(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024073448
(43)【公開日】2024-05-29
(54)【発明の名称】紫外線シグナルを使用した力価のリアルタイムモニタリング
(51)【国際特許分類】
G01N 33/68 20060101AFI20240522BHJP
G01N 33/483 20060101ALI20240522BHJP
C07K 16/00 20060101ALN20240522BHJP
【FI】
G01N33/68
G01N33/483 C
C07K16/00
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024022119
(22)【出願日】2024-02-16
(62)【分割の表示】P 2020551818の分割
【原出願日】2019-03-26
(31)【優先権主張番号】62/648,752
(32)【優先日】2018-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/667,250
(32)【優先日】2018-05-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】391015708
【氏名又は名称】ブリストル-マイヤーズ スクイブ カンパニー
【氏名又は名称原語表記】BRISTOL-MYERS SQUIBB COMPANY
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100126778
【弁理士】
【氏名又は名称】品川 永敏
(74)【代理人】
【識別番号】100162695
【弁理士】
【氏名又は名称】釜平 双美
(74)【代理人】
【識別番号】100156155
【弁理士】
【氏名又は名称】水原 正弘
(74)【代理人】
【識別番号】100162684
【弁理士】
【氏名又は名称】呉 英燦
(72)【発明者】
【氏名】デチアン・ユー
(72)【発明者】
【氏名】シャオミン・リウ
(72)【発明者】
【氏名】チャオ・マー
(72)【発明者】
【氏名】ジョンチャン・リー
(72)【発明者】
【氏名】ジェンジアン・リ
【テーマコード(参考)】
2G045
4H045
【Fターム(参考)】
2G045BB20
2G045DA36
2G045FA27
4H045AA11
4H045BA10
4H045CA40
4H045DA76
4H045FA74
(57)【要約】 (修正有)
【課題】回収スキッドでのタンパク質濾過中にサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングすることを含む、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量をコントロール、調節、増大、または改善する方法。
【解決手段】目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中の目的タンパク質の濃度(力価)をリアルタイムでモニタリングする方法であって、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングし、確立されたモデルを使用して、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中にUVシグナルを目的タンパク質の力価に自動的に変換することを含む、方法。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中の目的タンパク質の濃度(力価)をリアルタイムでモニタリングする方法であって、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングし、確立されたモデルを使用して、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中にUVシグナルを目的タンパク質の力価に自動的に変換することを含む、方法。
【請求項2】
濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中にサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングすることを含む、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物における目的タンパク質回収をコントロールし、タンパク質の収量を改善する方法。
【請求項3】
確立されたモデルおよび自動制御に従って、UVシグナルが目的タンパク質の力価に連続的に変換される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
目的タンパク質の力価が、少なくとも約0.01g/L、少なくとも約0.02g/L、少なくとも約0.03g/L、少なくとも約0.04g/L、少なくとも約0.05g/L、少なくとも約0.06g/L、少なくとも約0.07g/L、少なくとも約0.08g/L、少なくとも約0.09g/L、少なくとも約0.1g/L、少なくとも約0.2g/L、少なくとも約0.3g/L、少なくとも約0.4g/L、少なくとも約0.5g/L、少なくとも約0.6g/L、少なくとも約0.7g/L、少なくとも約0.8g/L、少なくとも約0.9g/L、少なくとも約1g/L、少なくとも約1.5g/L、少なくとも約2g/L、少なくとも約2.5g/L、少なくとも約3g/L、少なくとも約3.5g/L、少なくとも約4g/L、少なくとも約4.5g/L、少なくとも約5g/L、少なくとも約5.5g/L、少なくとも約6g/L、少なくとも約6.5g/L、少なくとも約7g/L、少なくとも約7.5g/L、少なくとも約8g/L、少なくとも約8.5g/L、少なくとも約9g/L、少なくとも約9.5g/L、少なくとも約10g/L、少なくとも約10.5g/L、少なくとも約11g/L、少なくとも約11.5g/L、少なくとも約12g/L、少なくとも約12.5g/L、少なくとも約13g/L、少なくとも約13.5g/L、少なくとも約14g/L、少なくとも約14.5g/L、少なくとも約15g/L、少なくとも約15.5g/L、少なくとも約16g/L、少なくとも約16.5g/L、少なくとも約17g/L、少なくとも約17.5g/L、少なくとも約18g/L、少なくとも約18.5g/L、少なくとも約19g/L、少なくとも約19.5g/L、または少なくとも約20g/Lである、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
力価が少なくとも約0.05g/L、少なくとも約0.06g/L、少なくとも約0.07g/L、少なくとも約0.08g/L、少なくとも約0.09g/L、少なくとも約0.1g/L、少なくとも約0.2g/L、少なくとも約0.3g/L、少なくとも約0.4g/L、少なくとも約0.5g/L、少なくとも約0.6g/L、少なくとも約0.7g/L、少なくとも約0.8g/L、少なくとも約0.9g/L、少なくとも約1g/L、少なくとも約1.5g/L、少なくとも約2g/L、少なくとも約2.5g/L、少なくとも約3g/L、少なくとも約3.5g/L、少なくとも約4g/L、少なくとも約4.5g/L、少なくとも約5g/L、少なくとも約5.5g/L、少なくとも約6g/L、少なくとも約6.5g/L、少なくとも約7g/L、少なくとも約7.5g/L、少なくとも約8g/L、少なくとも約8.5g/L、少なくとも約9g/L、少なくとも約9.5g/L、少なくとも約10g/L、少なくとも約10.5g/L、少なくとも約11g/L、少なくとも約11.5g/L、少なくとも約12g/L、少なくとも約12.5g/L、少なくとも約13g/L、少なくとも約13.5g/L、少なくとも約14g/L、少なくとも約14.5g/L、少なくとも約15g/L、少なくとも約15.5g/L、少なくとも約16g/L、少なくとも約16.5g/L、少なくとも約17g/L、少なくとも約17.5g/L、少なくとも約18g/L、少なくとも約18.5g/L、少なくとも約19g/L、少なくとも約19.5g/L、または少なくとも約20g/Lであるときに目的タンパク質の回収を開始することをさらに含む、請求項3または4に記載の方法。
【請求項6】
目的タンパク質が回収される力価が、約0.05g/L~約20g/L、約0.1g/L~約20g/L、約0.2g/L~約20g/L、約0.3g/L~約20g/L、約0.4g/L~約20g/L、約0.5g/L~約20g/L、約0.6g/L~約20g/L、約0.7g/L~約20g/L、約0.8g/L~約20g/L、約0.9g/L~約20g/L、約1g/L~約20g/L、約0.05g/L~約15g/L、約0.1g/L~約15g/L、約0.2g/L~約15g/L、約0.3g/L~約15g/L、約0.4g/L~約15g/L、約0.5g/L~約15g/L、約0.6g/L~約15g/L、約0.7g/L~約15g/L、約0.8g/L~約15g/L、約0.9g/L~約15g/L、または約1g/L~約15g/L、約0.05g/L~約10g/L、約0.1g/L~約10g/L、約0.2g/L~約10g/L、約0.3g/L~約10g/L、約0.4g/L~約10g/L、約0.5g/L~約10g/L、約0.6g/L~約10g/L、約0.7g/L~約10g/L、約0.8g/L~約10g/L、約0.9g/L~約10g/L、または約1g/L~約10g/Lの間である、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
力価が約0.1g/Lまたは0.2g/L未満になったときに目的タンパク質の回収を停止することをさらに含む、請求項1~6のいずれかに記載の方法。
【請求項8】
目的タンパク質の収量が、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合と比べて、少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約3%、少なくとも約4%、少なくとも約5%、少なくとも約6%、少なくとも約7%、少なくとも約8%、少なくとも約9%、少なくとも約10%、少なくとも約11%、少なくとも約12%、少なくとも約13%、少なくとも約14%、少なくとも約15%、少なくとも約16%、少なくとも約17%、少なくとも約18%、少なくとも約19%、または少なくとも約20%増大する、請求項1~7のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
目的タンパク質が、少なくとも約1×106細胞/mL、少なくとも約5×106細胞/mL、少なくとも約1×107細胞/mL、少なくとも約1.5×107細胞/mL、少なくとも約2×107細胞/mL、少なくとも約2.5×107細胞/mL、少なくとも約3×107細胞/mL、少なくとも約3.5×107細胞/mL、少なくとも約4×107細胞/mL、少なくとも約4.5×107細胞/mL、または少なくとも約5×107細胞/mLの細胞密度を有する培地から回収される、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
タンパク質濾過がデプス濾過である、請求項1~9のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
デプス濾過が一次デプスフィルターおよび/または二次デプスフィルターを含んでなる、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
モニタリングの前にサンプル混合物をロードすることをさらに含む、請求項1~11のいずれかに記載の方法。
【請求項13】
セルカルチャーをロードする前にデプスフィルターを水または緩衝液でフラッシュし、セルカルチャーをロードした後にデプスフィルターをチェイスすることをさらに含む、請求項1~12のいずれかに記載の方法。
【請求項14】
リン酸緩衝生理食塩水(PBS)または他の緩衝液でサンプル混合物をチェイスすることをさらに含む、請求項1~13のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
濾過ベースのセルカルチャー回収プロセスが回収スキッドを含む、請求項1~14のいずれかに記載の方法。
【請求項16】
回収スキッドが、設定された力価が達成されるとタンパク質の回収を自動的に開始するコントロールシステムを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
回収スキッドが、設定された力価が達成されるとタンパク質の回収を自動的に停止するコントロールシステムを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
コントロールシステムが、回収スキッドを通過する液体の流速を調節する、請求項16または17に記載の方法。
【請求項19】
コントロールシステムが、ポンプを自動的に駆動して、回収スキッドの流速を上方制御する、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
コントロールシステムが、ポンプを自動的に駆動して、回収スキッドの流速を下方制御する、請求項18に記載の方法。
【請求項21】
エアブローダウンのステップを含まない、請求項1~20のいずれかに記載の方法。
【請求項22】
目的タンパク質の力価またはタンパク質の収量が体積によらない、請求項1~21のいずれかに記載の方法。
【請求項23】
目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量を増大、コントロール、または調節する方法であって、
(a)回収スキッドを水でフラッシュする;
(b)サンプルを回収スキッドにロードする;
(c)回収スキッドでのタンパク質濾過中のサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルを測定し、リアルタイムのタンパク質の力価にする;
(d)UV測定とリアルタイムのタンパク質の力価に基づいてタンパク質の回収を開始する;
(e)PBSでタンパク質をチェイスする;
(f)UV測定とリアルタイムのタンパク質の力価に基づいてタンパク質の回収を停止する
ことを含んでなり、UVシグナルが濾過中のリアルタイムのタンパク質の力価と相関している、方法。
【請求項24】
圧力、濁度、温度、流速、またはそれらの任意の組み合わせを測定することをさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
圧力センサーを使用して圧力を測定することをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
測定される圧力が、-10ポンド/平方インチ(psi)~50psi、-10psi~40psi、-9psi~40psi、-8psi~40psi、-7psi~30psi、-6psi~-20psi、-7psi~40psi、-8psi~40psi、-9psi~45psi、-10psi~-45psi、または-7psi~-45psiの範囲である、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
濁度を測定することをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項28】
測定される濁度が、0吸光度単位(AU)~2AUの範囲である、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
温度を測定することをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項30】
測定される温度が、0℃~70℃、0℃~60℃、0℃~50℃、0℃~40℃、5℃~70℃、10℃~70℃、15℃~70℃、20℃~70℃、10℃~60℃、20℃~50℃、20℃~40℃、20℃~45℃、30℃~40℃、35℃~40℃、20℃~30℃、35℃~40℃、または25℃~45℃の範囲である、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
流速を測定することをさらに含む、請求項25に記載の方法。
【請求項32】
測定される流速が、0L/分~20L/分、0L/分~30L/分、0L/分~40L/分、0L/分~50L/分、0L/分~60L/分、0L/分~70L/分、0L/分~80L/分、0L/分~90L/分、0L/分~100L/分、0L/分~110L/分、0L/分~120L/分、0L/分~130L/分、0L/分~140L/分、0L/分~150L/分、0L/分~160L/分、0L/分~170L/分、0L/分~180L/分、0L/分~190L/分、0L/分~200L/分、0L/分~250L/分、または0L/分~300L/分の範囲である、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
回収スキッドが1つ以上のフィルターを含んでなる、請求項1~32のいずれかに記載の方法。
【請求項34】
フィルターが一次デプスフィルターおよび二次デプスフィルターを含んでなる、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
サンプル混合物が、純粋なタンパク質サンプル、清澄化されたバルクタンパク質サンプル、セルカルチャーサンプル、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項1~34のいずれかに記載の方法。
【請求項36】
タンパク質が哺乳動物細胞を含む培養物において産生される、請求項1~35のいずれかに記載の方法。
【請求項37】
哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、HEK293細胞、マウス骨髄腫(NS0)、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)、サル腎臓線維芽細胞(COS-7)、Madin-Darbyウシ腎臓細胞(MDBK)またはそれらの任意の組み合わせである、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
哺乳動物細胞がチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞である、請求項37に記載の方法。
【請求項39】
CHO細胞が、CHO-DG44細胞、CHOZN細胞、CHO/dhfr-細胞、CHOK1SV GS-KO細胞、CHO-S細胞からなる群から選択される、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
哺乳動物細胞がCHO-DG44であり、目的タンパク質の濃度がモデル予測力価を用いて作成され、モデル予測力価が定数(a)および(b)を含んでなる、請求項38に記載の方法。
【請求項41】
(a)が-0.35であり、(b)が2.88である、請求項38~40のいずれかに記載の方法。.
【請求項42】
哺乳動物細胞がCHO-DG44であり、目的タンパク質の濃度がモデル予測力価を用いて作成され、モデル予測力価が定数(A)、(B)および(C)を含んでなる、請求項38~41のいずれかに記載の方法。
【請求項43】
(A)が-0.95、(B)が0.86、(C)が1.21である、請求項42に記載の方法。
【請求項44】
哺乳動物細胞がCHOZNであり、目的タンパク質の濃度がモデル予測力価を用いて作成され、モデル予測力価が定数(a)および(b)を含んでなる、請求項38に記載の方法。
【請求項45】
(a)が-0.69であり、(b)が4.06である、請求項44に記載の方法。
【請求項46】
哺乳動物細胞がCHOZNであり、目的タンパク質の濃度がモデル予測力価を用いて作成され、モデル予測力価が定数(A)、(B)および(C)を含んでなる、請求項38、44および45のいずれかに記載の方法。
【請求項47】
(A)が0.02、(B)が0.13、(C)が2.41である、請求項46に記載の方法。
【請求項48】
タンパク質が抗体または融合タンパク質を含んでなる、請求項1~47のいずれかに記載の方法。
【請求項49】
タンパク質が、抗GITR抗体、抗CXCR4抗体、抗CD73抗体、抗TIGIT抗体、抗OX40抗体、抗LAG3抗体または抗IL8抗体である、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
タンパク質がアバタセプトまたはベラタセプトである、請求項48に記載の方法。
【請求項51】
タンパク質の収量をリアルタイムでモニタリングおよびコントロールするためのシステムであって、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物のリアルタイムUVシグナルを測定するセンサーを含むシステム。
【請求項52】
システムが、圧力、濁度、温度、流速、重量またはそれらの任意の組み合わせを測定するセンサーをさらに含む、請求項51に記載のシステム。
【請求項53】
請求項1~50のいずれかに記載の方法に使用するための、請求項51または52に記載のシステム。
【請求項54】
目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物のUVシグナルを測定するように構成されたセンサーを含む装置。
【請求項55】
目的タンパク質の回収をコントロールするように構成されたプロセッサーをさらに含む、請求項54に記載の装置。
【請求項56】
プロセッサーが目的タンパク質の力価を使用するように構成されている、請求項54または55のいずれかに記載の装置。
【請求項57】
プロセッサーが、確立されたモデルを使用してセルカルチャー回収プロセスを決定するように構成されている、請求項54~56のいずれかに記載の装置。
【請求項58】
セルカルチャー回収プロセスが、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセスを含んでなる、請求項54~57のいずれかに記載の装置。
【請求項59】
システムが請求項54~58のいずれかに記載の装置を含んでなる、請求項51~53のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、組成物中の生体分子(例えばタンパク質)の濃度をモニタリングする方法に関する。具体的には、本開示は、タンパク質の濾過中にリアルタイム紫外線シグナルを使用して、組成物からのタンパク質の収量をモニタリングする、コントロールする、調節する、または増大させる方法に関する。
【背景技術】
【0002】
何百もの治療用タンパク質(モノクローナル抗体(mAb)など)が現在開発中であり、開発品として多くの企業が複数の抗体を保有している。目的のタンパク質を精製するため、回収などの基本的な単位操作に加え、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーや更なる精製工程が利用される。
【0003】
上流の回収操作は、セルカルチャーと回収のプロセス両方における治療用タンパク質の高い生産性を目指しており、バイオプロセシング操作をモニタリングするためのさまざまなオンライン形態を利用することができる。Whitford W., Julien C. Bioprocess Int. (5), S32-S45 (2007)を参照。最近、セルカルチャープロセスのリアルタイムのモニタリングとコントロールが行われている。CHO培養細胞における生存不能な亜集団の増加によって定常期の開始を予測できることが示されており、これは完全に自動化されたセルカルチャープロセスの機会、並びに培養物拡大に際しバッチ追加の信頼性と再現性のある制御を明らかにするものである。Sitton G., Srienc F. J. Biotechnol., 135 (2008), 174-180.そのほか、一次回収プロセスにおいて、バイオマスを除去して下流のカラムクロマトグラフィーの供給ストリームを浄化する複数のステップが利用されている。Bink L.R., Furey J. BioProcess Int. 8(3) 2010, 44-49, 57 (2010).
【0004】
下流での収率を上げるため、上流のステップのタンパク質の収量を改善するという取り組みがいくつかなされている。たとえば、蠕動ポンプとダイアフラムポンプを使用して、磁気浮上式のベアリングレス遠心ポンプによって引き起こされるCHO細胞への機械的応力を低下させようという試みがなされた。Blaschczok K., et al. Chemie Ingenieur Technik, (85), 144-152 (2013). さらに、遠心分離、デプス濾過、プロテインA捕捉クロマトグラフィーなどの回収や初期の下流プロセス中に、モノクローナル抗体産生細胞株の上清中の宿主細胞タンパク質のダイナミクスと運命を調べることによって、プロテオミクスアプローチが評価された。Hogwood, C.E.M., et al. Biotechnol. Bioeng. 2013(110), 240-251.ただし、一部のプロセスは、精製プロセス中にタンパク質の濃度と収率を特定するための、蛍光標識などの追加のステップを必要とする。Ignatova and Gierasch, Proc Natl Acad Sci U S A.; 101(2):523-8 (2004).さらなる不純物が加わると、収率に影響を与える可能性のある追加の精製ステップが必要になる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、回収率とプロセスの信頼性を高め、上流のパフォーマンスを迅速に評価し、バッチプロセスまたはよりクリティカルな連続プロセスでの迅速な下流処理を容易にするために、回収プロセスのリアルタイムのモニタリングとコントロールが必要である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書は、いくつかの治療用タンパク質の濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス、例えばデプス濾過回収、のために設計および検査された、新規のリアルタイムのモニタリングおよびコントロールのプロセスとシステムである。本明細書に記載の方法は、従来技術に勝るいくつかの利点をもたらす。第一に、回収スキッドの設計は、重要なプロセスパラメーターと品質属性をリアルタイムでモニタリングしコントロールすることが可能である。第二に、モデリング手法を使用して、清澄化されたバルクのオンラインUVシグナルを目的物のリアルタイム力価に変換する。第三に、この回収スキッドとリアルタイムの力価を用いて回収プロセスを自動的にコントロールし、プロセスの収率、信頼性および一貫性を改善する。最後に、力価情報を用いて、セルカルチャーのパフォーマンスを明らかにし、下流の精製の迅速な処理をガイドする。
【0007】
この新技術の核心は、回収プロセス中のUVシグナルのリアルタイムのモニタリングと、オンラインUVシグナルのリアルタイムの目的タンパク質の濃度への変換の適用である。本明細書に開示するモデルは、異なる細胞特性と生産性レベルを有するプロセスに適用することができる。このシステムを使用すると、清澄なバルク回収の開始と終了を定量的に決定できるため、回収の信頼性とタンパク質の収量が大幅に向上する。
【0008】
本明細書に開示する方法は、セルカルチャーの清澄化プロセスにおける回収スキッドの適用についての深い洞察を提供する。本明細書に開示する新規の回収プロセスは、拡大可能で、自動制御可能であり、そして幅広い特性を有する複数の製品に適用可能でありながら、タンパク質の収量を改善する。リアルタイムの力価情報を用いてセルカルチャーのパフォーマンスを明らかにし、迅速に下流処理をガイドすることができる。
【0009】
本明細書は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングし、確立されたモデルを使用して、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中にUVシグナルを自動的に目的タンパク質の力価に変換することを含んでなる、目的のタンパク質および不純物を含むサンプル混合物中の目的タンパク質の濃度(力価)をリアルタイムでモニタリングする方法を開示する。
【0010】
さらに、本明細書は、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中にサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングすることを含んでなる、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物における目的タンパク質の回収をコントロールし、タンパク質の収量を改善する方法を開示する。
【0011】
いくつかの実施形態では、UVシグナルは、確立されたモデルと自動制御に従って、目的タンパク質の力価に連続的に変換される。
【0012】
いくつかの実施形態では、目的タンパク質の力価は、少なくとも約0.01g/L、少なくとも約0.02g/L、少なくとも約0.03g/L、少なくとも約0.04g/L、少なくとも約0.05g/L、少なくとも約0.06g/L、少なくとも約0.07g/L、少なくとも約0.08g/L、少なくとも約0.09g/L、少なくとも約0.1g/L、少なくとも約0.2g/L、少なくとも約0.3g/L、少なくとも約0.4g/L、少なくとも約0.5g/L、少なくとも約0.6g/L、少なくとも約0.7g/L、少なくとも約0.8g/L、少なくとも約0.9g/L、少なくとも約1g/L、少なくとも約1.5g/L、少なくとも約2g/L、少なくとも約2.5g/L、少なくとも約3g/L、少なくとも約3.5g/L、少なくとも約4g/L、少なくとも約4.5g/L、少なくとも約5g/L、少なくとも約5.5g/L、少なくとも約6g/L、少なくとも約6.5g/L、少なくとも約7g/L、少なくとも約7.5g/L、少なくとも約8g/L、少なくとも約8.5g/L、少なくとも約9g/L、少なくとも約9.5g/L、少なくとも約10g/L、少なくとも約10.5g/L、少なくとも約11g/L、少なくとも約11.5g/L、少なくとも約12g/L、少なくとも約12.5g/L、少なくとも約13g/L、少なくとも約13.5g/L、少なくとも約14g/L、少なくとも約14.5g/L、少なくとも約15g/L、少なくとも約15.5g/L、少なくとも約16g/L、少なくとも約16.5g/L、少なくとも約17g/L、少なくとも約17.5g/L、少なくとも約18g/L、少なくとも約18.5g/L、少なくとも約19g/L、少なくとも約19.5g/L、または少なくとも約20g/Lである。
【0013】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、力価が少なくとも約0.05g/L、少なくとも約0.06g/L、少なくとも約0.07g/L、少なくとも約0.08g/L、少なくとも約0.09g/L、少なくとも約0.1g/L、少なくとも約0.2g/L、少なくとも約0.3g/L、少なくとも約0.4g/L、少なくとも約0.5g/L、少なくとも約0.6g/L、少なくとも約0.7g/L、少なくとも約0.8g/L、少なくとも約0.9g/L、少なくとも約1g/L、少なくとも約1.5g/L、少なくとも約2g/L、少なくとも約2.5g/L、少なくとも約3g/L、少なくとも約3.5g/L、少なくとも約4g/L、少なくとも約4.5g/L、少なくとも約5g/L、少なくとも約5.5g/L、少なくとも約6g/L、少なくとも約6.5g/L、少なくとも約7g/L、少なくとも約7.5g/L、少なくとも約8g/L、少なくとも約8.5g/L、少なくとも約9g/L、少なくとも約9.5g/L、少なくとも約10g/L、少なくとも約10.5g/L、少なくとも約11g/L、少なくとも約11.5g/L、少なくとも約12g/L、少なくとも約12.5g/L、少なくとも約13g/L、少なくとも約13.5g/L、少なくとも約14g/L、少なくとも約14.5g/L、少なくとも約15g/L、少なくとも約15.5g/L、少なくとも約16g/L、少なくとも約16.5g/L、少なくとも約17g/L、少なくとも約17.5g/L、少なくとも約18g/L、少なくとも約18.5g/L、少なくとも約19g/L、少なくとも約19.5g/L、または少なくとも約20g/Lであるときに目的タンパク質の回収を開始することをさらに含む。
【0014】
いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.05g/L~約20g/L、約0.1g/L~約20g/L、約0.2g/L~約20g/L、約0.3g/L~約20g/L、約0.4g/L~約20g/L、約0.5g/L~約20g/L、約0.6g/L~約20g/L、約0.7g/L~約20g/L、約0.8g/L~約20g/L、約0.9g/L~約20g/L、約1g/L~約20g/L、約0.05g/L~約15g/L、約0.1g/L~約15g/L、約0.2g/L~約15g/L、約0.3g/L~約15g/L、約0.4g/L~約15g/L、約0.5g/L~約15g/L、約0.6g/L~約15g/L、約0.7g/L~約15g/L、約0.8g/L~約15g/L、約0.9g/L~約15g/L、または約1g/L~約15g/L、約0.05g/L~約10g/L、約0.1g/L~約10g/L、約0.2g/L~約10g/L、約0.3g/L~約10g/L、約0.4g/L~約10g/L、約0.5g/L~約10g/L、約0.6g/L~約10g/L、約0.7g/L~約10g/L、約0.8g/L~約10g/L、約0.9g/L~約10g/L、または約1g/L~約10g/Lの間である。
【0015】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、回収力価が約0.1または0.2g/L未満であるときに目的タンパク質の回収を停止することをさらに含む。
【0016】
いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合と比べて、少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約3%、少なくとも約4%、少なくとも約5%、少なくとも約6%、少なくとも約7%、少なくとも約8%、少なくとも約9%、少なくとも約10%、少なくとも約11%、少なくとも約12%、少なくとも約13%、少なくとも約14%、少なくとも約15%、少なくとも約16%、少なくとも約17%、少なくとも約18%、少なくとも約19%、または少なくとも約20%増大する。
【0017】
いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、少なくとも約1×106細胞/mL、少なくとも約5×106細胞/mL、少なくとも約1×107細胞/mL、少なくとも約1.5×107細胞/mL、少なくとも約2×107細胞/mL、少なくとも約2.5×107細胞/mL、少なくとも約3×107細胞/mL、少なくとも約3.5×107細胞/mL、少なくとも約4×107細胞/mL、少なくとも約4.5×107細胞/mL、または少なくとも約5×107細胞/mLの細胞密度を有する培地から回収される。
【0018】
いくつかの実施形態では、タンパク質濾過はデプス濾過である。いくつかの実施形態では、デプス濾過は、一次デプスフィルターおよび/または二次デプスフィルターを含んでなる。
【0019】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、モニタリングの前にサンプル混合物をロードすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、セルカルチャーをロードする前にデプスフィルターを水または緩衝液でフラッシュし、セルカルチャーをロードした後にデプスフィルターをチェイスすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)または他の緩衝液でサンプル混合物をチェイスすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセスは、回収スキッドを含む。いくつかの実施形態では、回収スキッドは、設定された力価が達成されるとタンパク質の回収を自動的に開始するコントロールシステムを含む。いくつかの実施形態では、回収スキッドは、設定された力価が達成されるとタンパク質の回収を自動的に停止するコントロールシステムを含む。いくつかの実施形態では、コントロールシステムは、回収スキッドを通過する液体の流速を調節する。いくつかの実施形態では、コントロールシステムは、ポンプを自動的に駆動して、回収スキッドの流速を上方制御する。いくつかの実施形態では、コントロールシステムは、ポンプを自動的に駆動して、回収スキッドの流速を下方制御する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、エアブローダウンのステップを含まない。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の力価またはタンパク質の収量は体積によらない。
【0020】
いくつかの実施形態では、本明細書が開示する方法は、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量を増大、コントロール、または調節する方法であって、(a)回収スキッドを水でフラッシュする;(b)サンプルを回収スキッドにロードする;(c)回収スキッドでのタンパク質濾過中のサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルを測定し、リアルタイムのタンパク質の力価にする;(d)UV測定とリアルタイムのタンパク質の力価に基づいてタンパク質の回収を開始する;(e)PBSでタンパク質をチェイスする;(f)UV測定とリアルタイムのタンパク質の力価に基づいてタンパク質の回収を停止する、ことを含んでなり、ここで、UVシグナルは、濾過中のリアルタイムのタンパク質の力価と相関している、方法である。
【0021】
いくつかの実施形態では、本方法は、圧力、濁度、温度、流速、またはそれらの任意の組み合わせを測定することをさらに含む。
【0022】
いくつかの実施形態では、本方法は、圧力センサーを使用して圧力を測定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、測定される圧力は、-10ポンド/平方インチ(psi)~50psi、-10psi~40psi、-9psi~40psi、-8psi~40psi、-7psi~30psi、-6psi~-20psi、-7psi~40psi、-8psi~40psi、-9psi~45psi、-10psi~-45psi、または-7psi~-45psiの範囲である。
【0023】
いくつかの実施形態では、本方法は、濁度を測定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、測定される濁度は、0吸光度単位(AU)~2AUの範囲である。
【0024】
いくつかの実施形態では、本方法は、温度を測定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、測定される温度は、0℃~70℃、0℃~60℃、0℃~50℃、0℃~40℃、5℃~70℃、10℃~70℃、15℃~70℃、20℃~70℃、10℃~60℃、20℃~50℃、20℃~40℃、20℃~45℃、30℃~40℃、35℃~40℃、20℃~30℃、35℃~40℃、または25℃~45℃の範囲である。
【0025】
いくつかの実施形態では、本方法は、流速を測定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、測定される流速は、0L/分~20L/分、0L/分~30L/分、0L/分~40L/分、0L/分~50L/分、0L/分~60L/分、0L/分~70L/分、0L/分~80L/分、0L/分~90L/分、0L/分~100L/分、0L/分~110L/分、0L/分~120L/分、0L/分~130L/分、0L/分~140L/分、0L/分~150L/分、0L/分~160L/分、0L/分~170L/分、0L/分~180L/分、0L/分~190L/分、0L/分~200L/分、0L/分~250L/分、または0L/分~300L/分の範囲である。
【0026】
いくつかの実施形態では、回収スキッドは、1つ以上のフィルターを含んでなる。いくつかの実施形態では、フィルターは、一次デプスフィルターおよび二次デプスフィルターを含んでなる。いくつかの実施形態では、サンプル混合物は、純粋なタンパク質サンプル、清澄化されたバルクタンパク質サンプル、セルカルチャーサンプル、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
【0027】
いくつかの実施形態では、タンパク質は、哺乳動物細胞を含む培養物において産生される。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、HEK293細胞、マウス骨髄腫(NS0)、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)、サル腎臓線維芽細胞(COS-7)、Madin-Darbyウシ腎臓細胞(MDBK)またはそれらの任意の組み合わせである。
【0028】
いくつかの実施形態では、タンパク質は、抗体または融合タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、タンパク質は、抗GITR抗体、抗CXCR4抗体、抗CD73抗体、抗TIGIT抗体、抗OX40抗体、抗LAG3抗体および抗IL8抗体である。いくつかの実施形態では、タンパク質は、アバタセプトまたはベラタセプトである。
【0029】
いくつかの実施形態では、本明細書は、タンパク質の収量のリアルタイムのモニタリングとコントロールのためのシステムを開示し、該システムは、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物のリアルタイムUVシグナルを測定するセンサーを含んでなる。
【0030】
いくつかの実施形態では、システムは、圧力、濁度、温度、流速、重量、またはそれらの任意の組み合わせを測定するセンサーをさらに含んでなる。
【0031】
いくつかの実施形態では、装置は、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物のUVシグナルを測定するように構成されたセンサーを含んでなる。いくつかの実施形態では、プロセッサーは、目的タンパク質の回収をコントロールするように構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサーは、目的タンパク質の力価を使用するように構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサーは、確立されたモデルを使用してセルカルチャーの回収プロセスを決定するように構成される。いくつかの実施形態では、セルカルチャーの回収プロセスは、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセスを含んでなる。いくつかの実施形態では、システムは、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物のUVシグナルを測定するように構成されたセンサーを含む装置を含んでなる。
【0032】
いくつかの実施形態では、開示されるシステムは、本明細書に記載の方法に使用するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【
図1】
図1Aは、例示的な回収スキッドの設計図である。数値はすべてインチで示す。
図1Bは、回収スキッドの写真である。
【0034】
【
図2】
図2は、新規の回収スキッドを用いたセルカルチャー回収プロセスのプロセスフローチャートを示す。種々のボックスは、オンライン測定センサー、コントロールモジュール、および物理機器を示す。
【0035】
【
図3】
図3は、製品力価に対するUVシグナルをモデリングするための本明細書に記載の実験計画を示す。
【0036】
【
図4】
図4は、従来の回収方法と新規の回収方法のグラフによる比較を示す。従来の方法と比較して、新規の方法はエアブローダウンステップが排除されている。一方、新規の方法における清澄化されたバルクの回収の開始と終了は、オンラインUV測定値と計算された力価に基づいて自動的にコントロールできる。より具体的には、回収プロセス中のリアルタイムの目的タンパク質の濃度は、ここで作成され試験されたモデルを使用して、オンラインUVセンサーの読み取り値によって計算できる。したがって、バルク回収のカットオフは、計算されたオンラインの目的タンパク質の濃度に基づいて直接決定できる。計算アルゴリズムをDelta V(商標)コントロールシステムに統合して、清澄化されたバルク回収の自動化されたカットオフを達成することができる。
【0037】
【
図5】
図5は、GITRセルカルチャーの段階希釈サンプルを使用したオンラインUVシグナルに対するオフライン力価測定を示す。
【0038】
【
図6】
図6Aおよび
図6Bは、純粋なタンパク質(
図6A)および清澄化されたバルク(
図6B)を使用する小規模の回収プロセスでのオンラインUVシグナルに対するオフライン力価測定を示す。試験回収プロセス中のオンラインUVおよびオフライン力価値をプロットした。
【0039】
【
図7】
図7A、
図7B、および
図7Cは、抗GITR抗体セルカルチャー(
図7A)、アバタセプトセルカルチャー(
図7B)、および抗CXCR4抗体セルカルチャー(
図7C)を用いた大規模な回収プロセスでのオンラインUVシグナルに対するオフライン力価測定を示す。
【0040】
【
図8】
図8Aおよび
図8Bは、オンラインUV値に対するオフライン力価測定値の線形フィット(
図8A);実際の力価に対するUVに基づく予測力価の線形フィット(
図8B)を示す。
【0041】
【
図9】
図9Aおよび
図9Bは、オンラインUV値に対するオフライン力価測定値の非線形フィット(
図9A);実際の力価に対するUVに基づく予測力価の線形フィット(
図9B)を示す。
【0042】
【
図10】
図10は、Aba J、抗CD73抗体、抗GITR抗体、抗IL8抗体、抗CXCR4抗体、抗OX40抗体および抗TIGIT抗体を含む、試験した7つの分子についてのモデル予測力価と実際の力価(HPLC分析)との間の平均差を示す。
【0043】
【
図11】
図11は、オンラインUVトレース、UVシグナルからのモデリングによって達成された力価トレース、およびオフラインで決定された力価の比較を示している。Y軸はオフラインで測定された力価(g/L)またはUVに基づいてモデリングされた力価(g/L)を示し、X軸は時間(分)を示す。三角形の線はオンラインUVを示し、四角の線はUVに基づいてモデリングされた力価(g/L)を示し、ひし形の線はオフラインの力価(g/L)を示す。
【発明を実施するための形態】
【0044】
詳細な記載
タンパク質の収量のコントロール、調節、または増大させるために使用できる様々な方法が提供される。本方法には、精製ステップ中のサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルのリアルタイム測定を使用したタンパク質の収量のコントロール、調節、または増大が含まれる(例:回収スキッドでのタンパク質濾過)。本方法は、UVシグナルを利用して、本明細書に開示する式に従って目的タンパク質の力価を求め、これは、回収がローディングの開始からローディングの終了までか、またはローディングの終了後かに基づいて異なる。
【0045】
また、本明細書で提供される方法に関連する様々なシステムおよびデバイスも本明細書で開示される。
【0046】
a.用語
「a」または「an」が付いた用語は、1つまたは複数を指す。例えば、「ヌクレオチド配列(a nucleotide sequence)」は、1つ以上のヌクレオチド配列を表すと理解される。したがって、「a」(または「an」)、「one or more」、及び「at least one」という用語は、本明細書で互換的に使用され得る。
【0047】
さらに、本明細書で使用される「and/or」は、もう一方を有するか、または有さない2つの特定された特徴または成分のそれぞれの特定の開示であるとされる。したがって、本明細書で「A and/or B」などの語句において使用される「and/or」という用語は、「A and B」、「A or B」、「A」(単独)、及び「B」(単独)を含むことを意図する。同様に、「A、B、and/orC」などの語句において使用される「and/or」という用語は、下記の態様:A、B、及びC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)のそれぞれを包含することを意図する。
【0048】
同様に、「または」という語は、文脈が明確に別のことを示さない限り、「および」を含むことを意図している。さらに、核酸またはポリペプチドについて記載された塩基サイズまたはアミノ酸サイズ、および分子量または分子質量の値はすべて概数であり、説明のために記載されたものであることを理解されたい。
【0049】
態様が「含む」という言葉で本明細書に記載されている場合はいつでも、そうでなければ「からなる」および/または「本質的にからなる」に関して記載されている類似の態様も提供されているものと理解される。
【0050】
他で定義されていない限り、本明細書で用いられる全ての技術的および科学的用語は、本開示に関連する当業者によって一般に理解される用語と同一の意味を有する。例えば、the Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology, Juo, Pei-Show, 2nd ed., 2002, CRC Press; The Dictionary of Cell and Molecular Biology, 3rd ed., 1999, Academic Press; and the Oxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology, Revised, 2000, Oxford University Pressは、本開示で用いられる多くの用語の一般的な辞書の技術の1つを提供する。
【0051】
単位、接頭辞、および記号は、それらの国際単位系(SI)で認められた形で表示される。数字範囲は、その範囲を定義する数字が含まれる。特に断りがなければ、アミノ酸配列は、アミノ基からカルボキシ基の方向に左から右に記載される。本明細書で提供される表題は、様々な態様を限定するものではなく、本明細書を全体として参照しうる。よって、すぐ下に定義されている用語は、明細書全体を参照して十分に定義されている。
【0052】
「約」という用語は、本明細書では、おおよそ、大まかに、その周辺、またはの領域を意味するために使用される。「約」という用語が数値範囲と組み合わせて使用される場合、それは、示された数値の上下の境界を拡張することによってその範囲を変更する。即ち、「約10~20」は「約10~約20」を意味する。一般に、「約」という用語は、ある上下(より高いまたはより低い)の変動(例えば、10パーセント)によって、記載された値の上下の数値を変更することができる。
【0053】
「モデリング」または「タンパク質モデリング」は、試験タンパク質の力価(例えば、g/L)を決定するための線形適合を確立する方法を指す。一実施形態では、モデリングは、回収の開始からロードの終了までの方法を含む(例えば、inclineモデリング)。別の実施形態では、モデリングは、チェイスの開始から回収の終了を含む(例えば、declineモデリング)。他の実施形態では、モデリングは、inclineモデリングとdeclineモデリングの両方を含む。
【0054】
「タンパク質の収量」または「収量」は、本明細書に開示されたプロセスの後に回収されたタンパク質の総量を指す。タンパク質の収量は、グラム単位または固定容量の最終濃度(mg/mlなど)として測定できる。さらに、パーセント収量を、出発タンパク質(例えば、バルク酵素)の量の百分率として測定することができる。
【0055】
本明細書で使用される「タンパク質の収量のコントロール」という用語は、本明細書に開示するプロセス中に回収された最終生成物(例えば、タンパク質)を調節、試験、または検証することを指す。いくつかの実施形態では、タンパク質の収量のコントロールは、UVシグナルをリアルタイムで変更して、重要なプロセスパラメーターと品質属性に影響を与え、タンパク質の収量を調節することで実現される。いくつかの実施形態では、タンパク質の収量のコントロールは、所望のタンパク質の収量を達成するために、本明細書に開示する方法の間、一定のUVシグナルを維持することを意味する。
【0056】
本明細書で使用される「タンパク質の収量の調節」という用語は、本明細書に開示するプロセス中に回収された最終産物(例えば、タンパク質)の変更を指す。タンパク質の収量を調節すると、タンパク質の最終産物の収量が変化(増大、減少、または阻止)し得る。いくつかの実施形態では、本プロセスはタンパク質の収量を調節し、その結果、タンパク質の収量が増大する。タンパク質の収量の調節は、UVシグナルをリアルタイムで変更して、重要なプロセスパラメーターと品質属性に影響を与え、タンパク質の収量を調整することで実現される。
【0057】
本明細書に記載の回収スキッドは、リアルタイムの清澄化およびタンパク質の収量の増大のための複数のセンサーを含んでなる。回収スキッド、または「スキッド」は、1つ以上の圧力センサー、1つ以上のフローセンサー、1つ以上の紫外線(UV)センサー、1つ以上の重量センサー、1つ以上の濁度センサー、および/または1つ以上の温度センサーを含んでなる。
【0058】
「力価」とは、溶液中の物質の量または濃度を指す。力価は、本明細書に記載するように、inclineモデリングとdeclineモデリングの両方を用いて決定される。
【0059】
本明細書で使用される、「ug」および「uM」という用語は、それぞれ「μg」および「μM」と交換可能に使用される。
【0060】
本明細書に記載する様々な態様については、次のサブセクションでさらに詳しく記載する。
【0061】
b. 方法と使用
本開示は、重要なプロセスパラメーターおよび品質属性のリアルタイムのUVモニタリングおよびコントロールの能力に基づいている。本方法は、モデリング方法を使用して、清澄化されたバルクのオンラインUVシグナルを目的物のリアルタイムの力価に変換することを可能にする。次に、本方法を使用して、回収プロセスを自動的にコントロールし、プロセスの収率、信頼性、および一貫性を向上させることができる。力価情報は、セルカルチャーのパフォーマンスを明らかにし、下流の精製の迅速処理をガイドするためにも使用できる。いくつかの実施形態では、本明細書は、回収スキッドにおけるタンパク質濾過中のサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングすることを含む、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量をコントロールまたは調節する方法を開示する。
【0062】
一実施形態では、本開示は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングし、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中に確立されたモデルを使用してUVシグナルを目的タンパク質の力価に自動的に変換することを含む、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中の目的タンパク質の濃度(力価)をリアルタイムでモニタリングする方法を含む。別の実施形態では、本開示は、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中にサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングすることを含む、目的タンパク質の回収をコントロールし、不純物を含むサンプル混合物における目的タンパク質の収量を改善する方法を提供する。
【0063】
本明細書はまた、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス(例えば、回収スキッドでのタンパク質濾過)中にサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングすることを含む、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量を増大または改善する方法を開示する。
【0064】
タンパク質の回収/精製には、タンパク質および不純物(細胞、セルカルチャー培地、DNA、RNA、その他のタンパク質など)との混合物から目的タンパク質を単離または精製するための複数のステップが含まれる。細胞培養液の清澄化は、目的タンパク質を精製するために必要な一連の精巧なステップでの最初の下流ユニットでの操作であり得る。その操作には、遠心分離および/または濾過(例えば、デプス濾過)の組み合わせが使用される。リアルタイムでタンパク質濃度をモニタリングできる大規模な濾過技術、たとえばデプス濾過が利用できることで、下流のプロセスを改善および簡素化することが可能になる。
【0065】
大規模なデプス濾過システムは、バイオプロセス業界では一般的である。いくつかの実施形態では、デプス濾過システムは、
図2に示すように、回収スキッドを利用することができる。回収前に、デプスフィルターを水または適切なバッファーでフラッシュして、フィルター製造プロセスから遊離した粒子や抽出物を除去する。回収スキッドは、1つのフィルターまたは複数のフィルター(例えば、一次デプスフィルターおよび第2のデプスフィルター)を含んでなり得る。目的タンパク質を含むセルカルチャーメディアは、バイオリアクターから得ることができ、1つ以上のフィルター(例えば、一次フィルターおよび二次フィルター)にロードする(またはポンプで送る)ことができる。次いで、ロードされたセルカルチャーメディアがフィルターシステム(例えば、一次フィルターまたは二次フィルター)を通過後、リアルタイムUVシグナルを測定することができる。次いで、濾過された生成物は、1つ以上のタンクで得ることができる。回収が完了すると、ハウジングに保持されている貴重な生成物を回収するためフィルターは再びフラッシュされる。使用後にフラッングを行い、生成物の損失を最小限に抑えることで、50%から90%の回収率を達成できる。したがって、本発明の方法は、タンパク質の回収率を少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも11%、少なくとも12%、少なくとも13%、少なくとも14%、少なくとも15%、少なくとも16%、少なくとも17%、少なくとも18%、少なくとも19%、少なくとも20%、少なくとも21%、少なくとも22%、少なくとも23%、少なくとも24%、または少なくとも25%改善することを意図している。
【0066】
いくつかの実施形態では、UVシグナルは、ローディングの開始からローディングの終了まで、および/またはローディングの終了後から濾過の終了までの目的タンパク質の力価を提供する。いくつかの実施形態では、ローディングの開始からローディングの終了までの目的タンパク質の力価は、式(I)に従って計算することができる。
モデル予測力価= a + b*(オンラインUVシグナル) (I)
【0067】
いくつかの実施形態では、ローディングの開始からローディングの終了までの目的タンパク質の力価は、定数(a)および(b)を含む式(I)に従って計算することができる。
【0068】
いくつかの実施形態では、(a)は、0~-1.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.1~-0.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.2~-0.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.3~-0.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.4~-0.6の間の数値である。
【0069】
いくつかの実施形態では、(a)は、-0.2~-0.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.25~-0.45の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.30~-0.40の間の数値である。
【0070】
いくつかの実施形態では、(a)は、-0.5~-0.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.55~-0.85の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.60~-0.80の間の数値である。いくつかの実施形態では、(a)は、-0.65~-0.75の間の数値である。
【0071】
いくつかの実施形態では、(a)は約-0.1である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.15である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.2である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.25である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.3である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.35である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.4である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.45である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.5である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.55である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.6である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.65である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.7である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.75である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.8である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.85である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.9である。いくつかの実施形態では、(a)は約-0.95である。いくつかの実施形態では、(a)は約-1.0である。
【0072】
いくつかの実施形態では、(a)は-0.35である。いくつかの実施形態では、(a)は-0.69である。一実施形態では、細胞型はDG44であり、(a)は-0.35である。一実施形態では、細胞型はCHOZNであり、(a)は-0.69である。
【0073】
いくつかの実施形態では、(b)は、1.0~5.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は、1.5~4.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は、2.0~4.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は、2.5~3.5の間の数値である。
【0074】
いくつかの実施形態では、(b)は2.0~3.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は2.1~3.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は2.2~3.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は2.3~3.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は2.4~3.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は2.5~3.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は2.6~3.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は2.7~2.9の間の数値である。
【0075】
いくつかの実施形態では、(b)は3.3~4.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は3.4~4.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は3.5~4.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は3.6~4.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は3.7~4.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は3.8~4.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は3.9~4.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(b)は4.0~4.1の間の数値である。
【0076】
いくつかの実施形態では、(b)は約2.0である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.1である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.2である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.3である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.4である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.5である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.6である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.7である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.8である。いくつかの実施形態では、(b)は約2.9である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.0である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.1である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.2である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.3である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.4である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.5である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.6である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.7である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.8である。いくつかの実施形態では、(b)は約3.9である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.0である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.1である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.2である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.3である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.4である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.5である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.6である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.7である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.8である。いくつかの実施形態では、(b)は約4.9である。いくつかの実施形態では、(b)は約5.0である。
【0077】
いくつかの実施形態では、(b)は2.88である。いくつかの実施形態では、(b)は4.06である。一実施形態では、細胞型はDG44であり、(b)は2.88である。一実施形態では、細胞型はCHOZN,であり、(b)は4.06である。いくつかの実施形態では、(a)は-0.35であり、(b)は2.88である。いくつかの実施形態では、(a)は-0.69であり、(b)は4.06である。一実施形態では、細胞型はDG44であり、(a)は-0.35であり、(b)は2.88である。一実施形態では、細胞型はCHOZNであり、(a)は-0.69であり、(b)は4.06である。
【0078】
他の実施形態では、ローディングの終了後から濾過の終了までの目的タンパク質の力価は、式(II)に従って計算することができる。
モデル予測力価= A + B*exp(C*オンラインUVシグナル) (II)
【0079】
いくつかの実施形態では、ローディングの開始からローディングの終了までの目的タンパク質の力価は、定数(A)、(B)、および(C)を含む式(II)に従って計算することができる。
【0080】
いくつかの実施形態では、(A)は、-2.5~1.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は、-2.0~0.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は、-1.5~0.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-1.0~-0.5の間の数値である。
【0081】
いくつかの実施形態では、(A)は-1.5~-0.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-1.4~-0.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-1.3~-0.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-1.2~-0.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-1.1~-0.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-1.0~-0.9の間の数値である。
【0082】
いくつかの実施形態では、(A)は-1.0~1.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.9~0.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.8~0.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.7~0.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.6~0.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.5~0.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.4~0.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.3~0.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.2~0.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(A)は-0.1~0.1の間の数値である。
【0083】
いくつかの実施形態では、(A)は約-2.0である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.9である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.8である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.7である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.6である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.5である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.4である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.3である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.2である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.1である。いくつかの実施形態では、(A)は約-1.0である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.9である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.8である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.7である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.6である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.5である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.4である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.3である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.2である。いくつかの実施形態では、(A)は約-0.1である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.1である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.2である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.3である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.4である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.5である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.6である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.7である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.8である。いくつかの実施形態では、(A)は約0.9である。いくつかの実施形態では、(A)は約1.0である。
【0084】
いくつかの実施形態では、(A)は-0.95である。いくつかの実施形態では、(A)は0.02である。いくつかの実施形態では、細胞型はDG44であり、(A)は-0.95である。いくつかの実施形態では、細胞型はCHOZNであり、(A)は0.02である。
【0085】
いくつかの実施形態では(B)は-1.5~2.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は-1.0~2.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は-0.5~1.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0~1.0の間の数値である。
【0086】
いくつかの実施形態では、(B)は-0.5~-0.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は-0.4~-0.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は-0.3~-0.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は-0.2~-0.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は-0.1~0.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.0~0.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.1~0.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.2~0.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.3~0.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.4~0.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.5~0.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.6~0.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.7~0.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.8~0.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は0.9~1.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は1.0~1.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は1.1~1.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は1.2~1.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は1.3~1.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(B)は1.4~1.5の間の数値である。
【0087】
いくつかの実施形態では、(B)は約-1.5である。いくつかの実施形態では、(B)は約-1.4である。いくつかの実施形態では、(B)は約-1.3である。いくつかの実施形態では、(B)は約-1.2である。いくつかの実施形態では、(B)は約-1.1である。いくつかの実施形態では、(B)は約-1.0である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.9である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.8である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.7である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.6である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.5である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.4である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.3である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.2である。いくつかの実施形態では、(B)は約-0.1である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.1である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.2である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.3である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.4である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.5である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.6である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.7である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.8である。いくつかの実施形態では、(B)は約0.9である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.0である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.1である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.2である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.3である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.4である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.5である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.6である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.7である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.8である。いくつかの実施形態では、(B)は約1.9である。いくつかの実施形態では、(B)は約2.0である。
【0088】
いくつかの実施形態では、(B)は0.86である。いくつかの実施形態では、(B)は0.13である。いくつかの実施形態では、細胞型はDG44であり、(B)は0.86である。いくつかの実施形態では、細胞型はCHOZNであり、(B)は0.13である。
【0089】
いくつかの実施形態では、(C)は0~4.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.5~3.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.0~3.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.5~2.5の間の数値である。
【0090】
いくつかの実施形態では、(C)は0.0~0.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.1~0.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.2~0.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.3~0.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.4~0.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.5~0.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.6~0.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.7~0.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.8~0.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は0.9~1.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.0~1.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.1~1.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.2~1.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.3~1.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.4~1.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.5~1.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.6~1.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.7~1.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.8~1.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は1.9~2.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.0~2.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.1~2.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.2~2.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.3~2.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.4~2.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.5~2.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.6~2.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.7~2.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.8~2.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は2.9~3.0の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.0~3.1の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.1~3.2の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.2~3.3の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.3~3.4の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.4~3.5の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.5~3.6の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.6~3.7の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.7~3.8の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.8~3.9の間の数値である。いくつかの実施形態では、(C)は3.9~4.0の間の数値である。
【0091】
いくつかの実施形態では、(C)は1.21である。いくつかの実施形態では、(C)は2.41である。いくつかの実施形態では、細胞型はDG44であり、(C)は1.21である。いくつかの実施形態では、細胞型はCHOZNであり、(C)は2.41である。
【0092】
いくつかの実施形態では、A= -0.95, B = 0.86、およびC = 1.21である。いくつかの実施形態では、A = 0.02, B=0.13、およびC=2.41である。一実施形態では、細胞型はDG44であり、(a)は-0.95、(B)は0.86、(C)は1.21である。一実施形態では、細胞型はCHOZN,であり、(a)は0.02、(B)は0.13、(C)は2.41である。
【0093】
いくつかの実施形態では、本明細書は、(a)回収スキッドを水でフラッシングする;(b)サンプルを回収スキッドにロードする;(c)回収スキッドでのタンパク質濾過中にサンプル混合物の紫外線(UV)シグナルを測定し、リアルタイムのタンパク質の力価にする;(d)UV測定値とリアルタイムのタンパク質の力価に基づいてタンパク質の回収を開始する;(e)PBSでタンパク質をチェイスする;(f)UV測定値とリアルタイムのタンパク質の力価に基づいてタンパク質の回収を停止することを含んでなり、濾過中のUVシグナルがリアルタイムのタンパク質の力価と相関している、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量を増大、コントロール、または調節する方法を開示する。
【0094】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、水(例えば、RODI)フラッシュを含んでなる。いくつかの実施形態では、本方法は、タンパク質サンプルをロードし、オンライン力価に基づいて回収を開始することを含んでなる。いくつかの実施形態では、本方法は、PBSチェイスとオンライン力価に基づく回収の終了を含んでなる。他の方法と比較して、本明細書に開示する方法は、エアブローダウンステップを含まない。
【0095】
いくつかの実施形態では、サンプルの回収の開始と終了は、オンラインのUV測定値と計算された力価に基づいて自動的にコントロールされる。特定の実施形態では、回収プロセス中のリアルタイムの目的タンパク質の濃度は、モデリングを使用して、オンラインUVセンサーの読み取りによって計算される。いくつかの実施形態では、バルク回収のカットオフは、計算されたオンライン目的タンパク質の濃度に直接基づいて決定される。いくつかの実施形態では、タンパク質回収の自動カットオフを実現するため、計算アルゴリズムはDelta V(商標)コントロールシステムに統合されている。
【0096】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、モデリングのステップを含む。いくつかの実施形態では、モデリングは、UVシグナルと力価の間の線形相関を確立するために、段階希釈サンプルを使用したオンラインUVシグナルに対するオフライン力価測定を含む。いくつかの実施形態では、モデリングに使用されるサンプルは、精製されたタンパク質である。いくつかの実施形態では、モデリングに使用されるサンプルは、不純物を含むバルクタンパク質である。いくつかの実施形態では、次いでモデリングを使用して、タンパク質の収量をコントロール、調節、増大および/または改善する。
【0097】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、力価が少なくとも約0.01g/Lである目的タンパク質の収量をコントロール、調節または改善することを含む。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.02g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.03g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.04g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.05g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.06g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.07g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.08g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.09g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.1g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.2g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.3g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.4g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.6g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.7g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.8g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約0.9g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約1g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約1.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約2g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約2.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約3g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約3.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約4g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約4.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約5.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約6g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約6.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約7g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約7.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約8g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約8.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約9g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約9.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約10g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約10.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約11g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約11.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約12g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約12.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約13g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約13.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約14g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約14.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約15g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約15.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約16g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約16.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約17g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約17.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約18g/L、少なくとも約18.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約19g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約19.5g/Lである。いくつかの実施形態では、力価は少なくとも約20g/Lである。
【0098】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、目的タンパク質の力価に依存する、目的タンパク質の回収を含む。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.05g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.06g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.07g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.08g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.09g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.1g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.2g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.3g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.4g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.6g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.7g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.8g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約0.9g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約1g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約1.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約2g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約2.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約3g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約3.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約4g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約4.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約5.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約6g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約6.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約7g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約7.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約8g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約8.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約9g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約9.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約10g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約10.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約11g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約11.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約12g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約12.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約13g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約13.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約14g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約14.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約15g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約15.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約16g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約16.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約17g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約17.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約18g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約18.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約19g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約19.5g/Lであるときに開始する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の回収は、力価が少なくとも約20g/Lであるときに開始する。
【0099】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、目的タンパク質がある範囲の力価を有する、目的タンパク質の回収を含む。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.05g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.1g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.2g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.3g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.4g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.5g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.6g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.7g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.8g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.9g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約1g/L~約20g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.05g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.1g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.2g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.3g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.4g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.5g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.6g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.7g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.8g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.9g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約1g/L~約15g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.05g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.1g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.2g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.3g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.4g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.5g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.6g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.7g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.8g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約0.9g/L~約10g/Lの間である。いくつかの実施形態では、目的タンパク質が回収される力価は、約1g/L~約10g/Lの間である。
【0100】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、回収力価が約0.5g/L未満であるときに目的タンパク質の回収を停止することをさらに含む。
【0101】
いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、本明細書に開示する方法によって増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約1%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約2%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約3%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約4%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約5%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約6%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約7%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約8%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約9%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約10%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約11%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約12%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約13%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約14%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約15%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約16%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約17%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約18%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約19%増大する。いくつかの実施形態では、目的タンパク質の収量は、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングしない場合のタンパク質の収量と比較して、少なくとも約20%増大する。
【0102】
いくつかの実施形態では、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルは、0~2AUで測定される。いくつかの実施形態では、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルは、約0.1AU、約0.2AU、約0.3AU、約0.4AU、約0.5AU、約0.6AU、約0.7AU、約0.8AU、約0.9AU、約1.0AU、約1.1AU、約1.2AU、約1.3AU、約1.4AU、約1.5AU、約1.6AU、約1.7AU、約1.8AU、約1.9AUまたは約2.0AUで測定される。
【0103】
本明細書に開示するいくつかの実施形態では、本方法はタンパク質濾過を含む。いくつかの実施形態では、本方法は1つ以上のフィルターを含む。いくつかの実施形態では、タンパク質濾過はデプス濾過である。いくつかの実施形態では、デプス濾過は、一次デプスフィルターと二次デプスフィルターを含んでなる。いくつかの実施形態では、デプス濾過は一次デプスフィルターを含んでなる。
【0104】
いくつかの実施形態では、本方法は、モニタリングの前にサンプル混合物をロードすることを含む。
【0105】
いくつかの実施形態では、本方法は、セルカルチャーをロードする前にデプスフィルターをバッファーでフラッシュすること、およびセルカルチャーをロードした後にデプスフィルターをチェイスすることを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)でサンプル混合物をチェイスすることを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、コントロールシステムを含む回収スキッドを含んでなり、該コントロールシステムは、力価が0.5g/Lを超えると、タンパク質の回収を自動的に開始する。いくつかの実施形態では、本方法は、力価が0.5g/L未満になると、コントロールシステムがタンパク質の回収を自動的に停止するコントロールシステムを備えている。
【0106】
いくつかの実施形態では、本方法は、回収スキッドを通過する液体の流量を調節するコントロールシステムを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポンプを自動的に駆動して回収スキッドを通過する流量を上方制御するコントロールシステムを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポンプを自動的に駆動して回収スキッドを通過する流量を下方制御するコントロールシステムを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、エアブローダウンのステップを含まない。
【0107】
いくつかの実施形態では、本方法は、体積によらないタンパク質の収量を回収するステップを含む。
【0108】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示する方法は、圧力、濁度、温度、流速またはそれらの任意の組み合わせを測定することを含む。
【0109】
いくつかの実施形態では、本方法は、圧力センサーを使用して圧力を測定することを含む。いくつかの実施形態では、圧力は、-10ポンド/平方インチ(psi)~50psi、-10psi~40psi、-9psi~40psi、-8psi~40psi、-7psi~30psi、-6psi~-20psi、-7psi~40psi、-8psi~40psi、-9psi~45psi、-10psi~-45psi、または-7psi~-45psiの範囲で測定される。他の実施形態では、圧力は、少なくとも1回、2回、3回、4回または5回、例えば、一次フィルターの前、一次フィルターの後および二次フィルターの前、二次フィルターの後、排出後、またはそれらの任意の組み合わせで測定され得る。
【0110】
いくつかの実施形態では、本方法は、濁度を測定することを含む。いくつかの実施形態では、濁度は、0吸光度単位(AU)~2AUの範囲で測定される。他の実施形態では、濁度は約0.1AU、約0.2AU、約0.3AU、約0.4AU、約0.5AU、約0.6AU、約0.7AU、約0.8AU、約0.9AU、約1.0AU、約1.1AU、約1.2AU、約1.3AU、約1.4AU、約1.5AU、約1.6AU、約1.7AU、約1.8AU、約1.9AU、または約2.0AUで測定される。いくつかの実施形態では、濁度は濾過プロセス中に少なくとも1回、2回、3回、4回または5回、例えば、一次フィルターの後、二次フィルターの後、または一次フィルターの後および二次フィルターの後で測定され得る。
図2を参照。
【0111】
いくつかの実施形態では、本方法は、温度を測定することを含む。いくつかの実施形態では、温度は0℃~70℃、0℃~60℃、0℃~50℃、0℃~40℃、5℃~70℃、10℃~70℃、15℃~70℃、20℃~70℃、10℃~60℃、20℃~50℃、20℃~40℃、20℃~45℃、30℃~40℃、35℃~40℃、20℃~30℃、35℃~40℃、または25℃~45℃の範囲で測定される。他の実施形態では、濾過プロセス中に少なくとも1回、2回、3回、4回または5回、例えば、一次フィルターの後、二次フィルターの後、または一次フィルターの後および二次フィルターの後で測定され得る。
図2を参照。
【0112】
いくつかの実施形態では、本方法は流速を測定することを含む。いくつかの実施形態では、流速は、0L/分~20L/分、.0L/分~30L/分、0L/分~40L/分、0L/分~50L/分、0L/分~60L/分、0L/分~70L/分、0L/分~80L/分、0L/分~90L/分、0L/分~100L/分、0L/分~110L/分、0L/分~120L/分、0L/分~130L/分、0L/分~140L/分、0L/分~150L/分、0L/分~160L/分、0L/分~170L/分、0L/分~180L/分、0L/分~190L/分、0L/分~200L/分、0L/分~250L/分、または0L/分~300L/分の範囲で測定される。他の実施形態では、流速は濾過プロセス中の任意の時点:一次フィルターの前、一次フィルターの後、二次フィルターの前、二次フィルターの後、またはそれらの任意の組み合わせ、で測定される。
【0113】
いくつかの実施形態では、水源/バイオリアクター/PBS源からの液体は、LEVITRONIX(登録商標)重力ポンプによって一次デプスフィルターに送られる。
【0114】
いくつかの実施形態では、例えばDelta V(商標)などのシステムを利用してオンラインフローセンサーの読み取り値から流量指示計(フロートータライザー)の体積を計算できる。いくつかの実施形態では、フロートータライザーの体積を用いて、水のフラッシング終了時を決定する。いくつかの実施形態では、一次デプスフィルター、二次デプスフィルター、プレフィルター、滅菌フィルターの前に4つの圧力センサーが配置されている。圧力フローコントロールループは、一次デプスフィルター前のリアルタイムの圧力値に基づいて機能する。圧力値が特定のしきい値を超えると、Delta V(商標)が自動的にポンプを駆動して流量をダウンレギュレートする。いくつかの実施形態では、濾過品質の指標として、一次および二次デプスフィルターの後に2つの濁度センサーが配置されている。いくつかの実施形態では、1つのUVセンサーが二次デプスフィルターの後に配置されており、その値はオンラインの目的タンパク質の濃度を計算し、清澄化されたバルク回収のカットオフをコントロールするために使用される。Delta V(商標)上でリアルタイムの上流の供給源と下流の受け入れベッセルの重量がモニタリングされ表示された。いくつかの実施形態では、重量は0~550kgのモニターで、測定精度は0.01kgである。
【0115】
いくつかの実施形態では、タンパク質は供給源から分離されている。いくつかの実施形態では、サンプル混合物は、純粋なタンパク質サンプル、清澄化されたバルクタンパク質サンプル、セルカルチャーサンプル、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、供給源は培養細胞から選択される。
【0116】
いくつかの実施形態では、細胞は原核生物である。細菌系では、発現されるタンパク質分子の用途に応じて、いくつかの発現ベクターを有利に選択することができる。例えば、タンパク質分子の医薬組成物を生成するために、そのようなタンパク質を大量に生産する場合、容易に精製される高レベルのタンパク質産物の発現を指揮するベクターが望ましい。
【0117】
他の実施形態では、細胞は真核生物である。いくつかの実施形態では、細胞は哺乳類細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、HEK293細胞、マウス骨髄腫(NS0)、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)、サル腎臓線維芽細胞(COS-7)、Madin-Darbyウシ腎臓細胞(MDBK)、およびそれらの任意の組み合わせから選択される。一実施形態では、細胞はチャイニーズハムスター卵巣細胞である。いくつかの実施形態では、細胞は昆虫細胞(例えば、Spodoptera frugiperda細胞)である。
【0118】
他の実施形態では、細胞は哺乳動物細胞である。そのような哺乳動物細胞には、CHO、VERO、BHK、Hela、MDCK、HEK 293、NIH 3T3、W138、BT483、Hs578T、HTB2、BT2OおよびT47D、NS0、CRL7O3O、COS(例えば、COS1またはCOS)、PER.C6、VERO、HsS78Bst、HEK-293T、HepG2、SP210、R1.1、B-W、L-M、BSC1、BSC40、YB/20、BMT10およびHsS78Bst細胞が含まれるが、これらに限定されない。
【0119】
いくつかの実施形態では、哺乳類細胞は、CHO細胞である。,いくつかの実施形態では、CHO細胞はCHO-DG44、CHOZN、CHO/dhfr-、CHOK1SV GS-KO、またはCHO-Sである。いくつかの実施形態では、CHO細胞はCHO-DG4である。いくつかの実施形態では、CHO細胞はCHOZNである。
【0120】
本明細書に開示する他の適切なCHO細胞株としては、CHO-K、CHO-K(例えば、CHO K1)、CHO pro3-、CHO P12、CHO-K1/SF、DUXB11、CHO DUKX;PA-DUKX;CHO pro5;DUK-BIIまたはそれらの派生物が挙げられる。
【0121】
いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約1×106細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約5×106細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約1×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約1.5×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約2×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約2.5×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約3×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約3.5×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約4×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約4.5×107細胞/mL以上の培地から回収される。いくつかの実施形態では、目的タンパク質は、細胞密度が約5×107細胞/mL以上の培地から回収される。
【0122】
いくつかの実施形態では、タンパク質の供給源はバルクタンパク質である。いくつかの実施形態では、タンパク質の供給源は、タンパク質成分と非タンパク質成分を含む組成物である。非タンパク質成分には、DNAやその他の汚染物質が含まれ得る。
【0123】
いくつかの実施形態では、タンパク質の供給源は動物に由来する。いくつかの実施形態では、動物は、非霊長類(例えば、ウシ、ブタ、ウマ、ネコ、イヌ、ラットなど)または霊長類(例えば、サルまたはヒト)などの哺乳動物である。いくつかの実施形態では、供給源は、ヒト由来の組織または細胞である。特定の実施形態では、そのような用語は、非ヒト動物(例えば、ブタ、ウマ、ウシ、ネコまたはイヌなどの非ヒト動物)を指す。いくつかの実施形態では、そのような用語は、ペットまたは家畜を指す。特定の実施形態では、そのような用語はヒトを指す。
【0124】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法によって精製されるタンパク質は、融合タンパク質である。「融合」または「融合タンパク質」は、それが自然界では連結されていない第2のアミノ酸配列がインフレームで連結している第1のアミノ酸配列を含んでなる。通常は別々のタンパク質に存在するアミノ酸配列を融合ポリペプチドにおいて一緒にすることができ、または通常同じタンパク質に存在するアミノ酸配列を融合ポリペプチドにおいて新しい配置で位置させることができる。融合タンパク質は、例えば、化学合成によって、またはペプチド領域が所望の関係でコードされているポリヌクレオチドを作成および翻訳することによって作成される。融合タンパク質は、共有結合、非ペプチド結合、または非共有結合によって第1のアミノ酸配列に関連する第2のアミノ酸配列をさらに含み得る。転写/翻訳によって、単一のタンパク質が作られる。このようにして、複数のタンパク質またはそのフラグメントを単一のポリペプチドに組み込むことができる。「作動可能なように連結している」とは、2つ以上のエレメント間の機能的な連結を意味することを意図する。例えば、2つのポリペプチド間の作動可能な結合は、両方のポリペプチドをフレーム内で共に融合して単一のポリペプチド融合タンパク質を生成する。特定の態様では、融合タンパク質は、以下でさらに詳細に記載されるように、リンカー配列を含むことができる第3のポリペプチドをさらに含んでなる。
【0125】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法によって精製されるタンパク質は抗体である。抗体には、例えば、モノクローナル抗体、組換えで産生した抗体、単一特異性抗体、多重特異性抗体(二重特異性抗体を含む)、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、免疫グロブリン、合成抗体、2つの重鎖および2つの軽鎖分子を含む四量体抗体、抗体軽鎖モノマー、抗体重鎖モノマー、抗体軽鎖ダイマー、抗体重鎖ダイマー、抗体軽鎖-抗体重鎖ペア、イントラボディ、ヘテロコンジュゲート抗体、単一ドメイン抗体、一価抗体、単鎖抗体または一本鎖Fv(scFv)、ラクダ化抗体(camelized antibodies)、アフィボディ、Fabフラグメント、F(ab’)2フラグメント、ジスルフィド結合Fv(sdFv)、抗イディオタイプ(抗Id)抗体(例えば、抗抗Id抗体)、および上記のいずれかの抗原結合フラグメントが含まれる。特定の実施形態では、本明細書に記載の抗体は、ポリクローナル抗体集団を指す。抗体は、免疫グロブリン分子の任意のタイプ(例:IgG、IgE、IgM、IgD、IgA、IgYなど)、任意のクラス(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1またはIgA2など)または任意のサブクラス(例えば、IgG2aまたはIgG2b)であり得る。特定の実施形態では、抗体はヒト化モノクローナル抗体である。別の特定の実施形態では、抗体は、ヒトモノクローナル抗体であり、好ましくは、免疫グロブリンである。特定の実施形態では、本明細書に記載される抗体は、IgG1またはIgG4抗体である。
【0126】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のタンパク質は、「抗原結合ドメイン」、「抗原結合領域」、「抗原結合フラグメント」や類似する用語であり、これらは、抗体分子に抗体分子の抗原に対する特異性(例えば、相補性決定領域(CDR))を付与するアミノ酸残基を含む抗体分子の一部を指す。抗原結合領域は、げっ歯類(例えば、マウス、ラット、またはハムスター)やヒトなどの任意の動物種に由来し得る。
【0127】
いくつかの実施形態では、タンパク質は、抗LAG3抗体、抗CTLA-4抗体、抗TIM3抗体、抗NKG2a抗体、抗ICOS抗体、抗CD137抗体、抗KIR抗体、抗TGFβ抗体、抗IL-10抗体、抗B7-H4抗体、抗Fasリガンド抗体、抗メソテリン抗体、抗CD27抗体、抗GITR抗体、抗CXCR4抗体、抗CD73抗体、抗TIGIT抗体、抗OX40抗体、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗IL8抗体、またはそれらの任意の組み合わせである。いくつかの実施形態では、タンパク質はアバタセプトNGPである。他の実施形態では、タンパク質はベラタセプトNGPである。
【0128】
いくつかの実施形態では、タンパク質は、抗GITR(グルココルチコイド誘発腫瘍壊死因子受容体ファミリー関連遺伝子)抗体である。いくつかの実施形態では、抗GITR抗体は、6C8のCDR配列を有する、例えば、6C8のCDRを有するヒト化抗体(例えば、WO2006/105021に記載);例えばWO2011/028683に記載の抗GITR抗体のCDRを含む抗体;JP2008278814に記載の抗GITR抗体のCDRを含む抗体、WO2015/031667、WO2015/187835、WO2015/184099、WO2016/054638、WO2016/057841、WO2016/057846、またはWO2018/013818に記載の抗GITR抗体のCDRを含む抗体、または本明細書に記載または参照される他の抗GITR抗体であり、これらはすべて、その全体が本明細書に組み込まれる。
【0129】
他の実施形態では、タンパク質は抗LAG3抗体である。LAG-3としても知られるリンパ球活性化遺伝子3は、ヒトではLAG3遺伝子によってコードされるタンパク質である。1990年に発見されたLAG3は、T細胞機能に多様な生物学的効果をもたらす細胞表面分子である。これは免疫チェックポイント受容体であり、癌や自己免疫疾患の新しい治療法を開発しようとしている製薬会社によるさまざまな医薬品開発プログラムのターゲットとなっている。可溶型では、それ自体が抗がん剤としても開発されている。抗LAG3抗体の例としては、WO 2017/087901 A2、WO 2016/028672 A1、WO 2017/106129 A1、WO 2017/198741 A1、US 2017/0097333 A1、US 2017/0290914 A1およびUS2017/0267759 A1に記載の抗体が挙げられるが、これらに限定されず、これらはすべて本明細書にその全体が組み込まれる。
【0130】
いくつかの実施形態では、タンパク質は抗CXCR4抗体である。CXCR4は、G1と結合した7回膜貫通タンパク質である。CXCR4は造血細胞起源の細胞で広く発現し、ヒト免疫不全ウイルス1(HIV-1)の主要なCD4+補助受容体である。Feng, Y., Broeder, C.C., Kennedy, P. E., and Berger, E. A. (1996) Science 272, 872-877参照。抗CXCR4抗体の例としては、WO 2009/140124 A1、US 2014/0286936 A1、WO 2010/125162 A1、WO 2012/047339 A2、WO 2013/013025 A2、WO 2015/069874 A1、WO 2008/142303 A2、WO 2011/121040 A1、WO 2011/154580 A1、WO 2013/071068 A2、およびWO 2012/175576 A1の抗体が挙げられる、これらに限定されず、これらはすべて本明細書にその全体が組み込まれる。
【0131】
いくつかの実施形態では、タンパク質は抗CD73(エクト-5’-ヌクレオチダーゼ)抗体である。抗CD73抗体はアデノシンの形成を阻害する。AMPのアデノシンへの分解は、癌の発症と進行を促進する腫瘍微小環境内での免疫抑制された血管新生促進ニッチの生成をもたらす。抗CD73抗体の例としては、WO 2017/100670 A1、WO 2018/013611 A1、WO 2017/152085 A1、およびWO 2016/075176 A1に記載の抗体が挙げられるが、これらに限定されず、これらはすべて本明細書にその全体が組み込まれる。
【0132】
いくつかの実施形態では、タンパク質は抗TIGIT(IgおよびITIMドメインを有するT細胞免疫受容体)抗体である。TIGITは、免疫グロブリンタンパク質のPVR(ポリオウイルス受容体)ファミリーのメンバーである。TIGITは、濾胞性BヘルパーT細胞(TFH)を含むいくつかのクラスのT細胞に発現している。このタンパク質は、PVRに高い親和性で結合することが示されており、この結合は、TFHと樹状細胞間の相互作用を助けてT細胞依存性B細胞応答を調節すると考えられている。抗TIGIT抗体の例としては、WO 2016/028656 A1、WO 2017/030823 A2、WO 2017/053748 A2、WO 2018/033798 A1、WO 2017/059095 A1、およびWO 2016/ 011264 A1に記載の抗体が挙げられるが、これらに限定されず、これらはすべて本明細書にその全体が組み込まれる。
【0133】
いくつかの実施形態では、タンパク質は抗OX40(すなわち、CD134)抗体である。OX40は、腫瘍壊死因子(TNF)リガンドファミリーのサイトカインである。OX40はT細胞抗原提示細胞(APC)相互作用において機能し、活性化T細胞の内皮細胞への接着を仲介する。抗OX40抗体の例としては、WO 2018/031490 A2, WO 2015/153513 A1, WO 2017/021912 A1, WO 2017/050729 A1, WO 2017/096182 A1, WO 2017/134292 A1, WO 2013/038191 A2, WO 2017/096281 A1, WO 2013/028231 A1, WO 2016/057667 A1, WO 2014/148895 A1, WO 2016/200836 A1, WO 2016/100929 A1, WO 2015/153514 A1, WO 2016/002820 A1, およびWO 2016/200835 A1に記載の抗体が挙げられるが、これらに限定されず、これらはすべて本明細書にその全体が組み込まれる。
【0134】
いくつかの実施形態では、タンパク質は抗IL8抗体である。IL-8は、好中球、好塩基球、T細胞を誘引する走化性因子であるが、単球は誘引しない。また、好中球の活性化にも関与する。IL-8は、炎症性刺激に反応して、いくつかの細胞タイプから放出される。
【0135】
いくつかの実施形態では、タンパク質はアバタセプト(ORENCIA(登録商標)として販売)である。アバタセプト(本明細書ではAbaとも略される)は、T細胞の免疫活性を妨害することにより、関節リウマチなどの自己免疫疾患を治療するために使用される薬剤である。アバタセプトは、CTLA-4の細胞外ドメインに融合した免疫グロブリンIgG1のFc領域から構成される融合タンパク質である。T細胞が活性化されて免疫応答を生じるためには、抗原提示細胞がT細胞に2つのシグナルを提示しなければならない。これらシグナルの1つは、抗原と結合した主要組織適合遺伝子複合体(MHC)であり、もう1つのシグナルはCD80またはCD86分子(B7-1およびB7-2としても知られている)である。
【0136】
いくつかの実施形態では、タンパク質はベラタセプト(商品名NULOJIX(登録商標))である。ベラタセプトは、T細胞の共刺激の調節に重要な分子であるCTLA-4の細胞外ドメインに結合したヒトIgG1免疫グロブリンのFcフラグメントから構成される融合タンパク質であり、T細胞の活性化プロセスを選択的にブロックする。これは、カルシニューリン阻害剤などの標準的な免疫抑制療法によって生じる毒性を制限しながら、移植片の生存を延長することを企図している。アバタセプト(ORENCIA(登録商標))とはアミノ酸2つが異なるのみである。
【0137】
c.システム
いくつかの実施形態では、本明細書は、回収スキッドでのタンパク質濾過中に、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングすることを含んでなる、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物におけるタンパク質の収量のコントロール、調節、増大または改善のためのシステムを開示する。
【0138】
本明細書に開示するシステムは、1つ以上のセンサーを含んでなる。いくつかの実施形態では、センサーは、圧力センサー、UVセンサー、濁度センサー、温度センサー、フローセンサー、およびそれらの任意の組み合わせを含んでなる。
【0139】
いくつかの実施形態では、回収スキッドは、圧力センサー(4)、UVセンサー(1)、濁度センサー(2)、温度センサー(2)、フローセンサー(1)を含むすべてのセンサーを1つのカートに統合するように設計されている。いくつかの実施形態では、システムは3つのPMAT(Pressure Monitor Alarm Transmitter:圧力モニタリング警報送信機)コントローラーを含んでなる。いくつかの実施形態では、PMATコントローラーはカート上にビルトオンされており、合計10個の異なるセンサーに対応する。いくつかの実施形態では、重力ポンプ(例えば、LEVITRONIX(登録商標)重力ポンプなど)は、液体をデプスフィルターに送るために使用され、スキッドカートに取り付けられている。いくつかの実施形態では、システムは、移動可能、ロック可能、および/または停止可能である。
【0140】
また、本明細書では、上記の方法で使用することができるシステム(例えば、デバイス、例えば、回収スキッド)も提供される。一実施形態では、システムまたはデバイスは、
図1aおよび/または
図1bの実施形態を含んでなる。一実施形態では、システムまたはデバイスは、
図2の実施形態を含んでなる。
【0141】
いくつかの実施形態では、本明細書は、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量のコントロール、調節、増大または改善するための装置を開示する。装置は、1つ以上のセンサーを含んでなる。センサーは、圧力センサー、UVセンサー、濁度センサー、温度センサー、フローセンサー、およびそれらの任意の組み合わせを含んでなる。
【0142】
いくつかの実施形態では、装置は、圧力センサー(4)、UVセンサー(1)、濁度センサー(2)、温度センサー(2)、フローセンサー(1)を含むすべてのセンサーをこの装置に統合するように設計されている。いくつかの実施形態では、装置は3つのPMAT(Pressure Monitor Alarm Transmitter:圧力モニタリング警報送信機)コントローラーを含んでなる。いくつかの実施形態では、PMATコントローラーはカート上にビルトインされており、合計10個の異なるセンサーに対応する。いくつかの実施形態では、重力ポンプ(例えば、LEVITRONIX(登録商標)重力ポンプなど)は、液体をデプスフィルターに送るために使用され、装置に取り付けられている。いくつかの実施形態では、システムは、移動可能、ロック可能、および/または電気的に停止可能である。装置はまた、目的タンパク質の回収をコントロールするように構成されたプロセッサーを含んでなり得る。さらに、プロセッサーは装置の状態、例えば、温度、圧力、濁度、または流速、を変更するように構成され得る。プロセッサーはまた、目的タンパク質の回収をコントロールするように構成され得る。いくつかの実施形態では、プロセッサーは、確立されたモデルを使用して、培養物の回収プロセスを決定することができる。セルカルチャー回収プロセスは、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセスを含み得る。プロセッサーは、目的タンパク質の力価を使用するように構成することができる。装置は、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収量のコントロール、調節、増大または改善のためのシステムに組み込むことができる。
【0143】
d.プロセス
一実施形態では、システムまたはデバイスは、回収スキッドを使用したプロセスフローを示す
図2の実施形態を含んでなる。水源/バイオリアクター/PBS源からの液体は、LEVITRONIX(登録商標)重力ポンプによってデプスフィルターに送られた。LEVITRONIX(登録商標)フローセンサーはポンプの後に配置した。Delta V(商標)は、オンラインフローセンサーの読み取り値からフロートータライザーの体積を計算した。フロートータライザーの体積を使用して、水のフラッシング終了時を決定した。一次デプスフィルター、二次デプスフィルター、プレフィルター、滅菌フィルターの前に4つの圧力センサーを配置した。圧力フローコントロールループは、一次デプスフィルター前のリアルタイムの圧力値に基づいて機能した。ろ液品質の指標として、2つの濁度センサーを一次および二次デプスフィルターの後に配置した。1つのUVセンサーは、二次デプスフィルターの後に配置し、オンライン目的タンパク質の濃度を計算し、清澄化されたバルクコレクションのカットオフをコントロールするために使用した。Delta V(商標)上でリアルタイムの上流の供給源とおよび下流の受け入れベッセルの重量をモニタリングし表示した。
【0144】
以下の実施例は、限定ではなく説明のために記載される。
【実施例0145】
実施例1: 回収スキッドの設計
いくつかの実施形態では、サンプル中のタンパク質の収量のコントロール、調節、増大または改善のために、回収スキッドを利用した。
図1に、回収スキッドの概略図を示す。この回収スキッドは、圧力センサー(4)、UVセンサー(1)、濁度センサー(2)、温度センサー(2)、およびフローセンサー(1)を含むすべてのセンサーを1つのカートに統合するように設計した。
図2を参照。合計10個の異なるセンサーに対応するために、3つのPMATコントローラーをカート上に構築した。液体をデプスフィルターに送るために使用されるLEVITRONIX(登録商標)重力ポンプもスキッドカートに取り付けた。この回収スキッドは、移動可能、ロック可能、および電子的に停止可能なように設計した。
【表1】
【表2】
【0146】
回収に使用したセンサーは、個別の機能を有する。圧力センサーは、プロセス中の圧力をモニタリングし、ポンプへの流入量を継続的にコントロールし、圧力が高すぎる場合はポンプ流入の流速を下げる。UVセンサーは、プロセス中のデプス濾過後のUVシグナルをモニタリングし、タンパク質濃度に変換してバルク回収の開始と終了をコントロールする。UVは280nmでの測定値である。
【0147】
重量センサーは、プロセス中に上流のバイオリアクターと下流のレシーバーの重量をモニタリングし、ロードとチェイスのステップをコントロールする。バイオリアクターとレシーバーのロードセル値は、回収スキッドコントロールシステムに統合されている。880 nmでの濁度を測定する濁度センサーは、プロセス中のデプス濾過の前後の濁度をモニタリングする。デプスフィルターが汚れていると、濁度の急上昇が観察される。温度センサーは、プロセス中の温度をモニタリングする。ここでの回収プロセスは、周囲(室温)温度で動作する。
【0148】
回収スキッドプロセスを、セルカルチャーから目的のタンパク質を精製するために使用した。水源/バイオリアクター/PBS源からの液体は、LEVITRONIX(登録商標)重力ポンプによって一次デプスフィルターに送った。LEVITRONIX(登録商標)重力ポンプは、CHOセルカルチャーでの細胞死が蠕動ポンプP3Pよりも少ないことが証明された。LEVITRONIX(登録商標)フローセンサーをポンプの後に配置した。Delta V(商標)は、オンラインフローセンサーの読み取り値からフロートータライザーの量を計算した。フロートータライザーの体積を使用して、水のフラッシング終了時を決定した。一次デプスフィルター、二次デプスフィルター、プレフィルター、滅菌フィルターP4Pの前に4つの圧力センサーを配置した。圧力フローコントロールループは、一次デプスフィルターの前のリアルタイムの圧力値に基づいて機能した。圧力値が特定のしきい値を超えると、Delta V(商標)が自動的にポンプを駆動してポンプ速度をダウンレギュレートする。ろ液品質の指標として、2つの濁度センサーを一次および二次デプスフィルターの後に配置した。1つのUVセンサーは、二次デプスフィルターの後に配置し、その値をオンライン目的タンパク質の濃度を計算し、清澄化されたバルク回収のカットオフをコントロールするために使用した。Delta V(商標)上でリアルタイムの上流の供給源と下流の受け入れベッセルの重量がモニタリング、表示された。
【0149】
本明細書に開示する各実施例について、回収スキッドは、各センサーを以下の範囲と精度で値を検出するために使用する。
【表3】
【0150】
実施例2. UVシグナルのタンパク質濃度への変換
従来の方法と比べ、本明細書に開示した方法では、エアブローダウンステップを排除した。一方、清澄化されたバルクの回収の開始と終了は、オンラインのUV測定値と計算された力価に基づいて自動的にコントロールした。
図3を参照。より具体的には、回収プロセス中のリアルタイムの目的タンパク質の濃度は、作成したモデルを使用して、オンラインUVセンサーの読み取り値によって計算した。したがって、バルク回収のカットオフは、計算されたオンライン目的タンパク質の濃度に直接基づいて決定した。清澄化されたバルク回収の自動化されたカットオフを実現するため、計算アルゴリズムをDelta V(商標)コントロールシステムに統合した。
【0151】
この回収スキッドで使用したオンラインUVセンサーの出力吸光度は、0~2AUであった。このUVセンサーの光路長は、0~2AUの範囲で0~6g/Lの総目的タンパク質の濃度に対応するように調整した。より高い濃度測定には他のUVセンサーまたはFlow VPE(C-technologies)を使用することができる。
【0152】
オンラインUVシグナルをプロセス中の目的タンパク質の濃度に変換するため、
図4に示すように一連のステップを実行した。
【0153】
最初のステップでは、D12 GITRセルカルチャーの段階希釈サンプルを使用してオンラインUVシグナルに対するオフライン力価を測定した。目的タンパク質、HCP(宿主細胞タンパク質)および培地色素を含むセルカルチャーサンプル中のいくつかの成分は、UV吸光度シグナルに寄与し得る。実際の回収プロセス(UVセンサーがこれらすべての成分からの総吸光度を測定する)を模倣するために、純粋なタンパク質の代わりにセルカルチャーサンプル(D12 GITRセルカルチャー)を段階希釈し、UVセンサーの経路長調整に使用した。
【0154】
図5に示すように、UVセンサーの光路長は、回収プロセス中に観察され得る広範囲の目的タンパク質の濃度をカバーするように調整した。2AU(最大出力)に近いUV読み取り値は精度が低いため、光路長を調整して、5g/Lの力価でUV読み取り値が約1.6になるようにした。R
2が0.97で、良好な直線性が観察された。したがって、セルカルチャーサンプルの段階希釈は、UV測定値と力価の間に強い相関関係をもたらす。
【0155】
実施例3. 純粋なタンパク質と清澄化されたバルクを使用した小規模試験
小規模の試験を、力価5.2g/Lの2Lの純粋なタンパク質(eTau)を使用して実施した。デプスフィルターは、60L/m2(一次フィルターあたり)のロード量に基づいて縮小した。二次デプスフィルター後のオフラインサンプルは、回収プロセス中に回収した。回収プロセス中の純粋なタンパク質濃度とオンラインUVシグナルの関係を理解するために、オフライン力価の読み取り値をオンラインUVセンサー値でプロットした。
【0156】
力価5g/Lの2Lの清澄化バルク(細胞を除去したeTauセルカルチャー)を使用して、さらなる小規模回収試験を実施した。デプスフィルターは、60L/m2(一次フィルターあたり)のロード量に基づいて縮小した。二次デプスフィルター後のオフラインサンプルは、回収プロセス中に回収した。回収プロセス中の目的タンパク質の濃度(培養成分の混合物中)とオンラインのUVシグナルとの関係を理解するために、オフライン力価の読み取り値をオンラインUVセンサー値でプロットした。
【0157】
試験した回収プロセス中のオンラインUVおよびオフライン力価の値を
図6aおよび
図6bにプロットした。「incline」のデータ系列は、バルク回収の開始からロード終了まで収集した。一方、「decline」のデータ系列は、チェイスの開始からバルク回収の終了まで収集した。
図6aおよび
図6bに示すように、両プロセスでデータのinclineとdecline部分の両方について良好な直線性が観察された。したがって、セルカルチャーサンプルの段階希釈は、他のサンプルを測定するときにUV測定値と力価の間に強い相関関係をもたらす(たとえば、
図6aの純粋なタンパク質と
図6bの清澄化バルクタンパク質)。
【0158】
ただし、inclineとdecline部分では傾斜が異なっており、回収プロセスにおける異なるステップで別々のモデルが必要になり得ることを示唆している。
【0159】
実施例4. 3つの大規模セルカルチャープロセスを使用したモデルの確立
モデルの確立に、3つの異なる細胞株を使用した。これらの細胞株は、異なる特性(細胞密度、生存率、力価、バックグラウンドノイズなど)を有する、異なる大規模セルカルチャープロセス(Aba NGP、GITR、およびNext Gen CXCR4)で構成した。モデル確立のためのデータを作成するために、この回収スキッドを使用して細胞株を回収した。デプスフィルターの規模は、60~65L/m
2(一次フィルターあたり)のロード量に基づいて決定した。二次デプスフィルター後のオフラインサンプルは、回収プロセス中に回収した。モデルを作成するため、オフラインの力価測定値と対応するオンラインUVセンサー値がJMPソフトウェアに入力された。UVおよび力価の値を
図7a、
図7b、および
図7cにプロットした。データのincline部分では、依然として良好な直線性が観察された。ただし、decline部分については曲率が見られた。
【0160】
セルカルチャー材料のロード中、細胞、目的タンパク質、バックグラウンドノイズタンパク質はすべてデプスフィルターメンブレンのスペースを占有した。PBSでチェイスを開始すると、目的タンパク質が洗い流された。PBSのチェイスが進むにつれて、デプスフィルターメンブレンに緩く結合したHCPなどのバックグラウンドノイズタンパク質が目的タンパク質と共に洗い流され始めた。同時に、細胞破片からのHCPの放出も、バックグラウンドノイズのパーセンテージP5Pの増大に寄与した。これは、清澄化されたバルクサンプルとセルカルチャーサンプルの間のUVプロファイルの違いの理由であり得る。言い換えれば、複合的な細胞含有材料の場合、PBSのチェイスが進むにつれて、バックグラウンドノイズの増大と共に、目的タンパク質が総UVシグナルに与える影響はますます少なくなった。
【0161】
これらの結果に基づいて、オンラインUVシグナルを使用して目的タンパク質の濃度を予測するために2つの別々のモデルを確立した。1つはincline部分(回収の開始からロード終了まで)のデータにフィットさせる線形モデルであり、もう1つはdecline部分(チェイスの開始から回収の終了まで)のデータにフィットさせる非線形モデルである。
【0162】
A.incline部分のモデルフィット。
データのincline部分については、モデルに合計22のサンプルを含めた。
図8に、オフラインの力価値をオンラインのUV値に対してプロットした。線形フィットをデータに適用した。線形フィットのR
2値は0.98であった。このモデルを使用して、予測力価を計算し、実際の力価と比較した。
図8aと
図8bに示すように、フィットの傾きは1に非常に近く、R
2は0.98であった。
【0163】
回収の開始からロード終了までの目的タンパク質の濃度を予測するために、線形モデルを作成した。モデル予測力価= a + b*(オンラインUVシグナル)。モデル定数aおよびbは、力価レベルに依存する。力価が約3.5g/L以下の場合、a = -0.35、b = 2.88。力価が約3.5g/L以上の場合、a = -0.69、b = 4.06。
【0164】
B.decline部分のモデルフィット
データのdecline部分については、モデルに合計41のサンプルを含めた。
図10に、オフラインの力価値をオンラインのUV値に対してプロットした。非線形フィットをデータに適用した。非線形フィットのRMSE値は、CHOZNおよびDG44細胞株でそれぞれ0.26および0.04であった。このモデルを使用して、予測力価を計算し、実際の力価と比較した(
図9aおよび
図9b)。フィットの傾きは1に近く、R
2は0.97と0.99であった。
図9aおよび
図9b。
【0165】
チェイスの開始から回収の終了までの目的タンパク質の濃度を予測するために、非線形モデルを作成した。モデル予測力価= A + B*exp(C*オンラインUVシグナル)。モデル定数A、B、およびCは、力価レベルに依存する。力価が約3.5g/L以下の場合、A=-0.95、B=0.86、C=1.21。力価が約3.5g/L以上の場合、A=0.02、B=0.13、C=2.41。
【0166】
実施例5. 4つの大規模なセルカルチャープロセスを使用したテストモデル
4つの大規模(500L)セルカルチャープロセス(CD73、OX40、TIGIT、IL8)を回収した。デプスフィルターは、小規模の予備データに基づいてスケールアップした。実際の力価測定のために、二次デプスフィルター後のオフラインサンプルを回収プロセス中に回収した。オンラインUVセンサー値をJMPソフトウェアに入力した。モデルを使用して、オンラインUVセンサー値に基づいて予測力価値を計算し、オフライン力価測定値と比較した。
【表4】
【表5】
【0167】
上で作成したモデルを、4つの異なる大規模(500L)セルカルチャー回収プロセスを用いて試験した(開始力価0~0.1g/L、終了力価0.1~0.2g/L)。このモデルは、0.01AuのUVシグナルで最低0.01g/Lまで試験可能である。JMPソフトウェアを使用してモデルの予測力価を実際の力価と比較した。各プロセスのモデル適合RMSE値を
図10に示した。
【0168】
モデルの予測値と実際の力価の値の差を計算した。この差を、試験した各プロセスについて
図12に示す。差の全体の平均は0.07~0.36g/Lの範囲であり、表2に示すように様々な特性を有する異なったプロセスにこのモデルを確実に適用できることを示唆している。
A.回収プロセスコントロールのためのオンラインセンサーの使用および回収率の向上
【表6】
【0169】
回収プロセスの収率は、次式を用いて計算した。
【数1】
【0170】
表6に示すように、新規の回収スキッドを使用した場合の収率は、従来の方法を使用した場合よりも2~5%高かった。
【0171】
この試験では、回収スキッドのリアルタイムのモニタリングとコントロールを設計し、いくつかの治療用タンパク質のデプス濾過回収について調べた。
【0172】
重要なプロセスパラメーターの自動モニタリングとコントロールを実現するため、オンラインセンサーをこの回収スキッドに組み込み、それらのリアルタイムの読み取り値をDelta V(商標)システムに統合した。回収プロセスの種々の段階でオンラインUVシグナルをリアルタイムの目的タンパク質の濃度に変換するモデルは、実験の一連のステップ(UVセンサーの光路長の調整、純粋なタンパク質の試験、複合的なセルカルチャーサンプルの試験)で作成した。次いで、このモデルを、バックグラウンドノイズレベル、製品レベル、総細胞密度、生存率など、幅広いプロセス特性を備えたいくつかの大規模な回収プロセスで成功裏に試験された。
【0173】
この研究で作成されたこの新規の回収スキッドと統計モデルにより、セルカルチャーの清澄化プロセスを定量的にモニタリングおよびコントロールされ、回収の信頼性とタンパク質の収量が大幅に改善した。オンライン力価の情報自体は、セルカルチャーのパフォーマンスの重要な指標であり、下流での処理におけるプロテインAクロマトグラフィーの迅速なロード量の決定に使用できる。
【0174】
実施例6. タンパク質回収中の新規のタンパク質のリアルタイムモニタリングプロセス
この回収スキッドを使用して清澄化する新しい目的タンパク質を選択する。まず、回収プロセス中の圧力、流速、UV、濁度および温度をモニタリングするため、回収スキッド上のすべてのセンサーを、
図2に示されているようにインラインで接続する。第二に、水源はLEVITRONIX(登録商標)重力ポンプに接続する。デプスフィルターのフラッシング工程をコントロールするため、Delta V(商標)に総流量と流速を入力する。総流量に達した後、バイオリアクター供給源をLEVITRONIX(登録商標)重力ポンプに接続し、デプスフィルターへのセルカルチャーのロードを開始する。第三に、incline部分のUV予測モデル定数をDelta V(商標)に入力し;回収開始カットオフしきい値をDelta V(商標)に入力する。オンラインUVシグナルは、ロード中に目的タンパク質の濃度に変換される。しきい値に達すると、受け入れベッセルを滅菌フィルターに接続し、清澄化されたバルクを回収する。第四に、バイオリアクターが空になった後、PBS供給源をLEVITRONIX(登録商標)重力ポンプに接続して、チェイスステップを開始する。decline部分のUV予測モデル定数を、細胞株タイプに基づきDelta V(商標)に入力し;回収終了カットオフしきい値を、Delta V(商標)に入力する。オンラインUVシグナルは、チェイス中に目的タンパク質の濃度に変換される。しきい値に達すると、受け入れベッセルをプロセスストリームから切り離す。コントロール不能な問題を示すため、回収プロセス全体を通して圧力、濁度および温度をモニタリングする。
【0175】
実施例7. オフライン力価分析によるオンラインUVシグナルからのオンライン予測力価の確認
回収プロセスをデプスフィルターの注入用水(WFI)フラッシュにより開始した。二次デプスフィルターの出口にUVセンサーを接続した。濾過が安定すると、出口から透明な液体の流れが見られ;その時点でUVセンサーの値はゼロになった。所望の量のWFIでフィルターをフラッシュした後、セルカルチャーメディアをフィルター入口に接続してロードを開始した。ローディングと共にメディアのオンラインUVトレースをモニタリングした。ろ液サンプルをローディング中に採取し、力価アッセイによってオフラインで分析した。
図11は、モデリングにより、UVシグナルから力価トレースが達成されたことを示している。モデリングによる力価トレースは、オフラインの力価アッセイの結果とよく一致しており、プロセスの信頼性と収率向上のための回収の開始と終了に使用できる。
【0176】
本開示の実施は、他に示されない限り、当分野の技術の範囲内である、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNA、および免疫学の慣用技術を用いる。そのような技術は、文献で十分に説明されている。例えば、Sambrook et al., ed. (1989) Molecular Cloning A Laboratory Manual (2nd ed.; Cold Spring Harbor Laboratory Press); Sambrook et al., ed. (1992) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, (Cold Springs Harbor Laboratory, NY); D. N. Glover ed., (1985) DNA Cloning, Volumes I and II; Gait, ed. (1984) Oligonucleotide Synthesis; Mullis et al. U.S. Pat. No. 4,683,195; Hames and Higgins, eds. (1984) Nucleic Acid Hybridization; Hames and Higgins, eds. (1984) Transcription And Translation; Freshney (1987) Culture Of Animal Cells (Alan R. Liss, Inc.); Immobilized Cells And Enzymes (IRL Press) (1986); Perbal (1984) A Practical Guide To Molecular Cloning; the treatise, Methods In Enzymology (Academic Press, Inc., N.Y.); Miller and Calos eds. (1987) Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells, (Cold Spring Harbor Laboratory); Wu et al., eds., Methods In Enzymology, Vols. 154 and 155; Mayer and Walker, eds. (1987) Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology (Academic Press, London); Weir and Blackwell, eds., (1986) Handbook Of Experimental Immunology, Volumes I-IV; Manipulating the Mouse Embryo, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., (1986); ); Crooks, Antisense drug Technology: Principles, strategies and applications, 2nd Ed. CRC Press (2007) and in Ausubel et al. (1989) Current Protocols in Molecular Biology (John Wiley and Sons, Baltimore, Md.)を参照。
【0177】
いくつかの実施形態では、本明細書は、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収率をコントロール、調節、増大、または改善するための装置を開示する。装置は、1つ以上のセンサーを含んでなり得る。センサーは、圧力センサー、UVセンサー、濁度センサー、温度センサー、フローセンサー、およびそれらの任意の組み合わせを含んでなり得る。
【0178】
いくつかの実施形態では、装置は、圧力センサー(4)、UVセンサー(1)、濁度センサー(2)、温度センサー(2)、フローセンサー(1)を含むすべてのセンサーをこの装置に統合するように設計されている。いくつかの実施形態では、装置は3つのPMAT(Pressure Monitor Alarm Transmitter:圧力モニタリング警報送信機)コントローラーを含んでなる。いくつかの実施形態では、PMATコントローラーはカート上にビルトインされており、合計10個の異なるセンサーに対応する。いくつかの実施形態では、重力ポンプ(例えば、LEVITRONIX(登録商標)重力ポンプなど)は、液体をデプスフィルターに送るために使用され、装置に取り付けられている。いくつかの実施形態では、システムは、移動可能、ロック可能、および/または電気的に停止可能である。装置はまた、目的タンパク質の回収をコントロールするように構成されたプロセッサーを含んでなり得る。さらに、プロセッサーは装置の状態、例えば、温度、圧力、濁度、または流速、を変更するように構成され得る。プロセッサーはまた、目的タンパク質の回収をコントロールするように構成され得る。いくつかの実施形態では、プロセッサーは、確立されたモデルを使用して、培養物の回収プロセスを決定することができる。セルカルチャー回収プロセスは、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセスを含み得る。プロセッサーは、目的タンパク質の力価を使用するように構成することができる。装置は、目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中のタンパク質の収率のコントロール、調節、増大または改善のためのシステムに組み込むことができる。
【0179】
上で引用されたすべての参考文献、ならびに本明細書で引用されたすべての参考文献、およびアミノ酸またはヌクレオチド配列(例えば、GenBank番号および/またはUniprot番号)は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
目的タンパク質および不純物を含むサンプル混合物中の目的タンパク質の濃度(力価)をリアルタイムでモニタリングする方法であって、サンプル混合物の紫外線(UV)シグナルをリアルタイムでモニタリングし、確立されたモデルを使用して、濾過ベースのセルカルチャー回収プロセス中にUVシグナルを目的タンパク質の力価に自動的に変換することを含む、方法。