JP7612827B2 - 細胞培養物から精製されたラブドウイルスを製造するための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上流及び下流の処理の分野に関し、細胞培養物からラブドウイルス、好ましくは、腫瘍溶解性ラブドウイルス、特に、水疱性口内炎ウイルスを調製し、製造しかつ/又は精製するための方法及びプロセスを提供し、ラブドウイルスを含む医薬組成物を含む。
腫瘍溶解性ウイルスのための製造プロセス設計は、最終原薬及び製剤の幾つかの重要な品質属性を考慮する必要がある。これらの中には、体積当たりに感染性ウイルスの含量が高いこと及び生成物及びプロセスに関連する不純物の許容レベルが低いことがある。製剤中の体積当たりのウイルス含量は、用量当たりに109~1012感染性単位又はゲノム単位の範囲であることができ、下流の精製の間に、少なくとも1桁の活性ウイルスの濃縮が必要である。典型的な生物学的製剤の許容可能な不純物閾値は、例えば、10ng/用量のホスト細胞DNA(WHO限界)として依然として適用さる場合があり、必要とされる高い生成物含量と組み合わされた場合、別の重大な課題を提起する。両方の制限は、典型的には、医薬用途のための他の活性ウイルス製品、例えば、ウイルスワクチンに見られるものより数桁厳しい。したがって、商業規模の製造手法は、この所定の目的のために最適化され、新たに開発される必要がある。特に、細胞培養物からラブドウイルスを調製し、製造し又は精製するための改善された方法が必要とされている。
本発明は、細胞培養物から精製されたラブドウイルス、例えば、水疱性口内炎ウイルスを得るための方法及びプロセスを提供することにより、上記必要性に対処する。
(i)a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、続けて、好ましくは、深層ろ過、接線流ろ過もしくは遠心分離により細胞培養物を清澄化し、上清中のラブドウイルス収集物を回収することにより又は
b.細胞培養物をろ過工程、好ましくは、深層ろ過に供し、続けて、フィルター、好ましくは、デプスフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、上清中のラブドウイルス収集物を回収することにより、細胞培養物からラブドウイルス収集物を得る工程を含む、方法に関する。
(ii)(場合により)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)(場合により)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)(場合により)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)(場合により)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)(場合により)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含む。
(i)a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、続けて、好ましくは、深層ろ過、接線流ろ過もしくは遠心分離により細胞培養物を清澄化し、上清中のラブドウイルス収集物を回収することにより又は
b.細胞培養物をろ過工程、好ましくは、深層ろ過に供し、続けて、フィルター、好ましくは、デプスフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、上清中のラブドウイルス収集物を回収することにより、細胞培養物からラブドウイルス収集物を得る工程を含む、方法に関する。
(ii)(場合により)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)(場合により)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)(場合により)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)(場合により)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)(場合により)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含む。
下記詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載される。ただし、主題の技術をこれらの具体的な詳細のうちの幾つかがなくても実施することができることは、当業者には明らかであろう。他の例では、本発明を不明瞭にしないように、周知の構造及び技術は詳細に示されていない。見出しは、読解を助けるために単に便宜上含まれており、本発明を特定の態様又は実施態様に限定すると理解されるべきではない。
治療に使用するために、本発明の方法又はプロセスに従って調製され、産生されかつ/又は精製されたラブドウイルスは、動物又はヒトへの投与を容易にするのに適した医薬組成物に製剤化される。典型的な製剤を水溶液又は水性もしくは非水性懸濁液の形態で、リラブドウイルスを生理学的に許容され得る担体、賦形剤又は安定剤と混合することにより調製することができる。担体、賦形剤、修飾剤又は安定剤は、利用される用量及び濃度で無毒である。それらは、バッファー系、例えば、ホスファート、シトラート、アセタート並びに他の無機酸又は有機酸及びそれらの塩;アスコルビン酸及びメチオニンを含む酸化防止剤;保存剤、例えば、塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチルアルコールもしくはベンジルアルコール;アルキルパラベン、例えば、メチルパラベンもしくはプロピルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール及びm-クレゾール;タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン又は免疫グロブリン;親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドンもしくはポリエチレングリコール(PEG);アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニンもしくはリシン;グルコース、マンノース、スクロース、トレハロース、デキストリンもしくはデキストランを含む単糖類、二糖類、オリゴ糖類もしくは多糖類及び他の炭水化物;キレート剤、例えば、EDTA;糖アルコール、例えば、マンニトール又はソルビトール;塩形成カウンターイオン、例えば、ナトリウム;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体);並びに/又はイオン性もしくは非イオン性界面活性剤、例えば、TWEEN(商標)(ポリソルベート)、PLURONICS(商標)もしくは脂肪酸エステル、脂肪酸エーテルもしくは糖エステルを含む。また、賦形剤は、放出修飾又は吸収修飾機能も有することができる。
(i)
a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、続けて、好ましくは、深層ろ過、接線流ろ過もしくは遠心分離により細胞培養物を清澄化し、上清中のウイルス収集物を回収することにより
又は
b.細胞培養物をろ過工程、好ましくは、深層ろ過に供し、続けて、フィルター、好ましくは、デプスフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、上清中のウイルス収集物を回収することにより、
細胞培養物からウイルス収集物を得る工程を含む。
(i)
a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、ここで、ウイルス放出剤が固体塩又は塩水溶液であり、続けて、好ましくは、深層ろ過、接線流ろ過もしくは遠心分離により細胞培養物を清澄化し、上清中のウイルス収集物を回収することにより
又は
b.細胞培養物をろ過工程、好ましくは、深層ろ過に供し、続けて、フィルター、好ましくは、デプスフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、ここで、ウイルス放出剤が塩水溶液であり、上清中のウイルス収集物を回収することにより、
細胞培養物からウイルス収集物を得る工程を含む。
(i)
a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、ここで、ウイルス放出剤が固体塩又は塩水溶液であり、細胞培養物中の塩濃度を上昇させ、続けて、好ましくは、深層ろ過、接線流ろ過もしくは遠心分離により細胞培養物を清澄化し、上清中のウイルス収集物を回収することにより
又は
b.細胞培養物をろ過工程、好ましくは、深層ろ過に供し、続けて、フィルター、好ましくは、デプスフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、ここで、ウイルス放出剤が塩水溶液であり、上清中のウイルス収集物を回収することにより、
細胞培養物からウイルス収集物を得る工程を含む。
(i)
a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、ここで、ウイルス放出剤が固体塩又は塩水溶液であり、細胞培養物中の塩濃度を少なくとも約0.01M、0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、0.3M、0.35M、0.4M、0.45M又は0.5M上昇させ、続けて、好ましくは、深層ろ過、接線流ろ過もしくは遠心分離により細胞培養物を清澄化し、上清中のウイルス収集物を回収することにより
又は
b.細胞培養物をろ過工程、好ましくは、深層ろ過に供し、続けて、フィルター、好ましくは、デプスフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、ここで、ウイルス放出剤が少なくとも約0.01M、0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、0.3M、0.35M、0.4M、0.45M又は0.5Mの濃度を有する塩水溶液であり、上清中のウイルス収集物を回収することにより、
細胞培養物からウイルス収集物を得る工程を含む。
(i)
a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、ここで、ウイルス放出剤が固体塩又は塩水溶液であり、細胞培養物中の塩濃度を約0.01M~約5M、約0.05M~約5M、約0.1M~約5M、約0.15M~約5M、約0.2M~約5M、約0.25M~約5M、約0.3M~約5M、約0.35M~約5M、約0.4M~約5M、約0.45M~約5M又は約0.5M~約5M上昇させ、続けて、好ましくは、深層ろ過、接線流ろ過もしくは遠心分離により細胞培養物を清澄化し、上清中のウイルス収集物を回収することにより
又は
b.細胞培養物をろ過工程、好ましくは、深層ろ過に供し、続けて、フィルター、好ましくは、デプスフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、ここで、ウイルス放出剤が約0.01M~約5M、約0.05M~約5M、約0.1M~約5M、約0.15M~約5M、約0.2M~約5M、約0.25M~約5M、約0.3M~約5M、約0.35M~約5M、約0.4M~約5M、約0.45M~約5M又は約0.5M~約5Mの濃度を有する塩水溶液であり、上清中のウイルス収集物を回収することにより、
細胞培養物からウイルス収集物を得る工程を含む。
(ii)(場合により)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)(場合により)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体、好ましくは、モノリス、樹脂又は膜、より好ましくは、モノリス吸着材上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)(場合により)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)(場合により)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)(場合により)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含むことができる。
(ii)(場合により)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体、好ましくは、モノリス、樹脂又は膜、より好ましくは、モノリス吸着材上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)(場合により)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)(場合により)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)(場合により)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含むことができる。
(ii)(場合により)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体、好ましくは、モノリス、樹脂又は膜、より好ましくは、モノリス吸着材上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)(場合により)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)(場合により)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含むことができる。
(ii)(場合により)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体、好ましくは、モノリス、樹脂又は膜、より好ましくは、モノリス吸着材上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)(場合により)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含むことができる。
(ii)(場合により)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体、好ましくは、モノリス、樹脂又は膜、より好ましくは、モノリス吸着材上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含むことができる。
(ii)工程(ia)又は(ib)後に得られた収集物の塩濃度を好ましくは、希釈、透析ろ過又は透析により低下させる工程と、
(iii)ラブドウイルス収集物をDNA分解ヌクレアーゼ、好ましくは、ベンゾナーゼ又は塩活性ヌクレアーゼで処理する工程と、
(iv)ラブドウイルスを、工程(i)~(iii)のいずれかの後に得られた溶液をカチオン交換体、好ましくは、モノリス、樹脂又は膜、より好ましくは、モノリス吸着材上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(v)ラブドウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程と、
(vi)工程(v)のラブドウイルス溶出液を好ましくは、サイズ排除、多峰性サイズ排除、イオン交換及び/又は接線流ろ過により洗練する工程と、
(vii)洗練されたラブドウイルス溶出液のバッファーを好ましくは、限外ろ過及び透析ろ過又は透析により交換する工程と、
(viii)ラブドウイルスを無菌ろ過する工程とをさらに含むことができる。
実施例1:原薬上流製造プロセス
概要及びバッチ定義
1つの融解したHEK293細胞バイアル(UPS01)に基づいて、細胞を増殖させ、より大きな振とうフラスコ容量で培養した(UPS02~UPS06)。続けて、UPS06を第1のバイオリアクターに播種し(UPS07)、続けて、細胞を第2のシードバイオリアクター内で培養し、増殖させ(UPS08)、最後に、生産バイオリアクターで増殖させた(UPS09)。原薬を含有する粗収集物の1つのバッチを、生産バイオリアクターへの播種後48時間又は56時間での細胞に感染させることにより、バッチモードで生産した(UPS10)。感染時、培養温度を一定に保つか(プロセス変形形態1、48時間)又は37.0℃~34.0℃で変動させた(プロセス変形形態2、56時間)。感染をVSV-GP(ここで、水疱性口内炎ウイルスの糖タンパク質Gは、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス(LCMV)の糖タンパク質GPにより置き換えられている)又はVSV-GP-カーゴ、すなわち、更なる導入遺伝子、特に、切断型CCL21(1~79)タンパク質もしくはCD80-Fc融合タンパク質をコードするVSG-GPにより行った。以下では、すべてのプロセスをVSV-GP及び種々のVSV-GP-カーゴ変異体(CCL21(1~79)及びCD80-Fc融合体)により行い、読みやすくするために、単語VSV-GP(-カーゴ)と呼ぶものとする。収集を感染後34±2時間で行った(UPS11)。その後、約200Lの全作業容量を下流処理に供した。
1つのマスターセルバンク(MCB)又はワーキングセルバンク(WCB)バイアルからのHEK293細胞をヒートブロック中で融解し、培養培地に調整した。遠心分離工程後、得られた細胞ペレットを培地で再懸濁させ、125mLの振とうフラスコ中でインキュベーションした。
HEK293細胞を、振とうフラスコ中で5回の継代培養段階にわたって増殖させた。接種基準に達した時点で、次の段階を開始した。ここでは、次のより大きな振とうフラスコ容量をそれぞれの新たな継代培養段階に使用した。最大培養容量を超えた場合、残りの細胞を廃棄した。UPS07について、2000mLもの振とうフラスコを、ウェーブミクスドバイオリアクターの接種基準をカバーするのに必要に応じて使用した。
最後の振とうフラスコ継代培養(UPS06)を、バッチモードでの更なる細胞増殖のための第1のシードバイオリアクターに接種するのに使用した。ウェーブバイオリアクター又は撹拌タンクリアクターは、細胞増殖に適している。接種前及び接種中に、pH値を、ヘッドスペースを介してCO2をバイオリアクターに加えることにより制御した。全培養期間中、空気によるヘッドスペースエアレーションが存在した。溶存酸素値を、カスケードレギュレーションモードの高度なコントローラを使用して、ガス化空気及び酸素により制御した。接種用量及びUPS06の終了時での生存細胞濃度に応じて加えるべき培地容量を計算した。バイオリアクターに計算された培地容量を充填した。培地をエアレーション及びpH制御なしで、バイオリアクター内で少なくとも2時間コンディショニングした。接種の直前に、エアレーションを開始し、培地をアクティブなpH制御下でバイオリアクター内に保持した。総コンディショニング時間は、24時間を超えないものとする。バイオリアクターの接種に必要な条件が満たされると、細胞懸濁液をポンピングによりバイオリアクターに移した。細胞懸濁液が、接種中に完全に使用されない場合、残りの細胞を廃棄する。
50Lの使い捨て撹拌タンクバイオリアクターを培養に使用した。接種前及び接種中に、pH値を、スパージャー及びヘッドスペースを介してCO2をバイオリアクターに加えることにより制御した。接種後、塩基添加による低側pH制御をアクティブにした。
200Lの使い捨て撹拌タンクバイオリアクターを生産に使用した。接種前及び接種中に、pH値を、スパージャー及びヘッドスペースを介してCO2を加えることにより制御した。接種後、塩基添加による低側pH制御をアクティブにした。全培養期間中、空気によるヘッドスペースエアレーションが存在した。% 溶存酸素を水中酸素入力により制御するものとし、高度なコントローラを使用した4ガス混合モジュールによりレギュレーションする。
VSV-GP(-カーゴ)による感染を生産バイオリアクター段階の細胞接種後48時間で行った。これにより、感染時に、1.0×106~2.0×106個 細胞/mLの生存細胞濃度がもたらされた。ウイルスをコンディショニングされた細胞培養培地中で予め希釈した。生産バイオリアクターに感染させるための基準を満たした後、対照細胞を2つの250mLの振とうフラスコに播種し、細胞懸濁液を生産バイオリアクターから取り出した。生産バイオリアクターを収集するまで、振とうフラスコをインキュベーションし、対照細胞を生産細胞と同じ方法で操作した。感染時、生産バイオリアクターの培養温度は、36.0~39.0℃の範囲で一定であろう。
VSV-GP(-カーゴ)による感染を最終バイオリアクター段階の細胞接種後56時間で行った。これにより、感染時に、1.0×106~2.0×106個 細胞/mLの生存細胞濃度がもたらされた。ウイルスをコンディショニングされた細胞培養培地中で予め希釈した。生産バイオリアクターに感染させるための基準を満たした後、対照細胞を2つの250mLの振とうフラスコに播種し、細胞懸濁液を生産バイオリアクターから取り出した。生産バイオリアクターを収集するまで、振とうフラスコをインキュベーションし、対照細胞を生産細胞と同じ方法で操作した。感染時、生産バイオリアクターの培養温度を37.0~34.0℃で変動させた。感染中の過剰な泡形成の場合、例えば、エアレーションチューブの目詰まりを防ぐために、消泡剤をバイオリアクターに直接加えることができる。消泡剤の添加容量をプロセス制御システムにより記録した。
収集を感染後34±2時間で行った。収集手順を、4M~5M NaClストック溶液を感染細胞ブロスに加えることにより開始した。これにより、約0.2M NaClの濃度上昇がもたらされ、その後、少なくとも10分~30分の期間インキュベーションし、その後、移動及び細胞分離を開始した。特に断らない限り、全てのパラメータを培養中と同様に制御した。規定時間のインキュベーション後、温度、DO及びpH制御を非アクティブにした。その後、感染細胞ブロスを下流処理に移した。
記載されたプロセスで製造されたVSV-GP-CCL21(1~79)収集物のプロセスモニタリング及びプロセス内分析制御からの例示的な結果を以下にまとめる。異なるVSV-GP(-カーゴ)変異体(カーゴなし、CCL21(1~79)又はCD80-Fc融合体)間のプロセス性能は同等であった。
・生産バイオリアクターにおけるμ=0.7d-1の最高細胞特異的増殖速度;
・生存率が90%超の収集物では、1ミリリットル当たりに2~3×106個 細胞の総細胞数濃度;
・最終細胞培養上清中の感染性ウイルス含量は、約2×109TCID50/mLであり、細胞培養上清中のウイルスゲノム含量は、約3~3.5×1010TCID50/mLである。
概要及びバッチ定義
VSV-GP-(カーゴ)の製造は、1つバッチ製造に基づいた。全ての下流ユニット操作を何ら分割及びプール工程も伴わずに、1サイクルで行った。塩処理された収集物(UPS11)を、深層ろ過又は接線流精密ろ過、続けて、ヌクレアーゼ消化工程により清澄化した。清澄化された収集物をさらに希釈し、その後、結合-溶出モードでのモノリシックカチオン交換クロマトグラフィーにより精製した(DPS03)。この時点で、保持工程を行った。この場合、中間体を一晩保存した。第2の下流プロセス日に、中間体をフロースルーモードでの多峰性クロマトグラフィーにより精製した(DPS04)。フロースルーを集め、限外ろ過/透析ろ過工程により処理した(DPS05)。最終的なろ過及び製剤化工程(DPS06)により、単一バッチがもたらされ、このバッチを細胞培養ボトルに分注し、包装し、-80℃(-86℃~-70℃)で凍結させた。
深層ろ過工程を、バルク収集物を清澄化するのに行った。したがって、VSV-GP(-カーゴ)含有粗収集物を、STR(登録商標)200バイオリアクターから、3M(商標)Zeta Plus(商標)Encapsulated System深層ろ過カプセルを通して、使い捨てバッグにポンプ注入した。最大圧力は、0.9barとした。清澄化を室温で行った。3M(商標)Zeta Plus(商標)Encapsulated System深層ろ過カプセルを、廃棄のために、0.5M NaOHで消毒した。
接線流精密ろ過工程を、バルク収集物を清澄化するのに行った。したがって、使い捨てバイオリアクターを、41.5cmの有効長さ及び0.75mmの繊維内径を有する0.65μmのmPES中空繊維膜を取り付けた精密ろ過モジュールに接続した。ろ過を2100秒-1のせん断速度及び0.7bar以下の最大膜通過圧で、一定の保持液流速において行った。入口圧力が0.7bar以上に上昇するまで、精密ろ過を行った。2~5リットルの濃縮細胞懸濁液が、バイオリアクター容器中に残存すると予想された。透過液を500Lの使い捨てバッグに集めた。プローブがもはや収集物に接触しなくなるまで、温度及びpHを37℃、pH7.1に制御した。
プロセス工程DPS02は、SAN-HQ(ArcticZymes(登録商標))エンドヌクレアーゼにより行われる、DPS01からのろ液の酵素消化である。USP区画での層流の内部で、SAN-HQエンドヌクレアーゼストック溶液を室温に平衡化し、別の使い捨てバッグ中において、バッファー(50mM トリス、pH7.5)で希釈した。塩化マグネシウムを酵素の補因子として加えた。消化バッファーを中間物(清澄化された収集物)に連続的に加えた。得られた中間物を10分超混合し、室温で20分超インキュベーションした。ヌクレアーゼ処理後、中間物を0.1M トリスバッファーで1:2に希釈し、規定のpH値及び導電率値にした。酵素消化工程の目的は、懸濁液中に存在する核酸(DNA及びRNA)の除去である。
収集プロセス中での推定バイオバーデン汚染の低減のために、0.45μm/0.2μmのSartopore(登録商標)2MaxiCaps(登録商標)Size 1(フィルターを直列に接続した)を使用するバイオバーデン低減ろ過を行った。フィルターをデプスフィルター又は精密ろ過システムの透過液ポートに直列に接続することができる。膜通過圧力が0.9bar以上になった場合、フィルターを交換した。ろ過後、0.45μm/0.2μmのSartopore(登録商標)2MaxiCaps(登録商標)Size 1フィルターをアセンブリから取り外し、完全性について試験した。
収集プロセス中の推定バイオバーデン汚染の低減のために、5μmのポリプロピレンフィルターKleenpak Nova 10’’ Profile II 0.5μm又は0.45μm/0.2μmのSartopore(登録商標)2MaxiCaps(登録商標)Size 1を使用するバイオバーデン低減ろ過を行った。ろ過をヌクレアーゼ処理後及び希釈後に行った。膜通過圧力が0.9bar以上になった場合、フィルターを交換した。ろ過後、フィルターをアセンブリから取り外し、完全性について試験した。
プロセス工程DPS03を、CIMmultusTM SO3-モノリス上でのカチオン交換クロマトグラフィーにより行った捕捉工程とした。結合バッファーは、50mM トリス、pH7.5を含有し、場合により、アルギニンを種々の濃度で補充した。クロマトグラフィーをステップ溶出による結合/溶出モードで行った。VSV-GP(-カーゴ)精製を室温で行った。溶出液を1つのバッグに集めた。ローディングを5又は10CV/hの流量で行った。モノリスを10CV又は50CV及び5CV/h又は10CV/hの容量流量で洗浄した。溶出を120CV/h又は10CV/hの流量で行った。回収された溶出液を2~8℃で一晩保存した。この工程の目的は、ウイルスの濃縮及び不純物(具体的には、残留ホスト細胞DNA及びホスト細胞タンパク質)の除去とした。
プロセス工程DPS04を、20cmのベッド高及び2.5Lのベッド容量を有するReadyToProcess(商標)Capto(登録商標)Core 700を使用するAkta(商標)準備勾配で行った多峰性クロマトグラフィープロセス工程とした。クロマトグラフィーをフロースルーモードで行った。樹脂を、カチオン交換クロマトグラフィーの溶出バッファーを使用してコンディショニングした。洗練工程前に、捕捉溶出液を室温で少なくとも30分間インキュベーションした。VSV-GP(-カーゴ)洗練を室温及び42cm/hの一定速度で行った。フロースルーを1つのバッグに集めた。この工程の目的は、微量不純物(具体的には、ヌクレアーゼ残留物、HCP)の最終的な除去とした。
バッファー交換工程を2工程の透析ろ過により行った。ここでは、750kDのカットオフを有する限外ろ過モジュールMiniKros(登録商標)中空繊維モジュール(Repligen)を使用した。第1の工程において、一定容量での透析ろ過を行い、それにより、中間物の初期容量を、一定のクロスフロー速度で透析ろ過バッファーに対して6×透析ろ過した。これにより、3000秒-1の最大せん断応力がもたらされた。工程2において、透析ろ過された保持液を一定のクロスフロー速度で規定された保持液容量まで濃縮した。これにより、3000秒-1の最大せん断応力がもたらされた。濃縮された中間物を5Lの使い捨てバッグに排出した。この工程の目的は、透析ろ過バッファーに対するマトリックス交換とした。
透析ろ過保持液を、0.45μm/0.2μmのフィルター(Sartopore(登録商標)MidiCaps(登録商標))を通してろ過し、懸濁液としてバッグ又はボトルに集めた。最終的な一次包装材料をポンピングにより充填されたバッグ/ボトルに無菌的に接続した。ついで、ボトルを真空密封し、プラスチックホイル中に包装した。その後、懸濁液を凍結させ、-80℃で保存した。0.2μmのフィルターの目的は、最終的なバイオバーデン低減とした。凍結法により、更なる処理まで原薬懸濁液の保存条件が可能となった。
任意のプロセス工程において変形形態Iを使用して記載されたプロセスで製造された原薬に対する、VSV-GP(-カーゴ)収集のプロセスモニタリング及びプロセス内分析制御からの例示的な結果を表1及び図2~図3にまとめる。不純物の低減は、腫瘍崩壊性ウイルス製剤の高い要求及び基準に適合する。上流から最終原薬への不純物低減の性能は、ホスト細胞タンパク質について約3.5(0.4μg/mL未満)及びホスト細胞DNAについて約5.4(最終濃度 3ng/mL未満)の対数低減値に相当する。これは、生物製剤開発における一般的な不純物制限の典型的な限界(例えば、W.H.O.ガイドラインに従った用量当たりに10ng hcDNA)をはるかに下回っている。全体的な収量から、最も高い要求に対してさえ、十分な高度に濃縮されたウイルス用量が可能となる。
図4
非遠心分離収集材料と比較して、VSV-GPの低い収集力価が、遠心分離による清澄化後の上清において観察された。VSV-GPは、ホスト細胞膜断片と相互作用し、結合していたと仮定された。ついで、結合したVSV-GPを有するこれらの断片はペレット化したであろう。膜断片のペレット化を可能にし、上清中に「遊離」のままであったVSV-GPを十分に清澄化する膜断片間の相互作用を破壊するための添加剤が提案された。清澄化された収集材料を感染後30時間の時点で、画分 15mLに分注し、添加剤を図4に示された最終濃度で加えた。NaCl、CaCl2、Tween、Pluronicを含有するサンプルを室温で10分間インキュベーションし、355gで3分間遠心分離した。ベンゾナーゼ及びトリプシンを含有するサンプルを37℃で30分間インキュベーションし、355gで3分間遠心分離した。硫酸デキストランを含有するサンプルを培養条件下で18時間インキュベーションし、355gで3分間遠心分離した。ついで、上清を、TCID50を使用して試験した。最も高い回収率が、2つの濃度のNaCl(0.2M及び1M)及び100μg/mL 硫酸デキストランについて観察された。これは、これらの添加剤が上清中に遊離ウイルス粒子をうまく放出したことを示している。他の添加剤は、遠心分離後の力価の顕著な改善を示さなかった。
図5
収集時のVSV-GPの力価を代替添加剤により改善することができるかどうかを調査するために、更なる添加剤試験を行った。添加剤をそれらがウイルスとどのように相互作用するかに基づいて選択した。塩化カリウムは、別の一価のイオンを試験するために、グリシンは、溶解度を上昇させ、排除圧力を生じさせることができ、L-アルギニンは、疎水性相互作用を緩和し、中性pHで2+/1-電荷を有する。清澄化された収集材料を感染後30時間の時点で、画分 15mLに分注し、添加剤を示された最終濃度で加え、室温で10分間インキュベーションし、355gで3分間遠心分離した。ついで、上清をTCID50及びqPCRを使用して試験した。遠心分離されていない未処理の粗収集物は、感染性VSV-GPの高力価を示し、VSV-GPとホスト細胞デブリとの相互作用により、VSV-GPの新たな細胞に感染する能力は阻害されなかったが、大量のデブリは、後続の下流処理工程のプロセス性能に悪影響を及ぼすことが広く観察されている不純物である。図5で試験された全ての添加剤のうち、KClのみが、NaClより改善された感染回収を示した。また、KClの濃度を上昇させると、VSV-GP放出が改善されることも観察された。ただし、NaClは、VSV-GPの良好な放出を示し、カチオン交換捕捉における溶出に使用され、他のプロセス工程に使用されるであろうため、NaClは、VSV-GP収集のための添加剤として使用されるであろうことが決定された。
図6
NaClを収集時にVSV-GPを放出するための添加剤として選択した。NaClは、高い感染回収を示し、プロセス全体を通して種々の濃度で存在するであろうためである。0.2M未満の低濃度のNaClが、同等のウイルス放出効果を有することができるかどうかを研究した。これは、塩感受性プロセス工程であるカチオン交換クロマトグラフィーを使用したVSV-Gの捕捉前に、フィードの導電率を低下させるのに必要な希釈バッファーの量を減少させるであろうためである。感染後30時間の時点で、清澄化された収集材料を画分 15mLに分注し、NaClを図6に示された最終濃度で加え、室温で10分間インキュベーションし、355gで3分間遠心分離した。ついで、上清を、TCID50を使用して試験した。0.2M NaClを使用した感染回収が最も高かったことが示されたが、より低濃度でもある程度の効果が示された。このため、この濃度は、収集時のVSV-GPの高い回収率に対して最も有望であると考えられた。一方、後続のカチオン交換工程において、VSV-GPの捕捉を達成するのに必要とされる希釈係数を最小限にする。
図7A+図7B
ここで、実施例1及び2に詳細に記載されたプロセスについての、VSV-GPによる細胞の感染及び50L(図7A)又は4L(図7B)の培養容量における更なる例示的な性能データを示す。簡潔に、細胞を懸濁液中で48時間培養し、VSV-GPを0.0005のMOIで加え、ウイルスを収集し、36時間のTOHで、最終濃度0.2M NaCLを加えることによりホスト細胞デブリから解離させた。VSV-GPを、0.65μmの中空繊維精密ろ過を使用して、ホスト細胞デブリを除去するために清澄化し、hcDNAを低減するために、SAN-HQヌクレアーゼで処理した。フィードを、0.5μmの深層ろ過及び結合バッファー(最終濃度50mM トリス、pH7.5)中での1:2希釈により、クロマトグラフィー捕捉前に調製した。ウイルス懸濁液を捕捉し、カチオン交換モノリスを使用して濃縮し、溶出を、塩工程を使用して達成した。捕捉材料を一晩保持した。その後、多峰性サイズ排除CC700樹脂を使用したクロマトグラフィー洗練を行った。この工程により、捕捉中に除去されなかったHCP及びhcDNAから、VSV-GPをさらに精製した。最後に、洗練された溶出液を製剤バッファーに透析ろ過し、0.2μmのフィルターを使用して無菌ろ過した。
図8
以前に試験した賦形剤に加えて、塩化マグネシウムを感染細胞からのVSV-GP(-カーゴ)の放出のために、収集時に加えた。二価のカチオンとしての塩化マグネシウムの効果を調査した。塩化マグネシウムは、水に高度に可溶性であり、より低い濃度で塩化ナトリウムと比較して同様のイオン強度を示すためである。さらに、マグネシウムカチオン(Mg2+)は、遊離DNA/RNAの除去のための核酸の酵素的消化中の補因子として重要な役割を果たす。収集時に、ウイルス懸濁液を5mL又は40mLのアリコートに分け、図8に示されたように、種々の量の塩化マグネシウム(0.04M~0.07M添加)と共にインキュベーションし(34℃で10分)、1000gで5分間遠心分離した。上清を、TCID50及びGC qPCRを使用して分析した。NaCl処理されたサンプル(0.2M添加)を対照サンプル(0.07M MgCl2と比較して同様のイオン強度)と同様に行った。
図9
細胞及びウイルス
BHK-21細胞(#603126(C13)、CLS)を5% CO2及び37℃で培養する。培地(GMEM #21710082、Thermo)に、8.7% FCS及び4.3% トリプトースホスファートブロスを補充する。BHK-21細胞をPBSで洗浄し、TrypLETM Select Enzymeと共に37℃で6~8分間インキュベーションすることにより、細胞培養フラスコから剥離する。細胞を培地中で取り、Flex2(nova biomedical)を使用して計数し、96ウェルプレートに播種する。
96ウェルプレートにおいて、GMEMを補充した100μl中の104個 BHK-21細胞をウェル当たりに播種する。24時間後、接着細胞をウイルスの11個の0.5log10の連続希釈液又は希釈液単独(陰性対照)に感染させ、その後、37℃、5% CO2で3日間インキュベーションする。細胞培養ウェルの明視野画像を、4×対物レンズを使用するCytation5 Multi-Mode Imaging Reader(BioTek)を使用して撮影する。撮像されたウェルが、CPE陽性であるか又は陰性であるかどうかは、眼により(すなわち、視覚的に)評価される。最終力価[TCID50/mL]をSpearman及びKarberの式により計算する。各ウイルスサンプルについて、連続希釈液による感染を同じ日に合計8つのプレートで行う。これらの8回の反復に基づいて、TCID50/mLを上記されたように(単一の測定)計算する。
Claims (29)
- 細胞培養物においてベシクロウイルスを製造する方法であって、
(i)
a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、続けて細胞培養物を清澄化し、上清中のベシクロウイルス収集物を回収することにより
又は
b.細胞培養物をろ過工程に供し、続けて、フィルターをウイルス放出剤ですすぎ、上清中のベシクロウイルス収集物を回収することにより、
細胞培養物からベシクロウイルス収集物を得る工程を含み、
ここで、未処理の細胞培養物に比べて、ウイルス放出剤で処理した細胞培養物から得られるウイルス収集物(TCID50による測定)は、少なくとも5倍増加し、
ここで、工程(ia)におけるウイルス放出剤が、固体塩又は塩水溶液であり、工程(ib)におけるウイルス放出剤が、塩水溶液である、
方法。 - 工程a.において、細胞培養物が、深層ろ過、接線流ろ過又は遠心分離により清澄化されるか、又は工程b.において、ろ過工程が、深層ろ過により行われ、そしてフィルターは、デプスフィルターである、請求項1記載の方法。
- ベシクロウイルスが、水疱性口内炎ウイルスである、請求項1又は2記載の方法。
- 水疱性口内炎ウイルスの糖タンパク質Gが、リンパ球脈絡髄膜炎ウイルス(LCMV)の糖タンパク質GPにより置き換えられている、請求項3記載の方法。
- 工程(ia)において、細胞培養物中の塩濃度を少なくとも0.01M、0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、0.3M、0.35M、0.4M、0.45M又は0.5M上昇させ、工程(ib)における塩水溶液が、少なくとも0.01M、0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、0.3M、0.35M、0.4M、0.45M又は0.5Mの濃度を有する、請求項1記載の方法。
- 工程(ia)における細胞培養物中の塩濃度の上昇及び工程(ib)における塩水溶液の濃度が、0.01M~5M、0.05M~5M、0.1M~5M、0.15M~5M、0.2M~5M、0.25M~5M、0.3M~5M、0.35M~5M、0.4M~5M、0.45M~5M又は0.5M~5Mである、請求項1記載の方法。
- 塩が、NaCl、KCl、MgCl2 、NH4Cl、硫酸NH4、酢酸NH4又は重炭酸NH4である、請求項5~6のいずれか一項記載の方法。
- 工程(ia)において、ウイルス放出剤を細胞培養物に加えることにより、細胞培養物のイオン強度を、少なくとも0.01Mもしくは少なくとも0.05Mもしくは少なくとも0.1Mもしくは少なくとも0.15Mもしくは少なくとも0.2Mもしくは少なくとも0.25Mもしくは少なくとも0.3Mもしくは少なくとも0.35Mもしくは少なくとも0.4Mもしくは少なくとも0.45Mもしくは少なくとも0.5M又は0.01M~5Mもしくは0.05M~5Mもしくは0.1M~5Mもしくは0.15M~5Mもしくは0.2M~5M上昇させ、工程(ib)において、少なくとも0.01Mもしくは少なくとも0.05Mもしくは少なくとも0.1Mもしくは少なくとも0.15Mもしくは少なくとも0.2Mもしくは少なくとも0.25Mもしくは少なくとも0.3Mもしくは少なくとも0.35Mもしくは少なくとも0.4Mもしくは少なくとも0.45Mもしくは少なくとも0.5M又は0.01M~5Mもしくは0.05M~5Mもしくは0.1M~5Mもしくは0.15M~5Mもしくは0.2M~5Mのイオン強度を有するウイルス放出剤含有水溶液でフィルターをすすぐ、請求項1~4のいずれか一項記載の方法。
- ベシクロウイルスをほ乳類ホスト細胞中で産生する、請求項1~8のいずれか一項記載の方法。
- ほ乳類ホスト細胞は、HEK293細胞であるか、又は懸濁液中で培養されるHEK293細胞である、請求項9記載の方法。
- (ii)ベシクロウイルスを、溶液をカチオン交換体上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(iii)ベシクロウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程とをさらに含む、請求項1~10のいずれか一項記載の細胞培養物においてベシクロウイルスを製造する方法。 - カチオン交換体が、モノリス、樹脂又は膜である、請求項11記載の方法。
- カチオン交換体が、モノリス吸着材である、請求項12記載の方法。
- ベシクロウイルスを医薬組成物に製剤化する、請求項1~13のいずれか一項記載の方法。
- ベシクロウイルスに感染させた細胞培養物からベシクロウイルスを精製するための方法であって、
(i)
a.細胞培養物にウイルス放出剤を直接加え、続けて細胞培養物を清澄化し、上清中のベシクロウイルス収集物を回収することにより
又は
b.細胞培養物をろ過工程に供し、続けてフィルターをウイルス放出剤ですすぎ、上清中のベシクロウイルス収集物を回収することにより、
細胞培養物からベシクロウイルス収集物を得る工程を含み、
ここで、未処理の細胞培養物に比べて、ウイルス放出剤で処理した細胞培養物から得られるウイルス収集物(TCID50による測定)は、少なくとも5倍増加し、
ここで、工程(ia)におけるウイルス放出剤が、固体塩又は塩水溶液であり、工程(ib)におけるウイルス放出剤が、塩水溶液である、
方法。 - 工程a.において、細胞培養物が、深層ろ過、接線流ろ過又は遠心分離により清澄化されるか、又は工程b.において、ろ過工程が、深層ろ過により行われ、そしてフィルターは、デプスフィルターである、請求項15記載の方法。
- ベシクロウイルスが、水疱性口内炎ウイルスである、請求項15記載の方法。
- 水疱性口内炎ウイルスの糖タンパク質Gが、リンパ球脈絡髄膜炎ウイルス(LCMV)の糖タンパク質GPにより置き換えられている、請求項17記載の方法。
- 工程(ia)において、細胞培養物中の塩濃度を少なくとも0.01M、0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、0.3M、0.35M、0.4M、0.45M又は0.5Mまで上昇させ、工程(ib)における塩水溶液が、少なくとも0.01M、0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、0.3M、0.35M、0.4M、0.45M又は0.5Mの濃度を有する、請求項15記載の方法。
- 工程(ia)における細胞培養物中の塩濃度の上昇及び工程(ib)における塩水溶液の濃度が、0.01M~5M、0.05M~5M、0.1M~5M、0.15M~5M、0.2M~5M、0.25M~5M、0.3M~5M、0.35M~5M、0.4M~5M、0.45M~5M又は0.5M~5Mである、請求項19記載の方法。
- 塩が、NaCl、KCl、MgCl2 、NH4Cl、硫酸NH4、酢酸NH4又は重炭酸NH4である、請求項19~20のいずれか一項記載の方法。
- 工程(ia)において、ウイルス放出剤を細胞培養物に加えることにより、細胞培養物のイオン強度を、少なくとも0.01Mもしくは少なくとも0.05Mもしくは少なくとも0.1Mもしくは少なくとも0.15Mもしくは少なくとも0.2Mもしくは少なくとも0.25Mもしくは少なくとも0.3Mもしくは少なくとも0.35Mもしくは少なくとも0.4Mもしくは少なくとも0.45Mもしくは少なくとも0.5M又は0.01M~5Mもしくは0.05M~5Mもしくは0.1M~5Mもしくは0.15M~5Mもしくは0.2M~5M上昇させ、工程(ib)において、少なくとも0.01Mもしくは少なくとも0.05Mもしくは少なくとも0.1Mもしくは少なくとも0.15Mもしくは少なくとも0.2Mもしくは少なくとも0.25Mもしくは少なくとも0.3Mもしくは少なくとも0.35Mもしくは少なくとも0.4Mもしくは少なくとも0.45Mもしくは少なくとも0.5M又は0.01M~5Mもしくは0.05M~5Mもしくは0.1M~5Mもしくは0.15M~5Mもしくは0.2M~5Mのイオン強度を有するウイルス放出剤含有水溶液でフィルターをすすぐ、請求項15~18のいずれか一項記載の方法。
- ベシクロウイルスをほ乳類ホスト細胞から精製する、請求項15~22のいずれか一項記載の方法。
- ほ乳類ホスト細胞は、HEK293細胞であるか、又は懸濁液中で培養されるHEK293細胞である、請求項23記載の方法。
- (ii)ベシクロウイルスを、溶液をカチオン交換体上にローディングすることにより捕捉する工程と、
(iii)ベシクロウイルスを溶出し、溶出液を回収する工程
とをさらに含む、請求項15~24のいずれか一項記載のベシクロウイルスを精製するための方法。 - カチオン交換体が、モノリス、樹脂又は膜である、請求項25記載の方法。
- カチオン交換体が、モノリス吸着材である、請求項26記載の方法。
- ベシクロウイルスを医薬組成物に製剤化する、請求項15~27のいずれか一項記載の方法。
- 感染性粒子の量が、TCID50/mLにより測定された場合、少なくとも1×109、2×109、3×109、4×109、5×109、6×109、7×109、8×109、9×109又は少なくとも1×1010である、請求項1~28のいずれか一項記載の方法によって製造され又は精製された水疱性口内炎ウイルスを含む、組成物。
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