【課題を解決するための手段】
【0014】
この目的は、第VIII因子を含有する凍結乾燥ペレットの製造方法により、本発明に従って達成され、この方法は、
a)第VIII因子を含む溶液の液滴を凍結してペレットを形成する工程;
b)ペレットを凍結乾燥する工程;
を含み、
工程a)において、温度制御可能な内壁表面および溶液の凍結温度より低い内部温度を有する冷却塔内への第VIII因子を含有する溶液の液滴形成によって液滴を形成し、工程b)において、真空チャンバ内に収容されている回転容器内でペレットを凍結乾燥する。
【0015】
本発明による方法の操作原理は3つの異なる利点を有する。第一に、本発明の方法では、第VIII因子含有溶液の噴霧された液滴は、国際公開第2006/008006A1号に記載されているような向流方式で極低温ガスと接触することはないという点に留意すべきである。冷却塔の内部空間に極低温ガスを導入する必要がなく、そのため極低温ガスについての取扱いおよび滅菌工程をすべて省くことができる。
【0016】
第二に、真空チャンバ内部の回転容器内で凍結乾燥工程を実施することにより、個々のペレットの空間的位置が時間と共に均等に分配される。これにより、均一な乾燥条件が確保され、それゆえラック上の凍結乾燥バイアルの場合のような第VIII因子の活性の空間的変動が排除される。
【0017】
第三に、本発明に従って製造されたペレットは、FVIIIポリペプチドが曝される全体のプロセス条件が、平均して先行技術のものよりも穏やかであるため、より少ないマイクロコラプスを示すことが実験的に認められた。ペレットの前記マイクロコラプス発生の減少は、より均一な表面を示すペレットのREM写真で可視であり、これらのペレットの後の処理工程においても、やはり改善された取扱い特性をもたらす。
【0018】
国際公開第2006/008006A1号の開示に関するプロセスとの直接比較は、驚くべきことに、得られた本発明のペレットの表面形態が、国際公開第2006/008006A1号のプロセスから生じたペレットの表面形態よりも有意に均一であること、および国際公開第2006/008006A1号のプロセスのペレットは、先行技術から公知の任意の凍結乾燥プロセスと比較して既に改善された均一性と比表面を有していたが、本発明のプロセスはさらに増加した比表面(BET比表面)を有するペレットを生成することを示した。
【0019】
凍結乾燥後のペレットの実際の効力は、第VIII因子の標的効力の86.2%から89.9%の間であることが実験的に認められている。
【0020】
本発明による方法のすべての工程は、無菌条件下でおよび個々の工程間で無菌性を損なうことなく実施することができる。
【0021】
凍結ペレットの作製は、Inotech Encapsulation,Switzerlandからの「Encapsulator Research」またはMesser−Griesheim,Germanyからの「Kryogen Rapid Pelletizer」またはIQFCRYOGRAN,Canadaからの「CRYOGENIC PELLETIZER」などの公知の技術のいずれかを用いて実施することができる。しかしこれらの先行技術は、大部分が、乾燥後にペレットを形成するために液滴を液体窒素中に落とすことに依存する。
【0022】
次の凍結乾燥工程に起因して、凍結ペレットは狭い粒径を有すると予想される。その後、凍結ペレットは無菌および低温条件下で凍結乾燥機へと輸送され得る。次いで、ペレットは、容器の回転によって乾燥チャンバ内の搬送面に分配される。昇華乾燥は、原則として、ペレットに適したどのような種類の凍結乾燥機においても可能である。昇華蒸気流のための空間、制御された壁温度および乾燥チャンバと凝縮器との間の適切な断面積を提供する凍結乾燥機が好ましい。
【0023】
本発明による方法において使用できる第VIII因子バリアントの詳細を以下で述べる。好ましくは、付加的なタンパク質が存在しないベビーハムスター腎臓細胞由来の組換え第VIII因子を使用する。
【0024】
本明細書において、「第VIII因子」または「FVIII」または「rAHF」という用語は、無傷のBドメインの少なくとも一部を有し、天然のFVIIIに関連する生物学的活性を示す任意のFVIII分子を指す。本開示の一実施形態では、FVIII分子は完全長FVIIIである。FVIII分子は、FVIILCをコードするDNAにハイブリダイズすることができるDNA配列によってコードされるタンパク質である。そのようなタンパク質は、ドメインA1−A2−B−A3−C1−C2の間またはこのドメイン内の様々な部位にアミノ酸欠失を含み得る(米国特許第4,868,112号)。FVIII分子は、1つ以上のアミノ酸残基が部位特異的突然変異誘発によって置換されている天然FVIIIの類似体であってもよい。
【0025】
本開示によれば、「組換え第VIII因子」(rFVIII)という用語は、組換えDNA技術によって得られた異種もしくは天然に存在する任意のrFVIII、またはその生物学的に活性な誘導体を含み得る。特定の実施形態では、この用語は、上記のタンパク質および本開示のrFVIIIをコードする核酸を包含する。このような核酸には、例えば、限定されることなく、遺伝子、プレmRNA、mRNA、多型バリアント、対立遺伝子、合成および天然に生じる突然変異体が含まれる。rFVIIIという用語に包含されるタンパク質には、例えば、限定されることなく、(1)少なくとも約25個、約50個、約100個、約200個、約300個、約400個もしくはそれ以上のアミノ酸(成熟天然タンパク質の2332個のアミノ酸の完全長配列まで)の領域にわたって、本明細書で述べる参照核酸もしくはアミノ酸配列によってコードされるポリペプチドと、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%もしくは約99%超もしくはそれ以上のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を有する;ならびに/または(2)本明細書で述べる参照アミノ酸配列、その免疫原性フラグメントおよび/もしくはその保存的に改変されたバリアントを含む免疫原に対して生成された抗体、例えばポリクローナルもしくはモノクローナル抗体に特異的に結合する、上記のタンパク質およびポリペプチド、上記の核酸によってコードされるタンパク質、種間ホモログならびに他のポリペプチドが含まれる。
【0026】
本明細書中で使用される場合、「内因性FVIII」は、処置を受けることが意図されている哺乳動物に由来するFVIIIを含む。この用語はまた、導入遺伝子または前記哺乳動物中に存在する他の任意の外来DNAから転写されたFVIIIも含む。本明細書中で使用される場合、「外因性FVIII」は、前記哺乳動物に由来しないFVIIIを含む。
【0027】
FVIII分子は、単一の遺伝子産物から生じるポリペプチドの不均一な分布として天然におよび治療用製剤中に存在する(例えばAndersson et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,83,2979 2983,May 1986参照)。本明細書で使用される「第VIII因子」という用語は、血漿に由来するかまたは組換えDNA技術の使用を介して作製されるかに関わらず、そのようなすべてのポリペプチドを指し、FVIIIミメティック、fc−FVIIIコンジュゲート、水溶性ポリマーで化学的に修飾されたFVIIIおよびFVIIIの他の形態または誘導体を含むが、これらに限定されない。FVIIIを含有する治療用製剤の市販の例には、HEMOFIL MおよびRECOMB INATE(Baxter Healthcare Corporation,Deerfield,Ill,U.S.A.から入手可能)の商品名で販売されているものが含まれる。他の製剤は、主として、分子のBドメイン部分を欠くFVIII分子の単一亜集団を含有する。
【0028】
本開示の出発物質はFVIIIであり、これは、ヒト血漿に由来し得るか、または米国特許第4,757,006号;米国特許第5,733,873号;米国特許第5,198,349号;米国特許第5,250,421号;米国特許第5,919,766号;欧州特許第306968号に記載されているように、組換え操作技術によって生成され得る。
【0029】
本開示に有用なFVIII分子は、完全長タンパク質、タンパク質の前駆体、タンパク質の生物学的に活性なまたは機能的なサブユニットまたはフラグメント、およびそれらの機能的誘導体、ならびに以下で述べるそれらのバリアントを含む。FVIIIへの言及は、そのようなタンパク質のすべての可能性のある形態を包含することを意味し、FVIIIの形態の各々は、無傷の天然Bドメイン配列の少なくとも一部または全部を有する。
【0030】
本開示のrFVIIIをコードするポリヌクレオチドには、限定されることなく、(1)ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、本明細書で述べる参照アミノ酸配列をコードする核酸およびその保存的に改変されたバリアントに特異的にハイブリダイズするもの;(2)少なくとも約25個、約50個、約100個、約150個、約200個、約250個、約500個、約1000個またはそれ以上のヌクレオチド(成熟タンパク質の6996個のヌクレオチドの完全長配列まで)の領域にわたって、本明細書で述べる参照核酸配列と約95%、約96%、約97%、約98%、約99%超またはそれ以上高いヌクレオチド配列同一性を有する核酸配列を有するものが含まれる。
【0031】
バリアント(または類似体)ポリペプチドには、1つ以上のアミノ酸残基が本開示のFVIIIアミノ酸配列に付加されている挿入バリアントが含まれる。挿入は、タンパク質の一方または両方の末端に位置してもよく、および/またはFVIIIアミノ酸配列の内部領域内に位置してもよい。いずれかまたは両方の末端に付加的な残基を有する挿入バリアントには、例えば融合タンパク質およびアミノ酸タグまたは他のアミノ酸標識を含むタンパク質が含まれる。一態様では、FVIII分子は、特に分子が大腸菌(E.coli)などの細菌細胞で組換え発現される場合、N末端Metを含んでいてもよい。
【0032】
欠失バリアントでは、本明細書で述べるFVIIIポリペプチド中の1つ以上のアミノ酸残基が除去されている。欠失は、FVIIIポリペプチドの一方または両方の末端で、および/またはFVIIIアミノ酸配列内の1つ以上の残基の除去によって生じさせ得る。それゆえ、欠失バリアントは、FVIIIポリペプチド配列のすべてのフラグメントを包含する。
【0033】
置換バリアントでは、FVIIIポリペプチドの1つ以上のアミノ酸残基が除去され、代替残基で置換されている。一態様では、置換は本質的に保存的であり、この種の保存的置換は当技術分野で周知である。あるいは、本開示は、非保存的である置換も包含する。例示的な保存的置換は、Lehninger,[Biochemistry,2nd Edition;Worth Publishers,Inc.,New York(1975),pp.71−77]に記載されており、以下で示す。
【0034】
本発明の実施形態および付加的な態様について以下で説明する。文脈上明確に異なる指示がない限り、これらは自由に組み合わせることができる。
【0035】
本発明のために、FVIIIポリペプチドの任意の欠失、置換および/または他の変化は、プロセス自体のさらなる変化を必要とせずに処理され得る。しかし、これは、変化が実際のFVIIIポリペプチドの構成成分の全体量と比較して実際のFVIIIポリペプチドのわずかな画分だけを構成する、FVIII製剤に特異的であるので、ポリペプチドが処理されるプロセスに関連する。
【0036】
このことから、最終的に凍結乾燥された製剤中のFVIIIポリペプチド活性のわずかな低下が、最終産物における活性の極めて大きな割合の影響をもたらすので、製剤の一部としての凍結乾燥されたFVIIIポリペプチドに対するいかなる潜在的な損傷も回避するプロセスでなければならないことは明らかである。
【0037】
本発明による方法の一実施形態では、本方法は、工程b)の後に工程c)、d)およびe):
c)凍結乾燥ペレットを保存し、均質化する工程;
d)凍結乾燥ペレットを保存して均質化している間に凍結乾燥ペレットをアッセイする工程;
e)凍結乾燥ペレットを容器に充填する工程
をさらに含む。
【0038】
保存および均質化工程c)は、凍結乾燥のために使用される真空チャンバ内の回転容器内で実施することもできる。アッセイを行うために、統計的に適切な数の試料を抽出する。その後、別の保存容器を無菌封じ込めに送り込んでもよい。各保存容器の内容物をアッセイした後は、必要なすべての特性、例えば活性成分含有量は既知である。次いで、最終的な容器へのユーザー規定量のペレットの充填プロセスが開始され得る。保存容器は、隔離された充填ラインに移送され、無菌ドッキングステーションにドッキングされる。容器の内容物は、アイソレータ内部で充填機の保管場所に移送される。
【0039】
本発明による方法の別の実施形態では、工程a)において、液滴は、周波数補助ノズルを通すことによる溶液の液滴形成によって形成される。好ましくは、発振周波数は、1000Hz以上2000Hz以下である。
【0040】
ノズルが周波数補助型であることとは無関係に、ノズル直径は、100μmから500μmの範囲、好ましくは200μmから400μmの範囲、非常に好ましくは350μmから450μmの範囲であり得る。前記ノズル直径は、約200μmから約1000μmの範囲、好ましくは約400μmから約900μmの範囲、非常に好ましくは約700μmから900μmの範囲の液滴サイズをもたらす。
【0041】
これに関連して「約」のサイズは、得られた液滴のサイズが、分布のd
90値に関して言及されるサイズから±30%以内しか逸脱しないことを意味する。例えば、約400μmという得られた液滴サイズは、分布のd
90値に関して280μmから520μmの間でサイズが変動して生成される液滴と理解される。
【0042】
形成された液滴は、中央値付近の特定の液滴サイズ分布を示し、これは上記で言及したものとほぼ同じであるはずである。
【0043】
ノズルが周波数補助型である本発明の実施形態では、中央値付近の変動はより小さい。これらの実施形態では、「約」の意味は、言及したサイズから±30%以内しか逸脱しない液滴に限定され得る。
【0044】
上記で言及した例では、約400μmの得られた液滴サイズは、分布のd
90値に関して280μmから520μmの間でサイズが変動して生成される液滴と理解することができる。以下で述べる作用を考慮して、液滴を周波数補助ノズルに通すことは、最終的な凍結乾燥ペレットへの潜在的な負の影響をさらに低下させるというさらなる利点がある。
【0045】
一般に、上記で示したサイズの液滴は、その後の工程b)からe)がFVIII活性のより高い収率で実施され得ることが認められたので、有利である。
【0046】
これに拘束されることなく、より小さな液滴は、はるかにより大きな表面対体積比のために凍結乾燥工程b)においてあまりにも急速に凍結し、それによって脆弱なFVIIIポリペプチドが部分的に破壊されると仮定される。さらに、より小さな液滴は、静電的に帯電する傾向が増大したより小さなペレットをもたらし、一方後者は、このようなペレットのその後の取扱いを損なう。より大きな液滴は均一に凍結せず、凍結乾燥ペレットの外殻におけるFVIIIポリペプチドの部分的破壊および液滴の内側部分の不完全な凍結乾燥をもたらし、保存の間にFVIIIポリペプチドの部分的破壊を生じさせる。
【0047】
本発明による方法の別の実施形態では、工程a)において、冷却塔の内面は、−120℃以下、好ましくは−150℃以上−120℃以下の温度を有する。好ましくは、温度は−140℃以上−130℃以下である。
【0048】
上記で言及した−140℃以上−130℃以下の温度は、3mから4mの距離を落ちる間に凍結する、約700μm以上から約900μm以下の範囲の液滴サイズに関して最適化されている。
【0049】
冷却塔の内面で温度が−120℃以下に維持される限り、落下距離および液滴サイズの調整によって本発明の有益な結果を得ることができる。
【0050】
本発明による方法の別の実施形態では、冷却塔の内面は、内面と熱接触する1つ以上のパイプに冷却剤を通すことによって冷却される。冷却剤は、液体窒素または所望の温度の窒素蒸気であってもよい。
【0051】
本発明による方法の別の実施形態では、第VIII因子についての標的用量を確立し、工程d)のアッセイによって凍結乾燥ペレット中の第VIII因子の活性成分含有量を決定して、標的用量に等しいまたは標的用量を25%以下だけ上回る用量を提供する量の凍結乾燥ペレットを容器に充填する。好ましくは、標的用量を10%以下、より好ましくは5%以下だけ上回る。
【0052】
これは、プロセスがFVIIIポリペプチドの活性を低下させないため、充填時に標的用量を著しく上回らないようにするFVIIIポリペプチドの穏やかな凍結を可能にする、本発明の直接の結果である。
【0053】
本発明による方法の別の実施形態では、工程a)で得られるペレットは、約200μm以上から約1500μm以下の粒度分布d50の最大値を有する。約700μm以上から約900μm以下の粒度分布d50の最大値が好ましい。
【0054】
200μmより小さいサイズのペレットは、これらのペレットでは凍結がより速くなり、凍結乾燥ポリペプチドの損傷をもたらし、したがってより高い標的用量を必要とする効力の損失を生じさせ得るので、あまり好ましくない。さらに、得られる粉末の静電的影響は200μm未満のサイズで著しく増大し、本発明のプロセスの生成物の取扱い特性の低下をもたらし、水蒸気中にペレットが捕獲されることによる収率損失が予想され得る。
【0055】
1500μmを超えるまでのペレットサイズの増大は、上述した設定でのペレットの完全な凍結を危うくし、したがってその後の生成物の全体的な有効性を損ない得る。
【0056】
本発明による方法の別の実施形態では、工程a)における第VIII因子を含有する溶液は、8重量%以上から12重量%以下の溶解固形分含有量を有する。9重量%以上から11重量%以下の溶解固形分含有量が好ましい。
【0057】
原理的には、約15から20重量%のより高い溶解固形分の負荷は、通常、得られるペレットがより容易に凍結され、より堅固に乾燥されると予想されるため、本発明が関与する種類のプロセスでは好ましいと考えられる。
【0058】
しかし、この場合、処理された固体(FVIIIを含有する)は後で再構成され、ヒトに注入される必要があり、固体は(より高い負荷で)、潜在的な組織損傷および/または注射痛をもたらす注入溶液の不適合なオスモル濃度を生じるか、さもなければ、実際上溶液をもはやほとんど注入不可能にするのを回避するために有意に高い再構成容量が必要となるので、上記の範囲がより良好であると認められる。
【0059】
本発明による方法の別の実施形態では、工程a)における第VIII因子を含有する溶液は、溶液1グラムに関して以下の組成を有し、残りは注射用水である:
第VIII因子 99IU以上101IU以下
スクロース 68mg以上72mg以下、好ましくは70mg以上71.8mg以下
ヒスチジン 2mg以上4mg以下、好ましくは3mg以上3.8mg以下
グリシン 23mg以上26mg以下、好ましくは23.5mg以上25.7mg以下
NaCl 1mg以上3mg以下、好ましくは1.5mg以上2.5mg以下
CaCl
2 0.2mg以上0.4mg以下、好ましくは0.25mg以上0.35mg以下
ポリソルベート80 0.07mg以上0.1mg以下、好ましくは0.075mg以上0.095mg以下。
【0060】
本発明を、以下の図面および実施例を参照してさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。