分布のプロファイルは、単量体単位のある重合条件下、例えば濃度、重合開始剤又は触媒、温度、又は時間によって制御されうる。多価電解質の平均分子量及び分子量分布のプロファイルはまた所定の調製用精製法の下で選択することもできる。
【００４６】
負に荷電したアニオン性多価電解質と、正に荷電したカチオン性多価電解質を沈殿反応において使用することができる。溶液ｐＨが特定の抗体のｐＩより低い場合、抗体は正に荷電する。これらの条件下で、カチオン性多価電解質は不純物を沈殿させ、対象の抗体を溶液中に残しうる。逆に、アニオン性多価電解質は抗体を沈殿させ、タンパク質・多価電解質沈殿物を形成し、溶液中に不純物を残す。本発明の方法に対する多価電解質の選択の他の因子は官能基安定性及び反応性、分子量、電荷密度及び鎖堅さを含む。
本発明の多価電解質はカチオン性及びアニオン性の双方に荷電した官能性を担持する多価両性電解質を含む。
【００４７】
本発明のポリアニオン多価電解質の例には、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリビニルスルホネート（ＰＶＳ）、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ，ポリ（４−ビニルベンゼンスルホネート金属塩））、ポリメタクリレート（ＰＭＡ）、ポリアクリルアミドメチルプロパンスルホネート（ＰＡＭＰＳ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、無水マレイン酸・スチレン共重合体（ＭＡＳ，無水マレイン酸・ビニルメチルエーテル共重合体（ＭＡＶＥ）、ポリアスパルテート、ポリグルタメート、硫酸デキストラン、ペクチン、アルギネート、及びグリコサミノグリカン、例えば硫酸コンドロイチン、ヘパリン／ヘパラン硫酸；及びその全ての塩及び共重合体が含まれる。
【００４８】
ポリアクリル酸（ＰＡＡ）とポリビニルスルホン酸（ＰＶＳ）、及びそのアニオンであるポリアクリレートとポリビニルスルホネートがそれぞれ本発明の方法のために有用な多価電解質である。ＰＡＡはＰＶＳと類似の構造的性質を有している。双方ともポリマーであり、直鎖状炭素骨格を有している。該二つの多価電解質はその官能基において異なる。ＰＶＳは、約１のｐＫａを付与するスルホン酸官能基を有する。これに対して、ＰＡＡはカルボン酸官能基を有し約５のｐＫａを有する。ＰＶＳはサイズ排除によって１８００Ｄａの平均であると定量されている単一の分子量で入手でき、ここで、動的光散乱検出で、平均ｎは約１０−２０である。ＰＡＡは、平均ｎがそれぞれ約１５−２０及び１００−１２０である１２００及び８０００を含む複数分子量で市販されている。ＰＡＡ及びＰＶＳはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社(St.Louis MO)、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ社(Warrington, PA)、及びＣａｒｂｏｍｅｒ社(San Diego, CA)から購入した。
【００４９】
本発明の正に荷電したポリカチオン多価電解質の例には、ポリアルギニン（ＰＬＡ、例えばポリ−Ｌ−アルギニン塩酸塩：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｐ−４４６３，ＭＷ５−１５ｋＤａ，Ｐ−７７６２ ＭＷ １５−７０ｋＤａ，Ｐ−３８９２，ＭＷ＞７０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６９８２−２０−７，及びポリ−Ｌ−アルギニンサルフェート，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｐ−７６３７ ＭＷ１５−５０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６７００−６８−５）；ポリリジン（例えばポリ−Ｌ−リジン塩酸塩 ＣＡＳ番号：２６１２４−７８−７，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ：Ｐ−２６５８ ＭＷ１５−３０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６１２４−７８−７，ＰＬＬ，Jacobson,B.S.及びBranton,D.(1977)Science 195, 302）、ポリオルニチン（例えばポリ−Ｌ−オルニチン，Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｐ−２５３３ ＭＷ１５−３０ｋＤａ，ＣＡＳ番号２６９８２−２１−８）、ポリビニルグアニジン（ポリ(ビニルグアニジン)，米国特許第６０８７４４８号）、塩化ポリジアリルジメチルアンモニウム、ポリ(臭化Ｎ−エチル−４−ビニルピリジニウム）、塩化ポリメチルアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム、塩化ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム、及びポリヒスチジンが含まれる。
【００５０】
モノクローナル抗体の精製における多価電解質沈殿
多価電解質沈殿を、精製中に抗体を不純物から分離するために使用することができる。これらの不純物には、宿主細胞不純物、例えばＣＨＯタンパク質（ＣＨＯＰ）及び大腸菌タンパク質（ＥＣＰ）、細胞培養成分、例えばインスリン、ゲンタマイシン、及びＤＮＡ、インプロセス不純物、例えば浸出プロテインＡ、及び生成物関連不純物、例えば抗体凝集物及び断片が含まれる。沈殿工程は既存のクロマトグラフィー分離法に対する代替となりうる。あるいは、タンパク質の多価電解質沈殿を、真核生物又は原核生物培養からの収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）から直接捕捉工程として、又は中間精製工程として使用することができる。また、多価電解質沈殿は、ＨＣＣＦを含む細胞培養液を清澄化するタンパク質精製における清澄化工程として使用することができる。多価電解質は、原核又は真核細胞培養中で発現された抗体のようなタンパク質を含む混合物の速やかで効率的な清澄化、濃縮、沈殿、又は精製を可能にする凝集(flocculent)物質を細胞培養液中に形成しうる。本発明の多価電解質精製法は、遠心分離、濾過、及びクロマトグラフィー操作のような収集操作に取って代わりうる。本発明の多価電解質精製法は、抗体のようなタンパク質の精製において驚くべきかつ予期せぬ効果をもたらす。
【００５１】
多価電解質沈殿に対して最適化される条件は、溶液ｐＨ、伝導率、バッファー、タンパク質濃度、多価電解質濃度、並びに攪拌の速度とタイプ、多価電解質の添加速度を含む。
沈殿は攪拌を伴う反応器において実施されうる。抗体プールのｐＨ及び伝導率は、溶解度曲線から特定される最適条件に基づいてターゲット条件に調整されうる。多価電解質は添加され混合される。攪拌の速度とタイプは沈殿効率と沈殿する時間に影響しうる。沈殿が多価電解質の添加に続く。沈殿剤は濾過又は遠心分離を使用して上清から分離される。濾過が使用されるアニオン性多価電解質沈殿では、沈殿剤は洗浄バッファーを用いて洗浄される。抗体を含む沈殿剤はついで再懸濁させ、下流で処理されうる。インラインで、つまり攪拌槽を用いないで沈殿を実施することがまた可能であり、抗体プールを標的ｐＨに調節し、ついで多価電解質を加えうる。濾過装置又は遠心機の何れかにインラインで実施されうるプールの希釈まで完全な沈殿は生じない。あるいは、抗体プールを標的ｐＨに調節した後に、希釈がインラインで実施され、ついで、濾過装置又は遠心機の前に多価電解質がインラインで添加される。
【００５２】
一例では、ヒト成長ホルモン（ｐＩ ５．２）は、ｐＨ７のバッファー中で結晶化又は沈殿すると、負に荷電し、よってカチオン性多価電解質と相互作用し又は複合体化する。同様に、９を越えるｐＩを持つモノクローナル抗体、例えばリツキシマブ及びトラスツズマブは、中性バッファー中でアニオン性多価電解質と複合体を形成しうる。タンパク質の正味電荷の推定値は、一度アミノ酸配列が公に利用可能なプログラムによって確認されれば、計算することができる。酸性タンパク質、つまり高含有量のアスパラギン酸（ｐＫａ ４．５）及びグルタミン酸（ｐＫａ ４．５）を有するタンパク質は、典型的には６から６．４より低いｐＩを有している。他方、塩基性タンパク質、つまり、高含有量のヒスチジン（ｐＫａ ６．２）、リジン（ｐＫａ １０．４）及びアルギニン（ｐＫａ １２）を有するタンパク質は、典型的には約７．５から８より大きいｐＩを有している。双方に対して、中性タンパク質、つまり典型的には同様な量の酸性及び塩基性アミノ酸残基を有するものは、中性であるｐＩを有している（ｐＩは典型的には約６．５から７．４である）。
【００５３】
網羅的なリストではないが、様々な治療用タンパク質のｐＩの幾つかの例は次の通りである：組換えヒトエリスロポエチン（ｐＩ ４）；ドルナーゼアルファ，ｒｈＤＮａｓｅ（ＰＵＬＭＯＺＹＭＥ(登録商標)）（ｐＩ ５）；エタネルセプト（ＥＮＢＲＥＬＴＭ）（ｐＩ ５．１）；インスリン（ｐＩ ５．４）；顆粒球コロニー刺激因子（ｐＩ ５．５−５．９）；ＴＮＦα（ｐＩ ５．６）；フィブロラーゼ（ｐＩ ６．７）；ＩＬ−１β（ｐＩ ６．９）；組換え組織プラスミノーゲン活性化因子（ｐＩ ６．５−８．５）；オルソクローンＯＫＴ３（ｐＩ ６．７−７．２）；第ＶＩＩＩ因子（ｐＩ ７−７．６）；ウシソマトトロピン（ｐＩ ７．４）；インターロイキン２（ｐＩ ７．４４）；インスリン様増殖因子−１（ｐＩ ８．４）及びアプロチニン（ｐＩ １０．５）。
【００５４】
アニオン性多価電解質沈殿法を、幾つかの例示的抗体（抗ＣＤ２０ ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７，ｒｈｕＭａｂ ＤＲ５ Ａｐｏｍａｂ，及び抗ｃＭｅｔ）に対する陽イオン交換（ＳＰＳＦＦ）工程の代替として、またｒｈｕＭａｂ２Ｈ７（オクレリツマブ）に対するプロテインＡ（Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ）工程の代替として評価した。他の抗体、及び他のタンパク質は、ここに記載の多価電解質沈殿法によって精製することができる。溶解度曲線を使用して、該３種の抗体に対して効果的な又は最適な沈殿条件（ｐＨ、伝導率及びポリマー濃度）を特定した。多価電解質沈殿工程は、宿主細胞タンパク質、例えばチャイニーズハムスター卵巣タンパク質（ＣＨＯＰ）及び大腸菌タンパク質（ＥＣＰ）、浸出プロテインＡ、低分子、例えばインスリン及びゲンタマイシン、並びに抗体断片及び凝集物を低減させる能力を証明した。多価電解質沈殿工程はＣＤＣ活性によって測定して２Ｈ７の生物活性に対して負の影響を有していなかった。多価電解質ＰＶＳは、陰イオン交換（ＱＳＦＦ）クロマトグラフィーを使用して１μｇ／ｍＬ未満のレベルまで沈殿タンパク質から除去した。
【００５５】
様々な列のプロセス工程を図１−３のフロー図に示す。工程を組合せ、また省略して、タンパク質精製とプロセス効率に対するその効果を判断した。収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）からの発現タンパク質の精製のために現在当該分野で実施されている一つの標準的な方法は、図１の左欄に示されているように、３つのクロマトグラフィー工程：（１）プロテインＡ捕捉（Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ）、（２）陽イオン交換（ＳＰＳＦＦ）及び（３）陰イオン交換（ＱＳＦＦ）を使用する。精製を、プロテインＡ捕捉と直接続く陰イオン交換によって（中央欄、図１）試みた。陽イオン交換工程はｐＨ７でのＰＶＳ沈殿工程で置き換えることができる（右欄、図１）。収集された細胞培養液は、プロテインＡ捕捉なしで、最初の陽イオン交換と直接続く陰イオン交換（左欄、図２）、又はｐＨ７でのＰＶＳ沈殿と続く陰イオン交換（右欄、図２）によって処理されうる。多価電解質沈殿は、ＨＣＣＦからの直接捕捉と、続く陰イオン交換、次の陽イオン交換クロマトグラフィー（図３）によって実施することができる。多価電解質沈殿はｐＨ５（左欄、図３）及びｐＨ７（右欄、図３）実施した。
【００５６】
抗ＣＤ２０抗体ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７に対する沈殿条件の選択
溶解度曲線を、ある範囲のイオン強度に対して、組換えヒト化抗ＣＤ２０モノクローナル抗体ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７について作成した。溶解度曲線は、沈殿後の上清中に残る残留タンパク質（パーセントとして表される）対ＰＶＳモル／抗体モルとして表されるＰＶＳの濃度のプロットである。溶解度曲線は、プロテインＡプールに対してｐＨ５及びｐＨ７（図４及び５）にて、ｐＨ７での直接捕捉工程として使用した場合、ＳＰＳＦＦプール（図６）に対して、またｐＨ５及びｐＨ７にてＨＣＣＦ（図７）に対して、作成した。これらの曲線を使用して、調製用スケールの沈殿を実施するであろうｐＨ、イオン強度及びＰＶＳ濃度を選択した。
【００５７】
プロテインＡプールの沈殿（図４及び図５）
ＰＶＳ濃度を増加させた場合、溶液中に残る抗体の減少パーセント−Ｃ／Ｃｏ、つまり溶液中の抗体濃度を全抗体で割ったものによって示されるように（図４）、ｐＨ５で即座の沈殿があった。Ｃ／Ｃｏ（％）は、最初のタンパク質によって割った沈殿していないタンパク質の割合（％）である。Ｃ／Ｃｏ（％）が０％である場合、完全な沈殿が生じた。
イオン強度を減少させることによって、大きなレベルの沈殿を達成することができた（４．７ｍＳ／ｃｍ対３．０ｍＳ／ｃｍ（ここで、ｍＳは伝導率の単位ミリジーメンスである））。ｐＨ７では、有意な沈殿を達成するために希釈が必要であった（図５）。伝導率を減少させると、沈殿の増加があった。完全な沈殿が０．７ｍＳ／ｃｍの伝導率で観察された。特定の伝導率では、一度最大レベルの沈殿が観察されたところで、更なるＰＶＳの添加が沈殿剤を再溶解させた。
ＳＰＳＦＦプール（図６）及びＨＣＣＦ（図７）の沈殿：同様な傾向がＳＰＳＦＦプール及びＨＣＣＦで観察された。伝導率が減少すると、沈殿の増加があった。特定の伝導率では、一度最大レベルの沈殿が観察されたところで、更なるＰＶＳの添加が沈殿剤を再溶解させた。
【００５８】
多価電解質分子量の影響の評価
ＰＶＳをＰＡＡと比較する溶解度曲線をまた作成した。溶解度曲線は、沈殿後の上清中に残る残留タンパク質（パーセントとして表される）対多価電解質モル／抗体モルとして表される多価電解質の濃度のプロットである。溶解度曲線は、ｐＨ５（図８）及びｐＨ７（図９）で測定した抗ＣＤ２０抗体（ｒｈｕＭａｂ−２Ｈ７，ｐＩ ９．０，１５０ｋＤａ）当たりの多価電解質の均等物の範囲にわたるＰＡＡ（１２００及び８０００Ｄａ）及びＰＶＳ（１８００Ｄａ）に対するものである。ＰＡＡの分子量形態（８０００Ｄａ）が高くなると、ＰＡＡ（１２００Ｄａ）及び（１８００Ｄａ）ＰＶＳ多価電解質の低分子量と比較してｐＨ５及び５ｍＳ／ｃｍの伝導率値でより多い沈殿が生じる（図９）。同様な傾向がｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍで観察された（図９）。より多い分子量８０００ＤａのＰＡＡは、低分子量１２００ＤａのＰＡＡ及び１８００ＤａのＰＶＳ多価電解質と比較してｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍの伝導率値でより大きな沈殿に至る。コンダクタンスの基本的な単位は以前にはｍｈｏと呼ばれるシーメンス（Ｓ）である。伝導率の測定値は温度依存性である。伝導率値はｍＳ／ｃｍとして表される。双方の場合、より大きいＰＡＡ多価電解質は、多価電解質の更なる添加が沈殿剤を再溶解させる前に最大の沈殿を達成するために必要とされる多価電解質の濃度に関して狭い操作範囲を有していた。多価電解質の分子量の増加はより高い伝導率で沈殿を行わしめうる。
【００５９】
ｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍでの抗ＣＤ２０抗体(リツキシマブ)沈殿に対する多価電解質分子量の効果を、１２００Ｄａから１１０００００Ｄａの分子量範囲内のＰＡＡで調査した（図１０）。分子量の増加はこれらの条件下で沈殿を増加させた。ｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍでは、３５０００Ｄａ（３５ｋＤａ）より多い分子量のＰＡＡが使用されるまで完全な沈殿は達成されなかった。
ｐＨ７及び１２ｍＳ／ｃｍでのヒト化抗ＣＤ２０抗体の沈殿に対する多価電解質分子の効果を、１８００Ｄａから１１３２０００Ｄａの分子量範囲内のポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）を用いてまた調査した（図３３）。溶解度曲線を、この分子量範囲にわたるヒト化抗ＣＤ２０抗体のＰＳＳ沈殿に対して作成した。分子量が増加すると、これらの条件下で沈殿が増加した。ｐＨ７及び１２ｍＳ／ｃｍでは、２２００００Ｄａ（２２０ｋＤａ）より大きい分子量を持つＰＳＳが使用されるまで、完全な沈殿は達成されなかった。ＰＳＳの使用は、沈殿がより高い伝導率で実施されることを可能にし、完全な沈殿を達成するためにプールの伝導率／イオン強度を低下させる必要性を最小化する。
【００６０】
不純物の除去に対する多価電解質分子量の効果を表１の条件下で測定し、下流の処理結果を表２に示す。沈殿工程後、ＰＡＡ８０００Ｄａは、ＰＡＡ１２００Ｄａ又はＰＶＳよりも高いレベルのチャイニーズハムスター卵巣タンパク質（ＣＨＯＰ）を有していた（表２）。ＱＳＦＦプールにおいて、同様のＣＨＯＰレベルが、精製に使用される多価電解質の分子量に無関係に全てのプールに対して観察された。ＰＡＡの分子量は共に浸出プロテインＡ及び抗体断片を同様なレベルまで減少させたが、凝集物レベルには負の影響はなかった。
【００６１】
【００６２】
抗ＣＤ２０抗体精製
多価電解質沈殿を陽イオン交換クロマトグラフィー工程の代替として最初に評価した。陽イオン交換工程の第一の機能は、宿主細胞不純物を減少させ、浸出タンパク質、ゲンタマイシン、ＤＮＡを除去し、存在するならば抗体凝集物を低減することである（図１１）。インスリンは先のプテインＡ工程によって除去される。ＰＶＳ沈殿工程はＳＰＳＦＦ工程と同様なレベルまでＣＨＯＰを低減させた。それはまた浸出プロテインＡ及び抗体断片を低減させた。ＳＰＳＦＦ工程と同じ程度ではないが、沈殿工程においてゲンタマイシンの減少があった。ＤＮＡアッセイはＰＶＳの存在下で機能しないので、沈殿工程におけるＰＶＳ除去は評価できなかった。沈殿工程の付加は抗体凝集物を増加させず、又はＣＤＣ活性によって測定される生物学的活性に影響を及ぼさなかった（図１１及び表３）。
【００６３】
よりチャレンジングな原料を提供するために、ＨＣＣＦをＳＰＳＦＦカラムで直接処理した。ＳＰＳＦＦプールは、最初の捕捉工程として使用した場合、プロテインＡプールよりも４倍高いＣＨＯＰを有していた（図１１）。断片％はまたプロテインＡ捕捉プロセスよりも高かった（９．２４％対０．２４％）。陽イオン交換工程で抗体と共に同時精製されるプロテアーゼは抗体の断片化を生じる可能性がある。ＰＶＳ沈殿工程は断片を５．６３％低減させた。ＣＨＯＰは、沈殿工程のない場合７１ｎｇ／ｍｇと比較して、プロセスによって４．１ｎｇ／ｍｇまで低減した。ゲンタマイシンはまた沈殿工程によって有意に低減した（１４６から８ｎｇ／ｍｇ）。インスリン及びＤＮＡは最初のＳＰＳＦＦ捕捉工程によって低レベルまで減少させられたので、その排除は評価できなかった。コントロール実験（ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）における高い断片レベルは８７％の減少したＣＤＣ活性を生じた（表３）。これに対して、ＰＶＳ沈殿実験は１００％ＣＤＣ活性を有していた。
【００６４】
ＰＶＳ工程をまたＨＣＣＦからの直接捕捉工程として評価した。ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿工程はインスリンを除去した（図１１）。これに対して、ｐＨ５でのＰＶＳ沈殿工程だけがインスリンレベルを部分的に低下させた。ｐＨ７でのＰＶＳ沈殿はｐＨ５での沈殿よりも３倍多い宿主タンパク質を除去した。疎水性相互作用のような直交クロマトグラフィー法との最終のＳＰＳＦＦ工程の置換は宿主細胞不純物を更に減少させうる。ｐＨ５での捕捉では、陽イオン交換工程において４．６６％の抗体断片の増加があった。これはｐＨ７の捕捉工程では生じなかった。これは、ｐＨ５では（ＳＰＳＦＦ捕捉工程では更に）、酸性プロテアーゼが同時精製され、抗体断片の増加を生じたことを示唆しうる。沈殿工程の添加は、ＣＤＣ活性によって測定した生物学的活性に影響を与えなかった（表３）。Ｑプールを、補体依存性細胞傷害性（ＣＤＣ）アッセイを使用して生物学的活性／作用強度について分析した。このアッセイは、ヒト補体の存在下でＷＩＬ２−Ｓ細胞を溶解させるｒｈｕＭＡｂ２Ｈ７の能力を測定することに基づく。
【００６５】
【００６６】
多価電解質の除去（再懸濁した抗体からの多価電解質の除去）をリボヌクレアーゼＡの阻害に基づくＦＲＥＴ（蛍光共鳴エネルギー転移）アッセイを使用して決定した。ＰＶＳはリボヌクレアーゼＡの強力な阻害剤である。該アッセイは、一端に蛍光標識を、他端にクエンチャーを有するＲＮＡアナログを使用する。ＲＮＡアナログが一度リボヌクレアーゼＡによって切断されると、蛍光標識がクエンチャーから放出され、発光を生じる。ＰＶＳの存在はリボヌクレアーゼＡ活性を阻害し、蛍光発光を制限する。ついで、ＰＶＳの量を、試験試料からの観察蛍光を検量線と比較することによって決定することができる。全ての場合、ＰＶＳはＱＳＦＦクロマトグラフィーで１μｇ／μｌ未満まで除去された（表４）。
【００６７】
【００６８】
ｒｈｕＭａｂ ＤＲ５ Ａｐｏｍａｂ精製
多価電解質沈殿プロセスを開発し、抗体ｒｈｕＭａｂ ＤＲ５ Ａｐｏｍａｂ（ｐＩ ８．０，１５０ｋＤａ）の精製に適用した。デスドメイン含有レセプター-５（ＤＲ５）タンパク質は腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）レセプターファミリーのメンバーである（米国特許第６８７２５６８号；米国特許第６７４３６２５号）。標準的なクロマトグラフィープロセスはＰｒｏｓｅｐ ｖＡ、ＳＰＳＦＦ及びＱＳＦＦ樹脂を使用する。多価電解質沈殿プロセスを、問題のある宿主細胞タンパク質不純物グルタチオン−ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）を除去するために改変した。Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ工程は、０．４Ｍのリン酸カリウム、ｐＨ７での洗浄に対して、ｐＨ５、０．５ＭのＴＭＡＣでの洗浄を有している。ＳＰＳＦＦ工程は浅い勾配で溶離され、およそ１２カラム容積のプール容積を付与する。ＰＶＳ沈殿をＳＰＳＦＦ工程に対する代替として評価した。溶解度曲線を５．５から７．０のｐＨ範囲に対して作成した。ｐＨを増加させると、イオン強度を減少させるための希釈が完全な沈殿を達成するために必要とされた（図１２及び１３）。図１２において、ｐＨの増加に伴ってイオン強度を減少させるための希釈が完全な沈殿を達成するために必要とされた。ｐＨ５．５及び５．１ｍＳ／ｃｍの伝導率で、完全な沈殿が観察された。しかしながら、ｐＨ６では、完全な沈殿を達成するためにプールを３ｍＳ／ｃｍに希釈することが必要であった。図１３において、ｐＨの増加に伴ってイオン強度を減少させるための希釈が完全な沈殿を達成するために必要とされた。ｐＨ６．５で、完全な沈殿が１．５ｍＳ／ｃｍで観察された。ｐＨ７では、完全な沈殿を達成するためにプールを０．７ｍＳ／ｃｍに希釈することが必要であった。
【００６９】
一度完全な沈殿が達成されると、更なるＰＶＳの添加は沈殿剤を再溶解させた。この効果は図１４に写真によって例証する。図１４はＡｐｏｍａｂ溶液のフラスコ中における０．１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）の沈殿効果と、１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）での再溶解を示す。溶解度曲線を使用して、表５に概略を記した沈殿条件を選択した。ＰＶＳ沈殿はｐＨ５．５とｐＨ７．０の間で実施した。ｐＨを増加させると、収率が僅かに減少したが、ＣＨＯＰ及び浸出プロテインＡ除去が改善された（表６）。これらのプールをついでＱＳＦＦカラムで処理し、コントロール実験と比較した（表６）。ＳＰＳＦＦ工程又はＰＶＳ沈殿工程は、ＣＨＯＰを＜０．７９ｎｇ／ｍｇまで除去し、浸出プロテインＡを＜２ｎｇ／ｍｇまで除去するのに必要であった。これに対して、ＳＰＳＦＦ又は沈殿工程のないコントロール実験では１７ｎｇ／ｍｇのＣＨＯＰと４ｎｇ／ｍｇの浸出プロテインＡであった。ＰＶＳ沈殿はまたＧＳＴを、ＳＰＳＦＦ工程と同じレベルまでではないが減少させる能力を実証した。
【００７０】
【００７１】
抗ｃＭｅｔ精製
溶解度曲線をある範囲のｐＨにわたって抗ｃＭｅｔに対して作成し、限られた材料の入手性のためにイオン強度を選択した。溶解度曲線を、ｐＨ４−ｐＨ７に調節したプロテインＡプールから作成した（図１５）。これらの曲線を使用して、調製的スケールの沈殿が実施されうるｐＨ、イオン強度及びＰＶＳ濃度を選択した。ｐＨ４と２ｍＳ／ｃｍの伝導率で、抗ｃＭｅｔは、４０より多いＰＶＳ：Ａｂモル比で溶液から完全に沈殿した（図１５）。ｐＨ５で、溶解度曲線は、１ｍＳ／ｃｍ及び２．４ｍＳ／ｃｍの伝導率で得られた。より高い伝導率では、抗ｃＭｅｔは溶液から十分には沈殿しなかった。溶液伝導率を１ｍＳ／ｃｍまで低下させることによって、抗ｃＭｅｔはより容易に溶液から沈殿した。この伝導率で、最大の沈殿が、１００のＰＶＳ：Ａｂモル比で生じた。１００を越えるモル比では、多価電解質複合体が、おそらくは多価電解質電荷−電荷反発効果によって、溶解度を増加させた。ｐＨ４及びｐＨ５、〜２ｍＳ／ｃｍの伝導率での溶解度曲線の比較は、溶液対イオンによる静電遮蔽効果がバルク相分離が生じるｐＨに影響を及ぼし、溶液イオン強度の減少がｐＨの増加に応じて必要であることを示唆している。ｐＨ６及びｐＨ７及び０．５ｍＳ／ｃｍの溶液伝導率では、抗ｃＭｅｔは、試験したＰＶＳ濃度に対して十分には溶液から沈殿しなかった。２１％（Ｃ／Ｃｏ＝．７９）及び１２％（Ｃ／Ｃｏ＝．８８）の最大の沈殿がそれぞれｐＨ６及びｐＨ７で生じた。ｐＨ６及びｐＨ７での抗ｃＭｅｔの溶解度曲線は類似のタンパク質ｐＩ８．３を持つ完全長ヒト化抗体と比較して顕著に異なっている。例えば、類似の条件、ｐＨ７．０及び０．７ｍＳ／ｃｍの伝導率を使用して、Ａｐｏｍａｂはこれらの実験で同じＲ値を使用して完全に沈殿する（Ｃ／Ｃｏ＝０）。
【００７２】
ＰＶＳ沈殿を伴う抗ｃＭｅｔ（ｐＩ ８．３，１００ｋＤａ）の精製プロセスを、４種のクロマトグラフィー工程を使用する標準的プロセス、つまり、プロテインＡ捕捉工程と続く結合及び溶離モードで実施される二種の陽イオン交換工程とフロースルーモードで操作される最後の疎水性相互作用クロマトグラフィー工程と比較した（表７）。両方の陽イオン交換工程と疎水性相互作用工程を、ＰＶＳ沈殿と続くフロースルーモードで実施される陰イオン交換クロマトグラフィーで置き換えた。ｐＨ４では、沈殿反応は高いイオン強度で実施することができた。しかしながら、ｐＨ５での沈殿は、より多くの宿主細胞不純物がこのｐＨで負に荷電され、よって溶液中に留まるので、より大きな不純物除去をもたらしうる。ｐＨ５．０、０．６ｍＳ／ｃｍの伝導率及び１００（０．１ｗ／ｖ％）のＰＶＳモル比の条件を選択して、溶解度曲線から決定して抗体沈殿を最大化させた。抗ｃＭｅｔのＰＶＳ沈殿に対する回収収率はＰＶＳ：抗体ペレットの可溶化によって影響を受けた。ＰＶＳ：抗体ペレットはゲル状であり、可溶化が困難であった。ＱＳＦＦ平衡バッファー中でのペレットの可溶化後には、溶液は粒状物で濁っていた。該溶液を、０．４μＭの真空フィルターを使用して簡単に濾過し、清澄な溶液を得、これをＱ-セファロース陰イオン交換クロマトグラフィーで処理した。
ｐＨ５、０．５ｍＳ／ｃｍ、及び０．１％ＰＶＳ（ｗ／ｖ）で実施したＰＶＳ沈殿工程は、ＣＭ-セファロース工程と同様のレベルまでＥＣＰを減少させた（表７）。沈殿プロセスにおいて、浸出プロテインＡの有意な減少又は％単量体の増加は観察されなかった。
【００７３】
【００７４】
沈殿物捕捉のための濾過条件の選択
細胞培養液中の生物学的汚染物質の除去に特に適した吸着剤濾材(濾過媒体)を有するデプスフィルターを本発明の方法において使用することができる。デプスフィルターは典型的には様々な粗生成物流体を清澄化する目的で、哺乳動物細胞培養から誘導される生物製剤の生産において使用されている。セルロースデプスフィルター、例えばＭｉｌｌｉｐｏｒｅ社から市販されているＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルターは、水不溶性熱可塑性バインダーに内包された粒状吸着剤のような吸着剤物質の多孔性固定床を有している。得られた複合フィルターは一般的なデプスフィルターより小さい吸着剤粒子でより多い量の吸着剤を許容する。これらの複合フィルターは、堅く構造化されたセルロースデプス媒体の層を含み、例えばコロイド状粒子及び細胞片の保持又は全細胞及び大きな片の保持のような特定の用途に最適化されうる。それらは、単一のフィルターカートリッジ中に、例えば積層膜によって連続的等級の濾材を組み合わせている。かかるデプスフィルターは、含水生成物（タンパク質）流から少量の懸濁物質を除去するポリッシュ又は二次清澄化プロセスにおいて使用することができる。該フィルターはまたコロイド状汚染物質及び他の細胞片を除去することによって、滅菌濾過及びアフィニティクロマトグラフィーのようなより費用のかかる下流の分離プロセスを保護し又はその寿命を延長することもできる。また、かかるデプスフィルターは、微量の凝集タンパク質を除去することによってウイルス排除フィルターの保護にまた役立つ。
【００７５】
ある種のデプスフィルターは、また哺乳動物細胞培養において一般的に見出されるある可溶性汚染物質、例えば核酸、宿主細胞タンパク質、脂質、界面活性物質等を様々な度合いで保持しうる。ある種の可溶性汚染物質に対するこの保持能は、デプスフィルター濾材の吸着特性に基づいている。デプスフィルターに典型的に使用される濾材には、微細なセルロース繊維（木材パルプ及び／又は綿誘導）、珪藻土、又は水溶性熱硬化性樹脂バインダーが含まれる(米国特許出願公開第２００７／０１９３９３８号)。これらの複合体中の珪藻土（微量の様々な珪酸を含む天然形態のシリカ）は典型的には４０−６０重量％であり、コロイドサイズの生物学的物質、例えば細胞断片、細胞内小器官及び凝集タンパク質、並びに様々な可溶性生化学物質、例えばタンパク質、脂質及び核酸（ＤＮＡ及びＲＮＡ）を吸着する。
【００７６】
デプス濾過(深層濾過)をＰＶＳ抗体沈殿物のための捕捉工程として評価した。沈殿物の広いサイズ分布は、濾過を使用する沈殿物の捕捉に対する課題を提示する。各濾材を、通常のフロー濾過条件下で沈殿した抗体を用いて試験した。様々な孔径を有するデプスフィルター濾材を、沈殿物を十分に捕捉するその能力についてスクリーニングした。最適な濾材を、沈殿物を十分に捕捉するその能力に基づいて、また高容量まで充填されるその能力について選択した。Ｖｍａｘを使用して、フィルターにおける圧力低下を評価し、また最大容量を決定した。表８は評価した濾材を示している。評価したＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)ＣＥ（セルロースのみ）シリーズの濾材は２０ＣＥ、３５ＣＥ及び４５ＣＥを含む。評価したＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)ＨＣ（セルロース及び無機補助濾材）シリーズの濾材はＣ０ＨＣ、Ｂ１ＨＣ及びＡ１ＨＣ(Rathore等(Aug 1, 2004) BioPharm Intl.；米国特許出願公開第２００７／０１９３９３８号)。ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルターカートリッジ及びシートはミリポア社(Bedford, MA)から入手できる。
【００７７】
表８に示すように、２０ＣＥ濾材は、３５ＣＥ及び４５ＣＥと比較するとより開口している。２０ＣＥは５−１０ミクロンの名目孔径範囲を有する一方、３５ＣＥ及び４５ＣＥはそれぞれ２−４ミクロン及び０．８−２ミクロンの名目孔径を含んでいる。これらのシリーズの濾材を選択して、抗体(ヒト化２Ｈ７変異体)-ＰＶＳ沈殿物の完全な捕捉を可能にする孔径範囲を絞り込んだ。２０ＣＥ濾材は沈殿物の４５％を捕捉する結果となり、３５ＣＥは４８％の沈殿物を捕捉する結果となった。これに対して、４５ＣＥは９７％の沈殿物を捕捉する結果となった。濾材のＭｉｌｌｉｓｔａｋ＋ＨＣシリーズは、Ｍｉｌｌｉｓｔａｋ＋ＣＥシリーズよりも密である。Ｃ０ＨＣ濾材は０．２−２ミクロンの名目孔径範囲を有する一方、Ｂ１ＨＣ及びＡ１ＨＣはそれぞれ０．０５−０．７ミクロン及び０．０５−０．４ミクロンの範囲の密な孔径を有している。３種全部が沈殿物の９９％を捕捉する結果となった。
【００７８】
【００７９】
図３４は各濾材に対する容量（濾材面積当たりの抗体（２Ｈ７）グラムで測定）対圧力低下のＶｍａｘプロットを示す（表８）。１７ｐｓｉの圧力限界を、フィルター汚れのための実験終了を示すように設定した。１２５ｇ／ｍ２のターゲット容量を、フィルター汚れのない場合の実験終了を示すように設定した。Ａ１ＨＣ及びＢ１ＨＣ濾材の双方とも１７ｐｓｉに達し、よって最も低い容量を与えた。Ａ１ＨＣ濾材を使用する濾過の終わりの容量は４０ｇ／ｍ２であり、Ｂ１ＨＣ濾材を使用する濾過の終わりの容量は６８ｇ／ｍ２であった。Ｃ０ＨＣは３．５ｐｓｉの最大圧で１２５ｇ／ｍ２の最終容量に達した。上述したように、２０ＣＥ及び３０ＣＥは沈殿物の保持は５０％未満であり、よってターゲット容量までにはならなかった。４５ＣＥは７ｐｓｉの最大圧でターゲット容量に達した。
【００８０】
デプスフィルターの再可溶化のための再可溶化条件の選択
多くの再可溶化方法を、デプスフィルターから捕捉抗体を回収するために評価した。このステップの目標は、高い抗体回収率を有するしっかりとした方法を開発することであった。評価した最初の方法は、高ｐＨで高伝導率バッファーを使用する沈殿物からの抗体の再可溶化であった。高ｐＨ及び伝導率条件下で、抗体はあまり正ではなく、溶液中の多くのイオンがＰＶＳと抗体を遮蔽し、それによって沈殿を防止する。８−８．５の範囲のｐＨ及び〜６ｍＳ／ｃｍの伝導率での５０ｍＭのトリス塩基／５０ｍＭの酢酸ナトリウムバッファーを用いて抗体を再可溶化した。バッファーをデプスフィルターに流し、得られたプールは抗体とＰＶＳを含んでいた。抗体を完全に再可溶化するために必要とされるバッファーの流量及び容積のような可変量を評価した。デプスフィルターを通過するバッファーの再循環を、より濃縮されたプールを作製する方法としてまた評価した。
【００８１】
図３５は、Ｃ０ＨＣ ＭＩＬＬＩＳＴＡＫ＋(登録商標)フィルター濾材からの２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物を完全に再可溶化するのに必要なバッファーの容積によって収率に対する変動流量の効果を示す。５２−１３０ＬＭＨ（１時間当たり１平米当たりのリットル、流量測定）及び１３０−２６１ＬＭＨの範囲の流束は、同様の傾向を示しており、双方の曲線が６００ｍｌのバッファーで同様の最終収率を生じる。１３０ＬＭＨの流束での曲線は同じ傾向を示し、また６００ｍｌのバッファーで同様の収率を生じる。流量の変動はバッファー容積比に対して収率を改善しなかった。この方法を使用して得られた最も高い抗体濃度は１ｇ／Ｌであった。
【００８２】
デプスフィルターを通したバッファーの再循環を、潜在的により濃縮されたプールを生じうる方法として評価した。バッファーを含むリザーバは入口バッファー及び出口プール容器の双方となった。図３６に示すように、二つの範囲の流束（ＬＭＨでの再可溶化バッファーの流れ）を試験して、２Ｈ７−ＰＶＳタンパク質・多価電解質沈殿物としてフィルターから我々のタンパク質の大部分を回収する最適な処理時間を決定した。１３０−２６１ＬＭＨの範囲の流束は、６０分後の２６１−５２２ＬＭＨの範囲の流束と同じ８４％の収率に達した。プール濃度によって、再循環法は、デプスフィルターを通したバッファーの単一通過と比較した場合、より濃縮されたプールを生じた。再循環法を使用して得られた最も高い抗体濃度は２ｇ／Ｌであった。
【００８３】
連続モードでの沈殿反応とデプス濾過捕捉の操作
ＰＶＳ沈殿は溶液中の強くアニオン性のＰＶＳ分子とほんの僅かにカチオン性の抗体分子の間のイオン的相互作用に依存する。ＰＶＳ沈殿に対して許容可能な範囲まで溶液の伝導率を低下させるためにタンパク質原料を希釈すると、原料容積の大きな増加を引き起こしうる。製造スケールでの可能な容積の制限を避けるために原料をインラインで調整するためのスキームを開発することが必要である。インライン希釈を使用して、混合のためのタンクを必要としないで原料流の伝導率を低下させることができる。調整した原料流にＰＶＳ流を一緒にすることによって、ＰＶＳ・抗体沈殿がインラインで生じ、スケールを大きくする場合に大きな沈殿タンクの必要性を排除しうる。図３７は、（ｉ）ＰＶＳ-ＭＡｂ粒子凝集を促進するための長い滞留時間及び低い流体速度；（ｉｉ）高プロセス処理量を維持するためのインライン反応器の大きな断面積；及び（ｉｉｉ）ラボスケールの実施の目的での、インラインＨＣＣＦ調整／ＰＶＳ沈殿設定の概略を示す。
【００８４】
ＰＶＳ・抗体沈殿はＰＶＳ及び調整原料流のインライン混合時に直ぐに生じうる一方、ＰＶＳ・抗体沈殿物粒子凝集プロセスは、流れの乱流、滞留時間、及び平均線流速度に非常に敏感である。低い攪拌滞留時間が、濾過材によって捕捉されるのに十分に大きい沈殿物粒子を形成するのに必要とされる試料粒子凝集に必要とされる。高流れ速度はＰＶＳ・Ａｂ沈殿物が大きな凝集物を形成するのを防ぎ、濾材による捕捉が困難でありうる非常に小さい沈殿物粒子の流れをつくり出す。
インラインの連続原料調整／ＰＶＳ沈殿パイプラインが、連続的に沈殿される原料流を処理する深層(デプス)濾過捕捉法と関連してラボスケールで設けられる。７１％−６０％の範囲の抗体回収収率が、図３７に概略が示されたプロセスで観察され（抗体収率プロットは図３８）、インラインＰＶＳ沈殿工程に対して９倍のＣＨＯＰ排除である。
【００８５】
カチオン性多価電解質沈殿条件の選択
溶解度曲線を、ＣＣＦ及びＨＣＣＦ中の二つの分子量のポリアルギニン（ポリ−Ｌ−アルギニン）を使用して作成した。溶解度曲線は、沈殿後の上清中に残った残留タンパク質（パーセントとして表される）対多価電解質重量（ｇ）／溶液容量（ｍＬ）として表される多価電解質濃度のプロットである。
溶解度曲線は、ある範囲のイオン強度に対してｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７ ＣＣＦ（図２０）及びＨＣＣＦ（通常、ｐＨ７）について作成した（図２１及び２２）。これらの曲線を使用して、調製用スケールの沈殿を実施するであろう最適なＣＨＯＰ沈殿条件、すなわちイオン強度、ポリアルギニン濃度及び分子量を選択した。溶解度曲線はまた抗ＣＤ２２及びｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ（図２３及び２４）について作成して、沈殿技術の強さ及び一貫性を担保した。二つの沈殿工程、つまりカチオン性多価電解質沈殿と続くアニオン性多価電解質沈殿の抗体精製の実行可能性を評価するために、溶解度曲線を、０．０７５ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンでのＣＣＦの凝集から作成されたｒｈｕＭａｂ ＨＣＣＦのＰＶＳ沈殿に対して作成した（図２５）。ポリアルギニン濃度が増加すると、上清中の残留ＣＨＯＰ（ｎｇ／ｍｇ）の減少によって示されるように、ＣＨＯＰ沈殿があった。最適なＣＨＯＰ沈殿は０．２ｗ／ｖ％濃度のポリアルギニンで生じ、ＣＨＯＰが２２倍減少し、９５％の収率であった。ポリアルギニン濃度の更なる増加は有意なＣＨＯＰ減少を生じなかったが、収率には減少が見られた。
【００８６】
ＣＨＯＰ沈殿は、ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７ ＨＣＣＦ溶解度曲線（図２１及び２２）に見られるように、多価電解質のイオン強度及び分子量の関数であると思われる。伝導率が減少すると、沈殿の増加があった。一般に、多価電解質の分子量の増加はＣＨＯＰ沈殿に大きな影響を持っているようであった。同様な濃度のポリアルギニンでは、より高い分子量の多価電解質（１１０ｋＤａ）が、低分子量多価電解質（４２ｋＤａ）と比較してより多くのＣＨＯＰを沈殿させた。特定の伝導率（３ｍＳ／ｃｍ以外）では、０．１ｗ／ｖ％を越えるポリアルギニンの添加は更なる有意なＣＨＯＰの減少を生じなかった。０．１ｗ／ｖ％濃度のポリアルギニンでは、１０倍及び１３倍のＣＨＯＰ減少がそれぞれ４２ｋＤａ及び１１０ｋＤ分子量に対して得られ、収率は双方の分子量に対して＞９５％であった。
【００８７】
ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７、抗ＣＤ２２、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦ溶解度曲線に見られるように、同様な傾向が抗ＣＤ２２及びｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦで観察された（図２３及び２４）。０．１ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンでの抗ＣＤ２２ ＨＣＣＦの沈殿は２５倍のＣＨＯＰ減少と９５％の収率になった。ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８に対する最適なＣＨＯＰ沈殿は、０．１５ｗ／ｖ％濃度の１１０ｋＤａポリアルギニンで生じ、これは、２０倍のＣＨＯＰ減少と９５％の収率になった。
ＰＶＳ濃度が増加すると、収率（％）の減少によって示される、試験したｐＨ及び伝導率双方でのポリアルギニンで凝集させられた原料中における抗体の完全な沈殿があった（図２５）。これは、試験した条件下での抗体のＰＶＳ沈殿に対するポリアルギニンの存在の最小の干渉を示している。ｐＨ７及び１．５ｍＳ／ｃｍの伝導率では、最大レベルの沈殿が一度観察されると、更なるＰＶＳの添加は沈殿剤を再溶解させた。
【００８８】
ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７の下流処理
標準的なプロセスは、現在は３工程のクロマトグラフィー工程、つまりプロテインＡ捕捉工程と続く陽イオン及び陰イオン交換工程を使用する。ＰＶＳと続くＱＳＦＦ工程での抗体沈殿で、ＣＣＦを０．０７５ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンで凝集させ、ＨＣＣＦを処理する工程をプロセスフローａ）、表９）に示す。この凝集工程の主要な機能は、固形物（細胞片）を除去することによってＣＣＦを清澄化し、それによって濁度を低減させ、ＣＨＯＰ及びＤＮＡのような宿主細胞不純物を沈殿させることにある。ポリアルギニンは固形物及び細胞培養培地成分を凝集させることができ、ＣＨＯＰを２３４８０ｎｇ／ｍｇ（４倍の減少）まで減少させ、ＤＮＡを完全に除去した。１１０ｋＤａポリアルギニンの濃度を０．２ｗ／ｖ％まで増加させると、溶解度曲線によって示して、２２倍までのＣＨＯＰ減少（図２０）が得られた。凝集したＨＣＣＦのＰＶＳ沈殿はＣＨＯＰを更に２１２ｎｇ／ｍｇまで低減させ、これはコントロールＨＣＣＦ−ＰＶＳプール中のＣＨＯＰよりも有意に少なかった。コントロールＨＣＣＦ−ＰＶＳ−Ｑプールは、ポリ（Ａｒｇ）ＨＣＣＦ−ＰＶＳ−Ｑプールのほぼ２倍のＣＨＯＰを有していた。ＤＮＡアッセイはＰＶＳの存在下では機能せず、沈殿工程におけるＰＶＳ除去は評価できない。全ての工程にわたる収率は、ＰＶＳ沈殿工程を除いて９５％を越えていた（表９）。ＰＶＳ工程に対するこれらの低収率は、沈殿の機構と条件とは異なり、調製用スケールでの沈殿低順とハンドリングに起因しうる（図２５）。ＳＥＣによる単量体パーセント、インスリン及びゲンタマイシンはこれらのプールに対しては評価されなかった。
【００８９】
下流プロセスに対する影響を研究するために、ＨＣＣＦを０．１ｗ／ｖ％の１１０ｋＤａポリアルギニンで沈殿させ、様々な精製スキームで取り上げた。抗体に対する収率は９７％であり、ＣＨＯＰは１８倍減少させられ、ＤＮＡはポリアルギニン沈殿によって完全に除去された。インスリン及びゲンタマイシンはこの沈殿工程によっては排除されなかった。沈殿したＨＣＣＦを下流で処理する前に、ブレークスルー曲線を作成して、ＳＰＳＦＦ樹脂の負荷容量に対するポリアルギニンの影響を評価した。双方の負荷に対して、ポリアルギニンはＨＣＣＦ及び沈殿後プロテインＡプールを沈殿させ、ＳＰＳＦＦに対する５％のブレークスルーが、コントロール（ポリアルギニン沈殿なし）と同様の樹脂１ｍｌ当たり６０ｍｇの抗体で生じた。これは、ポリアルギニンがＳＰＳＦＦの結合能に負には影響を与えなかったことを示している（図２６及び２７）。
【００９０】
標準的な抗体プロセス（プロセスフローｂ）、表９）：ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦを、プロテインＡと続くイオン交換クロマトグラフィーで処理した。ポリアルギニン−プロテインＡプールは、負荷減量中のＣＨＯＰレベルが非常に異なっていたとしても、コントロールプロテインＡと同様なＣＨＯＰレベルを有していた。ゲンタマイシン及びインスリンはプロテインＡ工程によって低レベルまで減少した。ＣＨＯＰは、沈殿工程のない３０７ｎｇ／ｍｇと比較してＳＰＳＦＦで３ｎｇ／ｍｇまで４９０倍減少させられた。ＤＮＡ、浸出プロテインＡ、インスリン及びゲンタマイシンもまたコントロールプロセス（プロテイン−ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）に匹敵する許容可能なレベルまでポリアルギニン−プロテインＡ−ＳＰプロセスによって減少させられた（表９）。ポリアルギニン沈殿後のＳＰＳＦＦプールにおいて不純物レベルは許容可能であるので、それらをＱＳＦＦで処理することは必要ではない。
【００９１】
非親和性抗体精製プロセス（プロセスフローｃ），表９）：ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦを、ＳＰＳＦＦと続くＱＳＦＦによって処理した。沈殿後、ＳＰＳＦＦプールは、沈殿がない場合の６７３１ｎｇ／ｍｇと比較して、６３ｎｇ／ｍｇのＣＨＯＰ（７６倍の減少）であった。ＳＰＳＦＦはインスリンを完全に除去し、ゲンタマイシンを部分的に減少させた。ＣＨＯＰ除去はポリアルギニン−ＳＰプロセスにおいて良好であり、ＤＮＡ、インスリン及びゲンタマイシンは、コントロールプロセス（ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）に匹敵した（図２８）。ポリアルギニン沈殿後、ＳＰＳＦＦプールにおけるＣＨＯＰレベルはＱＳＦＦプールと同様であり、ＱＳＦＦ工程がこのプロセスにおいて重複していることを示唆している。
【００９２】
沈殿／クロマトグラフィー２工程精製プロセス
ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦをＰＶＳによる抗体沈殿で処理し、ついでＱＳＦＦで処理した（プロセスフローｄ，表９）。ＰＶＳプールは、ポリアルギニン沈殿がない１５１７ｎｇ／ｍｇと比較して４９ｎｇ／ｍｇのＣＨＯＰ（９９倍の減少）であった。ＰＶＳ沈殿工程はインスリンを完全に除去し、ゲンタマイシンを部分的に減少させた。ＣＨＯＰ除去はポリアルギニン−ＰＶＳプロセスにおいて良好であり、ＤＮＡ及びインスリン除去はコントロールプロセス（ＳＰＳＦＦ−ＱＳＦＦ）に匹敵した。ゲンタマイシン除去は、ＱＳＦＦ工程の存在下において、コントロールプロセスにおけるより２倍少なかった。ポリアルギニン沈殿後、ＳＰＳＦＦプール中のＣＨＯＰレベルはＱＳＦＦプールと同様であり、ＱＳＦＦ工程がこのプロセスにおいて重複していることを示唆している。
【００９３】
【００９４】
抗体還元の阻害
ｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７を含むＨＣＣＦをポリアルギニンで処理し、ステンレス鋼製のミニ缶中に４８時間保持し、試料を規則的な時間でサンプリングし、分析した。抗体は無傷で、抗体が１０時間で還元し始めるコントロールとは異なり、ポリアルギニン沈殿ＨＣＣＦ中において全期間にわたって還元されなかった（図２８）。ポリアルギニンは、他の負に荷電した不純物と共にそれらを沈殿させることによって抗体還元剤を阻害する。
【００９５】
他のカチオン性多価電解質の評価
不純物の除去を更に向上させる沈殿条件の最適化は、他の多価電解質の使用並びに攪拌の速度及びタイプ、及び多価電解質添加速度のような他の条件の最適化を含みうる。他の塩基性ポリ（アミノ酸）のポリリジンを、ポリアルギニンとの最初の比較のために選択した。ポリアルギニンはそれにおよそ１２．５のｐＫａを付与するグアニジウムカチオン官能基を有している。ポリリジンはそれにおよそ１０．５のｐＫａを付与する官能基としてアミンカチオンを有している。ポリアルギニンとポリリジンの双方が複数の分子量で市販されている。
【００９６】
ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８プロテインＡプール溶解度曲線
正に荷電したポリカチオン多価電解質によるＣＨＯＰ沈殿は、多価電解質のイオン強度及び分子量と相関する（図２９及び３０）。より低分子量のポリリジン（２．５ｋＤａ）は、３−１２ｍＳ／ｃｍの伝導率範囲ではＣＨＯＰを沈殿させなかった。しかしながら、５０ｋＤａのポリリジンは、それぞれ３ｍＳ／ｃｍ及び６ｍＳ／ｃｍで、４倍及び２倍のＣＨＯＰ減少を生じた。１２ｍＳ／ｃｍでは、有意なＣＨＯＰ沈殿は観察されなかった。一般に、導電率が減少すると、ＣＨＯＰ沈殿に増加が見られ、多価電解質の分子量の増加はＣＨＯＰ沈殿に影響を有していると思われた。より低い導電率では、最大のＣＨＯＰ沈殿が一度得られると、ポリリジンの更なる添加が沈殿物の再可溶化を生じた。収率は試験した全ての条件に対して９５％より多かった。
【００９７】
ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦプール溶解度曲線
同様な傾向が、ｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８ ＨＣＣＦで観察された（図３１及び３２）。３ｍＳ／ｃｍ及び６ｍＳ／ｃｍの導電率では、５０ｋＤａ及び２２５ｋＤａ双方のポリリジンは９倍のＣＨＯＰ減少を生じた。しかしながら、有意なＣＨＯＰ減少は、たとえ２２５ｋＤａのポリリジンでも１２ｍＳ／ｃｍでは得られなかった。これは、高導電率でのＣＨＯＰ沈殿が、イオンの干渉に打ち克つためにポリアルギニンのような高電荷の多価電解質を必要とすることを示している。収率は試験した全ての条件に対して９０％より多かった。
溶解度曲線をポリアルギニンを使用して３種の抗体（ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７、抗ＣＤ２２及びｒｈｕＭａｂ Ｃ２Ｂ８）に対して作成した（図２０−２５，２９−３２）。ＣＨＯＰ沈殿は、多価電解質のｐＫａ、分子量及び濃度、並びに溶液のイオン強度の関数であった。抗体の性質、例えば電荷密度及び等電点はまた抗体からの不純物の分離に所定の役割を果たしうる。ＣＨＯＰ及びＤＮＡのような不純物は、多価電解質濃度及びイオン強度を操作することによって除去される。官能基、分子量、電荷密度及び疎水性のような多価電解質の性質を変化させうる。ポリアルギニンは、ＣＣＦにおいて凝集剤として、ＨＣＣＦにおいて不純物沈殿剤として使用しうる。沈殿は導電率依存性である。１０−２５倍のＣＨＯＰ除去が達成され、ＤＮＡは検出可能ではなかった（表９）。ポリアルギニンはＳＰＳＦＦの結合能に負の影響は与えず、アニオン性多価電解質及び陽イオン交換樹脂を用いた抗体沈殿と適合性がある。ＨＣＣＦへのポリアルギニンの添加はまたおそらくは他の不純物と共に還元剤を沈殿させることによりる抗体還元の阻害を含む驚くべき予期せぬ更なる利点を有している。
【実施例】
【００９８】
本発明を例証するために、次の実施例を含める。しかしながら、これらの実施例は本発明を限定するものではなく、本発明を実施する方法を示唆するだけのものである。当業者ならば、記載された例示的な方法、プロトコル、プロセス、試薬、及び装置を本発明の代替方法を実施するように直ぐに適応化することも本発明の範囲にあることを理解するであろう。
【００９９】
実施例１ プロテインＡクロマトグラフィー
プロテインＡカラムはＰｒｏｓｅｐ ｖＡ樹脂を使用し、これを、ＨＣＣＦ中に存在するｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７を精製するために使用した。カラム直径は２．５ｃｍで、床高さは１４ｃｍであった。カラムは４０ＣＶ／ｈ(時間当たりのカラム容積)の流量で操作した。Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡカラムは複数サイクル(２サイクル)実験した。平衡後、ＨＣＣＦをカラムに充填し、ｒｈｕＭａｂ ２Ｈ７をカラムに保持した。ついで、カラムを、平衡バッファーと続いて洗浄バッファーと次に再び平衡バッファーで洗浄した。これらの洗浄が完了したところで、溶離バッファーをカラムに充填した。プール化を２８０ｎｍでの吸光度（０．５ＯＤ）に基づいて開始し、２カラム容積後に終了させた。ついで、再生バッファーをカラムに適用した。バッファー組成及び相期間を表１０に示す。
【０１００】
【０１０１】
組換え宿主細胞から誘導された収集された細胞培養液 (ＨＣＣＦ)は、平衡バッファーと同じであり得る負荷バッファーを使用して平衡化固相に充填されうる。汚染されている調製物が固相を通って流れる際に、タンパク質が、固定化されたプロテインＡに吸着され、他の汚染物質(例えばチャイニーズハムスター卵巣タンパク質ＣＨＯＰ（該タンパク質はＣＨＯ細胞で生産される））は固相に非特異的に結合しうる。続いて実施される次の工程は、中間洗浄工程において固相を洗浄することにより、固相、抗体及び／又はプロテインＡに結合した汚染物質を除去することを含む。充填後、中間洗浄工程を開始する前に、固相を平衡バッファーで平衡化してもよい。中間洗浄バッファーは塩と更なる化合物を含み得、ここで更なる化合物は、（ａ）洗浄剤、例えばポリソルベート２０又はポリソルベート８０）；（ｂ）溶媒（例えばヘキシレングリコール）；及び（ｃ）ポリマー（例えばＰＥＧ）である。用いられる塩は対象のタンパク質に基づいて選択することができるが、好ましくは酢酸塩（例えば酢酸ナトリウム）である。組成物中の塩及び更なる化合物の量は、組み合わせた量が対象のタンパク質を実質的に除去することなく汚染物質を溶離させるような量である。かかる洗浄バッファー中の塩濃度は、約０．１から約２Ｍ、又は約０．２Ｍから約０．６Ｍの範囲であり得る。有用な洗浄剤濃度は約０．０１から約５％、又は約０．１から１％、又は約０．５％であり、例えばここで洗浄剤はポリソルベートである。例示的な溶媒濃度は、約１％から４０％、又は約５から約２５％である。更なる化合物がポリマー（例えばＰＥＧ４００又はＰＥＧ８０００）である場合、その濃度は、例えば約１％から約２０％、好ましくは約５％から約１５％である。
【０１０２】
他の実施態様では、中間洗浄工程は、高濃度のバッファー溶液、例えば約０．８Ｍを越え、例えば約２Ｍまで、好ましくは約０．８Ｍから約１．５Ｍの範囲、最も好ましくは約１Ｍの濃度のバッファーの使用を含む。この実施態様では、バッファーは好ましくはトリスバッファー、例えば酢酸トリスである。中間洗浄バッファーのｐＨは約４から約８、又は約４．５から約５．５、又は約５．０である。他の実施態様では、ｐＨは約７．０である。前の段落の中間洗浄工程に続いて、対象のタンパク質がカラムから回収される。これは通常は適切な溶離バッファーを使用して達成される。タンパク質は、例えば、低ｐＨ、例えば約２から約５の範囲、好ましくは約２．５から約３．５の範囲のｐＨを有する溶離バッファーを使用してカラムから溶離させることができる。この目的のための溶離バッファーの例はクエン酸塩又は酢酸塩バッファーを含む。プロテインＡ操作の溶離段階の間、任意の非特異的に結合したＣＨＯＰが対象のタンパク質と同時に溶離し得、生成物プールの純度を損なう。溶離段階の前にＣＨＯＰを除去するために、塩化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＣ）を使用する中間洗浄工程を例えばＣＨＯＰを除去するために実施することができる（米国特許第６８７００３４号；米国特許第６１２７５２６号；米国特許第６３３３３９８号）。
【０１０３】
実施例２ ＳＰＳＦＦクロマトグラフィー
陽イオン交換カラムは勾配溶離での結合及び溶離モードでＳＰセファロースファーストフロー（ＳＰＳＦＦ）樹脂を使用した。ＳＰＳＦＦカラムは１５０ｃｍ／ｈの流速で操作した。全ての場合、床高さは３０ｃｍであった。中間クロマトグラフィープール（Ｐｒｏｓｅｐ ｖＡ及びＱＳＦＦプール）を処理する場合、内径０．６６ｃｍのカラムを使用し、カラムに４０ｇ／Ｌまで充填した。ＨＣＣＦを処理する場合、直径０．６−２．２ｃｍのカラムを使用し、カラムに１０−４０ｇ／Ｌまで充填した。全ての場合、負荷はｐＨ５．０と約５．５ｍＳ／ｃｍの伝導率に調整した。充填後、カラムをついで平衡バッファーと続く洗浄バッファーと次に再び平衡バッファーで洗浄した。これらの洗浄が完了したところで、ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７を、１５カラム容積にわたって５０ｍＭ酢酸塩から３５０ｍＭ酢酸塩までの勾配で溶離させた。プール化を２８０ｎｍでの吸光度（０．５ＯＤ）に基づいて開始し、終了させた。カラムを再生し、０．５Ｎの水酸化ナトリウムで衛生化し、０．１Ｎの水酸化ナトリウム中に保存した。バッファー組成及び相期間を表１１に示す。
【０１０４】
【０１０５】
実施例３ 陰イオン交換クロマトグラフィー
陰イオン交換カラムはＱセファロースファーストフロー（ＱＳＦＦ）樹脂を使用し、フロースルーモードで操作した。ＱＳＦＦカラムは１５０ｃｍ／ｈの流速で操作した。カラム直径は０．６６ｃｍで、床高さは２０ｃｍであった。カラムを平衡化し、ｐＨ８．０で充填した。ｒｈｕＭａｂ２Ｈ７抗体をカラムに流し、ついで平衡バッファーで洗浄した。プール化を２８０ｎｍでの吸光度（０．５ＯＤ）に基づいて開始し、終了させた。カラムを再生し、０．５Ｎの水酸化ナトリウムで衛生化し、０．１Ｎの水酸化ナトリウム中に保存した。バッファー組成及び相期間を表１２に示す。
【０１０６】
【０１０７】
実施例４ａ 陰イオン性多価電解質精製
抗体プールを表１３に概略を記載したｐＨ及び伝導率に調節した。ＨＣＣＦを、１Ｍの酢酸でｐＨ６に、ＷＦＩ（洗浄のための水）で伝導率２．０ｍＳ／ｃｍに調節した。 調整したＨＣＣＦにＰＶＳをインラインで加え、２０分の時間をかけて０．０５ｗ／ｖ％の最終濃度にした。混合しながら、ＰＶＳを表１３に概略を記載した最終濃度まで調整したプールに加えた。ＰＶＳ沈殿プールを、Ｓｏｒｖａｌ Ｒ３−ＣＢ遠心機を使用して１０℃で３０分間、４０００ｒｐｍ（４６５７ｇ）で遠心分離した。上清を除去し、ペレットを２５ｍＭのＭＯＰＳ，ｐＨ７．１で洗浄した。該ペレットを５０ｍＭのトリス、５０ｍＭの酢酸塩，ｐＨ８．０（約６．５ｍＳ／ｃｍ）に再懸濁した。再懸濁したペレットをついでＱＳＦＦクロマトグラフィーで処理した。
【０１０８】
実施例４ｂ 陽イオン性多価電解質精製
細胞培養液（ＣＣＦ）沈殿： 不純物の沈殿を分子量１１０ｋＤａのポリアルギニンを用いて実施した。ポリアルギニンを０．０７５ｗ／ｖ％の最終濃度に達するまで５分の時間をかけてバイオリアクター中のＣＣＦに、１００ｒｐｍで混合しながら加えた。ついで、凝集したＣＣＦを１００００ｇで遠心分離し、０．２μｍフィルターで滅菌濾過した。
収集された細胞培養液（ＨＣＣＦ）沈殿： ポリアルギニン（ポリ−Ｌ−アルギニン）を、０．１ｗ／ｖ％の最終濃度に達するまで５分の時間をかけてバイオリアクター中のＨＣＣＦに、１００ｒｐｍで混合しながら加えた。ついで、沈殿したＨＣＣＦを５０００ｇで遠心分離し、０．２μｍフィルターで滅菌濾過した。濾過した原料を異なった精製プロセスを通して処理した。
【０１０９】
【０１１０】
実施例５ タンパク質濃度の決定：
プール中の抗体濃度を、１０ｍｍの路長フローセルを備えた８４５３分光光度計(Agilent)を使用して、（光散乱に対する修正のため３２０ｎｍの吸光度を減じて）２８０ｎｍでの吸光度によって決定した。１．７５ｍｌ／（ｍｇ ｃｍ）の吸光係数を用いた。抗体濃度を次の式を使用して計算した：
【０１１１】
実施例６ サイズ排除クロマトグラフィー
サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、天然条件下でｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７のサイズ不均一性をモニターした。アッセイではＴＳＫ−ＧＥＬ Ｇ３０００ＳＷＸＬカラム（７．８ｍｍ×３００ｍｍ，Tosohaas）を用いて凝集物、単量体、及び断片を分離した。カラムは、０．２０Ｍのリン酸カリウム、０．２５Ｍの塩化カリウム（ｐＨ６．２）の流動バッファーを用いて、０．３ｍＬ／分の流量で操作した。カラムは室温で操作した。試料を流動バッファーに希釈し、２０μｇを各試料について注入した。２８０ｎｍでの吸光度を用いて凝集物、単量体及び断片のレベルをモニターした。
【０１１２】
実施例７ ＣＨＯＰ ＥＬＩＳＡ−Ｙ：４２
ヤギ抗ＣＨＯＰ抗体を用いる酵素結合免疫吸着検定法(ＥＬＩＳＡ）を使用して、全てのプール中のＣＨＯＰ濃度を定量した。ＥＬＩＳＡでは、アフィニティ精製したヤギ抗ＣＨＯＰ抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。プール試料の希釈物をウェル中でインキュベートし、ついでペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ＣＨＯＰ抗体と共にインキュベートした。西洋わさびペルオキシダーゼ酵素活性を、比色シグナルを生じるｏ-フェニレンジアミンを用いて定量した。吸光度の読みがアッセイの範囲内になるように（５−３２０ｎｇ／ｍｌ）、試料をアッセイ希釈剤で連続希釈した。
【０１１３】
実施例８ プロテインＡ ＥＬＩＳＡ−Ｙ：８０
プロテイン−Ａのレベルをサンドウィッチプロテイン−Ａ ＥＬＩＳＡによって決定した。ニワトリ抗ブドウ球菌プロテインＡ抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。試料を０．２ｍｇ／ｍｌ抗体まで希釈し、ウェルに塗布した。プロテインＡは、試料中に存在していれば、被覆抗体に結合する。結合したプロテインＡを西洋わさびペルオキシダーゼ結合抗タンパク質抗体を用いて検出した。西洋わさびペルオキシダーゼ酵素活性は、比色シグナルを生じるｏ-フェニレンジアミンを用いて定量した。
【０１１４】
実施例９ インスリンＥＬＩＳＡ−Ｙ：６４
モルモット抗インスリンポリクローナル抗体を使用するＥＬＩＳＡを用いて、全てのプール中のインスリン濃度を定量した。ＥＬＩＳＡでは、アフィニティ精製した抗インスリン抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。プール試料の希釈物をウェル中でインキュベートし、ついで西洋わさびペルオキシダーゼ結合モルモット抗インスリン抗体と共にインキュベートした。西洋わさびペルオキシダーゼ酵素活性を、テトラメチルベンジジンを用いて定量した。吸光度の読みがアッセイの範囲内になるように（０．０９４−３．０００ｎｇ／ｍＬ）、試料をアッセイ希釈剤で連続希釈した。
【０１１５】
実施例１０ ゲンタマイシンＥＬＩＳＡ−Ｙ：８１
競合的ＥＬＩＳＡを用いて、全てのプール中のゲンタマイシン濃度を定量した。ゲンタマイシン-ＢＳＡに対するヤギポリクローナル抗体をマイクロタイタープレートウェルに固定した。ゲンタマイシンは抗体への結合に対してビオチン化ゲンタマイシンと競合した。結合したビオチン標識ゲンタマイシンの量を、西洋わさびペルオキシダーゼ-ストレプトアビジン及びｏ-フェニレンジアミン基質の添加によって検出した。吸光度の読みがアッセイの範囲内になるように（０．３７−９０ｎｇ／ｍＬ）、試料をアッセイ希釈剤で連続希釈した。
【０１１６】
実施例１１ ＣＨＯ ＤＮＡ ＰＣＲアッセイ−Ｙ：７７
ＤＮＡを、ＣＨＯ ＤＮＡのＰＣＲ増幅によって定量した。試料及びコントロールからのＤＮＡを、ＱｉａｇｅｎのウイルスＲＮＡミニキットを使用して最初に抽出した。プライマーとプローブを含んでいるＰＣＲマスター混合物と共に抽出物と検量線をついで９６ウェルプレート形態で市販の配列検出システム（Applied Biosystems）上に充填し、ＣＨＯ ＤＮＡをリアルタイムＰＣＲを使用して定量した。ＴａｑＭａｎ(登録商標)ＰＣＲは、標的ＣＨＯ ＤＮＡ配列に特異的に設計されているプライマーとプローブを用いる。生成物増幅を、３’末端がクエンチャー色素によって抑制され５’末端にレポーター色素が標識されている蛍光発生プローブを使用して測定した。Ｔａｑポリメラーゼが標的ＤＮＡの増幅を開始し、プローブに達したところで、その５’ヌクレアーゼ活性がプローブを置換し、レポーター色素を放出する。レポーター色素がクエンチャー色素の近傍にもはやないので、レポーターが蛍光を発し、発光強度の増加が測定される。ＤＮＡが閾値（Ｃｔ）を越えて増幅したサイクル数を検量線に対して計算し、それに対して未知の試料濃度を定量する。
【０１１７】
実施例１２ ｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７力価
ｒｈｕＭＡｂ ２Ｈ７力価を、補体依存性細胞傷害性（ＣＤＣ）アッセイを使用して決定した。このアッセイは、ヒト補体の存在下でＷＩＬ２-Ｓ細胞を溶解するｒｈｕＭＡｂ２Ｈ７の能力の測定に基づく。
【０１１８】
実施例１３ ＰＶＳに対するリボヌクレアーゼＡ阻害アッセイ
ＰＶＳはリボヌクレアーゼＡの強力な阻害剤である。該アッセイは、一端に蛍光標識を、他端にクエンチャーを有するＲＮＡアナログを使用する。ＲＮＡアナログが一度リボヌクレアーゼＡによって切断されると、蛍光標識がクエンチャーから放出され、発光を生じる。ＰＶＳの存在はリボヌクレアーゼＡ活性を阻害し、蛍光発光を制限する。ついで、ＰＶＳの量を、試験試料からの観察蛍光を検量線と比較することによって決定することができる。
【０１１９】
前記の説明は本発明の原理を例示するだけのものと考えられる。更に、数多くの変更と変化が当業者には直ぐに明らかになるので、本発明を上述の正確な構成及び示されたプロセスに限定することは望まれない。従って、あらゆる適切な変形例及び均等物が次の特許請求の範囲によって定まる本発明の範囲に入るものと考えることができる。
【０１２０】
本明細書及び次の特許請求の範囲において使用される場合、「含む」（comprise, comprising, include, including,及びincludes）なる語は述べられた特徴、整数、成分、又は工程の存在を特定するためのものであり、一又は複数の他の特徴、整数、成分、工程、又はその群の存在又は付加を妨げない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗体を精製する方法であって、
（ａ）抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し、ここで、抗体は収集された細胞培養液から誘導され、収集された細胞培養液が哺乳動物細胞培養から誘導され；
（ｂ）ポリビニルスルホン酸、ポリビニルスルホネート、ポリスチレンスルホン酸、及びポリアクリル酸から選択され、１．２から１１００ｋＤａの分子量を有する負に荷電した多価電解質を加えて、タンパク質・多価電解質沈殿物を形成し；
（ｃ）タンパク質・多価電解質沈殿物を、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン、ＤＮＡ、及び浸出プロテインＡから選択される不純物から分離し；
（ｄ）タンパク質・多価電解質沈殿物を単離し；
（ｅ）タンパク質・多価電解質沈殿物を水溶液中に再懸濁させる
ことを含んでなる方法。
【請求項２】
抗体が、モノクローナル抗体、抗体断片、及び融合タンパク質から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
抗体が、抗ＣＤ２０抗体、抗ＤＲ５抗体、及び抗ＣＭＥＴ抗体から選択される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
抗ＣＤ２０抗体が２Ｈ７である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
哺乳動物細胞培養がチャイニーズハムスター卵巣細胞培養である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
タンパク質が、プロテインＡ吸着剤へのタンパク質の固定により、収集された細胞培養液から誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
タンパク質が、収集された細胞培養液から陽イオン交換クロマトグラフィーにより誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
タンパク質が、収集された細胞培養液から直接捕捉される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
一を越える負に荷電した多価電解質が混合物に添加される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
負に荷電した多価電解質濃度が、タンパク質含有混合物中で０．０１から１重量／容積％である請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
タンパク質・多価電解質沈殿物がバッチモード又は連続モードで形成される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
タンパク質・多価電解質沈殿物が遠心分離によって分離される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
タンパク質・多価電解質沈殿物が濾過によって分離される請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
タンパク質・多価電解質沈殿物が深層濾過によって単離される請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
タンパク質が、フィルターへの再可溶化バッファーの単一通過で再可溶化される請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
タンパク質が、フィルターへの再可溶化バッファーの再循環により再懸濁される請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
多価電解質が、陰イオン交換精製により、再懸濁されたタンパク質・多価電解質沈殿物から分離される請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
抗体を精製する方法であって、
（ａ）抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し、ここで、抗体は細胞培養液から誘導され、細胞培養液は哺乳動物細胞培養から誘導され；
（ｂ）４２から１１０ｋＤａの分子量のポリアルギニン及び２．５から２２５ｋＤａの分子量のポリリジンから選択される正に荷電したポリカチオン多価電解質を混合物に加えて、正に荷電したポリカチオン多価電解質と、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン及びＤＮＡから選択される不純物を含む沈殿物を形成し；
（ｃ）抗体含有混合物から沈殿物を分離する
ことを含んでなる方法。
【請求項１９】
哺乳動物細胞培養がチャイニーズハムスター卵巣細胞培養である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
抗体が、モノクローナル抗体、抗体断片、及び融合タンパク質から選択される請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
抗体が抗ＣＤ２０抗体又は抗ＣＤ２２抗体である請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
抗ＣＤ２０抗体が２Ｈ７である請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
一を越える正に荷電したポリカチオン多価電解質が混合物に添加される請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
正に荷電したポリカチオン多価電解質濃度が、タンパク質含有混合物中で０．０１から１重量／容積％である請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
沈殿物がバッチモード又は連続モードで形成される請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
沈殿物が遠心分離によって混合物から分離される請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
沈殿物が濾過によって混合物から分離される請求項１８に記載の方法。
【請求項１】
抗体を精製する方法であって、
（ａ）抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し、ここで、抗体は収集された細胞培養液から誘導され、収集された細胞培養液が哺乳動物細胞培養から誘導され；
（ｂ）ポリビニルスルホン酸、ポリビニルスルホネート、ポリスチレンスルホン酸、及びポリアクリル酸から選択され、１．２から１１００ｋＤａの分子量を有する負に荷電した多価電解質を加えて、タンパク質・多価電解質沈殿物を形成し；
（ｃ）タンパク質・多価電解質沈殿物を、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン、ＤＮＡ、及び浸出プロテインＡから選択される不純物から分離し；
（ｄ）タンパク質・多価電解質沈殿物を単離し；
（ｅ）タンパク質・多価電解質沈殿物を水溶液中に再懸濁させる
ことを含んでなる方法。
【請求項２】
抗体が、モノクローナル抗体、抗体断片、及び融合タンパク質から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
抗体が、抗ＣＤ２０抗体、抗ＤＲ５抗体、及び抗ＣＭＥＴ抗体から選択される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
抗ＣＤ２０抗体が２Ｈ７である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
哺乳動物細胞培養がチャイニーズハムスター卵巣細胞培養である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
タンパク質が、プロテインＡ吸着剤へのタンパク質の固定により、収集された細胞培養液から誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
タンパク質が、収集された細胞培養液から陽イオン交換クロマトグラフィーにより誘導される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
タンパク質が、収集された細胞培養液から直接捕捉される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
一を越える負に荷電した多価電解質が混合物に添加される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
負に荷電した多価電解質濃度が、タンパク質含有混合物中で０．０１から１重量／容積％である請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
タンパク質・多価電解質沈殿物がバッチモード又は連続モードで形成される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
タンパク質・多価電解質沈殿物が遠心分離によって分離される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
タンパク質・多価電解質沈殿物が濾過によって分離される請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
タンパク質・多価電解質沈殿物が深層濾過によって単離される請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
タンパク質が、フィルターへの再可溶化バッファーの単一通過で再可溶化される請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
タンパク質が、フィルターへの再可溶化バッファーの再循環により再懸濁される請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
多価電解質が、陰イオン交換精製により、再懸濁されたタンパク質・多価電解質沈殿物から分離される請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
抗体を精製する方法であって、
（ａ）抗体含有混合物の酸性度又は塩濃度を調節し、ここで、抗体は細胞培養液から誘導され、細胞培養液は哺乳動物細胞培養から誘導され；
（ｂ）４２から１１０ｋＤａの分子量のポリアルギニン及び２．５から２２５ｋＤａの分子量のポリリジンから選択される正に荷電したポリカチオン多価電解質を混合物に加えて、正に荷電したポリカチオン多価電解質と、タンパク質凝集物、タンパク質断片、宿主細胞タンパク質、インスリン、ゲンタマイシン及びＤＮＡから選択される不純物を含む沈殿物を形成し；
（ｃ）抗体含有混合物から沈殿物を分離する
ことを含んでなる方法。
【請求項１９】
哺乳動物細胞培養がチャイニーズハムスター卵巣細胞培養である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
抗体が、モノクローナル抗体、抗体断片、及び融合タンパク質から選択される請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
抗体が抗ＣＤ２０抗体又は抗ＣＤ２２抗体である請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
抗ＣＤ２０抗体が２Ｈ７である請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
一を越える正に荷電したポリカチオン多価電解質が混合物に添加される請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
正に荷電したポリカチオン多価電解質濃度が、タンパク質含有混合物中で０．０１から１重量／容積％である請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
沈殿物がバッチモード又は連続モードで形成される請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
沈殿物が遠心分離によって混合物から分離される請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
沈殿物が濾過によって混合物から分離される請求項１８に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【公表番号】特表２０１０−５１６７７３（Ｐ２０１０−５１６７７３Ａ）
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４７３４６（Ｐ２００９−５４７３４６）
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５０７４７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９１７４０
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０９０１２６２５）ジェネンテック， インコーポレイテッド (357)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５０７４７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９１７４０
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０９０１２６２５）ジェネンテック， インコーポレイテッド (357)
【Ｆターム（参考）】
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