JP4343702B2 - 低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBetv1の製造方法 - Google Patents
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本発明は、免疫グロブリンE結合が欠如しているか少なくとも減少していること、すなわち低アレルギー性であることによって識別される、シラカバ花粉アレルゲンの製造方法に関する。これらのアレルゲンは、治療に関連するT細胞刺激作用は完全に保持している。従ってそれらは、特定の免疫療法のための副作用の少ない治療剤として用いることができる。
1型アレルギーは、近年世界中で飛躍的に増加している。先進工業国の人口の20%までが、例えばアレルギー性鼻炎、アレルギー性結膜炎または気管支喘息などを患っているが、これらの疾患は、種々の源、例えば植物花粉、ダニ類、哺乳動物(ネコ、イヌ、ウマ)およびカビ真菌などから放出され空気中に存在するアレルゲン(空気アレルゲン)によって引き起こされる。重篤なアレルギーは昆虫に刺されたり咬まれたりすることによっても引き起こされ、例えばハチやスズメバチなどである。1型アレルギーの誘発物質はタンパク質、糖タンパク質またはポリペプチドである。これらのアレルゲンは、感作された人々において刺されたり咬まれたりした後に、摂取後に粘膜を介して反応するか、または肥満細胞の表面に結合したIgE抗体と反応する。2個またはそれ以上のIgE抗体がアレルゲンによって互いに架橋されている場合は、エフェクター細胞によってメディエーター(例えばヒスタミン、プロスタグランジン)またはサイトカインが放出され、従ってアレルギー症状が引き起こされる。
cDNA配列の支援によって、アレルギーの診断および治療に用いることができる、組換えアレルゲンの製造が可能である(Scheiner and Kraft, 1995, Allergy 50, 384-391)。組換えBet v 1アレルゲン(rBet v 1)および薬学的目的のためのそれらの精製は、例えばHoffmann-Sommergruberら(Protein Exp. Purif. 9(1), 1997: 33-39)によって記述されている。
しかし、組換えアレルゲン変種の潜在的な欠点は、一次構造の改変が、治療の成功に必要なT細胞エピトープの反応性の損失または低下を引き起こすことである。この可能性は、天然のアレルゲンに対応する一次構造が組換えタンパク質の製造の基礎として使える場合にのみ、排除することができる。
本発明は生化学的精製方法に関し、該方法は、例えば組換え法により製造されるアレルゲンの、特定の溶離剤を用いる効率的な精製を介した、本発明により修飾された特性を有するタンパク質の製造をもたらす。これらの特性は、IgE活性の欠如または少なくとも大幅な低下と、同時に、T細胞刺激作用の維持からなる。
それぞれのクロマトグラフ法の段階によっては、異なる濃度の中性塩、好ましくはNaClを、約5Mまで溶離剤に添加することができる。
精製の最後において生理的条件を確立するとの意図は、クロマトグラフ法の段階の間における炭酸水素ナトリウムの存在の理由ともなり得る。ここで基本的に100mMまでの濃度が可能である。しかし、20mMより低い生理的範囲において、特に好ましくは11mMにおいて、操作が行われることが好ましい。
rBet v 1の場合は、pHの低下は不要である。しかしながら本発明の方法の適用において、精製の最後において簡単な方法で生理的濃度を確立することを可能にするため、一般に炭酸水素ナトリウムがrBet v 1に添加される。
薬学的に活性な成分は、中和後に直接、非経口用の製品として用いることができる。さらに、この再現可能で標準化可能な方法は、医薬品に必要な適正製造基準(Good Manufacturing Practice)(GMP)条件下において実施できる。
本発明は従って、本発明の方法によって得ることのできる低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1に関し、また特に、医薬としてのその使用に関する。
さらに、本発明による低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1の対応する製剤は、例えば水酸化アルミニウムに吸着させることによって、デポー製剤を得ることを可能にする。
本発明に従って製造されたアレルゲンの収率は、出発材料タンパク質に基づき通常75〜95%である。
上記のクロマトグラフ法の段階の順序および数は、変更可能である。従って、特に、標的タンパク質の具体的な物理化学的特性を考慮することができる。
初めに、溶解性のrBet v 1アレルゲンを含む大腸菌溶菌液を、標準法(Breiteneder H., et al., EMBO J. 1989, 8: 1935-8; Hoffmann-Sommergruber et al., Protein Exp. Purif. 9(1), 1997: 33-39)により製造する。核酸を除去するため、疎水性相互作用クロマトグラフを、トリス/硫酸アンモニウム緩衝液(20mMのトリス/Hcl、1M硫酸アンモニウム、pH8.0)中のフェニル−セファロースを用いて実施する。溶離は蒸留水を用いて実施する。さらなる精製段階を弱いアルカリ溶離剤を用いて実施するため、残留硫酸アンモニウムを、セファデックスG−25を通すゲルろ過により、20mMのNaClと置換する。
最終段階において、アルカリ条件下においてスーパーデックス(Superdex)75を通してゲルろ過を実施する。クロマトグラフ溶液は、溶離剤に添加した塩基の中和により、所望の最終組成物、すなわち生理食塩水の濃度に対応する10mMのNaOH、11mMのNaHCO3および148.4mMのNaClが得られるように選択する。ゲルろ過からの溶離物は、使用した塩基NaOHに対応する酸HClを用いて最終的に中和され、中性のpHと共に生理食塩水における所望の塩含量をもたらす。これは、1/10(v/v)の100mMのHClの添加によって達成される。
例1で得た低アレルギー性rBet v 1の特性評価のために、SDS−PAGE(15%)を実施する。図1Aに示すように、天然のnBet v 1(トラック2)、Hoffmann-Sommergruberら(Protein Exp. Purif. 9(1), 1997: 33-39)の方法によって従来方法により精製した組換えrBet v 1(トラック4)、および本発明に従って精製したrBet v 1(トラック3)は、SDS−PAGEにおいて同じ分子量を有する。
IgE活性を決定するために、例2によるSDS−PAGEをニトロセルロースにブロットする。シラカバ花粉症患者からの血清プールをブロットに添加した後、該ブロットを抗IgE抗体およびアルカリ性ホスファターゼからなる接合体(conjugate)と共にインキュベートする。アルカリ性ホスファターゼによって促進された色反応(図1B)によれば、天然のnBet v 1および従来方法により精製した組換えrBet v 1のIgE活性は示されるが、本発明に従って精製したrBet v 1−MFのIgE活性は示されない。
個別のシラカバ花粉症患者からの血清を用いてIgE活性を決定するために、nBet v 1(位置3)、従来方法により精製した組換えrBet v 1(位置5)、および本発明に従って精製した組換えrBet v 1(位置4)を、図2Aに示すようにニトロセルロース膜に適用し、例3と同様にして試験した。図2Aによれば、本発明に従って精製したrBet v 1が弱いIgE活性を有している血清5を例外として、天然のnBet v 1および従来方法により精製した組換えrBet v 1のみはIgE活性を有するが、本発明に従って精製したrBet v 1はIgE活性を有さないことがわかる。
試験したアレルゲンの主体性(identity)を決定するために、ニトロセルロース膜は、種々のラビットのポリクローナル抗Bet v 1抗体(試料21〜26)およびマウスのモノクローナル抗Bet v 1抗体6B6(試料27)と共にインキュベートし、続いて例3(図2B)と同様に処理した。
Suckらの方法(Int. Arch. Allergy Immunol. 2000; 121: 284-291)による、アレルギー患者の血清プールを用いるEAST阻害試験において、天然nBet v 1、従来方法により精製した組換えrBet v 1、および本発明に従って精製した組換えrBet v 1を、互いにそのIgE結合強度について比較した(図3)。本発明に従って精製したrBet v 1のIgE活性は、他のBet v 1タンパク質のそれと比べて、100倍以上低下していることが見出された。
本発明によるrBet v 1アレルゲンのT細胞の成長への影響を決定するために、T細胞株(TCLs)およびT細胞クローン(TCCs)の増殖アッセイを、Schrammら(1999, J. Immunol. 162(4): 2406-2414)の方法によって実施した(図4)。刺激指数(SI)の比較から、試験した供与体のT細胞は、天然のnBet v 1または従来方法で精製した組換えrBet v 1との反応と少なくとも同じ程度には、rBet v 1と反応することがわかる。rBet v 1との反応は、選択した条件によっては、nBet v 1またはrBet v 1との反応より最大で3分の1だけ上回っている。
Claims (15)
- 緩衝化されていない塩基水溶液を溶離剤として用いた1回または2回以上のクロマトグラフ法の精製段階およびそれに続く中和による、低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1の製造方法であって、
用いる出発材料が、組換え法によって製造された溶解性のrBet v 1粗タンパク質であること、
組換え法によって製造された溶解性のrBet v 1粗タンパク質が、大腸菌に発現されたこと、
クロマトグラフ法の精製段階が、陰イオン交換クロマトグラフ、疎水性相互作用クロマトグラフおよびゲルろ過を含むこと、ならびに、
クロマトグラフ法の精製段階を、以下の順序:1回目のゲルろ過、陰イオン交換クロマトグラフ、疎水性相互作用クロマトグラフ、および2回目のゲルろ過、によって実施すること
を特徴とする、前記方法。 - 溶離剤として用いる塩基を、5mM〜100mMの濃度範囲において用いることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 溶離剤として用いる塩基を、5mM〜40mMの濃度範囲において用いることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 溶離剤として用いる塩基がNaOHであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 無機の中性塩を溶離剤に添加することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 無機の中性塩およびNaHCO3を溶離剤に添加することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 溶離剤に添加する無機の中性塩がNaClであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 溶離剤に存在するNaOH、NaClおよびNaHCO3の濃度が、精製段階に続く中和段階において、10mM NaOH、11mM NaHCO3および148.4mM NaClとなるように選択されることを特徴とする、請求項4〜7のいずれかに記載の方法。
- rBet v 1粗タンパク質が、クロマトグラフにより、および/または塩析沈殿により、緩衝溶液中で前精製されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1のIgE活性を低下させる方法であって、組換え法によって製造された溶解性のシラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1を、請求項1〜9に記載の方法の一つに付すことを特徴とする、前記方法。
- 請求項1〜9に記載の方法の一つにより得ることのできる、低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1。
- 医薬としての、請求項11に記載の、低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1。
- 請求項11に記載の低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1の、シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1が関連して始まるアレルギーに対する、特定の免疫療法用の医薬の製造のための使用。
- 請求項11に記載の低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1を含む、医薬組成物。
- 請求項11に記載の低アレルギー性シラカバ花粉主要アレルゲンrBet v 1、ならびに、賦形剤および/または補助剤を含む、医薬組成物。
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