JPH07267997A - IgG− モノクロナール抗体の精製方法及びその使用方法 - Google Patents
IgG− モノクロナール抗体の精製方法及びその使用方法Info
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Abstract
その使用方法 【構成】 本発明は、IgG- モノクロナール抗体を3
つのクロマトグラフィー工程の組合せ、すなわちアニオ
ン交換体、カチオン交換体及び特異的滅菌- 工程を有す
る疎水性相で精製する方法であり、その際少なくとも9
9.5%の純度を有する抗体- 溶液が得られ、これを用
いて免疫治療で静脈内投与できる。
Description
ル抗体の、特許請求の範囲に記載した精製方法並びにこ
れを、特に免疫治療での静脈内投与に使用する方法に関
する。
細胞から産生され、診断及び分析の範囲で並びに治療剤
として著しく使用されている。
常生体内で腹水腫瘍として又は試験管内で栄養培地中で
増殖する。この方法で得られた抗体- 含有溶液は、腹水
液体及び培地の成分で汚染される。
の高純度が必要なので、精製方法が極めて重要となる。
ハイブリドーマ細胞の生体内増加で、収得すべき腹水腫
瘍の量が制限されるので、モノクロナール抗体の限定さ
れた量しか得ることができない。更に、モノクロナール
抗体は、特にたん白と可能な限り宿主微生物のウィルス
で汚染される。これによって効果的な精製法が要求され
る。
地中で実施する場合、モノクロナール抗体のほぼ任意の
量が生じる。通常培地は増殖因子として異種血清又はそ
の分画を含有する。これは精製工程で完全に再度除去さ
れねばならない。
るのに、純度、DNA- 含有量、ウィルス安全性及び生
物学的作用に関して特別な要求がある。したがって抗体
製剤に対する精製方法は、DNA- 含有が投薬量につき
10pgより小さく、純度は99%より大きいことを保
証しなければならない。この方法は可能な限り存在する
ウィルスを少なくとも12log10まで減少させ、生
物学的作用を保つ。
ラフィー精製法が文献に記載されている。現在使用され
る方法の概要は、サリー(Sally) S.シーバー、マーセ
ルテッカー、ニューヨーク、バーゼル、1987によっ
て編集されたモノクロナール抗体の商業上の製造中に記
載されている。
9号明細書中に、プロテイン- Aを基体とする親和性培
地を用いるモノクロナールIgGに関する精製方法が記
載されている。しかしプロテイン -A- カラムは、特に
治療上使用されるモノクロナール抗体の精製に使用する
のに不適当であるといういくつかの欠点を有する。親和
性基として使用される微生物性スタフィロコッケン- プ
ロテイン- Aを、カラム往復で遊離し、注入すべきモノ
クロナール抗体- 溶液を汚染する。
精製すべき培養液上澄みは、たん白質分解酵素で汚染さ
れるからである。この酵素はこのリガンドを分離するか
又は担体から遊離する。
ラムから溶離することは、低いpH- 値で行われる。こ
の条件下で、特に不安定なモノクロナール抗体がその構
造を変え、しかも変性し、したがってその生物学的作用
を失うという危険がある。
べて、特にクロマトグラフィー相は滅菌可能であること
と同時にMAK- 含有溶液は無菌かつ発熱性物質不含で
あることが必要であるので、これらを静脈内に投与しな
ければならない場合、この様な安定性を生じないという
危険がある。というのはプロテイン- Aは必要な滅菌条
件下でそれ自体変性するからである。
報及び米国特許第4746183号明細書中に、同様に
特異的に変性されたシリカゲルを用いる又はヒドロキシ
ルアパタイト並びにプロテインAの使用下で、MAKの
精製のためのクロマトグラフィー方法が記載されてい
る。しかしこの際得られる純度(約90%、ヨーロッパ
特許公開第0144028号公報参照)は治療上、特に
静脈内使用に対するMAK' sの品質要求を満足させる
には不十分である。更に、選ばれたクロマトグラフィー
材料は、極めて敏感で、高価である。
は、IgG- モノクロナール抗体の精製方法を提供する
ことを課題とし、これによって確実にかつ経済的に高純
度抗体- 溶液が得られ、これは特に免疫治療で静脈内投
与に適する。
れば、3つのクロマドグラフィー工程──アニオン交換
体、カチオン交換体及び疎水性相──を、特異的な滅菌
工程と共に夫々適する条件下に組合せることによって解
決される。この際、──安価かつ簡単に使用できる材料
の使用下──少なくとも99.5%の純度を有する抗体
- 溶液が得られ、したがってこれは静脈内投与可能であ
る。
マトグラフィーで開始し、次いで滅菌、カチオン交換体
クロマトグラフィー、次いで疎水性相の精製を続ける。
しかし場合により精製を先ずカチオン交換体で開始し、
次いで滅菌し、次いでアニオン交換体及び疎水性相の精
製を実施するのも有利である。その際夫々次に記載する
条件を選択する。
明者は、上記処理工程の組合せによってウィルス不活性
化が行われることを見い出した。たとえばこれは従来ク
ロマトグラフィー工程を基体とする公知方法で得ること
ができないことである。
くはそのサブクラスIgG1 ,IgG2 ,IgG3 及び
IgG4 が適し、この際これはヒト又は動物の、特にマ
ウス又はヒト- マウス走源であるのが好ましい。
体を使用することができる。しかし血清不含又は限定さ
れた培地を、ハイブリドーマ細胞又はエブスタイン- バ
ーレ- ウィルス- 細胞(EDV- 細胞)の培養から使用
する。
純物としてまたハイブリドーマの細胞たん白及びDNA
並びに培地に添加された増殖因子、たとえばヒトトラン
スフエリン及びリピド錯体化されたたん白、たとえばア
ルブミンを含有する。更に溶液は、ウィルスで汚染さ
れ、細胞増殖に不可欠な物質、たとえば塩、アミノ酸、
ビタミン及びリピドを含有する。
マトグラフィー工程にゆだね、その後低分子物質を5−
50000ダルトンの除外限界を有する膜で透析濾過し
て除く。この際5- ないし10- 倍容量と交換する。そ
の後先ずアニオン交換体クロマトグラフィー分離を行う
のが好ましい。使用される緩衝溶液──好ましくは5〜
50mmol/lトリスヒドロキシメチルアミノメタン
0〜100mmol/l食塩、pH6−8──を、モ
ノクロナール抗体がアニオン交換体と結合する様に選
ぶ。
ロマトグラフィー相、特にQ- セフアロース、QMA-
アクセル、DEAE- トリスアクリル、DEAE- スフ
エロシル、Q- スフエロテックス及びDEAE- フラク
トゲルを使用することができる。Q- セフアロース及び
特にQMA- アクセルを使用するのが好ましい。
アニオン交換体カラムを、次いでUV- シグナルが出発
値に再び達するまでの間緩衝液で洗浄する。その際すべ
ての塩基性たん白を分離する。次いでモノクロナールI
gG- 抗体の溶離は、適当な緩衝液、特に組成がpH
6.0〜8.0で5−50mmol/lトリスヒドロキ
シメチルアミノメタン、100−300mmol/l食
塩である緩衝液を用いて行われる。
G- 分画を、透析濾過又はゲル濾過によって、酢酸ナト
リウム5〜50mmol/l、塩化ナトリウム0−10
0mmol/l及びpH- 値6.0〜8.0の塩濃度に
緩衝する。たん白濃度は、0.5〜2%である。その際
このことに関して再度通常の膜又はゲルを使用する。
じて、ヒト病原体ウィルスで汚染されうるので、この最
初のクロマトグラフィー工程後、次いで特異的滅菌を行
う。このことに特にβ- プロピオラクトン、TNBP
(トリ -n- ブチルホスフアート)/トウィーン、TN
BP/ナトリウムクロラート、TNBPを用いて、場合
によりUV- 照射と組合せて処理を行うことができる。
〜0.1%の量で、TNBPを0.1〜1%の量で、場
合により0.1〜1%ナトリウムクロラートと組合せて
使用し、溶液を室温で約8〜20時間、通常の条件下で
選択的にUV- 照射して処理する。
1〜1%TNBP及び0.5〜2%トウィーンで5〜4
0℃、特に20〜30℃で、8〜20時間かけて行う。
その後溶液を0.05〜1%たん白に希釈し、pH- 値
を4.5〜7に調整する。この条件下、モノクロナール
IgG- 抗体が、次のクロマトグラフィー工程でカチオ
ン交換体と結合する。
先ず──したがって滅菌前に──実施するのが有利であ
る。この際その時このことに関して記載された条件を選
択し、次いでウィルス不活性化された溶液を、MAKが
その時使用されるアニオン交換体と結合する様に調整す
る。
ロマトグラフィー相、特にS- セフアロース、CM- ア
クセル、CM- トリスアクリル、SP- トリスアクリ
ル、SP- スフエロデックス及びSP- フラクトゲル、
好ましくはS- セフアロース、及び特にCM- アクセル
を使用する。
しくはウィルス不活性剤として使用されるTNBP/ト
ウィーンを除去する。結合された抗体を適する緩衝液で
溶離する。その液は10〜40mmol/l酢酸ナトリ
ウム及び50〜200mmol/l塩化ナトリウムをp
H4.5〜9.0で含有する。
る場合、滅菌剤をそこで除去する。この条件下で溶離さ
れたモノクロナール抗体を、透析濾過又はゲル濾過によ
って50〜200mmol/lリン酸水素二カリウムの
塩濃度に及びpH- 値5.0〜8.0に緩衝する。
で行う。本発明による方法でこの最後の精製工程の前
に、溶液の塩濃度を使用されるクロマトグラフィー相に
応じて1.1〜1.5M/lの値に、固形の硫酸アンモ
ニウムを用いて調整する。
- 抗体の溶液は、適当なカラムの激しい洗浄後溶離緩衝
液──その硫酸アンモニウム- 濃度は0.7〜1.1M
/lである──によってpH- 値5〜8で行われる。
で得られる材料、たとえばポリプロピル- A、ポリメチ
ル- A、ポリエチル- A、アルキル- セフアロース及び
ブチル- セフアロースを使用することができる。ポリプ
ロピル- Aを使用するのが好ましい。この場合、相を
1.3−1.4M/lに硫酸アンモニウムで、pH- 値
を7に調整する。溶離緩衝液として、0.1M/l(N
H4)2 SO4 を有する0.1モルK2 HPO4-溶液が適
する。
るトランスフエリン及びモノクロナール抗体の様な通常
の等電点を有する他のたん白汚染物を完全に分離するこ
とができる。
よって生態学的に相容な条件に緩衝し、滅菌濾過し、ビ
ンに詰める。本発明による方法のすべてのクロマトグラ
フィー工程を、同一の方法に従って実施する。先ず抗体
の結合、次いで激しい洗滌工程、段階的勾配で溶離を行
う。この方法は、直線状勾配での通常適用される溶離に
比して、夫々使用されるクロマトグラフィー相の容量を
完全に使い果たすことができる利点を有する。それによ
って多量のモノクロナールIgG- 抗体を短時間で経済
的に精製することができる。
て、クロマトグラフィー工程を、常圧- 又は高圧液体ク
ロマトグラフィーとして実施することができる。有効性
及び速度の理由から、HPLC- 法が好ましい。
生物学的作用に関する本発明による方法の高価は、次の
実験によって認められる:分析クロマトグラフィー法
(排除 (Ausschluβ) クロマトグラフィー、アフィニテ
ィークロマトグラフィー及びイオン交換クロマトグラフ
ィー)を用いて例1に従って製造された生成物に於て、
全く不純物が認められなかった。
る。これらはIgG- 分子の軽い及び重い鎖を類別す
る。等電点電気泳動で、多くのバンドが認められ、これ
はウエスタンブロット法によって示される様に、抗体の
微小不均一性を調べることができる。
出限界の考慮下に、少なくとも99.5%の純度を有す
る生成物を生じる。DNA- 除去に関する精製法の有効
性を、放射性- 標識されたDNAを用いて調べる。
る減少因子は、抗体分画中のDNA- 含有量に対する標
識されたDNAの記載量の商から得られる。全体の減少
が個々の工程の対数付加によって得られる。
す。 表 I クロマトグラフィー相 減少因子 例1によるアニオン交換体 2.5×102 例1によるカチオン交換体 6×100 例1による疎水性相 2.58×102 全還元 3.5×105 このことから明らかな様に、DNA- 含有量の有効な減
少に、少なくとも2個の異なるクロマトグラフィー工程
が不可欠である。しかし本発明による方法で最終生成物
中のDNA- 含有量──これは必要とされる10pg/
投薬量以下である──が得られる。このことは全減少因
子を明らかに示す。
モデルウィルスを用いる実験を、夫々個々の処理工程に
関して実施する。試験のために、4つの異なるテストウ
ィルスを使用する。これらはリピド- 、たん白- 、DN
A- 及びDNA- ウィルスに対するモデルとして使用す
る。
を、本発明による方法に従って例1に於ける様に精製す
る。治療用投与のためのモノクロナールIgG- 抗体の
製造方法は、すべて4つのウィルスに対して夫々少なく
とも12log- 段階の減少割合を生じなければならな
い。
れる、すなわち3つのクロマトグラフィー工程がこれに
不可欠であることが明白である。というのは従来文献中
に記載されている様に唯一工程で、必要な減少は得られ
ないからである。
は、モノクロナールIgG- 生成物を生じ、これは静脈
内投与に対するすべての要求を、考慮しその生物学的活
性が完全に得られる。
有し、免疫治療で、たとえば移植の際の拒絶反応で、リ
ーサス- 予防又はウィルス疾患(たとえばCMV、肝
炎)で静脈内に使用することができる。
することができる。処理に使用されるクロマトグラフィ
ー材料は、安価で、容易に入手され、有利に除かれる。
それによって価格上有利にかつ経済的に高純度のIgG
- MAK'sを多量に製造することができる。この際驚
くべきことに最も進歩したウィルス不活性化が行われ
る。
するモノクロナールIgG1-抗体を産生する、マウスハ
イブリドーマ細胞- 径を、血清の少ない培地で培養す
る。細胞不含培養液上澄み518lを、0.022M/
lトリスヒドロキシメチルアミノメタン(トリス)pH
7.5で透析濾過し、31lの容量に濃縮する。この溶
液中のIgG- 含有量は、1.75mg/mlである。
- セフアロースで急速流動的に充填し、0.022m/
lトリス、pH7.5で平衡されているカラムで行う。
緩衝された溶液をカラムに装填し、この際この条件下に
抗体がアニオン交換体と結合する。同一緩衝液50lで
洗浄し、次いで0.022M/lトリス、0.15M/
lNaCl、pH7.5で抗体を溶離する。
0.6M/lNaCl、pH7.5で溶離する。モノク
ロナール抗体を含有する、集められた抗体を0.020
M/l酢酸ナトリウム、pH7.0で透析濾過し、たん
白濃度10mg/mlに濃縮し、0.2μフィルターを
介して滅菌濾過する。
NBPを用いて0.3%の濃度に、トウィーン80で1
%の濃度に調整して、16時間撹拌する。0.022M
/l酢酸ナトリウム- 溶液、pH7.0、17.5lを
用いてIgG- 濃度2mg/mlに希釈し、pH- 値を
0.1M酢酸でpH5.5に調整する。
流動的に充填され、0.022M/l酢酸ナトリウム、
pH5.5で平衡されたカラムでクロマトグラフィー分
離し、この際この条件下で抗体をクロマトグラフィー相
に結合させる。
に、50l緩衝液で洗浄する。抗体含有分画が、0.0
22M/l酢酸ナトリウム、0.07M/lNaCl、
pH8.5を含有する緩衝液で溶離することによって得
られる。
として0.1M/lK2 HPO4 、pH7.0で透析濾
過し、滅菌濾過する。ポリプロピル- Aで第三クロマト
グラフィー工程を実施する前に、最終濃度1.3M/l
が得られるまで固体の(NH4)2 SO4 を加える。7.
0にpH- 修正及び滅菌濾過が行われる。
0.1M/lK2 HPO4 、1.3M/l(NH4)2 S
O4 、pH7.0で平衡されたHPLC- カラムで、溶
液を3.4lの割合でクロマトグラフィー分離する。
ンを分離するために、UV- シグナルがベースラインに
達するまで緩衝液4lで洗浄する。溶離は、0.1M/
lK 2 HPO4 /0.1M/l(NH4)2 SO4 、pH
7.0から成る緩衝液を用いて行われる。
で透析濾過し、固体グリシンで0.15M/lグリシン
に調整し、抗体濃度を1.1mg/mlに調整し、滅菌
濾過する。
性質を有する: 収率(%) 74.6 IgG(mg/ml) 1.3 たん白(mg/ml) 1.26 発熱性物質試験 検出されず 滅菌度 〃 SDS- ゲル(%) >98 異常 毒性 検出されず HPSEC(%) 100 DNA(pg/ml) 0.88 生物学的活性 1.25 (50%コンA- ブラステン阻止) マイコプラズマ − リピド − 〔例2〕マウスハイブリドーマ系から産生された、ヒト
インターロイキン- 6に対するモノクロナールIgG-
1- 抗体を含有する、細胞不含培養液上澄み1.64l
を、0.020M/lトリスヒドロキシメチルアミノメ
タン(トリス)及び0.05M/lNaCl、pH7.
0で透析濾過し、0.93lに濃縮する。この溶液中で
IgG- 含有量は、2.35mg/mlである。
MA- アクセルプラスで充填され、0.020M/lト
リス、0.050M/lNaCl、pH7.0で平衡さ
れた鋼製カラムで行われる。
際この条件下に抗体をアニオン交換体を結合させる。同
一緩衝液500mlで洗浄し、次いで0.020M/l
トリス、0.25M/lNaCl、pH7.0を用いて
抗体を溶離する。
ス、0.6M/lNaCl、pH7.0で溶離する。モ
ノクロナール抗体を含有する、集められた分画を、0.
020M/l酢酸ナトリウム、0.050M/lNaC
l、pH7.0で透析濾過し、10mg/mlのたん白
濃度に濃縮し、0.2μ- フィルターで滅菌濾過する。
BPで0.3%の濃度に、トウィーン80で1%の濃度
に調整し、16時間撹拌する。780ml0.020M
/l酢酸ナトリウム、0.050M/lNaCl、pH
7.0を用いて、IgG- 濃度2MG/mlに希釈し、
pH- 値を0.1M酢酸でpH5.0に調整する。
lで充填し、0.020M/l酢酸ナトリウム、0.0
50M/lNaCl、pH5.0で平衡された鋼カラム
でクロマトグラフィー分離する。この際この条件下で抗
体をクロマトグラフィー相に結合させる。滅菌剤及び酸
性たん白の除去のために緩衝液500mlで洗浄する。
抗体含有分画が、0.020M/l酢酸ナトリウム、
0.150M/lNaCl、pH8.0を含有する緩衝
液で溶離して得られる。
として0.1M/lK2 HPO4 、pH7.0を用いて
新たに透析濾過し、滅菌濾過する。ポリプロピル- Aで
第三クロマトグラフィーを実施する前、最終濃度1.4
M/lに達するまで固形(NH4)2 SO4 を加える。
7.0にpH- 修正及び滅菌濾過を行う。
1M/lK2 HPO4 、1.4M/l(NH4)2 S
O4 、pH7.0で平衡されたHPLC- カラムで、溶
液を480mlの割合でクロマトグラフィー分離する。
ンを分離するために、UV- シグナルがベースラインに
達するまで緩衝液400mlで洗浄する。溶離は、0.
1M/lK2 HPO4 /0.1M/l(NH4)2 S
O4 、pH7.0から成る緩衝液を用いて行われる。
で透析濾過し、固体グリシンで0.15M/lグリシン
に調整し、抗体濃度を1.1mg/mlに調整し、滅菌
濾過する。
性質を有する: 収率(%) 68 IgG(mg/ml) 1.2 たん白(mg/ml) 1.22 発熱性物質試験 検出されず 滅菌 〃 SDS- ゲル(%) >98 異常な毒性 検出されず HPSEC(%) 100 リピド −
的に高純度のIgG- モノクロナール抗体が得られる。
Claims (13)
- 【請求項1】 透析された抗体含有出発溶液をアニオン
交換体、カチオン交換体及び疎水性相でクロマトグラフ
ィー分離し、この際モノクロナール抗体は夫々のクロマ
トグラフィー相と結合し、これを次いで洗滌し、段階的
勾配で溶離し、モノクロナール抗体は付加的に特異的な
滅菌工程にゆだねることを特徴とする、IgG- モノク
ロナール抗体の精製方法。 - 【請求項2】 出発溶液を先ずアニオン交換体クロマト
グラフィー分離し、次いで滅菌にゆだね、次いでカチオ
ン交換体、次いで疎水性相でクロマトグラフィー分離す
る請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 出発溶液を、先ずカチオン交換体でクロ
マトグラフィー分離し、次いで滅菌し、次いでアニオン
交換体で、次いで疎水性相でクロマトグラフィー分離す
る、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 出発物質としてIgG1 ,IgG2 ,I
gG3 又はIgG4-含有溶液を使用し、この際IgGは
ヒト又は動物起源であってよい請求項1ないし3のいず
れかに記載の方法。 - 【請求項5】 出発溶液としてハイブリドーマ細胞又は
EBV- 細胞の培養から成る細胞不含培養液上澄みを使
用する、請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 アニオン交換体として、Q- セフアロー
ス、QMA- アクセル、DEAE- トリスアクリル、D
EAE- スフエロシル、Q- スフエロデックス又はDE
AE- フアクトゲル、カチオン交換体としてS- セフア
ロース、CM- アクセル、CM- トリスアクリル、SP
- トリスアクリル、SP- スフエロデックス又はSP-
フラクトゲル及び疎水性相としてポリプロピル- A、ポ
リメチル- A、ポリエチル- A、アルキル- セフアロー
ス又はブチル- セフアロースを使用する、請求項1ない
し5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 QMA- アクセル、CM- アクセル及び
ポリプロピル- Aを夫々のクロマトグラフィー材料とし
て使用する、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 モノクロナール抗体を先ず夫々のクロマ
トグラフィー相と結合させ、次いでこれを洗滌し、次い
で段階的勾配で溶離する、請求項1ないし7のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項9】 クロマトグラフィー分離を、アニオン交
換体でpH6〜8で、カチオン交換体でpH4.5〜7
で及び疎水性相でpH5〜8で開始し、pH6〜8、
4.5〜9又は5〜8で溶離する、請求項8記載の方
法。 - 【請求項10】 クロマトグラフィー分離工程を夫々高
圧液体クロマトグラフィーとして実施する、請求項1な
いし9のいずれかに記載の方法。 - 【請求項11】 滅菌をトリ -n- ブチルホスフアー
ト、トリ -n- ブチルホスフアート/トウィーン、トリ
-n- ブチルホスフアート/ナトリウムクロラート又は
β- プロピオラクトンを用いて、場合によりUV- 照射
と共に行う、請求項1ないし10のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項12】 滅菌を、0.01〜1%トリ -n- ブ
チルホスフアート/0.5〜2%トウィーン80を用い
て5℃〜40℃、好ましくは20℃〜30℃で、8〜2
0時間行う、請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 請求項1による方法で製造された、I
gG- モノクロナール抗体を、免疫治療での静脈内投与
剤又は免疫診断剤の製造に使用する方法。
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| DE4118912A DE4118912C1 (ja) | 1991-06-08 | 1991-06-08 |
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