JPH03503847A - B型肝炎ワクチンの製造及び精製方法 - Google Patents

B型肝炎ワクチンの製造及び精製方法

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JPH03503847A JP2507455A JP50745590A JPH03503847A JP H03503847 A JPH03503847 A JP H03503847A JP 2507455 A JP2507455 A JP 2507455A JP 50745590 A JP50745590 A JP 50745590A JP H03503847 A JPH03503847 A JP H03503847A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 B型肝炎ウィルス(HB V)感染は、世界的規模の公衆衛生上の重要な問題で ある。HBVは、不治のそして時には死に至る肝臓疾肇を引き起し、米国だけで も推定で毎年20.000人もの新たな犠牲者を出している程である。極東、ア フリカ及び西欧に於いては、人口の約10%が慢性のHBVキャリアであり、そ の結果、慢性の活性肝炎及び肝硬変が主要な死亡原因となっている。更に、HB Vのキャリアは肝ガンにかかりやす<、HBVはヒI−のガンに関与することが 知られているいくつかのウィルスのうちの一つであることを強く証明する証拠が ある。
よって、HBV感染から防御するための安全で経済的に実現可能なワクチンの生 産が緊急に求められている。このようなワクチンを生産するために様々な方法が 試みられている。
上記文献に記載されているように、これまで生産されている全てのワクチンの基 本成分はB型肝炎表面抗原(i(BsAg)である。これはそもそも、HB■感 染の慢性患者のプラズマから単離されたものであって、HBV感染に有効なワク チンとして使用されている。
HBV感染キャリアのプラズマ中にあるHI3sAgは、42nmのHBV感染 ウィルス粒子(ゾーン粒子)並びにIIBV−DNA及びその他のHBV構造タ ンパクが欠失している非感染の22nIN粒子の両方の形態をとって存在してい る。この22nm粒子は、HBV慢性のヒトキャリア及びHB V血症(マi+ tm日)患者の両者に於いて過剰に生産されている。この22nm粒子はHB  V形質転換へパトーマセルラインにより分泌されるものである。
免疫原性の高い22nm HB+Ag粒子は6つの関連タンパクから構成されて いる。即ち、(り主要タンパクP−24o これは24.000ダルトン(24 K)の分子量を有する非グリコジル化形態である。
そして、GP −27があり、これはP−24のグリコジル化された形態のもの であって、分子量27.000ダルトンのものである。これらはHBVゲノムの S領域にコードされており、226個のアミノ酸を有している。(b)少量(マ イナー)タンパクであって、分子量33.000ダルトン(33に+の単一グリ コジル化形態をとるGP−33、及び分子量36.000ダルトンf36K)の 二重グリコノル化形態をとるCP−36゜これらは、HBVゲノム?e−32及 びS領域にコードされており、281個のアミノ酸を有する(S領域に226個 、Pr!−S2領域に55個のアミノ酸)。(c)夫々、分子量が39、000 及び42.000ダルトン(39に、 42K)を有する少量タンパクである非 グリコジル化形態のP−39及びグリコジル化形態のGP−42゜これらは、H BVゲノムのPre−31,Pr+−32及びS領域にコードされており夫々  389個及び400個のアミノ酸を有している(S領域に226個、Pie−3 2領域に55個及びPre−3l領域に(10B 〜+19)個)。このように 、HtAg 22nI11粒子の全タンパクはHBVゲノムDNAの連続した( oninfe++npled)同一の配列ニコードされており、それらの最終形 態は、遺伝子発現(転写及び翻訳)が開始される位置、並びに翻訳後グリコジル 化の有無及びその程度によって決められるものである。
22++m )lBtAgB+Ag粒子1l−52及びP++−31生産物とは 独立して無関係に、P −24/GP−27(S領域)から集合して形成され得 る。
最近、Pre−32特異的タンパクであるGP−33及びGP−36,並びにP ++−3l特異的タンパクであるGP−39及びGP−42はP−24とは独立 して抗原決定基を有しており、HB+Ag 22nm粒子中に存在すると免疫原 性を高めることが示された。
更に、Pre−N2及びPTe−31タンパクが存在すると、22nm HB+ Ag粒子はポリマー化されたヒト血清アルブミンに結合することができ、これは 、HBVウィルス粒子がHBV感染に際して、標的細胞に結合することができる 能力と直接に相関関係を有するものである。
即ち、Pre−S及びS領域タンパク抗原決定基の両者を有するHBsAg粒子 はウィルス粒子を中和し、この粒子が標的細胞に感染するのを防ぐような応答を 生起させることのできるワクチンとして用いることができるのである。こうして 、このワクチンはHBV感染に対して長期間に亘る有効な防御を可能にするもの である。例えば、Per+ing el 11.、PIOC,N111.^cx d、 Sci。
υS^82:344[1−3444(1985); N!u+ath tl a l、、 N!io+e 315+ 154−156(1985); Nenzl h el +l、、 Ce1l 46: 429−436(1986);ref itel al、、  Mo1.Immunol、23: 51i523(19 861;及びMilieh cl +1.。
一般に、免疫プログラムに採用し使用することが認められている本来のHBsA gワクチンはHBVの慢性キャリアのプラズマから得られたものである。
以下に、プラズマ由来のワクチ:/の製造方法の具体例を示す。
(1)  メルク(Me+ck) 、ンヤープ(Shs+p)及びドータfDo bme)によって製造されたHeplsytx B (登録商標) 。)lil ltnm*n(b)  パスツール研究所により製造されたHsv&e B ( 登録商標)^+fmovie+ el *1.、  Vx+cint  2+  209−214(1984);及びUS。
Patent No、4.335.214  °発行6月15日(1982)を 参照のこと。
上記のいずれの方法とも、非常に精製度の高く感染性の不純物を含まないためヒ トのワクチンとして使用するのに安全なプラズマ由来のHB+Ag 22nm粒 子を製造することができるとされている。
しかしながら、これらの方法において重要なステップは時間がかかるとともに経 済的に高価なものである。何故ならば、ポリエチレングリコール(PEG)又は 硫酸アンモニウム分画、及びそれに続くンタ糖及び塩化セシウム勾配による超遠 心を含むからである。プラズマ由来のHBsAgワクチンを製造するための他の より迅速かつ安価な方法も記載されてはいるが、いずれもポリエチレングリコー ル(P E G)又は硫酸アンモニウム分画、超遠心による等密度(口opYc nic)分離及び種々のクロマトグラフィ用樹脂によるクロマトグラフ分離のス テップを共通して含むものである。
これらの方法は全て高価でかつ時間がかかるものであるため、ヒトのプラズマ由 来のワクチンの価格が高いものとなる。「B型肝炎」、Msnpa+及びGue IB Eds、 (1981) E!+5yie+/lio+thHollxn d Biomedical Pre!s、^ms+e+d+m、  New Y olk、  0xford参照のこと。最終的には、プラズマ由来のHBsAg  22nm粒子を含むワクチンの主要な欠点は、それが健康に障害を与える可能 性があるということである。これらの方法はAIDSウィルスをも含めた同時精 製の不純物を不活性化する物質を採用するものの、ワクチンが望ましくない副作 用を生じさせるというような危険性が依然存在する(Wtlggl(Ntto+ e−υ14:  29H+9831) 、従って、ヒトプラズマ由来の不純物と いう潜在的危険性がないHBsAg粒子を得るための効率的で安全な方法を提供 することのできる、組換えDNA技術がワクチン用の22ne HB+Ag粒子 の製造に応用されている。
組換えベクター及びHBsAg発現用プラスミドの構築並びに原核細胞系からの HBsAg精製方法についてはこれまでにすでに記述されている(例えば、Gl l目be+I cl sl、、[1,S、Pa1en+ tlo、 4.42g 、 941. 1984年1月31日発行、及びT*kcd* ChCm、In daraies pXleni applictlion+ EPO06871 9^2.19113年1月5日公開、及び10 N10064G、 1986年 1月30日公開を参照のこと。)。
形質転換細胞系からのHBsAg製造方法はこれまでのプラズマ由来HB s  A gについて記載された方法に基づいている。
しかしながら、この原核細胞系は生産されたHBsAgを分泌することが出来な いので、形質転換細胞を溶解するステップが更に必要となる。この結果、有害な 性質を有する細菌性エンドトキンンを一緒に精製してしまう可能性がある。更に 、原核細胞系ではHBsAg生産物をグリコジル化することも、又それらを22 n11粒子に集合させることも出来ない。よって、このような方法で製造された ワクチンはプラズマ由来の生産物と比較しく19801参照)。
従って、組換えHBsAg製造用の真核細胞発現系が開発された。この系によれ ば、グリコジル化され且つ22nm粒子に集合したHBsAgを製造することが 可能である。
酵母細胞を用いた真核細胞培養により製造されたHBsAgワクチンには、市販 されているものとしてRecombiw*!)1B  (登録商標)ワクチン( Me+ck、 5bsrp及びDobme :MSD、 Eai l i他、j 。
Infection 13: 3−9 Sa’pplemtl A (1986 ) )及び5ailbkl incBeckman Corp、  により製造 されている組換えHBsAgワクチン(米国特許4.649.192  (19 117年1月lO日発行)及びEPO出願199698A (1986年10月 29日公開))がある。
しかしながら、これらの方法で製造されるHBsAg粒子は、形質転換プラスミ ドがS領域配列しか含んでいないために、P+e−3l又はP+e−32抗原決 定基を有していないS領域のみの産物である。従って、これらの粒子は、「天然 」プラスミド由来粒子と同程度の免疫原性を有しているものではない。酵母細胞 はまたHBsAg粒子を分泌することはできない。酵母細胞はHBsAgタンパ クをグリコジル化することはできる力く、このグリコジル化は哺乳細胞のものと 同じではない。酵母内でも2;)v粒子の集合は起こるが、この粒子は安定した もので(よなt玉。この製造方法ではプラズマ由来HBsAgに類似した最終生 産物を得るために化学的処理が必要となり、ヒトに使用すること力(できるだけ 安全なものにするためにはホルマ’Jン処理も必要とされている。これらの方法 並びに洗浄剤及び尿素を用し)る精製ステップによってHBsAg分子の構造が 変化し、その結果、抗原性が失われ、また製造コストが増加すると(1つた事態 を招くことになる。
ごく最近になって、S領域の抗原決定基に加えてPre−32抗原決定基を含む IIB s A g粒子を製造するため(こ酵母系が用し1られた(例えば、1 986年2月19日公開のEPO!71908人3 (武田イヒ学工業(日本) )及び1986年3月26日公開のEPO175261^2(カイロン社)があ る)。これらのワクチンはPre−32領域の抗原決定基を含んではいるが、依 然としてPTI−3l領域の抗原決定基は含んでいないものである。更に、これ らの方法(よ酵母系を用いるため上記したような問題をかかえるものである。
よって、最も有利なHB s A g粒子ワクチン製造方法(よ哺乳細胞の培養 による方法である。
4)ワクチン及びその哺乳動物細胞培養系における製造方法哺乳動物細胞培養系 においては、HBsAg粒子のグリコジル化はヒトキャリアからの「天然J H BV粒子のものと同一である。生産されたHBsAg粒子もまた同様に「天然」 の仕方で集合するため、更に化学的操作を加える必要がない。最後に、22nm  HBsAg粒子は該細胞から培地中に分泌され、細胞を溶解されることなく、 この培地から容易に精製することができる。
しかしながら、哺乳動物組織培養による組換えHBsAgワクチンの合成におけ る主要な問題の一つは、真正な22nm )lBiAg粒子内に集合したHBs Agタンパクの完全なスペクトラムの合成である。PTI−3t含有タンパク( P−39及びGP−42)は22neHB+Ag粒子の分泌を阻害するものと思 われる。例えば、Ou及びRotte+、 ]、 Vi+o1.61ニア82− 786 (1987) :Pe+sing他、I、 Vi+o1.61:167 2−1677 [1987)を参照のこと。
哺乳動物細胞系により製造された幾つかの有効なI(B s A gワクチンは 、HBsAgの発現を指示するために外来性の発ガン性ウィルス発現ベクター( 例えば、5v40、アデノウィルス)を用いていた。これらの方法では、Pie −3l抗原決定基を含有せずに、Pie−32及びS領域のみが発現されたHB sAg粒子力(製造される。HBsAg粒子を発現させるために外来性の調節要 素を用いるために集合が不充分であり、収率の低下を招くこととなる。収率が低 いこと及びPre−3l領域の欠失のため1こ、このワクチンは免疫原性の点で 劣るものである。最後に、この系(こ記載された精製方法は時間がかかりすぎか つ高価なものである。
即ち、通常PEG又は硫酸アンモニウム分画を含み、その後精製HBsAgを得 るために超遠心を行なうものである(例え(f11981年10月2B日公開の EPO03119765^1.1985年 6月19日公開のEPo 1455 89^3.19116年11月12日公開のEPO201416^1、及び19 86年6月25日公開のEPo 185573^1があり、これらは全て/ぐス ツール研究所名義の出願である。)。
組換え哺乳動物細胞培養からHBsAg粒子を製造する他の方法も記載されてい る(例えば、1986年1月15日に公開されたジェネンテインク社名義のEP o 168234^2出願)。しかじな力(らこのシステムでは精製された生産 物を得るために、硫酸アンモニウム又はPEG分画及び遠心分離という時間及び コストのかかるステップを含むものである。このシステムにおけるHBsAg粒 子の最終生産物はS領域タンノ々りのみを含むものである。
最近になって、免疫原性の抗原決定基の全て、即ちPTI−St、Prc−32 及びSを有するタンパクを含むHBsAg粒子を哺乳動物細胞培養システムを用 いて製造することに成功したということが言われた。しかし、このシステムは重 金属イオン及び/又はステロイドホルモンの存在下で細胞培養を行なわなければ ないないような遺伝子発現用の外来性調節配列(マウスメタロチオネインプロモ ーター)をも使用するものである。これらの物質は、最終生産物から除去されな い場合には、毒性を示す可能性のあるものである。更に、この記載された製造方 法も、精製生産物を得るためにコスト及び時間のかかるPEG分画とそれに続く 遠心分離を含むものである。また、発現系において外来性遺伝子調節配列を使用 するために、?e−Sl、Pre−32及びS抗原決定基の化学量論的量は高度 な免疫原性を有するHBsAg生産物を得るためには理想的なものではない。エ ンドトロニクス社名義のEPO198474^1  (1986年lθ月22日 公開)を参照のこと。
5)哺乳動物細胞培養も見上−彷j−リスユ久二Z専A辺J組換え哺乳動物細胞 ワクチン製造にみられた上記の欠点に鑑みて、本出願人は、高度な免疫原性を有 しており、そして「天然」生産物に非常に類似している純炭の高いHBsAg粒 子を大量に製造するための新規かつ経済的な方法を開発した。この粒子は、非常 に効果的かつ安価なワクチンの基本成分を提供するものである。加えて、この新 規な粒子は全ての抗原決定基、即ち、Prt−3l、?+−32及びS領域を含 むものである。これらの抗原決定基は「天然J HBV遺伝子調節配列を用いる 発現系によって製造されるため、粒子が化学量論的に「天然」のプラズマ由来粒 子と類似していることになるのである。
発明の概略 本発明は、精製されたB型肝炎表面抗原粒子の新規な製造方法であって、 (a)培地中で該粒子を産生ずる哺乳類細胞を培養することにより培地中へヒト B型肝炎表面抗原粒子を分泌させ、該培地は分子量が約3×105ダルトンより 大きい分子を含まない血清が添加されており、 (b)B型肝炎表面抗原粒子を含む得られた培地から全細胞、細胞砕片及び粒子 凝集体を除去し、 (C)得られた培地を処理して存在するB型肝炎表面抗原粒子を濃縮及び精製し 、さらに (d)こうして得られた濃縮し精製されたB型肝炎表面抗原粒子を回収する ことを含む該製造方法を提供する。
本発明の特に好適な方法によれば、精製され濃縮されたヒトB型肝炎表面抗原粒 子は、 (a)培地中で該粒子を産生ずる哺乳類細胞を培養することにより培地中へヒト B型肝炎表面抗原粒子を分泌させ、該培地は分子量が約3×105ダルトンより 大きい分子を含まない血清が添加されており、 (b)ヒトB型肝炎表面抗原粒子を含む得られた培地から全細胞、細胞砕片及び 粒子凝集体を除去し、(C)得られた培地を処理して濃縮されたヒトB型肝炎表 面抗原粒子を含む溶液を得、 (d)濃縮された抗原粒子を含む得られた溶液を処理して溶液中のDNA含量を 減少させ、 (e)そのようにして得られた濃縮して精製された表面抗原粒子を含む溶液のp Hを所望により約3.0−約70になるべく調整し、 (f)得られた溶液中に存在する濃縮された表面抗原粒子を精製し、さらに (g)精製された濃縮ヒトB型肝炎表面抗原粒子を回収することにより得ること ができる。
より特異的には、本発明はB型肝炎表面抗原粒子、特異的には高度に免疫原性の ある22nm HBiAg粒子を精製する新規な方法に関するものである。これ らの粒子は、HBVウィルスの標的細胞に対する感染を中和する免疫応答を惹起 する抗原としで使用される。より特定すると、精製方法は、新規なプレ分画ステ ップ、即ち、超遠心を用いて、B型肝炎表面抗原粒子が分泌された培地から約3 ×105ダルトンより大きい分子量を有する分子を除去することを特徴とするも のである。
本発明の精製方法は種々のステップを含む。第1ステツプにおいて、HB s  A g粒子を産生じ及び培養血清添加の培地中へ分泌させた。培養培地はまず分 画され、高分子量、即ち、約300Kを有する細胞不純物を除去した。添加培養 培地のプレ分画は重要なステップであって、これにより、精製ステップを最小陽 にして高い精製度が可能になるものである。約3×105ダルトンより大きい分 子量を有する分子とは、培地中で使用された牛胎児血清に由来する高分子量タン パク複合体不純物を含むものであり、それらを事前に除去することにより以下の 利点がある。
(1)細胞を高レベルのFe2を含有する培地中で増殖させることができる。
(2)高分子量複合体は細胞増殖に阻害作用を有する可能性があることを考える と、細胞増殖が促進される。
(3)これらの高分子量タンパク複合体は精製プロセスで除去される主要な不純 物であるため、HBsAgの精製が簡単なものになる。
続いて行なう精製ステップでは、低分子量分子、即ち、タンパク不純物から高分 子量HBsAg粒子を主に分離することを必要とする。第一に、B型肝炎表面抗 原粒子を含む得られた培地から全細胞、細胞砕片及び粒子凝集体を除去し、得ら れた培地を処理して存在するB型肝炎表面抗原粒子を濃縮及び精製し、さらに、 こうして得られた濃縮し精製されたB型肝炎表面抗原粒子を除去する。
これらのステップは以下の実施例、特に実施例5において、詳細に述べるもので ある。
特に好適な本発明の具体例によれば、精製された濃縮ヒトB型肝炎表面抗原粒子 が製造される。この方法は、実施例5に記載の精製プロセスの最初の3ステツプ 、即ち、培地のプレ分画、全細胞、細胞砕片及び粒子凝集体のHBsAg粒子を 含む回収された培地からの分離、並びに濃縮ヒl−HB s A g粒子を含む 溶液を得るための得られた培地の処理、に続いて、すでに述べた種々の精製プロ セスを含むものである。濃縮された抗原粒子を含む溶液を処理して溶液中のDN A含量を減少させ、溶液のpHを所望により約30−約7.0になるべく調整す る。本発明の一好適具体例に於いては、溶液を酸で処理することにより、1(を 調節するために濁りが生じる。この濁りはタンパク不純物を含むものであり、B 型肝炎表面抗原粒子から分離することができる。精製された濃縮ヒトB型肝炎表 面抗原粒子はその後回収される。実施例5と比較しての差異及びこの差異による 利点は実施例11に詳細に記載しである。
本発明方法により、FC3含有培地中の細胞増殖レベルの増大が達成され、簡単 な方法により純度の高い分泌HBsAg粒子を得ることができる。この方法は、 PEG又は硫酸アンモニウムによる分画又は遠心分VtS<超遠心も含めて)な いしアフィニティクロマトグラフイによる分離も用いないものである。この方法 は迅速でかつ効率よく純度の高い生成物を高収率で生産することができる。とい うのも、該方法は、リサイクル可能な成分に基づいているため、従って、大変安 価であるからである。
よって、本出願人は非常に低いコストで高純度の生産物を製造することができる 。また、現在市販されている非常に高価なワクチンをこれまで使用することので きなかった潜在的患者(利用者)のより広いスペクトラムを有する効果的なHB Vワクチンを提供することが可能になるものである。
最後に、本発明は、「天然」の化学量論的量に類似した量で天然の抗原決定基( P!e−Sl、Pie−52及びS)の全てを含む、哺乳動物細胞系により産生 されたHBsAg粒子を提供するものである。この生産物は、全ての使用予定者 に対して免疫原性を有しており、Pre−3l抗原決定基をも有することにより 、S領域又はPre−32領域の抗原決定基に対する非応答性という問題を克服 できるものである。(例えば、2oek++InIn、 ]、 Infecti on j3 :61−67 (Supplemsnl^) (1986)を参照 のこと)。
′   の   −t−f  日 第1図。psPHBV8−1構築を図示、 p7.5AL26 (11,800 bp)をPstlで消化し、3800 bp フラグメントを分離した。
HBV配列を含み、ヒトAlexander DNAに接したフラグメントをT 、DNA リガーゼによってpsP84 のPstIサイトにす第2図。pSP )lBVB8構築を図示。pSPHBV8−1 をEcoRI とXbalで十 分に消化し、次いでHBV−AL26プロモーター及びPre−8lのコード配 列を含む500 bpフラグメントを分離した。別の反応で、psPHBV8− 1 をEcoR[とPstlで消化し、Pre−32及びSをコードする配列、 並びにHBV−AL26 xンハンサーおよびポリアデニル化シグナルを含む2 400 bp フラグメントを分離した。これらの7ラグメントを、Xbalと Psjlで切ったpSP65に、トリプルリゲーション方法で縦につないでサブ クローンした。
第3図。psPHBVA13 &びpSP)IRVB813構築を図示。5V4 0Pl! およびSV40ポリアデニル化シグナルに接したdhfr遺伝子をp SνE100−dhfrからEcoR1/lil化により分離し、末端をKle nowフラグメントで満たし、さらに5Ilalで消化した。
1300 bp プラントエンドフラグメントをpSPHBV8−1 及びpS PHBVB8 (コレらハdhfrと同様ニHBsAg O)配列を含むプラス ミド1)SPHBVA13及びpSP)IBVB13を生成すル)ノPvull  サイトにサブクローンした。
第4図。第4図はHBsAg粒子の製造及び精製の好ましい方法へを説明するフ ロー図である。
第5図。!(BsAg (精製したH B s A g粒子)のスクロース結合 。粒子をスクロース勾配50〜5%スクロースに与え、BeckIltn @  Sl# 27 ローターで2700Orpm、16〜21℃で18時間超遠心に かけた。底からプールした1、81 フラクションをHBsAg存在及びスクロ ース濃度に関して分析した(屈折計)。
第6図。HBsAgの固相ラジオイムノアンセイ。固相ラジオイムノアッセイギ ット(Tranenol)を使用した。
tal  既知標準(Abbott)を本出願人の組み換えHBsAg(CHO )の検量線と比較した。
fbl  CHO細胞で生産される組み換えHBsAgワクチンの検量線。本出 願人のワクチン(CHO)を血漿由来()lBsAir)  ワクチン(I(e ptavax B @ > 及び酵母組み換えワクチン(Recombivax  HB @ )の検量線と比較した。
第7図。セロコンバージョンによるHBsAg効果アッセイ。本出願人のワクチ ン(C)10)を血漿由来ワクチン(Hepatavax B @ )及び酵母 組み換えワクチン(Recombivax HB @ )  と比較した。
Ba1b/Cマウスを11 ワクチンで腹腔内感染させた(各ワクチン濃度に対 してマウス10匹を使用した)。注射1゜日後、マウスを瀉血し、血清を標準血 清(ilHO)に対して検量した^usab EIA ”’キット(Abbot t  ■)により抗HBsAg抗体の存在に関して試験した。
第8図。これは)IBSAr粒子の製造及び精製の特に好ましい方法を説明する フロー図である(好ましい方法B)。
第9図。これはHBsAg粒子の製造及び精製の特に好ましい方法Cを説明する フロー図である。
第10図。酵母組み換えワクチン(Rpcombivax HB @ ) と比 較しまた本出願人のワクチンを注射した非応答マウスにおける抗S抗体の検出及 び定量。
Bの t−日 本発明は以下のステップを含む精製したB型肝炎表面抗原粒子を製造するための 新規な方法を提供する。
ta+  培地で粒子を生産する哺乳類細胞を培養して、細胞にB型肝炎表面抗 原粒子を培地中に分泌させる。培地は約3 XIO3ドルトンより大きい分子量 を有する分子を含まない血清を補充されている。
(bl  全ての細胞、細胞の残骸、粒子集合体を得られたB型肝炎表面抗原粒 子を含む培地から除去する。
fc)  得られた培地を処理して、そこに存在するB型肝炎表面抗原粒子を濃 縮および精製する。
(di  得られた濃縮、精製B型肝炎表面抗原粒子を回収する。
上記方法によって製造された粒子はヒトB型肝炎表面抗原粒子であり得る。
本発明はさらに、精製)IBsAg粒子を回収する方法を提供する。該方法はさ らにステップtc+で得られたHBsAgをさらに精製して、粒子を含む溶液を クロマトグラフィーカラムに通して、これらの粒子を回収することにより低分子 量不純物を除くことを含む。ステップfclの濃度は、非バッチ精製システムに おける粒子をさらに精製させるための適当な条件下で処理する。
肝炎粒子を分泌する哺乳類細胞く例えばウシ胎児血清)を含む培地に加えられる 血清が、培地に細胞を置く前に、高分子量不純物タンパク(即ち約300.00 0  ドルトンより大きい分子量を宵するタンパク)を含まないことは本発明の 重要な要素である。このようなタンパクは、例えば血清を予備分画化することに より(すなわち限外ろ過を通す)、血清から除去される。
約300により大きい分子量を有する汚染タンパクの血清からの除去の不足は、 続く精製ステップにおける汚染タンパクが高レベルになり、収量を下げ、純度を 下げる。
限外ろ過ステップを使用することにより、本発明において予備分画化が行われる が、培地に加えられた血清か高分子量汚染タンパクを減らす任意の方法が同じ結 果を与えることは当業者にはわかるはずである。
全ての細胞、細胞の残骸、粒子集合体からのB型肝炎表面抗原粒子の分離は、当 業者に知られている任意方法によって行ってもよいが、限外ろ過ステ・ノブが好 まし0゜限外ろ過ステップから得られたHBsAg粒子を含むろ過物を次いでさ らなる精製用に回収する。
分離ステップ(blで使用するパッチ容量がクロマトグラフィーカラム上の好ま しい連続精製ステ・ツブ(例えばゲルクロマトグラフィーステップ)に適用する には大きすぎるので、HBsAg粒子はさらに濃縮し、さらに精製され得る。精 製は好ましくは分離ステップ(blの後に得られたろ過物に対して、分子量約3 00に未満を有する汚染分子を除去する限外ろ過ステ・ツブまで実施される。所 望HBSAf粒子を含む残留物は次いでさらに精製してもよ(1゜好ましい本発 明の具体例において、さらなる精製は透析番こよって行われ、透析は好ましくは さらに濃縮するための他の限外ろ過ステップに続く。
濃縮し、精製したHBsAg粒子は次いでクロマトグラフィー使用により(好ま しくはゲルろ過カラム)、さら番こ精製して、さらに汚染低分子量粒子を除去し てもよ0゜ゲルろ過ステップはさらに精製するために好ましく(よ2回繰り返す 。ゲルろ過クロマトグラフィーは好ましく番よ、N、 N’−メチレンビスアク リルアミドと共有架橋結合したアリルデキストランのカラム上で行う。ゲルろ過 カラムは分子量約I  XIO’  ドルトンより大きい分子を排除する。
方法は、以下の実施例、特に実施例5でより詳しく記載している。
本発明のとりわけ好ましい方法において、精製し、濃縮したヒトB型肝炎表面抗 原粒子が以下のステップにより得られ得る。
(al  培地で粒子を生産する哺乳類細胞を培養して、細胞にB型肝炎表面抗 原粒子を培地中に分泌させる。培地は約3 XIO’  トルトンより大きい分 子量を有する分子を含まない血清を補充されている。
tb+  全ての細胞、細胞の残骸、粒子集合体を得られたB型肝炎表面抗原粒 子を含む培地から除去する。
+C1得られた培地を処理して、濃縮したヒトB型肝炎表面抗原粒子を含む溶液 を得る。
tdl  m縮した抗原粒子を含む得られた溶液を処理して、溶液中のDNA含 有量を減らす。
tel  濃縮し、精製した表面抗原粒子を含む得られた溶液のpHを調節し、 必要によりpH約3.0〜約7.0を得る。
げ) 得られた溶液内に存在する濃縮した表面抗原粒子を精製する。
(g 精製し、濃縮したヒトB型肝炎表面抗原粒子を回収する。
この特に好ましい例は実施例+1に記載する。この特に好ましい方法によると、 ステップ+C1から回収した濃縮抗原粒子を含む溶液はさらに精製した後、回収 する。特に好ましい方法のステップa、b、cは実施例5に記載されている方法 におけるのと同じであり、上記の実施例5の方法も実施例11の方法に適用する 。追加の方法は実施例13に記載されている。
培地を処理して濃ヒトB型肝炎表面抗原粒子を含む溶液を得た後、得られた溶液 を処理して溶液のD)IA含有量を減らす。一方の好ましい方法(実施例11参 照)において、DNA含有量を減らすための処理はDNaseを溶液に添加する ことから成る。もう一つの好ましい方法〈実施例13参照)において、DNA含 有量を減らすための処理は、溶液をアニオン交換クロマトグラフィー(好ましく はジエチルアミンエチル官能基を有する架橋されたアゴ0−スのカラム上で)に かけることから成る。このアニオン交換クロマトグラフィーステップはDNas e溶液処理に続いてもよい。
濃縮し、精製した表面抗原粒子を含む得られた溶液のpHを、必要によりpH約 3.0〜約7.0を得るように調節する。本発明の一方の好ましい具体例におい て、得られた溶液を酸で処理することによりpHが調節され、濁りが現れる。濁 りはタンパク不純物を含むか、ヒトB型肝炎表面抗原粒子から好ましくは遠心分 離によって分離可能である。このステップは酸処理された抗原粒子のさらなる精 製である。
あるいは、DNA及びタンパク不純物は、−F記抗原粒子の溶液からイオンク0 マドグラフィー(好ましくはアニオンクロマトグラフィー)使用によって除去し てもよく、これにより溶出容量を伴うHBsAg粒子溶出物並びにDNA及びタ ンパク不純物がカラムに結合あるいは流出か遅延する。アニオン交換カラムは好 ましくはDEAEアニオン交換カラムである。本発明の特に好ましい具体例にお いて、DNA及び他の不純物を除去するために使用するカラムは、DEAE官能 基と架橋したアガロースカラムである。このようなカラムの一例としてDEAE −5epharoseがある。この方法は実施例13により詳しく記載されてい る。
もう一つの代案は、上記二つの方法と組み合わせることである。即ちONλse 処理によるDNA含有量を減らし、次いで酸性化し、DEAEカラム上でDNA を連続的に除去する。
一方、DNA除去の後、任意の精製方法がさらなる精製に使用され得ることが当 業者には明らかである。例えばカチオンもしくはアニオン交換クロマトグラフィ ー、強カチオン交換りロマトフラフィーが好ましい(例えばスホン酸官能基を有 するカラムを使用)。本発明の特に好ま(、い具体例において、さらなる精製に 使用するカチオン交換カラムはスルホン酸官能基として以下の式を有するN−ア クリロイル−2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオールで ある。
−C0N)l −C(CH3)2− CH2−5O3Hこのようなカラムの一例 としては5P−Trisacryl @ LSがあ高度に精製、濃縮した抗原粒 子はさらにホルムアルデヒドで処理して、あらゆる生存する生物及び存在するウ ィルスを不活性化した後、さらに濃縮(好ましくは限外ろ過によって)してよい 。得られたさらに濃縮した粒子を次いでクロマトグラフィ−(好ましくはゲルろ 過クロマトグラフィー)によって精製する。得られたさらに濃縮した粒子は次い でクロマトグラフィー(好ましくはゲルろ過クロマトグラフィー)により精製す る。好ましいゲルろ過カラムはN、 )l’−メチレンビスアクリルアミドと共 育架橋結合したアリルデキストランから成る。
実施例10に記載のように、本発明の好ましいステップに代わるステップを使用 した場合、いろいろな問題が起こる。例えば、分離に関して限外ろ過に代わり遠 心分離を使用すると、多くの細胞不純物(例えば細胞膜及び脂質複合体)が除去 されず、全体の収量を下げ、HBsAg粒子純度を下げる。遠心分離はコストも 時間もがかる。
0.22ミクロン膜滅菌ンステムを使用すると、実施例に記載した異なる問題が 生じる。
同様に、濃縮に限外ろ過の代わりにPEGを使用した場合、HBsAg粒子の7 5%回収率しか得られなかった。さらに、純度はより低く、プロセスはより時間 がかかった。
従って、代わりの方法(例えば実施例IOに記載されている方法及び当業者によ ってわかる方法)を使用してもよいが、好ましい方法ステップは実施例5で議論 した。
さらに、上で議論したように、とりわけ本発明のとりわけ好ましい具体例は実施 例11で説明する。
B型肝炎表面抗原をコードするcDNAを発現可能な任意の哺乳類細胞を使用し てよい。好ましい細胞はチャイニーズハムスター卵#(CHO)細胞 、特にC HO−HB200細胞である。
B型肝炎表面抗原は哺乳類細胞(例えばCHO−HB200)を培養することに よって得られる。培養条件は当業者に知られている。培養は回転瓶内またはマイ クロキャリアーを使用する醗酵槽内で行ってよい。
精製したB型肝炎表面抗原粒子はプロセスから回収する。上記のように、これら の精製粒子はB型肝炎表面抗原のプレーSl 、プレー82及びS抗原ポリペプ チドを含み、得られた純度は95から98−99%に達し得る(95%から98 −99%タンパク不純物なし)。精製したB型肝炎表面抗原粒子はさらに血漿由 来粒子に近い化学量論的量でプレー81 、プレーS2及びS抗原ポリペプチド を含む。
より詳細には、精製したB型肝炎表面抗原粒子は表面抗原ポリペプチドを含有し 得、その場合S表面抗原ポリペプチドは75〜80%の粒子を含み、プレー82 表面抗原ポリペプチドは10〜15%の粒子を含み、プレー51 表面抗原ポリ ペプチドは5〜lO%の粒子を含む。本発明の特定具体例において、S表面抗原 ポリペプチドは78%の粒子を含み、プレー82表面抗原ポリペプチドは14% の粒子を含み、プレーSl 表面抗原ポリペプチドは8xの粒子を含む。
本発明のより特定的具体例において、本発明は精製したB型肝炎表面抗原粒子を 含み、その場合、表面抗原ポリペプチドは以下の量で存在しえる。
3   24kD  非グリコジル化 62.4%3   27kD  グリコ ジル化  62.4%プレーS233kD  −グリコジル化 108%プレー S236kD  ニグリコシル化  3.2%プレーS129kD  非グリコ ジル化  6.1%上に論じた量が回収された生成物の純度によって変化し得る ことが当業者にはわかる。
本発明はさらに、上記方法で生産したB型肝炎表面抗原粒子の効果的免疫化量及 び適当なキャリアーを含むB盟肝炎表面抗原ワクチンを提供する。
実   施   例 次の実施例は、本発明の理解を助けるために示すものであって、これによって本 発明の範囲を限定する意図は全くないし、限定的に解釈されるべきでもない。こ れらの実施例は、ベクターの産生、ペプチドをコードする遺伝子のベクター中へ の挿入、または生じたプラスミドのホストへの導入に利用される慣用的な方法に ついては詳細には説明していない。また、実施例はこのようなホストベクター系 によって産生されるポリペプチドを分析するために使用される慣用的手法の詳細 も示していない。
更に、実施例は、哺乳動物の組織培養についての、また、組繊培養細胞の組換え DNAの形質転換についての、更には、形質転換された組織培養細胞によって生 産されたペプチドの限外が過やゲル1濾過による精製についての慣用的方法の詳 細を示していない。
このような方法は、当業者にとって周知であり、多くの文献に開示されている。
例えば、次のような文献である。
一般的分子生物学的方法 Man口10等、モレキコラークローニング ラポラトリーマニコアル、コール ド スプリング /’t−バード ラボラトリ−、ニューヨーク(19B2)   ; D1y口等ベーシック メソッド インモレキュラー バイオロジー、エ ルセヴイア、ニューヨーク、アムステルダム(1986) 哺乳動物組織培養法 11+l+obとCha+in、 Pr0C,N111. Acxd、 Sei 、 77 : 4216−4220 (1980) ;ヘパタイ!・ティス ア ンド リヴアー デイジイーズ、vyxI等(+d+)、 477−485.  G+oneとSl+1tlon Inc、  オルランド、フロリダ(1984 ) ; Micbel等、バイオ/テクノロンイー 3:  561〜566フ ィーンヤー イン “ゲル フィルトレージョン りロマトグラフィ”、エルセ ビイア、アムステルダム(1980)哺乳動物細胞系 本出願人は、ウエイズマン インステイテユート/イエダリサーチ アンド デ ベロップメント カンパニーによって開2HM+                  501b発されたCHOp7.5AL26とCHOp7.5AL26によ って示される細胞系を用い、それぞれ寄託番号No、 l−571とNo、 l −575の下、パスツール研究所に寄託した。これらプラスミドの構造は、出願 中の欧州特許出願に開示されている。選択可能な形質導入用プラスミドにHBs Ag遺伝子領域を同じように含んでいる他の哺乳動物細胞系を、本発明の実施に 際して倒木発明のため開発され且つ使用された細胞系とプラスミドM+200 本出願人は、CHO細胞系CHOp7.5 AL26 (第1図) を用いHB sAg粒子を産生・精製した。しかし、本出願人はこの細胞系がマイコブプラズ マで汚染されていることを知見した。それで、使用前浄化(キユアリング)を必 要とした。
この細胞系は、CHOdhl+細胞をプラスミドp7.5AL26からのDNA とdhlt遺伝子を含むプラスミドからのDNAで、トランスフェクトすること によって、形成された。p7.5AL26DNA対dbl+遺伝子を含むプラス ミドのDNAの比は、10対1であった。
プラスミドp7.5人L26は、pBR322のEeoR1部位に、“TAT人 ”プロモーターと“SV 4O−1ike”プロモーターとによって示されるH  B Vプロモーターと共ニpie−SB: prt−82領域を含む全HBV 表面抗原遺伝子を含有する7、5kbのEcoRl フラグメントを挿入するこ とによって、形成した。
更に、そのプラスミドはHBVエンノ\ンサー因子と、3′末端下流に2〜3個 のポリアデニル化位とを含む。そのDNAを、5heaf等、]、Vi+o1. 51:  776〜787(19841の手法によってアレキサンダー細胞から 単離したところ、HBV DNAの5′と3′の末端に(アレキサンダー細胞か らの)側鎖状ホスト配列を含んでし)た。その後、形質導入された細胞をメソト レキサイト(20On1mlで処理し、次いで耐性細胞を選んだ。
他の細胞系を、側鎖状ホスト細胞(アレキサングー)DNA配列の大半または全 てを除くために処理された同様なHBV DNAで形質転換した。このように、 例えば、p7.5^L26からの3.1lkbのP!l DNAフラグメントが pSP64に導入された。生じたプラスミド、つまりpsI’HBV8−I I t、HBVプo−T−−9−TATAボックスの上流にヒトDNAの100bp と、前記遺伝子の3″末端下流域のP 域にわたってヒトDNAの6GObpと を含んでいた。
A、細胞系CHO200M″ p7.5AL26へ吏共 マイコプラズマで汚染された細胞系C)10200M’ 97.5AL26を抗 生物質キット、即ちBM−CYCLINETM(ボーリンガ−、マンハイム)を 用いて浄化した。その浄化は、そのキットに適合したプロトコール(ボーリンガ −・マンハイムカタログNo、 799050参照)に従って、正確に実施した 。この浄化によって、我々がCHO−HB200と表示する細胞系の産生が成功 した。それはマイコプラズマを含んでおらず、しかも多量のHBsAg粒子を産 生ずる。
この細胞系によるイムノ反応性のHBsAgの形成・発現(量)を、群生培養物 の培地の分析によって定量した。HBsAg検出のためのトラベノール(登録商 標)固相ラジオイムノγソセイキットを用いて、CHO−HB200培養物の培 地は3〜5fIg/I−イノム反応性HBsAgを含むことが測定された。
選び出したクーロンCHO−HB 200は少なくとも6ケ月HBsAgを安定 に産生じた。
D 新規HBsAg発現プラスミドの開発プラスミドpsPIIBVB−1(第 1図)を、更に処理し、残存している上流アレキサンダー細胞DNA配列を除去 した。これは、psP)IBVB−1のXbal−EeoRIフラグメント50 0bp とEcoRl−?t17ラグメント240QbpとをpsP65にサブ クローニングすることによって行った。こうして、psPRBVB8  (第2 図)が産生された。
dhf+遺伝子を、SV40初期プロモーターとSV40ポリアデニル化位置の 制御下、psPHBYll−1とpsPl(BVB8とにサブクローニングして 、それぞれpsPHBVAL3とpsPHBVBl113を[1生した(33図 )。これは、全ての正規配列をもったdbIr遺伝子を含む、psVEloo− dh++のフィルドイン(fillcd−in)  EcoRI−3n暑lフラ グメント13001Bを適切なHBVプラスミドの Pvo■位にサブクローニ ングすることによって、行なわれた。
通常のプロモーターの制御を受けるHBsAg遺伝子を含む短化構造物を、SV 40初期プロモーターの制御下のdhf+遺伝子と共に、dhlr CHO細胞 にトランスフェクトした。
本発明で出願人が使用した次の方法は、一般に、哺乳動物細胞の組繊培養に用い られる標準手法である。これらの方法の変形例は、既に開示されており、同様な 目的のために使用し得る(我々の方法等を含む種々の方法の例は、次の文献を参 照されラル ヘブタイティス アンド リヴアー ディジイーズ°。
vy&を等 (cd+1477−485.  G+uneと5lit口on I nc  オルランド、フロリダ(1984) ;そして、Michcl等、バイ オ−テクノロジー3:561〜566 (1985) AI  トリプシン処理 群生培養物を二次培養または冷凍保存の前に、トリプシン処理した。培養培地、 即ちダルベツコの変形ミニマルイーグルズ(Dnlbecco’+ Modil isd minimal Eagle’i:DMEM−)を、培養容器から捨て 、次いで冷却トリプシン溶液(0,25%、1,3に希釈)のPBS希釈液を添 加した(添加されたトリプシンの容量は、当初の成長用培地の容量の約1/10 であった。固定された( 1ncbo+td)細胞をすばやく洗浄し、余分なト リプシンを除去した。5〜10分後37℃で、残留トリプシンが細胞に接触して いる間、5〜10%のウシ胎児血清(F CS)が補填された成長用培地(DM EM)を培養容器に添加し、トリプシン処理を止めた。
おだやかな振盪の後、固定されている細胞を壁から除去し、培地中に懸濁させた 。これらの細胞は二次培養するか、長期の凍結保存に供した。
0.25%トリプシン溶液の調整(ストック)トリプシン溶液は、次の成分を含 む。
80g  NaCN、     4g  KCj!lf1gデキストラーゼ、3 .5 g  NlHCO325gトリプシン(1,3001CN)上記全成分を IHの水に溶かし、そしてp Hを8.5に調整した。その後、上記溶液を0. 22ミクロンのフィルターによって枦遇し、次いで(−20℃)冷却した。これ で、数年保存が可能でストックした上記溶液を、トリプシンを含まない以外は上 のストック溶液と同じ配合物を含む溶液で1:3に希釈した。
細胞の長期保存が必要なときはいつでも、次の操作を実施した。群生培養物を、 セフシランで記したようにトリプシン処理した。懸濁された細胞を1096のF e2が補填されたDMEM培地中で1.2度洗浄した。洗浄後、その細胞を20 %F CS + 1096 D M S Oを含む培地中に再び懸濁すると、最 終細胞濃度は3〜4X106細胞数/ mlに達した。使用されている容器の温 度を1時間で室温にまで」二げ、その後−20℃のフリーザーに移した。次の朝 、24時間かけて凍った容器を一70℃とした。最終的に、容器を長期間液体窒 素中に置いた。約1週間後、1〜3個の容器を細胞生存能力分析のために解凍し た。
こうして、マスター細胞及びワーキング用細胞・バンクが設貯蔵された凍結細胞 を含む容器を液体窒素貯蔵タンクからすばやく取り出し、37℃の水浴に入れた 。細胞をすばやく溶かし、10%FC3の補填された25〜50m1のDMEM を含むT型フラスコ(75〜150 Cl1l)に移した。数時間後、細胞の大 半は、底に付着していることがわかった。培地を、細胞の解凍後4時間、補充し た。約5〜8日後、培養物は、群生した。
実施例 3 全てのCHO細胞系を10mMのグルタミン(Gibeo) 、2011Mのへ ラプス[Hepe+] (Rtnghl Ltd、)、30IIMのNaHCO 2(メルク)、150〜/ mlのプロリン[P+olinel (Sigma )及び40119 / mlのゲンタマイシン(Sips)を含むDMEM中で 成長させた。培養物の要求に沿うように、培地は2〜lO%のウシ胎児血清(F e2) (Bocknek)で補填された。培地の最適作用pHは7.15〜7 25の範囲であ850a++  又は490a113のプラスチック製の回転瓶 (コーニング)を、細胞成長とHBsAg産生のために用いた。群生培養物をト リプシン処理し、次いで細胞を10%のFe2が補填されたDMEM培地中に懸 濁し、再培養のために用いた。各回転瓶を、+aoiのFe2が補填され且つ少 なくとも 5X 106個の細胞を含む50〜100m1の培地を用いて、接種 (植え継ぎ)した。接種材料の大きさによって、再群生するために培養物に必要 とされる時間が決定される(それは2〜10日であり得る)。接種後、数時間で 、細胞の大半は、結合し、広がり始めた。24時間後、細胞分裂が観察された。
培養物が群生するまで10%FC3で補填された培地を用いることを勧める。そ の後FC3量を2〜5%に減する。Fe2の減量は長期の細胞維持及び産生に最 適である。このような培養物は、I−f B s A g産生能力を失うことな く、6ケ月もの間維持可能である。
群生培養物中の細胞は、回転瓶1個につき2.108〜109であった。
CHO細胞の激しい典型的な代謝は、高い細胞密度と共に、培地の速かな pH 減を生ずる。たぶん、これは一方では培地の消耗によって、他方では望まない毒 性代謝物の放散よって起きると思われる。可能性のある細胞損傷を防ぐために、 群生培養物中の培地を毎日充当することを勧める。
CHO−F(3200(実施例1)によるHBsAgの形成・産生を、長期間の 連続的なHBsAg産生のために利用した。毎日1つの培地を補充することによ って、群生培養物中のHB sAg産生は少なくとも6ケ月間安定であった。産 生速度は4〜5■/ HB s A g/ L/24hであった。それは連続培 養の6ケ月間不変であった。
多量のHBsAgが回転瓶培養系中で産生じ得るけれども、この方法は、限られ た商業生産のためにふされしいだけである。
主な制限は関与する労働量と効率の悪い操作とによる。
故に、回転瓶系は、マイクロキャリアを用いたスピナと発酵器のような大量生産 系を接種するために用いられる細胞についての成長に推薦できる。
実施例の標題に示したように、以下の実施例に述べる方法は一つの好ましい方法 にすぎない。より好ましい方法を実施例11として記載する。その方法は本発明 の特に好ましい方法である。図4及び図8は各々、この二つの方法についてのフ ローダHBsAgの製造にあたって、(実施例3,4で述べたような)ローラー ボトルンステムを用いた。使用した培地は、高分子量の不純物タンパク質を除去 するために分画分子量300.000の膜を備えたベリコン(Pelli+o3  登録商標)システム(ペリコンタンゼンシャル(丁tngenli+l)フロ ー限外が過、ミリポア)を用いた限外濾過により予め分画した2〜lO%FC3 ,好ましくは2%FC8を含有する(工程1)。
培養基fculture wed口)は毎日採取し、プールした()\−ベスト )。ハーベストしたH B s A g粒子を含む培地を、細胞と大きい細胞片 を除去するために022ミクロン膜を備えたベリコンタンゼンシャルフロー限9 1. ??過(ミリポア)により清澄化した(工程2)。最後に、清澄化した粗 培地を濃縮し、分画分子量300.000の膜を備えたベリコンタンゼンンヤル 70−限外1濾過(ミリポア)により(PBSで)透析した(工程3)。濃縮物 をさらに2回連続してセファクリル(Seph*cBll S−400(登録商 標)カラム(2,6CII X 19G cm) (ファルマシア)上でゲルが 過クロマトグラフィーにより精製した。各々の操作の後、HBsAg粒子を含む ピーク画分を、分画分子量300. OHの膜を備えたミニタン(1nil+n 、登録商標)タンゼンシャルフロー限外濾過システム(ミリポア)を用いて濃縮 した。図4に精製方法をまとめて示す。HBsAg粒子を精製するこの新規な方 法を用いた結果を実施例6に示す。この実施例は、高度に精製されたHBsAg 粒子100mgのバッチ製造に関するものである。
ベリコン及びミニタンタンゼンシャルフロー限外1濾過工程において使用した方 法は、製造者(ミリボア社)提供のプロトコールに記載のとおりである。1リツ トルのベット容積を有するセファクリルS−400カラムを用いるゲルが適法は 製造者(ファルマシアファインケミカルス)の記載のとおりである。精製プロセ スを通して、出願人は、限外が過、透析、およびゲル清適クロマトグラフィー( 装填及び溶出)におけるバッファーとしてリン酸塩緩衝液(P B S)を使用 した。また、カルシウム)+ (Cg  )及びマグネシウム(fig++)を含有しないPBSバッフ十+ 以下の方法により、CI  及び匂+1を含有しないPBSバッファー(×1) を調製する。
0・2 g   KH2PO4 上記の成分を1リツトルの水(発熱物質を含まない二回蒸留したもの)に溶解す る。溶液のpHを725に調製する。
C6新規なHBsAg製造−精製プロセスの詳細な説明工程1:細胞培地(培養 物)の予備分画HB s A g粒子を産生じ培地中に分泌するC HO−HB  2GG細胞(実施例1に記載)をローラーボトル培養システム(実施例3及び 4に記載)中で生育させた。典型的には、20個のこのようなローラーボトル中 で細胞を生育した。
培地は以下のようにFe2で補った。すなわち、ローラーボトルに接種するには 、10%FC3で補った培地を用いた。日毎に(−日経った古い培地を新しい培 地で交換することにより)細胞培養培地を補給するには、2〜5%FC3,好ま しくは296 F CSで補った培地を用いた。これら二つの場合、Fe2て補 った培地はまず、分画分子量300.000の膜を備えたベリコンタンゼンシャ ルフロー限外清適システムを用いて予め分画を行った。供給側及び留出側のゲー ジ圧力は典型的にはOp!1付近であった。屏液(分子量30G、 NO以下の FC3補充培地成分)のみを細胞に加える。
ローラーボトルに接種するには、少なくとも5X106のCHO−HB200細 胞を含む予め分画された10%FC3補充培地100m1を各々のローラーボト ルに注いだ。細胞はこの培地中で互いに接するようになるまで(2〜10日間) 生育した。
細胞が互いに接するようになったとき、すなわちローラーボトルあたり2×10 〜1×109細胞に達したとき、細胞により産生されたHBsAg粒子の精製を 開始した。10%FC8を補った接種培地を細胞培養液から除いて捨て、これを 予め分画した2%FC3補充培地で置換した。細胞をこの培地中で少なくとも6 ケ月間、培地を毎日交換しながら生育した。集密的細胞は1日1リツトル(10 個のローラーボトル)あたり4〜5■のT(BsAg粒子を産生ずる。培地をロ ーラーボトルから毎日(1日あたり20X 100 ml−2リツトル)取り除 くが、培地は分泌されたHBsAg粒子を含有する。これらの収集した培地をプ ールし、4℃で貯蔵する。毎日収集しプールした集密的培地が25リツトル貯っ たとき(80〜100■HBsAg、13日培養)、工程2で示すように、この プールした培地からHBsAgをバッチ式に精製することを開始する。
上述のユニークなFe2−補充培地の予備分画工程により、HBsAg粒子の精 製を最少の工程数で高純度にまで行なうことが可能となる。この理由を以下に概 括する。
分泌されたHBsAg粒子を含む培地中の主な不純物はFe2に由来するタンパ ク質である。最良の培養条件を実現するにはFe2は必要であり、従って細胞培 養液から除外することはできない。分泌されたHBsAg粒子は高分子量を有す るので、精製の際HBsAg画分に混入するタンパク質は高分子量のものであろ う。上述の分画分子量300.000の膜での予備分画を行なうと、培地から高 分子量のタンパク質混入物の大部分が除去される。事実上、分子量300.00 0以下のFC3補充培地成分のみが培養液に加えられる。従って、細胞培!I液 から抗体複合体やポリアルブミン凝集体のような高分子量のタンパク複合体が排 除される。実際に、予め分画した培地中で生育した細胞の生育及びHr3 s  A g産生特性を予め分画しなかった相当する培地中で生育した場合と比較する と、前者の培地は両方の観点について優れていた。つまり、予備分画した培地は 2つの主要な利点、すなわちより良好な細胞生長及びHB s A gの精製に おけるより少ない不純物レベルという利点を提供する。
最後に、以下の精製工程においては、主として低分子量タンパク質混入物から高 分子量のHBsAg粒子を分離することが必要となる。これらの混入物は、主な 両分として、分子量が約97、 NoダルトンのFCS由来のアルブミンを含有 している。
工程2 : [(B s A g粒子を含む収集した培地(cl′1lture  medix)の清澄化 この工程は実際にはHBsAg精製プロセスの第1段階であり、(HBsAgを 含む)収集した培地中に存在する遊離した全細胞及び細胞片が培地から除去され る。この工程は通常粗培地の清澄化と呼ばれている。出願人は0.22ミクロン フィルターを備えたタンゼンシャルフロー限外が過システムを用いてHBsAg 含有培地を清澄化した。典型的には、−回の操作(T On)毎に25リツトル のバッチ(80〜100■のHBsAg粒子)をこのシステムで濾過する。供給 側と留出側ゲージの圧力読取値はQp+iに保持する。1時間あたり数百リット ルの培地をン濾過可能なので、このシステムではより大量のあるいはより多数の バッチを処理しうる。各々のバッチを1濾過したのち、システムは5〜10リツ トルのPBSで洗浄される。従って、これは極めて迅速なプロセスでありかつ工 業的に適用可能である。
全細胞及び大きい細胞片(>220nm)凝集体(例えば膜及び膜種合体、大き な細胞オルガネラ)のみが0.22ミクロンのフィルター(22Gnml によ って捕集される。この清澄化の限911濾過工程の濾液(22nmのHBsAg 粒子を含む)のみが集められ、さらに工程3〜工程5に従って精製される。濾液 の量は最初の量と同じ、すなわちバッチあたり25リツトルである。この清?登 化の限外が過工程によるHBsAg粒子又は全培地タンパク質の損失はない(1 00%の回収)。
工程3:清澄化培地からHBsAg粒子の濃縮及び精製清澄化した粗培地(工程 2)の量は、清澄化する前と同量であって、バッチあたり25リツトルである。
この培地からHB sへg粒子を特異的に精製するには、第一に濃縮工程が必要 である。出願人のもののような多いバッチ量では、直接に精製プロセスの最終工 程(工程4.5)で用いるゲル濾過カラムでの精製に適用することはできない。
従って、濃縮工程が必要であり、残余の培地成分からHB s A g粒子を特 異的に精製するような濃縮工程が望ましい。このような工程は、清澄化した粗培 養物を分画分子量300. NOの膜を備えたベリコンタンゼンジャルフロー限 外濾過システム中で濃縮することにより実現された。
このシステムはまた、密間隔M 9濾過システム内で、分画分子量300、00 0の膜により保持されたH B s A g粒子を透析することをも可能とする 。
出願人は25リツトルの清澄化粗培養基をペリコン300.0OOMWフィルタ ーシステム(上記)に加え、濾液(分子量300.000以下のアルブミンを含 む分子)を捨てる。フィルター上に保持された物 (tel+n1ile) ( 分子量約300.000以上のHBsAg粒子を含む分子)を10L(リットル )のP B S (IOX IL)に対して透析する。透析後、保持された物の 量は660m1であり、これは約40倍の濃縮を意味する。
次いでこの600m1の濃縮物(あるいは保持された物)を集め、さらに分画分 子量300.000の膜を備えたミニタンタンゼンシャルフロー限外が過システ ム中で濃縮する。このミニタンシステムは、ペリコンシステムに比べてより少量 (1リツトルまで)の処理に適している。ミニタン限外が過の濾液を捨て、保持 された物のみを集める。典型的には、約660m1のペリコン濃縮物(あるいは 保持された物)を装填した場合、ミニタンシステムから約150m1の保持され た物(あるいは濃縮物)が回収される。
これは、さらに約45倍濃縮されたことを意味する。従って、ペリコン及びミニ タンシステムを直列に用いて、全体としての濃縮は、清澄化粗培地の約180倍 の濃縮が得られている。各々のバッチ操作ののち、ペリコン及びミニタンシステ ムは5= IQ■、のPBSで洗浄される。
上記のシステムは清澄化した培養物(基) (collate media)を 単に濃縮するのみならず、該培養物成分からHB s A 2粒子を特異的に精 製する。分画分子量300. OHの膜を備えた上記システムで濃縮したのちに 、清澄化培養基の全タンパク質の 25%のみが回収される。しかしながら、培 養基中の全HBsAg粒子の95%が回収される。このことは、培養基由来の混 入物からHB g A 2粒子が特異的に精製されること(約35倍)を示す。
元のHB s A 2粒子の95%が回収されるが、これは回収された元の全タ ンパク質の 25%の一部を構成するにすぎない。すなわち、全体と15で 6 36■のタンパク質のうちの95■がHBsAgである(約15%)。従って、 上記の 100mlの濃縮物(ミニタンでの保持された物)は、最終的なHB  s A 2粒子の精・製を達成するために、さらにゲル7濾過により精製される 。
工程4 濃縮した清澄化培養基からHB s A 2粒子のゲルl濾過精製 HB s A 2粒子をさらに精製するために、出願人はその化学的−物理的性 質、すなわち1〜2X106ダルトンの範囲にあるその有効分子量を利用した。
この理由で、1×106ダルトンより大きい分子量の分子を排除するセファクリ ルS−400(ファルマシア)ゲル屏過カラムを使用する。セファクリルS−4 00は、N、N’−メチレンビスアクリルアミドで共有結合により架橋されたア リルデキストランのゲルが過カラムである。
従って、HBsAg粒子のような大きな分子は排除され、また迅速に溶出(留出 )される。アルブミンや他のタンパク質のようなより小さい混入分子はカラムの 樹脂に入りそしてゆっくりと溶出される。この結果、HB s A g 粒子と 低分子量混入物との間での効率的な分離がなされる。出願人が使用したセファク リルS−400カラムは2.6cm X 190 aaの寸法のものであり、有 効カラムベッド容積は1リツトルである。より大量の濃縮物もしくは濃縮物中の より多量のタンパク質に対しては、より容量の大きいセファクリルS−400( 登録商標)を使用しうる。
典型的なバッチにおける濃縮した培養物は容積で約150m1(工程3)であり 、約640■の全タンパク質のうち約95雌のHBsAg粒子を含む。濃縮の開 の透析工程の結果(工程3)として、濃縮物は従ってHBsAg粒子と混入タン パク質を含有するPBS溶液(つまり、150m1のPBS中95■のHB s へg)である。濃縮物の各バッチについて、1本のみのセファクリルS −40 0カラムを使用する。ただし、精製速度を上げるためにより多くを用いることも できる。カラムによるゲル濾過1回あたり、濃縮物の I/3(50mlのPB S中の約32■の)(BsAg)をロード(装填)する。これはカラムベッド容 積の約5%(容積で)を意味する。流速は最良の分離となるように1時間あたり 約10cに調節し、これは水柱で約25〜30口の低い操作圧をもたらす。
カラムからのHB s A 2粒子の溶出はPBSを1べ・・Iド容積(1リツ トル)まで使用することにより行なわれる。溶出後、同じカラムを再使用する前 に、カラムを2〜3ベツド容積(2〜3リツトル)のPBSで洗浄する。
Σ(BsAg粒子のサイズが大きいため、粒子はガラムベッド樹脂には入らず、 従ってカラムから迅速に溶出される。HBsAg粒子のピークは数両分で回収さ れ、これはボイド容積のすぐあとの両分である。溶出画分は通常1つの両分が1 0m1である。
HB s A 2粒子は14〜+5画分(140−150ml )にわたって存 在する。
セファクリルS −400カラムからのHBsAg粒子の回収率は極めて高く、 精製の度合もかなりの程度である。50m1のPBS中のロードされた約32■ のHBsAgから 140 mlの溶出液中に30■のHBsAg粒子が回収さ れ、回収率は92%であった。
HBsAg粒子の精製度はカラム1回の操作で4〜5倍であった。全タンパク中 のHBsAg−特異的成分は溶出したHBsAgピークの両分に対して60〜7 0%である(プレカラム濃縮物における全体の15%のみという比率から増加) 。HBsAg粒子をさらに純度95%以上に精製するために、工程5に記載のよ うに同じセファクリルS−400カラムを通しての第二のゲル濾過を行なう。
工程5:第一のゲルが過カラムの溶出ピークからのHBsAg粒子の第二のゲル が過精製 第−のゲル濾過操作(工程4)に使用したと同一のセファクリルS −400カ ラムを第二のゲル濾過操作に使用する。第一のゲルが過操作ののち、カラムを3 〜5ベツド容積(3〜5L)のPBSで洗浄して全ての結合している分子を除去 する。典型的な濃縮し清澄化した培養物の各バッチは、第一のカラムによる3〜 4回の操作を要し、各操作は1/3の量の濃縮物について行なわれる。第二のゲ ルが過操作においては、2つの第一ゲル1濾過操作のピーク画分を合せた(各々  140〜150m1)。従って、典型的には、合せた溶出HBsAg粒子ピー ク 280〜300m1をまず濃縮し、次いで第二のゲル1濾過操作としてセフ ァクリルS−400カラムにロードする。(3番目の第一ゲル屏過で溶出したH BsAgピークは次のバッチのものと合せて第二のゲルト1濾過操作に供される 。そこで、HBsAg粒子を含有する濃縮培養物の2つのバッチ毎に、第一・の ゲルが過操作が6回、第二のゲルを濾過操作が3回必要となる。) 第二のゲル1濾過カラムにロードする前に合せた溶出ピークを濃縮するために、 分画分子量300.000の膜を備えたミニタンタンゼンンヤルフロー限外が過 システム(工程3で述べたよう(こ)を使用した。これにより、量は 280〜 300m1から約60m1(こ減少した(約5倍の濃縮)。この60 mlは約 57〜60t+gのHB s A 2粒子を含有し、第二のゲル清適操作として セファクリルしS−400カラム上にロードされる。
第二のゲル7濾過操作から(PBSで)溶出したH B s A 2粒子のピー クは 140m1のPBS中に約485■のHBsAg泣子を含有する。これは 、HB s A 2粒子として85%の回収率を意味する。さらに、この第二の ゲルが過のピークは95%以上(約98〜99%)の純度のHB s A g− 特異的タンパク質を含んでいる。
このように、全体として、濃縮した清澄化粗培養物(培地)からHBsAg粒子 を精製するために2つの連続したゲル濾過カラムを使用して、出願人は高収率( 78%)及び極めて高純度(95%以上)を達成した。
精製プロセス全体を通して、各々の段階での回収率、収率及びHBsAg粒子の 純度は実施例7.8及び9に記載の分析方法を用いて決定した。
精製スキームを図4に概括して示し、HBsAg粒子の典型的なバッチの製造及 び精製を実施例6に示す。
本明細書中に記載の精製プロセスにおいて、工程1〜5はワクチンに使用される HBsAg粒子の工業的な製造のためにスケールアップすることが可能である。
これは、(1)多数のローラーボトル又はミグ0キヤリヤーアダプター付の発酵 槽中での培養、 (2)ベリコン(登録商標)及びミニタン(登録商標)又は工業的スケールの量 に適したこれらの相当システム(ミリポア社)を用いる限外か過、並びに (3)大きなベッド容積のセファクリルS −400カラム又は直列に接続した 多数の上述カラム(工程4.5)を用(するゲノしン濾過精製、 により達成される。
最後に、本願の製造及び精製プロセスの新規な特徴の−べつかを以下に概括する 。
培養基の予備分画は、やっかいな高分子量タンl々り質混入物を除去し、極めて 簡便な方法でHBsAg粒子を精製することを可能とする。精製に先立つ濃縮工 程は大変効果的であり、力Aなりの予備精製を達成する。精製工程は再使用可能 なシステム中で迅速に行なわれる。
清澄化、濃縮及び精製工程(工程2〜5)を含む全工程要素は物理的に(管で) 互いに連結することができ、クローズドシステムを形成する。全ての要素は滅菌 しうるので、本願の精製プロセスはクローズドシステム内で全体を通して滅菌条 件下で行なわれる。
従って、組換えDNAにより製造される大量の高度(こ精製されたH B s  A 2粒子を極めて効率的かつ低コストで製造することができる。
実施例 6 以下のHBsAg粒子の製造及び精製についての方法は、実施例5により詳細に 記載されている。
HBsAgの製造のために20個のローラーボトルを使用した。
用いた培地は、分画分子量300.000の膜を備えたペリコン限外が過により 予備分画したFe2−補充培養基の濾液を含んで0た。
表1は第一バッチから得られた結果を示す。
表 1 = 第一バッチの精製111 章 粗培地中のHB’ s A gの濃度は40■/2であった。
粗培地とは、毎日集められ、25!までプールした細胞培養基を意味し、そこま で蓄積された時点で精製が行なオ)れる。
この培地は022ミクロンの膜でのベリコン限列ン濾過により清澄化され、これ が清澄化粗培地である。
ネ傘清澄化粗培地をIOLのP B S (IOX IL)に対して分画分子量 300.000の膜を備えたペリコン上で濃縮及び透析した。
フィルター上に保持された物、660 mlをさらにミニタン(分画分子量30 0.000の膜)で濃縮し、 148m1の最終濃縮物を得た。HBsAg粒子 の特異的な精製が濃縮工程により達成されることに留意されたい。
零本本100■の第二バッチを同じように濃縮して同様の結果を得た。
濃縮物をさらにセファクリルS−400カラム(2,5x 190 m)上でゲ ル屏過して精製した。カラムに325■HBsAg(濃縮物の 1,73量)を ロードした。300■のHB s A gが l 4 (l mlの溶出液中に 回収された(回収率929fi)。2−っのカラムの溶出液を合せ、ミニタン( 分画分子量300.000の膜)により58m1まで濃縮し、さらに同じセファ クリルS−400カラム上で第二の同一のゲルメ濾過操作にかけた。第二のカラ ムにロードした。57■のHBsAgから485■が回収された(85%)。H BsAg粒子は第一カラム上で3〜4倍に(全タンパク質の15%から約60% へ)精製され、第二カラム上でさらに 15倍に(全タンパク質の60%から約 95%以上へ)精製される。
精製したHBsAg粒子は5IIS−PAGE (15%)により分析した。
HBsAg−一特異的タンパク質のバンドは、実施例7に記載したようにウサギ 抗体を用いて、銀染色及びウェスタンプロットにより可視化した。
A、 精製方法(実施例5及び6参照)の各ステップの後のHB s A 2粒 子の純度を5DS−PAGE (S D Sポリアクリルアミドゲル電気泳動) (15%ゲル)及び該ゲルの銀染色法により評価した。ゲルにより第2のゲルが 過ステップ(実施例5及び6)後のHBsAg粒子は約98〜99%の純度であ ることが示された。
透明化した粗培養培地、透明化した粗培地の濃縮物、第1の5eph8cBI  S−100■ゲル屏過からの溶出液濃縮物、第2のSs由cBI  S−400 ’ゲルが過からの溶出液濃縮物、及びスクロースでバンド化した培地濃縮物のピ ークフラクション(実施例11参@)の試料を5DS−PAGE及び銀染色法に より比較した。標準的方法により測定した同じ量のタンパク質を各試料について ゲルにかけた。粗培地中では、主要なバンドは不純物タンパク質(アルブミン) に対応し、HBsAg−特異タンパクのバンドは弱いバンドでしかなかった。濃 縮した粗培地においては、HB s A g−特異タンパクのバンドは強化され (全体で15%)、不純物のバンドは有意に弱まる。第1の 5ephacBI  S−400■カラムの後では、HB s A g−特異バンドはタンパク質バ ンドの約6096を示し、この段階においては不純物のバンドは小さいバンドで ある。第2の 5ephxcBI S−400■カラムの後では、全てのHBs Ag−特異バンド、24に、 27に、 33に、 36に、 39K及び42 Kがはっきりと観察される1、これらは全タンパク質バンドの95%以上を示す 。主要なHB s A g−特異バンドは24に、 27に、33K及び36に であり、39K及び42には小さなものであるが有意なバンドである。スフロー ・スでバンド化した試料は第1のS+phxcBI S−400■カラム溶出物 と非常によく似たプロフィールを示し、スクロースによるバンド化では、60% のHBsAg粒−r純度しか得られないことがわかる。
B、 精製方法(実施例5及び6)の各ス子・・戸プの後、精製HB s A  2粒子を、血景由来のHB s A g 粉子に対して生成されたウサギ抗体を 使用したウェスタンプロットによりさらに分析した。プロットはHBsAg粒子 に特異的な下記の分子量、24に、 27に、 33に、 36に、 39に、  42にの6つの主要なタンパク質バンドの存在を示した。
HBsAg粒子−特異性抗体を使用したウェスタンプロット法により、HBsA g粒子バンドの特異的同定が可能である。
各試料につき同じタンパク質量を使用した。使用した抗体は抗アルブミン特異性 をも有していた。これは精製プロセス全体を通じて主要なタンパク質不純物であ るアルブミンの特異的減少を測定するのに有用である。
粗培地試料はアルブミンバンドのみをはっきりと示し、、HBsAg粒子−特異 バンドはこの方法を用いて検出できるレベルを下回っていた。タンパク質バンド の抗体−特異的検出については、バンド当りのタンパク質の量及び測定条件下で の抗原性が検出レベルを決定する。出願人は、粗培地は非常に低い量のHB s  A 2粒子−特異バンドを含み(八において検出レベルが約50ng/バンド である銀染色法により観察されたように)、これ等のバンドは我々の測定条件に おいては高い抗原性を有しないと結論する。培地濃隋物試料は低いアルブミンレ ベルを示し、24K及び33にのT(B s A g−特異バンドが主要なバン ドであり、27K及び36にの弱いバンドを宵していた。第1のS+pha+B IS−400■カラム溶出物においては、アルブミンは弱いバンドでしかなく、 主要な24K及び33にのHBsAg−特異バンドと、27に、 26に、 3 9K及び42にの弱いHBsAg−特異バンドを有している。スクロースにより バンド化した試料は第1の5eph1cBI S−400■カラム溶出物に非常 によく似たプロフィルを有している。第2の5epha+BI S−400■カ ラム溶出物は観察できるアルブミンのバンドを殆ど示さず、24K 、 27K  、 33にの主要なHBsAg−特異バンドと36に、 39に、 42にの 弱いが有意なHBsAg−特異バンドを示す。従ってこの試料においては、バン ドは殆ど全てがHBsAg粒子−特異的なものであり、その高い純度を示してい る。即ちこれは、上記へにおいてゲルの銀染色法を用いて観察された結果を裏付 けるものである。
ウェスタンプロットのバンド弾質(特に第1及び第2のS+山cBI S−40 0■カラム溶出物に対応する試料について)をさらに評価したところによれば、 生成され、、N7出願人の方法により精製されたH B s A g−粒子の化 学量論が示されている。即ち、24に、 27K及び33にの主要なバンドと、 36に、 39K及び42にの弱いバンドである。
コレ等ノ知見ハ、Lc+1++n tl Il、、  I、Vi+o1.52:  396−402(1984)のデータと完全に一致する。この文献には、血液 血漿由来HBV粒子とHBsAgのみを含む大きなフィラメント中の下記のタン パク質が記載されている(彼等が記載したより小さい2(lnm HBs^g粒 子は39K及び42Kを含んでいない)。
24に一非グリコシル化(S) 27に一グリコジル化(S) 33に一単一グリコンル化(Pr+−32)36に一二重グリコシル化(Pie −32)39に一非グリコシル化(PI+−3l)42に一グリコジル化(Pi e−3l)出願人の行った銀染色ゲルとウサギ抗体を使用したウェスタンプロッ トの比較においては、HBsAg粒子のPie−S233にタンパク質のより高 い免疫原性が観察された。銀染色ゲル上においては、33にのバンドは24K及 び27にの主要なバンドと比較して弱いものであった。ウェスタン免疫プロット においては33にのバンドは24K及び27にの主要なバンドと同様に主要なバ ンドであった。これは、「発明の背景」において言及した、例えばMilich  cl 11.、 1.lnmnnol、ユ旦 315−322 (1986)  にお1するPie−S2領域抗原決定基に関連するより高い免疫原性の知見と 一致する。
C1さらにPre−3lflli域に対する特異的モノクローナル抗体を使用し 、ウェスタンプロット法によりP++−Slタンパク質(39K。
42K)の存在が示された。プロットは、42にのグリコジル化形態と比較して 少なくとも2倍の多い量の39に非グリコジル化Pre−5lを示す(これによ りモノクローナル抗体がグリコジル化タンパク質と非グリコジル化タンパク質と に等しく反応すると考えられる)。
D、 さらにFCS及びCHO細胞に由来する不純物の存在についで精製HB  s A gを評価した。FCS及びCHO細胞細胞タンパクモれぞれに対する2 種のウサギ抗体によるウェスタンプロット法を使用することにより、陽性対照と 比較した場合、精製HBsAg中の不純物レベルはいずれの場合も検出レベルよ り低いことを示すことができた。ここで検出レベルとはバンド当りのタンパク質 の量及び測定条件下におけるその抗原性の両方をいう。
実施例 8 HBsAg粒子免疫原性決定のため、T(B s A g検出用固相ラジオイム ノアッセイキット(T+aveiol■)を使用した。出願人が測定した)IB sAg粒子は、濃縮された第2のゲルが過溶出物のものであった(実施例5、ス テップ5または第4図、ステップ5)。キットは既知の標準試薬(Abbolt ■)についてカリプレートした。出願人の組換えDNA生産HBsAg(CHO )のカリブレーション曲線をAbboll■のカリブレーション曲線と比較した 。^bboll■の標準試薬と比較して、本出願人の■1BsAg(CHO)は T+…nol■キットからのチンパンジー抗体に対するより高い親和性を有して いるようである(第6A図)。
下記の実施例9に記載した方法により、高度に精製されたHBsAg粒子(実施 例5のステップ5から得た濃縮HBsAg粒子)を明ばんアジュバント調製物と 結合させてHB s A gワクチンを製造した。
本出願人のF(BsAgワク千ンを血漿由来(HBsAg)ワ■ クチンーHeplivgt B  と酵母組換えワクチン−R++oibivi x HB。
の両方のカリブレーンラノ曲線と比較した。結果はやはり、市販のワクチン() leptsvmx  、 Rrcombivxx■)と比較して、出願■ 人のワクチン(CHO)が丁目venal■キットからのチンパンジー抗体に対 する最も高い親和性を有していることを示している。
組換え酵母ワクチン し、。mbifxx )IB■は、おそら<  T+iv □、。IR1^■キットの抗体に対する非常に低い親和性のために、アッセイ中 に反応しないようである。
C1(O−1(B200細胞により精製されたB型肝炎表面抗原(I(B s  A g)  (実施例3及び4)を高度に(約98%)精製した(実施例5及び 6)。t(BsAgfi度はHB s A g検出用固相ラジオイl、ノアッセ イキノト(丁++v+nol’)を使用しタンパク質測定(実施例7及び8)に より決定した。I−I B s A gを明ばんアジュバントと結合させ、組換 えHBsAgワクチンを構成した。明ばん調製物は、1.5mlの明ばん(硫酸 カリウムアルミニウム・18H20)を過剰の1Mリン酸ナトリウム(Na2H PO4)(約1m1)で滴定することにより得た。得られた懸濁液をH2Oで1 0倍に希釈し、遠心分離した。明ばん沈殿物を10m1のPBS中に再懸濁して Al2(OH3)の約2.5■/mlの溶液を得た。この溶液の1 mlに、5 0t19(マイクログラム)の出願人の組換えCHOHB+Agを加え、PBS で容量を5 mlに調整した。
出願人の組換えワクチン(CHO)を血漿由来ワクチン−Heplxv+x■( Me+ck、Sb+rp xnd DobIIe )及び酵母組換えワクチン− P、ecombivmx H[l■(Me+ek、5hxH*n+l Doll it )下記の量、G、Qlp9.0.03I19.009醇、027埒、0. 81埒、24Nをそれぞれ含む1mlのワクチン試料をBtlb/cマウスに腹 腔内注射した(各群につきマウス10匹)。注射の30日後にマウス■ を放血させ、Ao+xb El^ キット(Abbotl■)により抗−HBs Ag抗体の存在について血清を試験し、オランダ中央血液銀行から受は取った対 照血清(W HO)に対してカリブレーションした。
結果は第7図にまとめた。市場で入手可能な前記2種の市販ワクチンと比較して 、本出願人の組換え(CHO)ワクチンは少くとも10倍高い強度を有している と推論できる。
実施例11に詳細に記載した特に好ましい方法により製造した本出願人の絹換え (CHO)ワクチンの調製物を使用してより大きなスケールで上記の実験を繰返 した。上記に記載したのと同様の結果が得られた。
前記マウス血清変換試験において3種の抗体が誘発された、(a )  1le p+avxx Bo (血漿)に対する抗体(b )  Recombivar   HB■(酵母)に対する抗体(C)  本出願人のワクチン(CHO)に対 する抗体3樗の抗体についてその性質と特異性に関し、同じ力価で分析した。本 出願人の高度に精製したHBsAg(CHO)粒子(実施例5、ステップ5)を SDSポリアクリルアミドゲル上の電気泳動によりフラクション化し、ニトロセ ルロースフィルターに移した。ウェスタンプロット法を使用し、フィルターを前 記3種の抗体に露した。
Lplsvtt B■(血漿)及びReco@hiwtt I(B■(酵母)に 対するマウス抗体は、HBsAg粒子中に存在するSタンパク質(24K )の みを認識したが、本出願人のワクチン(CHO)に対するマウス抗体はS及びP re−32(24K 、 33K )の両方のタンパク質を認識した。
これ等の知見はやはり、前記ワクチンは市販のワクチンと比較して抗体のより高 い力価を誘発したことを示している。さらに本出願人のワクチンに対して誘発さ れた抗体の性質及び特異性はこ異っており、S (24K)タンパク質に加えて 、ウィルスの感染性に重要だと考えられるPre−32(33K)タンパク質を も認同種 [eongenic) BlO+系マウス(Hx+lxn 0lac  1.ld、、BiceKlsr。
U、により入手した。)を使用して実験を行った。これ等はSタンパク質に対す る非応答槽であることが知られており、即ちこれ等はPrt −Sタンパク質を 含まないHBsAgワクチンには応答しない(Milieh rt al、、S ci!nce  22g:1195−1198(1985))。
これ等のマウスを1グループ当り26マウスの2つのグループに分けた。1つの グループのマウスには、Pre−8lまたはPre−32抗原決定基を含まない 酵母由来のR+eombivtt HB’ワクチン(「発明の背景」に記載した 。)の1埒を腹腔内注射し、他のグループのマウスには実施例11に記載したよ うに製造した本出願人のHBsAgワクチンの1埒を腹腔内注射した(これ等は マウスに対する通常の投与量の約50倍である。)。最初の免疫化から30日後 、各グループの半数のマウスを放血させ、以下に記載するようにして血清中の抗 体力価を測定した。残りのマウスは再度免疫化しく追加免疫)、第2の免疫化か ら2週間後に放血させ、以下に記載するようにして血清中の抗体力価を測定した 。
市販の抗HBsAg抗体試験用の人出b RIA■(人bboll■)を使用し て血清を分析した。この試験は抗−8抗体を検出し、定量するものである。第1 0図に示したように、結果は第1の免疫化後には両方のグループのマウスにおい て抗体力価はわずかじか発生しないことを示している。しかし、第2の免疫化後 におい工は、本出願人のワクチアはRecombiwtt■が誘発するものより も約10倍高い抗体力価を誘発した。これは統計上有意な差異である( p ( 0,001)。これ等の結果は、本出願人のワクチンが既存のワクチンに存在す る非応答性の問題を克服するに違いないことを示している。
D、血清変換試験において誘発された抗体の性質の追加の試験さらに実験を行い 、酵母由来R++ombiy*x RB■と本出願人のHBsAgワクチンによ る第2の免疫化後に集めた上記非応答種マウスの血清を、抗−Pre −3l抗 体の存在について固相ELISAにより試験した。この試験においては、HBs AgのPie−51領域に対応する合成21量体ペプチドを、ポリスチレン96 −ウェルマイクロタイタープレート(Nnnc、Coマ易1ink plxle s、カタログ# 4711042)上に05埒/ウエルで被覆した。次に陰性対 照としての正常マウスの血清を含む種々の血清の1.5の希釈物でウェルに二重 の層を形成した。そして第2抗体としてのビオチニル化抗−マウスアフィニティ ー精製1gG及びエクストラビジンペルオキシダーゼ(Bio−Mtko+染色 キット、カタログ#7801−1)と共に連続的にインキュベートした。結果( 下記表■に示した。)は本出願人のHBsAgワクチンにより免疫化された非応 答種マウスの血清中には抗−?e −3l抗体が存在しているが、酵母由来のR 1combivgx■ワクチンでワクチン化したマウスの血清中にはそのような 抗体は存在していないことを示している。
表   ■ 非応答種マウスにおける抗−?e −5l抗体についての固相ELISAの結果 血清源    実験1   実験2 本出願人のワクチンの後 0.7G7 ; 0.811  0.608 ; G 、 575Reeombiyxx■の後    0.422 、0.399    [1,363; 0.352正常マウス血清  0.397 : 0.399  0.389 : 0.38にれ等の結果は、本出願人のワクチンは抗−Pie  −St抗体の生成を誘発するが、前記酵母由来のワクチンはそのような抗体の 生成を誘発しないことを示している。これ等の知見の新規性及び有意性について は実施例12の最後で論する。
実施例 10 哺乳動物細胞培養物によって分泌されたHBsAg粒子の代替11,1ゆ、1. 1い、工、工1.197.1ヤ、ヤ、1い12.1−一浦開H−−−−鹸響I鳴 訃榊−慢−−曙一一1励■酬曙−一精製法 第4図に示されるように、rHBsAg粒子の精製スキーム」は5つの重要な工 程からなる。各工程では、実施例5に詳述された方法以外の代替法が使用され得 る。
さらに、代替法を様々に組み合わせて精製HBsAg粒子を得ることも可能であ る。
これらの代替法と(実施例5及び第4図に記載の)本出願人の好適な精製法との 比較を、この実施例の末尾の第■表に要約以下に、精製スキームの各輯の可能な 代替法を詳述する。
A、工程1に対する代替法(培養培地の前分画)(実施例3及び4に記載の)H BsAg粒子を産生ずるCHO細胞を、以下の培地内で択一的に成長させ得る。
1)2〜10%の牛胎児血清(Fe2)、好ましくは2%FC8を有する実施例 3(1)に記載の成長培地、但し、成長培地の前分画を行わない(成長培地の前 分画は実施例5に記載されている)。
しかしながら、この代替法は更なる精製の問題を生起した。
培養培地を前分画しなかったときには、その後の精製工程において混在するタン パク質のレベルは非常に高く、最終収量を減少させ、また最終生成物の純度を低 下させた。PEG分画、アフィニティクロ?トゲラフイー(A目igtl Bl ue■、  Bloe−Sepb*+ose■、 PheBl−3ephxro se■)、イオン交換クロマトグラフィー(Hepsrin−3ephx+■■ 、 DEAE−3epb+cel■)及びゲルが過(Sephxcul  S− 400o)の使用を含む、以下の段階に記載の代替精製工程は全て、培養培地を 前分画しない第一工程と組み合わせて用いられた。ゲルろ過(Seph*eBI   S−4000)代替工程のみが、前両分された培養培地により産生されたH BsAg粒子上で、即ち好適方法人(実施例5)で実施された。
2)2〜10%、好ましくは2%FC3を有する、実施例3及実施例5に記載の 成長培地、但し、該成長培地は、分画分子量3110、000の分画膜に代えて 10.00f1MW又は10G、 OOOMWの分画膜を■ 用いて、I’ell+con  限外屏過により前分画された(実施例5)。
しかしながら、この代替法は細胞培養物成長の問題を生起した。
培養培地の?1licon■限外滑過前分画に、!0. OOOMW又は100 、 flooMWの分画膜を使用したときには、細胞成長を有意に阻害[7、H B s A g収量の低下を引き起こした。
従って、工程1に対する本出願人の好適方法は、第4図及び実施例5に記載の方 法である。
その培地中に分泌されるH B s A g粒子を産生ずるCHO細胞の培養培 地を、可能な代替工程を用いて清澄化することができる。
1 )   S6Iマ11■遠心分離機(RC−3B型、スイング式パケットロ タ−付き)を用いる、IFパケット中の採集培地の遠心分離を、4.000+p mで15〜20分間行った。次に、(細胞及び細胞砕片の一部を清澄化した)上 清を、第4図に示す精製法の工程3〜5に従って処理する。
しかしながら、これらの代替法の使用は次の問題を生起させた。
採集培地の遠心分離は、その培地から全ての細胞を除去し、また上清中に残留す る細胞膜や脂質複合体の如き他の主要な夾雑物を除去したにすぎなかった。これ はこの後のゲル濾過精製工程(工程4,5)を妨げ、HBsAg粒子の総収量を 減少させかつHBsAg粒子の純度を低下させた。さらに、遠心分離工程は時間 のかかる方法であり、大容量の場合効率的に使用することが不可能である(遠心 分離工程たり約12p/時でのみ処理可能である)。
2) 滅菌用に通常使用される022μフイルター系(Mi11ipore■) を用いるろ過(これは、0.22μ膜を用いるPe1licon■系を持つクロ スフロー限外が過−実施例5とは異なる)。
しかしながら、この代替法を用いると次の問題が生した。
(022μ分画膜を持つクロスフロー限外濾過Pe1licon■系に対抗する ものとしての)022μ膜滅菌系を用いるろ過は、培地を効果的に清澄化し、全 ての細胞、細胞膜及び脂質複合体を除去したが、次のような欠点があった。即ち 、0.22μ滅菌型膜が急速に目詰まりを起こし、頻繁に交換する必要があるた め、大容量を、二の系で処理することは不可能である。これは生成物の収量損失 を招き、また時間がかかる。
従って、本出願人の好適な系は第4図及び実施例5の工程2に記載の系であり、 本出願人は、この系で、0.22μ分画膜を持つクロスフローPCllicon ■限外濾過系を使用する。これは工業的規模の系であり、大容量の培地を処理す ることが可能であり、培地の処理は迅速である(数百f!/時)。この系は目詰 まりを起しにくく、HB s A g粒子を100%回収する。
C,I稈3に対する代替法(清澄化培養培地の濃縮工程)]、 )  HB s  A g粒子を含む高分子量タンパク質複合体を沈澱させるための、10%P  E G (P E G6000、S I GMA)を用いるポリエチレングリコ ール(PEG)分画。濃厚形態(25%〜30%)でPBSに溶解したPEGを 、PEGの終濃度が1096W/Vとなるように清澄化培養培地(工程2)に加 える。PEG沈澱物を、遠心分離(アングル式ローターを装着した So+va ll■RC−38遠心分離機内、50d遠心チコーブ中、GOOO〜?000+ pmで20分間)によって、又は(第4図の工程3及び実施例5に記載のように ) 300.OOGMWの分画膜を持ッPe1licon■りaスフa−限外ン 濾過系を用いるが過によって採集することができる。この溶液を良く混合し、4 ℃に少なくとも30分間放置する。このPEG分画工程は培地中に生じたHBs Ag粒子に関してのみ行い、但し、該粒子は工程1で前分画されなかったことに 注目すべきである。
この代替濃縮法を用いて、以下のような結果が得られた。
小容量(1!まで)の清澄化培養培地を使用した場合のみ、清澄化培養培地のI O%PEG分画が有効であった。さらに、重要な点として、PEG分画のみが■ i B s A g粒子を75%回収した。lO%PEG分画により、(全HB  s A g粒子を25%含む)総タンパク質の約80%が損失し、この10% PEG分画後のHBsAg粒子の純度は05〜1%にすぎない。最終的に、PE G分画後、HB s A g含有沈殿物をPF35に再懸濁し、PEGを除くた めに透析しなければならない。次に、この工程の後に別の濃縮工程が続き、さら にその後に最終の精製工程(工程4゜5)が続く必要がある。従って、PEG分 画は、時間がかかり、HBsAg粒子の重大な損失を生じさせ、その後に濃縮工 程を必要とする且つこの工程を組み込んだいわゆる前濃縮工程であり、PEG分 画は不経済な工程であると考えられる。PEG濃縮は、以下の工程のいくつかと 代替法とを組合せて(例えば、イオン交換クロマトグラフィー、アブイニテイク ロマトグラフィー及びゲル濾過と共に)実施されたことに注目すべきである。
2)  10.OOOMW、 loO,OOOMW又は3G0. OOOMWの いずれかの分画■ 膜を用いるクロスフロー限外7濾過(Mi l l 1pott製のMin+l in系、 Pe11i+on■系)。Min山n■又はPe1licon■系を 用いるこれらの方法は、限外が過工程の間の保持物質(即ち、膜を通過しない物 質)の透析を許容する。この系の典型的な適用を次に示す。
a) lO,GOOMW分画膜をもツMiniltn■系。
6.41の清澄化培養培地(工程2)が限外所通され、そして22のリン酸緩衝 塩水(P B S) (4X500 mI P B S)で透析された。これに より、260m1の最終濃縮物(約25倍濃縮)が得られた。
b ) 10G、 +10[IMW分画膜をもつPe1licon■系。
34Ilの清澄化培養培地(工程2)が限外か過され、そして8pのPBS ( 8XIRPBS)で透析された。これ番こより、660m1の最終濃縮物(約5 0倍濃縮)力(を尋られた。
C) 30G、 OOOMW分画膜をもツ?1licon■系。
342の清澄化培養培地(工程2)力(限外濾過され、そして10gのp B  S (10x 1fl PBS )で透析された。これ(こより、500m1の 最終濃縮物(約70倍濃縮)が得られた。
代替濃縮法を用いて、以下のような結果が(尋られた。
a )  10. OOOMW分画膜を用(\るMinilsn■での限外濾過 及び透析は遅かった。従って、この系を、HBsAg粒子の工業的規模の生産に 適用することはできな0゜HBsAg粒子の回収率は非常に高い(96%以上) が、総タン、(り質の回収率もまた非常に高かった(9596以上)。従って、 この系ζよ、生成物を損失させずに出発物質を濃縮するうえで極めて有効である が、出発物質からHBsAg粒子を精製すること(ま不可能であり、HBsAg 粒子対総タン/ぐり質の地番よ変わらず同じである(HBsAg粒子の純度は僅 か番こ約0.4%である)。
清澄化培地の容量を増加したときには、膜上に保持されたタンパク質の量は、流 速が実質的に低下するまで増加した。
b )100. OOOMW分画膜を用いるPe1liCo+■系での限外濾過 及び透析は、100. OOOMW分画膜をもつMin目■■系を用いる上記( a)よりも効果的である。より大容量を処理することができたし、またその流速 はより大きい。膜上に保持されたタンパク質はほとんどな(、従って、大量のタ ンパク質を含む大容量の培地を処理する場合でも流速は厳しく制限されることは ない。
しかしながら、培養培地の濃縮は極めて有効であるけれども、この系は、HBs Ag粒子を特異的に精製することができない。即ち、HBsAg粒子の回収率は 、 100%であるが、総タンパク質の回収率は95%以上であった。従って、 HBsAg粒子対総タンパク質の比は出発物質中での比と同じままである( H B s A g粒子の純度は僅かに約04%である)。
c )  300. OOOMW分画膜を用いるPe1licon■系での限外 濾過及び透析は好適な方法であり、この方法は上記2つの方法(a。
b)よりも有効である。ここで、この系はHBsAg粒子の濃縮および特異的精 製を達成した。即ち、98%のHBsAg粒子が回収され、一方、最初の総タン パク質はその10%が回収されたにすぎなかった。これはファクター9までHB  s Ag対総タンパク質の比を増大させた(HBsAg粒子の純度は3〜4% である)。
d) この濃縮工程でさらにHBsAgの精製を達成するために、本出願人は、 別の必要に応じての代替工程を追加した。
この工程は、300.000ilW分画膜をもつ上記Pe1licon’系を用 いる限外濾過及び透析の後に行われる。この付加的工程はlO%PEGを用いる PEG分画である(この方法はこの章の第1部に記載したような方法であるが、 ここでのPEGは限外屏過後に使用され、限外が過の代りに使用されるものでな いために、異なる)。
しかしながら、この方法は結果的に、総タンパク質を(10%から)25%の所 望のレベルへ減少させることを達成したが、HBsAg粒子の回収を(98%か ら70%回収へと)28%減少させた(HBsAg粒子の純度は約7〜10%で ある)。
限外濾過後のこの代替PEG分画工程は、限外が過後の総タンパク質含量が(9 8%以上と)非常に高いために、上記a及びbに記載の代替系では、試みられな かった。
要約すれば、濃縮工程はこの精製法において重要な工程である。ゲル1濾過を用 いる最終精製(実施例5.第4図)を実施し得る前に、清澄化培養培地を濃縮す ることが不可欠である。上記代替濃縮法の全てを、細胞培養時に前分画されなか った清澄化培養培地に適用したことに注目すべきである。
記述の系(工程1.第4図、実施例5)を用いる前記培養培地の前分画を、濃縮 工程(工程3)及び最終精製工程(工程4.5)で生じた問題点を克服するため に、比類ない工程として開発した。前記前分画は、分子量が約300.000の (細胞培養前の)培養培地夾雑物を除去する。
最初に前分画された清澄用培地に対して濃縮を行った場合には、300. OO OMW分画膜をもつPe1lieon■系を用いる本出願人の好適濃縮方法(実 施例5.第4図)は次の結果を与えた。
即ち、2iの培地から、 148m1の濃縮物が得られた(限外済過濃縮の間に 102のPBSで透析した)。これは 170倍の濃縮であり、またH B s  A gの回収率は約9696であり、一方、総タンパク質回収率は所望レベル の僅か25%である(この段階でのHB s A g粒子の純度は約1596− 策Ilも参照せよ)。それ故、これは上記の全ての代替工程(1,2a、2b、 2c、2d)よりもかなり優れている。本出願人の好適方法は、従って、HBs Ag粒子を過大に損失させずに、1工程でHB s A gを高レベルに濃縮及 び精製を共に達成する1) 疎水性カラムを使用するアフィニティクロマトグラ フイー3種類のアフィニテイカラム、即ち、Blne−3+山rO纂e■(Ph a+mxcit) 、入山get B…■(Bio+xd)及びPben71− 3ephg+ose。
(PhxtIlxc目)を使用した(これらのカラムの使用は、Phx+Ic1 a及びBio+idによる使用説明書に従−った)。
Alligel BIIlt■及びBlue−3epha+o+e■カラムを、 以下の精製方法において(本出願人の好適方法に種々の代替工程を組合せて)使 用した。
HBsAg粒子を培養物から誘導し、培地を前分画せずに、これをlO%PEG を用いて濃縮した(上記の章C1,濃縮工程の代替法を参照せよ)。PEG沈殿 物を最少容量のPBSに溶解しくPB31ml当り 250ugタンパク質)、 ^目igel Blue■カラム又、より1゜e−Se山+o+e■ヵ5ユ。い ずれか、ユ装置した。本出願人は35m1の充填カラムを使用し、カラム当たり PBS中のHBsAg溶液5m1(カラム当たり125■のHB s A g粒 子)を載せた。このカラムを2容(70ml) P B Sで洗い、チオシアン 化ナトリウム(NaSCN)で溶出し、次いでPBS中の4096PEG溶液で 溶出した。溶出は、最初に1容(35ml)のO,1MNa5CN lll液液 洗浄し、次いで0.25M Na5CN (35m1)で第二の洗浄をすること により実施された。これは、カラムからHBsA4を除かずにアルブミンのよう なタンパク質を除去する際に有効であった。HBsAg粒子は、IM NaCl を含宵するPBS中の40”6PEG溶液でカラムから溶出された。この方法に よって、10〜20%のI(B s A g粒子が回収されたにすぎず、^[I igel BIIleoカラムとBlue−3eph■+e■カラムの間で見掛 は上の差はなかった。HBsAgの純度は、アルブミンと共溶出したため、低か った(5%〜7%)。次の精製方法においては、Phen71−3ephara Ie■カラム(ベント容積27m1のミニカラム)を使用した。LT B s  A g粒子を細胞培養物から誘導し、培地を前分画■ せずに、濃縮し、そしてPe1l+con  3G0.0(IOMW分画膜上P BS中の100fiPEGを用いて濃縮し、PEG沈殿物を最少容量のPBSに 溶解した(最終容量1.Lnl、HBsAg粒子約05■)。
次に、この溶液を、19n+I(7容)のPBSで洗浄したカラム上に載せた。
溶出はH,5m1(5容)の水で行われ、HBsAgの僅かに22%が溶出され たにすぎなかった。その純度は、HBsAg画分と一緒にアルブミンが共溶出し たため、低かった(7%)。
従って、これらの方法は本出願人の好適方法(実施例5.第4図)よりも劣る。
2)イオン交換クロマトグラフィー 2種類のイオン交換カラム、即ち、ベッド容積3mlのHCparin−8ep ha+ote■カラム(Pha+m、cig)及びベッド容積2.5mlのDE ^E−3ephx+o++■カラム(Phx+mgcii)を使用した(カラム は製造元であるPha+1c口の使用説明書に従って用いられた)。
両力ラムに載せるHBsAg粒子サンプルを次のようにして調製した。
培地が前分画されない培養物から、HBsAg粒子を誘導した。採集した培養培 地を、Pe1licon■300. OOOMW分画膜上で濃縮及び透析し、さ らにPBS中の10%PEGで濃縮した。このPEG濃縮物(HB’sAgサン プル)を希釈P B S (0,3x PBS)に溶解し、次のようにして前記 カラム上に載せた。
11epr+1n−5+phx+o+e■カラムとに6mlのHBsAgサンプ ル(約1.5■)を載せ、またDEAE−5すhxctl■カラム上にI l  mlの該サンプル(約2.75■)を載せた。カラムからのHBsAg粒子の溶 出は以下のようにして行った。
H!pt+1n−3!pht+o++Oカラムヲ4容(12ml) +7) 0 .3XPBS テ洗い、Q、 3x PBSと 2XPBSとの間のPBS濃度 勾配溶液で溶出した(30+*1=IO容)。このカラムから、僅かに10%〜 20%のHBsAgが回収され、それは低純度(5%〜7%)のものであった。
DEAE−3sphxcel■カラムからは段階的PBS濃度勾配溶液によって 溶出された。即ち、各1容i2.5m1)のg、2xpBs1GJXPBS 、   0.5XPBS 、 0.75XPBS 、  IXPBs 、  1.5 XPBs 。
2XPBSを用いてカラムを洗浄した。これはHBsAg粒子の放出を可能にし 、回収率は70%であるが、多くの両分に分散した(不純)。さらに、全HBs Ag画分中に夾雑物が存在するため、その純度は低かった(約5〜10%)。
従って、これらの方法を用いるH B s A 2粒子の精製は有効ではなかっ た。
後述のいくつかの他のイオン交換カラムがテストされたことにも注意されたい( 実施例11参照)。5P−T+i■Bl■)の使゛用は意外にも良好な結果を与 え、このカラムを好適な方法Bに組み入れた(実施例11)。
3)ゲルン濾過クロマトグラフィー a) 好適な S+phxeBI S−400’ゲルが過に対する代替として、 5ephi+o+e CL−6B■(Phxrmxc口)を使用した(ベッド容 積500m1のカラムを製造元の使用説明書に従って使用した)。
5epbx+o+cCL−6B ’カラムを用いるゲル濾過を、次のようにして 5eph■マl S−400■カラムと直接比較した(この方法でのベッド容積 のタイプ500m1)。
培地が前分画されない培養物から、HBsAg粒子を誘導した。採集したHBs Ag含有培養培地を初めにPe1licon■300、 OOOMW分画膜又は ^Icon 1M3QO■即ち分画分子量300.0OOの分画膜(六m1co n Corp、)上で濃縮し、次いで10%PEGで分画した(Pe1lico n■300.0[1011W分画膜上で予め濃縮せずにPEGで分画した場合と 比較して、この場合にはHBsA■ 2粒子の損失が減少した) 。Pr1l+con  及び^m1con Xt4 300■は同じ結果を与えた。PEG沈殿物(HBsAg粒子含有サンプル)を 好ましくはIXPBSに溶解するか又は高塩濃度のTris−NtC1緩衝液( 50mlJ T+i+−T+i++u塩基、 51gn5 ; 3 MNsCl −分析用、Me+ck )に溶解した。5cpbtro+e■カラム又は5sp h*cBl■カラム上に81m1のHBsAgサンプル(約2■)を載せた。と もに、PBS緩衝液中に載置されたサンプルは、T+ローN5Cl緩衝液中のサ ンプルよりも良好(2倍)に分離、精製された。HBsAg粒子を精製する際の これらのカラムの間の相違を、以下のように要約することができる。
HBsAg粒子は、1容(500ml)のPBSでカラムを洗うことにより溶出 された(両力ラムはベッド容積500m1のタイプのカラムであった)。溶出画 分をl D mlのサンプルとして集め、そのアリコートをHBsAg−特異性 についてテストした(実施例8及び9に記載のT■enol■キット及び実施例 7に記載のタンパク定量)。HBsAg粒子の回収率(収量)は、5eph!c +71 S−4000カラムから90%以上であり、また変は、サンプルをPB S中で載置したときには、5ephacBl■カラムからの場合45%であり( T+ローNaC1緩衝液を用いて載置したときには20%であった)、一方、サ ンプルをPBS中で載置したときには、S!pht+ost■カラムを用いた場 合の純度は僅かに20〜30%であった(サンプルをTtローNiCl緩衝液中 で載置したときには純度は10〜15%であった)。
S!phxt+71■カラム又はSe山+o+e■カラムを用いてHBsAg粒 子の純度をより向上させるために、第二のゲル濾過を行った。第一のゲルが過か らの溶出ピーク画分をPBS中のlO%PEGで濃縮し、PEG沈澱物をPBS に再溶解した。
第二カラム上へのサンプルの載置は上記の第一カラムの場合と同様に行ったが、 この場合には、載置用緩衝液としてPBSのみが用いられた。次のことが観察さ れた。
第一カラムが5ephxcBI S−400■であって、第二カラムが5eph xcBI S−400■であるときには、約95%のHBsAg粒子が純度60 〜70%で回収された。
第一カラムが5ephicBI S−400’であって、第二カラムが5eph a+ost CL−6B■であるときには、約6θ〜70%のHBsAg粒子が 僅かに約50%の純度で回収されたにすぎなかった。
第一カラムが5ephx+ose CL−6B■であって、第二カラムがSep hg+ose CL−6B■であるときには、70%のHBsAg粒子が非常に 幅広いピーク(不純ピーク)で回収されたにすぎなかった。
培地が前分画されない培養物中に産生されたHBsAg粒子に対してこれらの上 記精製方法が実、施されたことに、再度注目すべきである。前分画工程は、本出 願人が、いがなる段階でもPEG分画/′濃縮を必要とゼずに、一方実施例5及 び第4図に記載の工程のみを用いてHBsAg粒子を極めて高いLノベルに精製 することを可能にする。
この実施例の童C1(コニ程3に対する代替法)に記載のように、PEG分画/ 濃縮は組み合わせ工程として透析と遠心分離及び/又は限外l濾過とを必要とす る。従って、これは時間がかかると共に製造コストも高くなる。
最後に、上述したように、ゲルが過によって精製すべきHB s A gサンプ ルの調製には、300. OOOMW分画膜をもっ■ Pe111con  またはAm1con XA300■系による濃縮工程を使 用し■ た。両者ともに同じ結果となったが、使用したAm1con  系は5[1fr IIlのサンプルを処理し得たにすぎず、また操作圧力50p日■ を必要とした。一方、Pe111+on  系ははるかに大容量を処理可能であ り、またQpiiの圧力で操作し得る。この系は工業的応用にとってもまた低コ スト生産にとっても望ましい。
従って、培地が前分画される細胞培養物から誘導されたHBsAg調製物のため の好適な方法はS+phacBI S−400■を用いる2つの連続的カラム稼 動である。この方法により、その結果として、第二の穆動後に95%を超すTT BsAglQ子の最終純度を達成する(実施例5及び第4図)。この工程はまた 、2つの連続的稼動に同じカラムを使用するため、より経済的でもある。
4) 第二のゲノー濾過工程(第4図及び実施例5の工程5)に対する別の代替 工程として、第一のS+pb+cr71 S−400■カラム(工程4)から溶 出されたHBsAg粒子をシーrtlN勾配上に次のようにして載置した。
培地が前分画される培養物から、HB s A g粒子を誘導した。
HB s A g含有培地を、実施例5に記載のようにして、工程4の終りまで (即ち、工程1〜4を包含する。)処理した。(第一の S+phacryl  S−400■カラム上でのゲル清適後の)精製HBsAg粒子を、B+ekn+ n SW 27超遠心チユーブ中の(PBSで調製された)50〜5%ンヨ糖勾 配上に載せた。このショ糖勾配を16〜21℃で、27. OOO+pmで18 時間超遠心分離した。遠心分離後、チューブの底から 1.8dの両分を採集し 、それらのンヨ糖濃度(屈折計使用)及びHBsAg−特異性(実施例7の方法 使用)を測定した。HB s A g粒子の特異的なピークは、鋭いピークとし て両分6〜7中に位置していた。ショ糖勾配中のこの様なHB s A gのバ ンドパターンは、(第5図に示した)本出願人の方法によって製造されたHBs Ag粒子の高い均質性を示している。
さらに、ショ糖バンド化後のHBsAg純度の(実施例7に詳述される)評価に より、(5DS−PAGE及びWesternブo ノド分析後の実施例7に記 載の)この方法によって調製されたH B sAg粒子の純度(60〜70%) は全く改善されないことが実証された。さらに、収量もまた、ゲル7濾過を用い て達成された収量よりも少なく、約7096の回収率に過ぎない。また、ショ糖 法は非常に時間がかかり、高価な装置を使用する。
5) 第二のゲルン濾過工程(第4図及び実施例5の工程5)に対する、I−( B s A g粒子の高純度化を達成するための別の可能な代替工程と1.て、 第一の5ephx日TI S−4000カラムから溶出されたH Bs A g 粒子を、CsC1勾配上に載せ、超遠心分離によって分離した(CsC1勾配超 遠心法の詳細は、Hillemanら、]、 Infection 7 : S upplement I 、3−8(19831及びAdamovic+ら、1 ’+ccine 、2 : 209−214(19841に記載されている)。
CsC1勾配分離(等密度バンド化)を用いて得られた〆結果は、窩ら回収率は 低かった(約40〜50%)ということである。
この回収率の減少は、CsCl勾配から回収されたHBsAg粒子の、必要な透 析によるものであり、このとき透析は透析バッグの中で行われ、HBsAg粒子 はバッグに付着する。さらに、CsC1勾配超遠心は非常に高価であり、時間も かかるため、工業的に適用し得ない。好適な方法は、従って、実施例5及び第4 図に記載の方法である。
第■表は本出願人の好適な新規HBsAg粒子精製方法と、HBsAg粒子精製 に使用した代替法とを比較している。包含されている方法は、本出願人が系の開 発の間に使用した可能な代替法である。実施例5及び第4図に、好適な方法Aの 詳細を示している。代替法の詳細は上記実施例10に記載されている。
特に好適な方法(好適方法B)の詳細は、実施例11及び第8図に与えられてい る。
実施例 11 この方法を示すフローダイヤグラムを図8に示す。
全てのステップで、ピロゲンを含まない水及び容器を使用する。
ステップ1〜3: これらのステップは好ましい方法A(実施例5)のステップ1〜3に記載されて いる通りである。
ステップ4 濃縮清澄化した培地からのHBsAg粒子のDNa s e処理 ステップ3のMinilwn  (登録商標)システムから回収した保留物(又 は濃縮物)  150+nlを、11.7011単位のプロテアーゼ非含有D  N a s e (United 5lile+ tliochemicxl  Corpo+g口on)lバイアルで処理する。室温で2時間インキュベートす る。この処理により、DNA含量が20ng/μg−HBsAgから 2Pg/ μg−HBsAgに減少する。
DNa s e処理の終りに、たんばく質溶液を、20m MのNaAc、pI −(=4.5で1:5希釈する。(所要により) ptlを 45に調整する。
希釈は、HB S A gの吸着を防止するためにシリコン処理したびんの中で 行なう。
希釈し、酸性化すると、濁りがみられる。これを、So+v*ll(登録商標) 遠心機を用いて12.000+pIllで30分間遠心して除去する。上清(約 850m1)はHBsAgを含む。
希釈及び酸性化工程は、ステップ5のTris1c+)l (登録商標)カラム に適した溶液を作成すべく行なわれる。前記カラムに添加する溶液は低塩で低p Hでなければならない。驚くべきことに、これらの条件で生成する濁りにはアル ブミンや他の汚染物質が含まれるが、HB s A gは含まれない。従って、 この濁りを遠心により除去しても、+(B s A gが損失することなく精製 さね得る。
ステップ5:DNase処理後のHBsAg粒子のイオン交換精製 このステップでは、前ステップの遠心処理後の上溝を、カチオン交換カラムの5 P−T+i+a+Bl (登録商標)LS(TBF、  フランス)に導入する 。HBsAg精製のために多くのイオン交換樹脂が試された(下記のセクショク C#照)。予期せぬことに、5P−T+i+xc+71 (登録商標)カチオン 交換カラムが、大容量を有し且つ高収率と高精度を達成する唯一のカラムであっ た。5P−Tr11CTT+ (登録商標) LSは、官能性スルホン酸基とし て下記の基− −CONH−C(CH3) 2−CH2−3o3Hを有するN−アクリロールイ ル−2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオールのコポリマ ーである。使用したカラムは5cmx 21.5c1mのカラム(Pb+rmg cii  (登8商8))であり、36の最大線速度(720ml /h+)で 5P−T+i+gcr71 (登録商標)LSを430m1充填する。
カラムを、20m MのNaAc、pH=  4.5を5ベツド容量用いて上記 した流速で平衡化する。充填後、カラムを20m MのNaAc、pH= 4. 5中50m MのNaC1を3ベツド容量用いて洗浄する。
充填及び洗浄ステップ後からの溶出g!!、(T)NA及びI)NA分解生成物 を含む)を捨てる。HBsAgの溶出は、20m MのNaAc、pH=  4 .5中4fl〜12[1mMのNaC1にバッフ 7−を変化させて開始する。
溶出ステップの線流速は6.3 (12601/h)である。溶出液の吸光度を 280nmで測定することによって、ランの進行を絶えずモニターする。2つの ピークがみられる。
第1のピークは純粋なHB s A gを含み、第2のピークは少量のアルブミ ン汚染物質を含み、その量は使用したNaCl濃度に依存する。このステップで 、1ベツド容量でカラムから約80%のT(BsAgが排除される。次ステツプ のために、非常に純粋なHBsAgを含む第1のピークを集める。
ステップ5A。
5P−T+1sxcBl (登録商標)カラムからのHBsAg溶出液を、37 ?6ホルムアルデヒド(USPグレード)の I:1000希釈物を用いて30 ℃で48時間インキュベートする。この処理により、たんばく質溶液中に存在し 得るウィルスが不活化する。この処理は予防手段としてのみ実施される。
ステップ6:濃縮及び精製 前ステップからのHBsAg含有溶液を、 100.000M Wカットオフ膜 を備えたMinilan  (登録商標)又はPe1licon (登録商標) 限外濾過システムで濃縮する。透過速度は II/h+である。
HB s A gは膜を通過せず、保留(「C(亡+++l1e)溶液中に集め られる。保留溶液を元の容量の約50%に濃縮する。
濃縮した保留溶液を、好ましい方法Aのステップ4と同様に処理する。溶液を、 2つの連結した5ceX 1(llle+e 5ephscryl−400(登 録商標)スーパーファインゲル濾過カラムに導入する。
前記カラムには総容量で4Lの樹脂が140ωl/h+の流速で充填されている 。(あるいは、より大きなカラムを1つ用いてもよい。) カラムを、PBSバッファ(実施例5)を少なくとも 2ベツド容量用いて上記 した流速で平衡化する。
ボイド容量後HBsAgが溶出する。これは高い(99%を越える)純度を有し ている。ホルムアルデヒドがカラム上に保持され、約1ベツド容量後溶出する。
本出願人は、顕著な精製ロスを呈することなくこの S+ph為+B1−400  (登録商標)でのクロマトグラフィーステップを省略することも可能であり、 この場合ホルムアルデヒドはMinilgo  (登録商標)又はPe1lic on (登録商標)限外濾過システムを用いて透析濾過することにより除去され ると考えている。。
5cpl++cBl−40+1  (登録商標)カラムからのHBsAg含有溶 出液を、Ge1ffltn ACRO5G^(0,2μ)フィルターを介してガ ラスびんに濾過することにより滅菌してもよい。
この新規な方法によれば、従来方法により製造されるものよりも高純度の非常に 有効な製品が得られる。(たんばく質に関する)純度は98%を超え、DNA汚 染度はHBsAgl+cg当りQJl1g以下である。従って、製品は臨床グレ ードを有するものである。この新規で特に好ましい方法は、5〜6ステツプしか 含まずに単純であり、迅速かつ非常に効率的である。こうして高純度の製品が非 常に低コストで製造される。
C,ステップ5で使用した5P−T+1saeBl (登録商標)LSカラムの 他のイオン交換カラムに比較した利点他種類のカラムについて、ステップ1〜3 の初期の精製工程後HBsAg粒子を更に精製する能力をテストし、比較した。
5P−Ttitat+11 (登録商標)が、HB s A gに対して十分な 容量を有しかつ高い収率と純度が得られる唯一のイオン交換樹脂であることが判 明した。
HB s A g粒子を精製すべく使用される5P−Tt目ic+丁l(登録商 標)カラムの予期せぬ有効性を立証するために、テストしたすべてのカラムにつ いて以下検証する。これらの結果から明らかなように、5P−T+i■cBl  (登録商標)カラムはテストしたすべての他のカラムに比べて驚くべき利点を有 している。
問題点:(1)低回収率−粒子に対する高い親和性(2)粒子とのDNA結合及 び溶出 (bl デキストランザルフェート 問題点:(1)非常に低容量 (2)バッファ条件で回収率が異なる (c) HA tlltrage1 問題点=(1)非常に低容量 (2)低回収率 (d) HTP Biogel 問題点:(I)回収率が50%にすぎない−HBsAgのIITP−Bioge l (登録商標)に対する高い親和性(りDε^E 5ephx+o+e (登 録商標)問題点:低容量−回収率測定できず (1) 5P−T+i+ecBl (登録商標)利点:高容量と高回収率(収率 ) 実施例 12 (実施例11のように製造した)出願人の組換HBsAgワクチンを成人ボラン ティアに注射し、ワクチンに対して高力価の抗体が誘発することを、抗−HRs  A g抗体に対する公知のアッセイ法の^o+ab EIA  (登録商標) 又はA+111bRIA(登録商標)(アボット)を用いて証明した。
更に、非応答者、すなわち酵母由来の組換HBsAgに応答しなかったヒト被検 者を同定した。出願人の組換HBsAgワクチンを注射すると、HB s A  gに対する抗体の産生が誘発された。このことは、出願人の組換HB s A  gワクチンが従来市販のワクチンよりも多くの被検者に免疫を与えることを示す 。
ヒトにおいて誘発された抗体の質の更なる評価ヒ1−血清を出願人のHB s  A gワクチンで免疫化したヒトから集め、Recombivix (登録商標 )ワクチンで免疫化したヒト及びB型肝炎4!イから集めたヒト血清と比較した 。抗−PI! −3l抗体の存在について、血清を、第2抗体としてビオチニル 化抗ヒト親和性精製1 gG (Sigma 、 カタログ番号B−9015) を用いて(実施例9のセクシヨンBに記載したような)固相ELIS^により分 析した。結果を下記の表1vに示す。
表         +V ヒl−血清中の抗−Pre −8l抗体に対する同相E L I S Aの結果 0、  D、  (405nmにおける)血  清  源        実   験  1       実  験  2出願人のワクチン   0.556  、0.572   0.840 ; 0.843虫  者             0.530 :  0.538         −Recombivxx 後0.365.0.377−−正常のヒト血清    0.362 、0.36 7   0.389 ; 0.386表IVから、出願人のワクチンで免疫化し たヒトの血液中に抗−Pre−3l抗体が存在すること、これらの抗体のレベル がB型肝炎虫者の血液中に存在する抗体と類似していることが明らかである。し かしながら、酵母由来のRecombivix(登録商標)で免疫化したヒトの 血液は抗−Pre −Sl抗体を含んでいない。
本出願人は、組換HB s A gワクチンが抗−Pre −3l抗体の産生を 誘発することは今回初めて知見されたことと確信している。こうした知見から、 出願人のワクチンは、?e −3l決定基を有することによりS領域又はprt  −32領域決定基に対する非応答性の問題を解消し得る点で現存するワクチン よりも育効であることが示される(例えば、2uckeu+an、  1. 、   Infection 13゜6l−67(19861(補遺A)参照された い)。
実施例 13 HB s A gの製造及び精製のための好ましい方法にの方法を示すフローダ イヤグラムを図9に示す。
ステップ1−〜3 これらのステップは、好ましい方法A(実施例5)及び好ましい方法B(実施例 11)のステップ1〜3に記載されている通りである。
ステップ7i : HB s A g粒子のDEAEアニオン交換カラムによる 精製 ステップ3のMinilxn  (登録商標)又はPe1lieon (登録商 標)システムから回収した保留物(又は濃縮物)100〜100 mlを、1x  P B S (p t(7j5±005)に懸濁しかつ平衡化したDEAEF atl Flow樹脂を400〜900 ml含有するアニオン交換カラムに導 入する。
流出分を集める。次いで、カラムを lx P B Sで洗浄しく充填物の05 容量)、溶出液を集め、流出分に加えた(総容量=充填物の 15容量)。
DEAEカラム後、たんばく質溶液をlomMのNaAc (pH=4.5)で  1・3希釈し、pH=4.5に酸性化した。(この希釈後、目に見える濁りは みられなかった。この点は好ましい方法Bのステップ4の終りのときと異なる。
これは、殆どすべてのアルブミンがDEAEカラムから除去されたためである。
その結果、この方法では濁りを取り除(遠心ステップを省略することができる。
) 任意に、DEAEクロマトグラフィーステップの前に、(好ましい方法Bのステ ップ4に記載したように)ステップ3の濃縮物をDNaseで処理してもよい。
ステップ5・HBsAg粒子のイオン交換精製このステップでは、前ステップの 希釈した酸性化流出溶液を、好ましい方法B(実施例11)のステップ5に記載 し7たようにカチオン交換カラムの5P−T+i+ac+71 (登録商標)L Sに導入する。
ステップ5A:ホルムアルデヒド処理 SP−丁+ロ暑c+71 (登録商標)カラムから溶出したHBsAgを、好ま しい方法B(実施例11)のステップ5Aに記載したようにホルムアルデヒドで 処理する。
ステップ6°ホルムアルデヒドの除去及び滅菌前ステップのホルムアルデヒド処 理したHBsAg溶液からホルムアルデヒドを透析により除去する。透析は、3 0.000又は10G、 000M Wカットオフ膜を備えたMinilgn   (登録商標)[又はPe1li+on (登録商標)]限外/濾過システムを 用いて実施する。
透析は IX P B Sに対して実施し、透析開始前に保留物を約50m1に 濃縮する。濃縮及び透析サイクルを3〜4回繰り返し、保留物が約501に濃縮 されたとき透析を完了する。限外濾過システムを lx P B Sで洗浄し、 これを保留物に添加して保留物の最終容量1(1(lIltとする。このHBs Ag溶液を02μのフィルターによりl濾過して滅菌し、 4℃で保存する。
この新規な方法によれば、前記した方法(好ましい方法B)とほぼ同程度の純度 を有する生成物が得られる。生成物の収率も、好ましい方法Bで達成される収率 とほぼ同程度である。また、方法Cにより製造されたHBsAg粒子を分析した ところ、方法Bにより製造された生成物と同一であった。この新規な方法の利点 は非常に簡便であることであり、よって非常に高純度の生成物が非常に低コスト で製造される。この方法が簡便な理由は次の通りである。
(1)好ましい方法BのDNa s eステップをDEAEカラムに変更するこ とにより、面倒な遠心ステップが省略される。DNaseのコストが除外される ので、方法の全コストも削減できる。
(b)ホルムアルデヒドステップ前の遠心ステップが省略される。
後続のゲル清適ステップが省略される。
(c) 5ephxcBl  (登録商標)カラムの平衡化、流出(renni n)及び再生という時間のかかるステップが省略される。
(dl 5tphIc+11  (登録商標ンカラムクロマトグラフイ−(ゲル 済過)ステップ後の濃縮ステップが省略される。
C,DEAE 5tphzrostカラムの利点このイオン交換ステップは、H BsAg粒子の精製において新規なステップであると考えられる。このステップ は、HBsAg粒子がカラムに結合も妨害もされず、カラムを通過するだけの点 で新規である。汚染物質がカラムに結合も妨害もされないため、精製が行なわれ る。DNAはカラムに結合しくよって、方法BのDNaseステップが省略され る)、主たるたんばく質汚染物質のアルブミンはカラムによって妨害され、HB sAg粒子の後に溶出する。同様に、他のアニオン性汚染物質、例えばたんばく 質、帯電脂質、ポリサッカライド及び膜断片はHBsAg粒子から分離される。
更に、セル培養物からのpH指示薬(染料)もカラムに結合し、よってHBsA g粒子から分離される。この簡単に実施されるステップ後のHBsAg粒子の純 度は90%を超える。
ここで使用したDEAEカラムは大容量を有している。粒子がカラムを通過し得 るように条件(pH,イオン強度)が選択される。(これは、HB s A g 粒子を[1EAEカラムに結合させることによりHBsAg粒子の精製を試みた 実施例11のセクションC(e)  に記載したDEAEカラムの使用とは異な る。)Figure 1 Figur拳 2 旦1j  ″ の      スキームス土ユ1土 Pe11icon”300 .000 MWカットオフ膜上で予備分画化した、FC3補充培地を使用する組 織培養ノステムにおけるllBsAg粒子の製造。ろ過物(タンパク質<300 .000 MW)のみを細胞培養に加える。膜上の残留物(タンパク質>300 .000 MW)は除く。
ン膜−hHBsAg粒子を含む相培地を一次透明化することにより精製する。ろ 過物のみをさらに精製する。膜上の残留物(細胞及び細胞の残骸)は除く。
工X7’≧ムブ」 透明化相培地(ステップ2のろ過物)由来のHBsAg粒子 の**、及びPe目1con”’300.000 MWカットオフ膜上でPBS に対しで透析。残留物のみをさらに精製する(タンパク質300.000 MW より大)。ろ過物を除く(タンパク質300.000榊W未満)。残留物を1J initan T′300.000 MWカットオフ膜上でさらに濃縮する。
五テノ−1−4ステップ3の残留物を5ephacryl S−40(1”’カ ラム上でのゲルろ過Iによって精製する。次いで帽n1tan T′(300, 000MW力Iトオフ膜)1−で溶出したH B s A g ピークフラクシ ョンを濃縮する。
↓ X f −y ’17’ 5  ステップ4のdlHBs^g溶出物を5eph acryl S−400”’カラム上でゲルろAl1によりさらに精製し、次い で帽n1tan ”(300,000MWカプトオフ1!!り上で溶出したHB sAg ピークフラクションを濃縮する。
第4図 □  HEsAg (μ幻 一−−針−−スゲロース    (%)CPM X 1G’ HBsAg 抹M   (μg/z+’>x ’IFIGURE7 第8図 B        の          の−に“   い      しい   B)スj−≦(L二l 第4図と同様。
■ 、入j2Lプ」ユ 濃縮した透明化培地由来HBs八gへ子のDNase処理す る。
希釈及び20mkl NaAc pH4,5による酸性化。現れる濁りを遠心分 離によって除去する。
x f yヱ立 ステップ4の浮遊物を5P−Trisacryl”LSカラム 上で精製する。
■ 1匹」巳!−プ5a  ステップ5の濃HBsAg溶出物をホルムアルデヒドで 処理する。
スミニブ1 ステップ5由来HBsAg含有溶液を1旧tan ”またはPe1 locon”” (100,000MVIカプトオフ膜)上で濃縮する。濃縮し た残留物を5ephacryl−400上で精製する。5ephacryl−4 00からの溶出物を0.2 ミクロンフィルターで滅菌ろ過する。
第9図 八     〇          の     い      、Qスー プ 1〜3 第4図と同様。
スヱエブ土 ステップ3の残留物をDli^ε高速カラ高速カラ脚上る。
溶出フラクションを回収し、l:3に希釈し、pH4,5に酸性化する。
ステュ1エ ステップ4の酸性化し、希釈した溶出物を5P−Trisacry le LSカラム上で精製する。
スヱユ25エ ステップ5の溶出物をホルムアルデヒドで処理する。
ス土工j工 透析して帽n1tan@またはPe1locon@ (30K又は 10010Oxカツトオフ膜)上でホルムアルデヒドを除く。濃残留物を0.2 ミクロンフィルターで滅菌ろ過する。
FIGURE 10 ?+’721=F+j”ii #  HB、  qイ’    (B10.s) 珀−1vl(a、) 国際調査報告

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.精製されたB型肝炎表面抗原粒子の製造方法であって、(a)培地中で該粒 子を産生する哺乳類細胞を培養することにより培地中へB型肝炎表面抗原粒子を 分泌させ、該培地は分子量が約3×105ダルトンより大きい分子を含まない血 清が添加されており、 (b)B型肝炎表面抗原粒子を含む得られた培地から全細胞、細胞砕片及び粒子 凝集体を除去し、 (c)得られた培地を処理して存在するB型肝炎表面抗原粒子を濃縮及び精製し 、さらに (d)こうして得られた濃縮し精製されたB型肝炎表面抗原粒子を回収する ことを含む該製造方法。
  2. 2.B型肝炎表面抗原粒子がヒト表面抗原粒子である請求項1に記載の方法。
  3. 3.ステップ(a)の血清がウシ胎児血清であることを特徴とする請求項1に記 載の方法。
  4. 4.全細胞、細胞砕片及び粒子凝集体を限外ろ過により除去することを特徴とす る請求項1に記載の方法。
  5. 5.B型肝炎表面抗原粒子を濃縮し精製するステップ(c)の処理が限外■過を 含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 6.濃縮し精製されたB型肝炎表面抗原粒子の回収がクロマトグラフィーを含む ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 7.クロマトグラフィーがゲル■過クロマトグラフィーを含むことを特徴とする 請求項6に記載の方法。
  8. 8.ゲル■過クロマトグラフィーがN,N′メチレンビスアクリルアミドと共有 架橋結合したアリルデキストランのカラムによるクロマトグラフィーを含むこと を特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 9.ゲル■過クロマトグラフィーが分子量約1×106ダルトンより大きい分子 を排除するカラムによるクロマトグラフィーを含むことを特徴とする請求項7に 記載の方法。
  10. 10.得られた濃縮精製されたB型肝炎表面抗原粒子をさらに限外■過により濃 縮することを特徴とする請求項7に記載の方法。
  11. 11.得られた濃縮精製されたB型肝炎表面抗原粒子をさらにゲル■過クロマト グラフィーにより精製することを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 12.B型肝炎表面抗原粒子を濃縮し精製するステップ(c)の処理が透析を含 むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  13. 13.得られた濃縮精製されたB型肝炎表面抗原粒子をさらに限外■過により濃 縮することを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 14.哺乳動物細胞がチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含むことを 特徴とする請求項1に記載の方法。
  15. 15.CHO細胞がCHO−HB200細胞であることを特徴とする請求項14 に記載の方法。
  16. 16.精製された濃縮ヒトB型肝炎表面抗原粒子の製造方法であって、 (a)培地中で該粒子を産生する哺乳類細胞を培養することにより培地中へヒト B型肝炎表面抗原粒子を分泌させ、該培地は分子量が約3×105ダルトンより 大きい分子を含まない血清が添加されており、 (b)ヒトB型肝炎表面抗原粒子を含む得られた培地から全細胞、細胞砕片及び 粒子凝集体を除去し、(c)得られた培地を処理して濃縮されたヒトB型肝炎表 面抗原粒子を含む溶液を得、 (d)濃縮された抗原粒子を含む得られた溶液を処理して溶液中のDNA含量を 減少させ、 (e)そのようにして得られた濃縮して精製された表面抗原粒子を含む溶液のp Hを所望により約3.0−約7.0になるべく調整し、 (f)得られた溶液中に存在する濃縮された表面抗原粒子を精製し、さらに (g)精製された濃縮ヒトB型肝炎表面抗原粒子を回収することを含む該製造方 法。
  17. 17.DNA含量を減少させるステップ(d)の処理が溶液にDNアーゼを加え ることを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 18.得た溶液をさらに陰イオン交換クロマトグラフィーにかけることを特徴と する請求項17に記載の方法。
  19. 19.DNA含量を減少させるステップ(d)の処理が溶液を陰イオン交換クロ マトグラフィーにかけることを含む請求項16に記載の方法。
  20. 20.陰イオン交換クロマトグラフィーが、カラム上に存在するジエチルアミノ エチル官能基をその上に有する架橋アガロースのカラムによるクロマトグラフィ ーを含むことを特徴とする請求項18または19に記載の方法。
  21. 21.ステップ(a)の血清がウシ胎児血清であることを特徴とする請求項16 に記載の方法。
  22. 22.全細胞、細胞砕片及び粒子凝集体を限外■過により除去することを特徴と する請求項16に記載の方法。
  23. 23.ステップ(c)のヒトB型肝炎表面抗原粒子を濃縮する処理が限外■過を 含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
  24. 24.精製され濃縮されたヒトB型肝炎表面抗原粒子の回収がクロマトグラフィ ーを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
  25. 25.クロマトグラフィーがゲル■過クロマトグラフィーを含むことを特徴とす る請求項24に記載の方法。
  26. 26.ゲル■過クロマトグラフィーがN,N′メチレンビスアクリルアミドと共 有架橋結合したアリルデキストランのカラムによるクロマトグラフィーを含むこ とを特徴とする請求項25に記載の方法。
  27. 27.ゲル■過クロマトグラフィーが分子量約1×106ダルトンより大きい分 子を排除するカラムによるクロマトグラフィーを含むことを特徴とする請求項2 5に記載の方法。
  28. 28.得られた濃縮ヒトB型肝炎表面抗原粒子を限外■過によりさらに濃縮する ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
  29. 29.得られた濃縮されたヒトB型肝炎表面抗原粒子をゲル■過クロマトグラフ ィーにより精製することを特徴とする請求項28に記載の方法。
  30. 30.ステップ(c)のヒトB型肝炎表面抗原粒子を濃縮する処理が透析を含む ことを特徴とする請求項16に記載の方法。
  31. 31.得られた濃縮されたヒトB型肝炎表面抗原粒子を限外■過によりさらに濃 縮することを特徴とする請求項30に記載の方法。
  32. 32.このようにして得られた溶液のpH調整が溶液を遠心分離にかけることを 特徴とする請求項16に記載の方法。
  33. 33.精製され濃縮されたヒトB型肝炎表面抗原粒子を陽イオン交換クロマトグ ラフィーによりさらに精製することを含むことを特徴とする請求項16に記載の 方法。
  34. 34.陽イオン交換クロマトグラフィーが強陽イオン交換クロマトグラフィーを 含むことを特徴とする請求項33に記載の方法。
  35. 35.強陽イオン交換クロマトグラフィーがスルホン酸官能基がその上に存在す るカラムによるクロマトグラフィーを含むことを特徴とする請求項34に記載の 方法。
  36. 36.強陽イオン交換クロマトグラフィーが−CONH−C(CH3)2−CH 2−SO3H官能基をその上にもつN−アクリルオリル−2−アミノ−2−ヒド ロキシメチル−1.3プロパン−ジオールの共重合体のカラムによるクロマトグ ラフィーを含むことを特徴とする請求項34に記載の方法。
  37. 37.得られた更に精製及び濃縮された抗原粒子をホルムアルデヒドを用いて存 在するすべての生存有機体および生存ウィルスを不活性化することにより処理す ることを特徴とする請求項33に記載の方法。
  38. 38.得られた更に精製及び濃縮された抗原粒子をさらに限外ろ過により濃縮す ることを特徴とする請求項33に記載の方法。
  39. 39.得られた更に精製し濃縮された粒子をクロマトグラフィーで精製すること を特徴とする請求項38に記載の方法。
  40. 40.クロマトグラフィーがゲル■過クロマトグラフィーを含むことを特徴とす る請求項39に記載の方法。
  41. 41.ゲル■過クロマトグラフィーがN,N′メチレンビスアクリルアミドと共 有架橋結合したアリルデキストランのカラムによるクロマトグラフィーを含むこ とを特徴とする請求項40に記載の方法。
  42. 42.哺乳動物細胞がチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含むことを 特徴とする請求項16に記載の方法。
  43. 43.CHO細胞がCHO−HB200細胞であることを特徴とする請求項42 に記載の方法。
  44. 44.請求項1に記載の方法により製造された精製されたB型肝炎表面抗原粒子 。
  45. 45.Pre−S1、Pre−S2及びS表面抗原ポリペプチドを含む請求項4 4に記載の精製されたB型肝炎表面抗原粒子。
  46. 46.タンパク質不純物に対して95%以上の純度を有するPre−S1、Pr e−S2及びS表面抗原ポリペプチドを含む精製された非血漿由来ヒトB型肝炎 表面抗原粒子。
  47. 47.タンパク質不純物に対して98%以上の純度を有する請求項46に記載の 精製されたヒトB型肝炎表面抗原粒子。
  48. 48.表面抗原ポリペプチドを S表面抗原ポリペプチド75−80% Pre−S2表面抗原ポリペプチド10−15%Pre−S1表面抗原ポリペプ チド5−10%の量で含有する請求項46に記載の精製されたヒトB型肝炎表面 抗原粒子。
  49. 49.表面抗原ポリペプチドが S表面抗原ポリペプチド78% Pre−S2表面抗原ポリペプチド14%Pre−S1表面抗原ポリペプチド8 %の量で存在する請求項48に記載の精製されたヒトB型肝炎表面抗原粒子。
  50. 50.表面ポリペプチドが S24kD非グリコシル化62.4% S27kDグリコシル化15.6% Pre−S233kD単一グリコシル化10.8%Pre−S236hD二重グ リコシル化3.2%Pre−S139kD非グリコシル化6.1%Pre−S1 41kDグリコシル化1.9%の量で存在する請求項49に記載の精製されたヒ トB型肝炎表面抗原粒子。
  51. 51.請求項16に記載の方法により製造した精製されたヒトB型肝炎表面抗原 粒子。
  52. 52.Pre−S1、Pre−S2及びS表面抗原ポリペプチドを含む請求項5 1に記載の精製されたヒトB型肝炎表面抗原粒子。
  53. 53.Pre−S1、Pre−S2及びS表面抗原ポリペプチドを血漿由来粒子 のポリペプチドの量とほぼ同量の化学的量論量で含む請求項44、45、46、 47、51または52に記載の精製されたヒトB型肝炎表面抗原粒子。
  54. 54.請求項44、45、46、47、48、51または52に記載の有効免疫 量のB型肝炎表面抗原粒子と適当な担体とを含むB型肝炎表面抗原ワクチン。
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