(57)【要約】インターフェロン−β（ＩＦＮ−β）を精製および回収するための改善された方法、ならびに実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含有する組成物が提供される。１つの精製方法において、実質的に精製されたＩＦＮ−βまたはその改変体を沈殿させ、次いで、グアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）溶液に溶解させる。タンパク質の再生は、適切な緩衝液での希釈によって生じる。沈殿工程を欠く、類似の精製方法もまた提供される。ＩＦＮ−βの再生後、残りのグアニジンＨＣｌを、薬学的に受容可能な緩衝液を用いるダイアフィルトレーションまたは透析によって除去して、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含有する薬学的組成物を調製する。
2004512343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターフェロン−β（ＩＦＮ−β）の注射可能な処方物を調製するための方法であって、該方法は、以下：
ａ）ＩＦＮ−βを含有する第一の溶液を調製し、該溶液から精製されたＩＦＮ−βのプールを単離し、そしてアルコールを使用して該プールから該ＩＦＮ−βを沈殿させて沈殿物を形成する工程；
ｂ）該沈殿物をグアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）中に溶解させて、再可溶化変性ＩＦＮ−βおよびグアニジンＨＣｌを含有する第二の溶液を形成する工程；
ｃ）該第二の溶液を、第一の緩衝液中に希釈して、再可溶化変性ＩＦＮ−βおよび残留グアニジンＨＣｌを含有する第三の溶液を得る工程；ならびに
ｄ）薬学的に受容可能な第二の緩衝液への、該第三の溶液のダイアフィルトレーションまたは透析によって、該第三の溶液から残留グアニジンＨＣｌを除去する工程、
を包含し、それによって、該ＩＦＮ−βの注射可能な処方物を調製する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法によって生成された実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含有する、薬学的組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記第二の緩衝液が、アルギニンまたは塩化ナトリウムを含有する、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記第一の緩衝液が、約５．０〜約８．０のｐＨを有し、そして前記残留グアニジンＨＣｌが、１．６Ｍ以下の濃度で前記第三の溶液中に存在する、方法。
【請求項５】
インターフェロン−β（ＩＦＮ−β）の注射可能な処方物を調製するための方法であって、該方法は、グアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）を用いてＩＦＮ−βを変性する工程、その後の、第一の緩衝液への希釈によりＩＦＮ−βを再生して、残留グアニジンＨＣｌを含有する再生ＩＦＮ−β溶液を得る工程、および薬学的に受容可能な第二の緩衝液への、該再生ＩＦＮ−β溶液のダイアフィルトレーションまたは透析によって、該再生ＩＦＮ−β溶液から残留グアニジンＨＣｌを除去する工程を包含し、それによって、該ＩＦＮ−βの注射可能な処方物を調製する、
方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記第一の緩衝液が、約３．０〜約５．０のｐＨを有し、そして前記残留グアニジンＨＣｌが、１．６Ｍ以下の濃度で前記再生ＩＦＮ−β溶液中に存在する、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記第一の緩衝液が、約３．０〜約４．０のｐＨを有し、そして前記残留グアニジンＨＣｌが、０．２Ｍ以下の濃度で前記再生ＩＦＮ−β溶液中に存在する、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記第一の緩衝液が、約３．０のｐＨを有し、そして前記残留グアニジンＨＣｌが、０．１Ｍ以下の濃度で前記再生ＩＦＮ−β溶液中に存在する、方法。
【請求項９】
請求項５に記載の方法によって生成された実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含有する、薬学的組成物。
【請求項１０】
実質的にモノマーのインターフェロン−β（ＩＦＮ−β）を含有する組成物を調製するための方法であって、該方法は、以下：
ａ）実質的に精製されたＩＦＮ−βの沈殿物を調製する工程；
ｂ）該沈殿物をグアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）中に溶解させて、再可溶化変性ＩＦＮ−βを含有する第一の溶液を得る工程；および
ｃ）緩衝溶液を用いた該第一の溶液の希釈によって、該ＩＦＮ−βを再生する工程、
を包含する、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記緩衝溶液が、約５．０〜約８．０のｐＨを有する、方法
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法によって生成された実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含有する、薬学的組成物。
【請求項１３】
インターフェロン−β（ＩＦＮ−β）の注射可能な処方物を調製するための方法であって、該方法は、以下：
ａ）実質的に精製されたＩＦＮ−βを含有するサンプルを得る工程；
ｂ）該サンプルをグアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）と混合して、可溶化変性ＩＦＮ−βを含有する第一の溶液を得る工程；
ｃ）該第一の溶液を第一の緩衝液中に希釈し、可溶化変性ＩＦＮ−βおよび残留グアニジンＨＣｌを含有する第二の溶液得る工程；および
ｄ）薬学的に受容可能な第二の緩衝液への、該第二の溶液のダイアフィルトレーションまたは透析によって、該第二の溶液から残留グアニジンＨＣｌを除去する工程、
を包含し、それによって、該ＩＦＮ−βの注射可能な処方物を調製する、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法によって生成された実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含有する、薬学的組成物。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、前記第一の緩衝液が、約３．０〜約５．０のｐＨを有し、そして前記残留グアニジンＨＣｌが、１．６Ｍ以下の濃度で前記第二の溶液中に存在する、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記第一の緩衝液が、約３．０〜約４．０のｐＨを有し、そして前記残留グアニジンＨＣｌが、０．２Ｍ以下の濃度で前記第二の溶液中に存在する、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、前記第一の緩衝液が、約３．０のｐＨを有し、そして前記残留グアニジンＨＣｌが、０．１Ｍ以下の濃度で前記変性ＩＦＮ−β溶液中に存在する、方法。
【請求項１８】
実質的にモノマーのインターフェロン−β（ＩＦＮ−β）を含有する組成物を調製するための方法であって、該方法は、以下：
ａ）実質的に精製されたＩＦＮ−βを含有するサンプルを調製する工程；
ｂ）該サンプルをグアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）と混合して、可溶化変性ＩＦＮ−βを含有する第一の溶液を得る工程；および
ｃ）該第一の溶液を、緩衝溶液によって希釈することによって、該ＩＦＮ−βを再生する工程、
を包含する、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、前記緩衝溶液が、約３．０〜約５．０のｐＨを有する、方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の方法によって生成された実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含有する、薬学的組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、生化学工学の分野に関する。より詳細には、本発明は、改善された生化学的回収プロセスに関し、このプロセスにおいて、組換えインターフェロン−βはリフォールディングされ、そして実質的に純粋なモノマー形態で回収され得る。この組成物は、薬学的処方物において使用され得る。
【０００２】
（発明の背景）
天然に存在するインターフェロンは、ウイルス、二本鎖ＲＮＡ、他のポリヌクレオチド、抗原、およびマイトジェンによる誘導により、種々の細胞により産生される種特異的なタンパク質である。インターフェロンは、抗ウイルス活性、抗増殖活性、免疫調節活性、および抗細胞活性を含む多くの生物学的活性を示す。これらの活性の調査により、少なくとも３つの異なる型のヒトインターフェロンが同定および特徴付けられ、これらは異なる構造遺伝子によりコードされる異なるタンパク質であることが報告された。インターフェロン（しばしば、糖タンパク質である）は当初、それらの細胞供給源に基づき分類され、その後アルファ、ベータ（「β」）、およびガンマとして再分類された。
【０００３】
インターフェロン−β（「ＩＦＮ−β」）は、繊維芽細胞および上皮細胞により産生される。ネイティブのインターフェロン−βは、ポリリボイノシン酸およびポリリボシチジル酸によりヒト繊維芽細胞培養物を超誘導（ｓｕｐｅｒｉｎｄｕｃｉｎｇ）し、それによって産生されたインターフェロンを、クロマトグラフィー技術および電気泳動技術により単離および精製することにより生成された。この方法でインターフェロンを精製するための費用および困難さは、広範な臨床試験およびインターフェロンの治療的価値の評価を妨げている。天然の供給源に由来するインターフェロンの単離は比較的困難であり、高価なままである。
【０００４】
より最近、組換えＤＮＡ（「ｒＤＮＡ」）技術を用いて、種々のヒトインターフェロン遺伝子がクローニングされ、そしてＥ．ｃｏｌｉにおいて発現された（Ｎａｇｏｌａら（１９８０）Ｎａｔｕｒｅ　２８４：３１６；Ｇｏｅｄｄｅｌら（１９８０）Ｎａｔｕｒｅ　２８７：４１１；Ｙｅｌｖｅｒｔｏｎら（１９８１）Ｎｕｃｌｅｉｃ　Ａｃｉｄｓ　Ｒｅｓ．９：７３１；Ｓｔｒｅｕｌｉら（１９８１）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ　７８：２８４８）。ネイティブのインターフェロン−β様の特性を示すタンパク質またはポリペプチドもまた、ｒＤＡＮ技術を用いて、ウイルスにより誘導されたヒト細胞からポリＡリッチ１２ＳメッセンジャーＲＮＡを抽出し、テンプレートとしてこのｍＲＮＡを使用して二本鎖ｃＤＮＡを合成し、適切なクローニングベクターにこのｃＤＮＡを導入し、適切な微生物をこのベクターにより形質転換し、微生物を収集し、そしてこの微生物からインターフェロン−βを抽出することにより生成され得る。例えば、欧州特許出願番号２８０３３（１９８１年５月６日公開）；同３２１３４（１９８１年７月１５日公開）；および同３４３０７（１９８１年８月２６日公開）を参照のこと。これらは、ｒＤＮＡ技術を用いてインターフェロン−βを生成する種々の方法を記載している。組換えＤＮＡクローンから発現されたタンパク質またはポリペプチドは、精製され、試験され、そしてネイティブのインターフェロンのそれらと類似の特性を示すことが見出された。従って、細菌により産生されたインターフェロンは、抗ウイルス剤および抗腫瘍剤としての潜在的な治療用途を有する。このような細菌発酵によるインターフェロンの産生により、比較的低コストで大量のインターフェロンが得られ、それによってインターフェロンが、多くの用途（例えば、臨床研究）により、広範に利用可能になる。
【０００５】
臨床研究に使用するインターフェロン−βは、比較的高い純度を有さなければならず、毒性の宿主細胞構成要素、細胞片、ならびに抽出および精製工程の間に誘導される他の外来性化学物質で実質的に汚染されていてはならない。ＩＦＮ−βを調製、回収、および精製するためのいくつかの方法が、現在利用可能である。
【０００６】
米国特許第４，４６２，９４０号および同第５，７０２，６９９号に開示されるＩＦＮ−βの精製および回収方法ならびに同様の方法により、強力な可溶化剤（例えば、ドデシル硫酸ナトリウム（「ＳＤＳ」））の非存在下で凝集体を形成する性質を有する純粋な形態のＩＦＮ−βが生成される。さらに、このような方法は、（１）タンパク質を、そのタンパク質の生物学的特性に悪影響を及ぼし得る高ｐＨ条件に曝し、そして（２）精製の際にタンパク質を可溶化するために使用された量のＳＤＳが残留する組成物を生じる。
【０００７】
従って、ＩＦＮ−βが高アルカリに供されず、その処方物がＳＤＳを含まないかまたは実質的に含まず、そしてこのタンパク質が非経口投与に適したｐＨにおいて可溶性である、改善された回収および精製プロセスに対する必要性が存在する。比較的高い純度を有し、そして精製および回収プロセスの間に容易にリフォールディングするＩＦＮ−βの薬学的に受容可能なサンプルを提供することが、本発明の目的である。
【０００８】
（発明の要旨）
ＩＦＮ−βの薬学的処方物の調製において有用な改善された方法が提供される。本方法により、ＩＦＮ−βを含む、モノマーの、液体薬学的組成物が提供される。本方法は、回収プロセスの間にタンパク質のリフォールディングを増強する条件を含む。
【０００９】
前述および他の目的を達成するために、そして本明細書中で具体化され広範に記載される本発明の目的に従って、本発明は、ＩＦＮ−βの精製および回収のための改善された方法を提供する。１つの実施形態において、この改善された方法は、ＩＦＮ−βを含む溶液を調製する工程、この溶液から実質的に精製されたＩＦＮ−βのプールを単離する工程、アルコールを用いてこのプールから精製されたＩＦＮ−βを沈殿させる工程、および沈殿させたＩＦＮ−βをグアニジン塩酸塩に溶解し、再溶解された変性ＩＦＮ−βを含む溶液を形成する工程、を包含する。次いで、再溶解された変性ＩＦＮ−βを含むこの溶液は、適切な第１緩衝液に希釈され、再溶解された再生ＩＦＮ−βを含む溶液が得られる。次いで、得られた溶液は、薬学目的に適した緩衝液にダイアフィルトレーションおよび透析される。この最後の工程により、残留グアニジン塩酸塩が除去され、非経口投与に適した実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む薬学的処方物が得られる。
【００１０】
別の実施形態において、改善されたＩＦＮ−βの精製および回収方法は、実質的に精製されたＩＦＮ−βのサンプルを獲得する工程、およびこのサンプルをグアニジン塩酸塩と混合し、可溶化した変性ＩＦＮ−βを含む溶液を形成する工程を包含する。次いで、可溶化した変性ＩＦＮ−βを含むこの溶液は、適切な第１緩衝液に希釈され、可溶化された再生ＩＦＮ−βを含む溶液が獲得される。次いで、得られた可溶化された再生ＩＦＮ−β溶液は、薬学目的に適した緩衝液中にダイアフィルトレーションまたは透析される。上記のように、この最後の工程により、残留グアニジン塩酸塩が除去され、非経口投与のために適切な実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む薬学的処方物が獲得される。
【００１１】
本発明の別の局面は、微生物産生されたＩＦＮ−βの回収のための改善されたプロセスに関する。本発明の方法を用いて、ＳＤＳを含まないか実質的に含まない（１ｍｇのＩＦＮ−βあたり１０μｇ　ＳＤＳ未満）ＩＦＮ−βの薬学的処方物が調製され得る。本発明の別の局面は、本発明の方法が用いられる場合、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）のような基質が、ＩＦＮ−βの安定な調製のために必要とされないことである。次いで、実質的にモノマー形態のＩＦＮ−βは、薬学的処方物において使用するために水性緩衝液中に希釈され得る。従って、本方法は、本発明の薬学的組成物の調製における用途を見出す。
【００１２】
（発明の詳細な説明）
本発明は、実質的にモノマー形態のＩＦＮ−βを調製する新規の方法に関する。「実質的にモノマー」とは、調製物および組成物中に存在するＩＦＮ−βの大部分（重量）が凝集しておらずモノマーであることを意味する。「凝集」とは、可溶性を維持し得るか、または溶液から沈殿し得る非共有結合性マルチマーを形成するポリペプチド分子間の、物理的相互作用を意味する。実質的にモノマーの組成物または処方物においてモノマーであるＩＦＮ−βの割合（重量）は、５１％またはそれ以上で変化し得る。本発明の方法は、従来の安定化剤ＨＳＡを使用せずに生成され、そして安定化剤であるドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を含まないかまたは実質的に含まない（すなわち、１ｍｇのＩＦＮ−βあたり１０μｇ未満のＳＤＳを含む）、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む組成物の調製を提供する。従って、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含むこれらの組成物は、薬学的調製物または治療的調製物における使用に適している。モノマー形態のＩＦＮ−βポリペプチドは可溶性を維持し、それ故、本発明の薬学的組成物中に「溶解されている」と言われる。従って、本発明は、ＨＳＡを含まず、ＳＤＳを含まない、少なくとも約５１％のＩＦＮ−βが、その凝集形態と反対の、モノマー形態のＩＦＮ−βを含む薬学的組成物を提供する。好ましくは、少なくとも約５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、より好ましくは少なくとも約９０％またはそれ以上のＩＦＮ−βがモノマー形態である。
【００１３】
１つの実施形態において、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む組成物は、溶液から実質的に精製されたＩＦＮ−βを沈殿させ、グアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）への溶解によりこの沈殿物を再懸濁し、濾過により任意の残留ＳＤＳを除去し（最初のＩＦＮ−βサンプルがＳＤＳを含む場合）、次いで得られたグアニジンＨＣｌ−ＩＦＮ−β溶液を適切な緩衝溶液で希釈することによりＩＦＮ−βを再生することにより調製される。「実質的に精製された」とは、出発物質中のＩＦＮ−βが、通常付随する成分またはその天然に存在する環境（すなわち、組換え生成されたＩＦＮ−βの場合、ネイティブの細胞または宿主細胞）において見出されるタンパク質と相互作用する成分を、実質的または本質的に含まないことを意味する。細胞性物質を実質的に含まないＩＦＮ−βポリペプチドとして、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、または約１％未満（乾燥重量）の混入タンパク質を有するタンパク質の調製物が挙げられる。ＩＦＮ−βポリペプチドまたは生物学的に活性なその改変体が組換え生成される場合、好ましい培養培地は、約３０％、約２５％、約２０％、約１５％、約１０％、約５％、または約１％未満（乾燥重量）の化学前駆体または目的のタンパク質ではない化学物質を示す。従って、本発明の方法において使用するために「実質的に精製された」ＩＦＮ−βは、ＳＤＳ／ＰＡＧＥ分析により決定される場合、少なくとも約７０％の純度レベル、好ましくは少なくとも約７５％、８０％、８５％の純度レベル、より好ましくは少なくとも約９０％またはそれ以上の純度レベルを有すると言われる。
【００１４】
別の実施形態において、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む組成物は、上記の沈殿工程を行わずに調製される。この様式において、実質的に精製されたＩＦＮ−βを含むサンプルは、グアニジンＨＣｌと混合され、可溶化された変性ＩＦＮ−βを含む溶液が獲得され；次いで、ＩＦＮ−βは、得られたグアニジンＨＣｌ−ＩＦＮ−β溶液を、適切な緩衝液で希釈することにより再生される。これらの調製工程の副産物は、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む組成物、およびＩＦＮ−β応答性疾患に対するＩＦＮ−β治療に有用な、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む、注入可能な処方物を調製ための本発明の方法の基礎である。
【００１５】
用語「ＩＦＮ−ベータ」または「ＩＦＮ−β」は、本明細書中で使用される場合、ＩＦＮ−βまたはその改変体をいい、時々、ＩＦＮ−β様ポリペプチドをいう。従って、例えば、ヒトＩＦＮ−β改変体（天然に存在する改変体（例えば、ＩＦＮ−β遺伝子座で生じる対立遺伝子改変体）であっても、組換え生成された改変体であっても）は、ネイティブの成熟ヒトＩＦＮ−β配列と同一であるか、類似するか、または実質的に類似するアミノ酸配列を有する。それらの活性を保持するＩＦＮ−βのフラグメントまたはＩＦＮ−βの短縮形態もまた、用語「ＩＦＮ−β」または「ＩＦＮ−ベータ」に包含される。これらのＩＦＮ−βの生物学的に活性なフラグメントまたは短縮形態は、当該分野で周知の組換えＤＮＡ技術を用いて、全長ＩＦＮ−βアミノ酸配列からアミノ酸配列を除去することにより生成される。ＩＦＮ−βポリペプチドは、グリコシル化（ＩＦＮ−β−１ａ）であっても非グリコシル化（ＩＦＮ−β−１ｂ）であってもよく、グリコシル化ＩＦＮ−βおよび非グリコシル化ＩＦＮ−βの両方が、同質の特定の活性を有し、従って、グリコシル部分は、ＩＦＮ−βの生物学的活性に関与および寄与しないことが文献に報告されている。
【００１６】
本明細書中に含まれるＩＦＮ−β改変体として、生物学的活性に必須ではない１つ以上のシステイン残基が意図的に欠失されているか、または他のアミノ酸で置換されて、分子内架橋または不正確な分子間ジスルフィド結合形成の部位が消去された、ネイティブの成熟ＩＦＮ−β配列のムテインが挙げられる（例えば、本明細書中に参考として援用される、米国特許第５，８１４，４８５号を参照のこと）。このタイプのＩＦＮ−β改変体として、ネイティブの成熟アミノ酸配列のアミノ酸１７に見出されるシステインの代わりにグリシン、バリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、チロシン、フェニルアラニン、ヒスチジン、トリプトファン、セリン、スレオニン、またはメチオニンを含む改変体が挙げられる。セリンおよびスレオニンは、システインとの化学的な類似性に起因して、より好ましい置換基である。セリン置換が最も好ましい。例えば、ネイティブの成熟配列のアミノ酸１７に見出されるシステインがセリンで置換されたＩＦＮ−β改変体（米国特許第５，８１４，４８５号）を参照のこと。システイン１７はまた、当該分野で周知の方法を用いて欠失され得（例えば、本明細書中で参考として援用される、米国特許第４，５１８，５８４号を参照のこと）、ネイティブの成熟ＩＦＮ−βよりも１アミノ酸短い成熟ＩＦＮ−βムテインを生じる。例として、米国特許第４，５３０，７８７号；同第４，５７２，７９８号；および同第４，５８８，５８５号もまた参照のこと。従って、例えば、それらの薬学的有用性を改善する１つ以上の変異を有するＩＦＮ−β改変体がまた、本発明に包含される。
【００１７】
当業者は、ＩＦＮ−βをコードするヌクレオチド配列への変異によりさらなる変更が導入され得、それによって、インターフェロンの生物学的活性を変更することなく、ＩＦＮ−βアミノ酸配列が変更されることを理解している。従って、ネイティブのＩＦＮ−βのアミノ酸配列と異なる配列を有するＩＦＮ−β改変体をコードする単離された核酸分子は、ネイティブのＩＦＮ−βをコードする対応するヌクレオチド配列に１つ以上のヌクレオチド置換、付加、または欠失を導入することにより作製され得、その結果、１つ以上のアミノ酸置換、付加、または欠失が、コードされるＩＦＮ−βに導入される。変異は、標準的な技術（例えば、部位特異的変異誘発およびＰＣＲ媒介変異誘発）により導入され得る。このようなＩＦＮ−β改変体もまた、本発明に包含される。
【００１８】
例えば、保存的アミノ酸置換は、１つ以上の予測される、好ましくは非必須アミノ酸残基で作製され得る。「非必須」アミノ酸残基は、その生物学的活性を変更することなく、ＩＦＮ−βの野生型配列から変更され得る残基であり、一方、「必須」アミノ酸残基は、生物学的活性のために必要とされる。「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が、類似する側鎖を有するアミノ酸残基で置換される置換をいう。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該分野で規定されている。これらのファミリーとして、塩基性側鎖を有するアミノ酸（例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン）、酸性側鎖を有するアミノ酸（例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸）、非電荷極性側鎖を有するアミノ酸（例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン）、非極性側鎖を有するアミノ酸（例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン）、β分枝側鎖を有するアミノ酸（例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン）、および芳香族側鎖を有するアミノ酸（例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン）が挙げられる。このような置換は、保存されたアミノ酸残基または保存されたモチーフ内に存在するアミノ酸残基に対してなされない。
【００１９】
あるいは、改変体ＩＦＮ−βヌクレオチド配列は、ＩＦＮ−βコード配列の全てまたは一部に沿って無作為に変異を導入すること（例えば、飽和変異誘発）により作製され得、そして得られた変異は、活性を保持する変異を同定するために、ＩＦＮ−βの生物学的活性についてスクリーニングされ得る。変異誘発後、コードされるタンパク質は、組換え発現され得、そしてタンパク質の活性は、本明細書中に記載される標準的なアッセイ技術を用いて決定され得る。
【００２０】
ＩＦＮ−βの生物学的に活性な改変体は、一般的に、参照ＩＦＮ−β分子のアミノ酸配列（例えば、比較のための基礎として使用される、ネイティブのヒトＩＦＮ−β）に対して少なくとも８０％、より好ましくは約９０〜９５％またはそれ以上、そして最も好ましくは、約９９％のアミノ酸配列同一性を有する。「配列同一性」は、改変体の特定の連続するアミノ酸配列のセグメントを整列させ、そして参照分子のアミノ酸配列と比較する場合、同一のアミノ酸残基が、改変体ポリペプチドおよび参照として使用されるポリペプチド分子内で見出されることを意味する。
【００２１】
配列同一性を決定するための２つの配列の最適なアラインメントの目的のために、改変体のアミノ酸配列の連続するセグメントは、さらなるアミノ酸残基を有し得るか、または参照分子のアミノ酸配列に対してアミノ酸残基が欠失され得る。参照アミノ酸配列との比較のために使用される連続するセグメントは、少なくとも２０の連続するアミノ酸残基を含む。改変体のアミノ酸配列中にギャップを含むことに関連する配列同一性の増加に対する修正は、ギャップペナルティーを割り当てることにより成され得る。配列アラインメントの方法は、当該分野で周知である。
【００２２】
従って、任意の２配列間の％同一性の決定は、数学的アルゴリズムを用いて達成され得る。配列の比較のために利用される、１つの好ましい、非限定的な数学的アルゴリズムの例は、ＭｙｅｒｓおよびＭｉｌｌｅｒ（１９８８）Ｃｏｍｐｕｔ．Ａｐｐｌ．Ｂｉｏｓｃｉ．４：１１−７のアルゴリズムである。このようなアルゴリズムは、ＡＬＩＧＮプログラム（バージョン２．０）において利用され、これは、ＧＣＧアルゴリズムソフトウェアパッケージの一部分である。アミノ酸配列を含む場合、ＰＡＭ１２０重量残留テーブル、１２のギャップ長ペナルティーおよび４のギャップペナルティーが、ＡＬＩＧＮプログラムで使用され得る。２つの配列を比較するのに用いるための、別の好ましい、非限定的な数学的アルゴリズムの例は、ＫａｒｌｉｎおよびＡｌｔｓｃｈｕｌ（１９９０）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ　９０：５８７３−５８７７のアルゴリズム、ＫａｒｌｉｎおよびＡｌｔｓｃｈｕｌ（１９９３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ　ＵＳＡ　９０：５８７３−５８７７のように改変されたアルゴリズムである。このようなアルゴリズムは、Ａｌｔｓｃｈｕｌら（１９９０）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２１５：４０３−４１０のＮＢＬＡＳＴおよびＸＢＬＡＳＴプログラムに組み込まれる。ＢＬＡＳＴアミノ酸配列検索は、目的のポリペプチドに類似するアミノ酸配列を獲得するために、ＸＢＬＡＳＴプログラム（スコア＝５０、ワード長＝３）を用いて実行され得る。比較の目的のためのｇａｐｐｅｄ整列を得るために、ｇａｐｐｅｄ　ＢＬＡＳＴが、Ａｌｔｓｃｈｕｌら（１９９７）Ｎｕｃｌｅｉｃ　Ａｃｉｄｓ　Ｒｅｓ．２５：３３８９−３４０２に記載されるように利用され得る。あるいは、ＰＳＩ−ＢＬＡＳＴは、分子間の距離的関係を検出する統合検索を実施するために使用され得る。Ａｌｔｓｃｈｕｌら（１９９７）前出を参考のこと。ＢＬＡＳＴ、ｇａｐｐｅｄ　ＢＬＡＳＴ、またはＰＳＩ−ＢＬＡＳＴプログラムを使用する場合、デフォルトパラメータが使用され得る。ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖのウェブサイトを参照のこと。ＡＬＩＧＮプログラム（Ｄａｙｈｏｆｆ（１９７８）、Ａｔｌａｓ　ｏｆ　Ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　５：補遺３（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．）およびＷｉｓｃｏｎｓｉｎ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｐａｃｋａｇｅ，Ｖｅｒｓｉｏｎ　８（Ｇｅｎｅｔｉｃｓ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒｏｕｐ，Ｍａｄｉｓｏｎ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎから入手可能）のプログラム（例えば、ＧＡＰプログラム、ここで、プログラムのデフォルトパラメータが利用される）もまた参照のこと。
【００２３】
アミノ酸配列同一性の割合を考慮する場合、いくつかのアミノ酸残基位置が、タンパク質機能の特性に影響しない保存的アミノ酸置換の結果として異なり得る。これらの例において、％配列同一性は、保存的に置換されたアミノ酸における類似性を考慮して上方に調節され得る。このような調節は、当該分野で周知である。例えば、ＭｙｅｒｓおよびＭｉｌｌｅｒ（１９８８）Ｃｏｍｐｕｔ．Ａｐｐｌ．Ｂｉｏｓｃｉ．４：１１−１７を参照のこと。
【００２４】
本発明に含まれるＩＦＮ−βの生物学的に活性な改変体は、ＩＦＮ−β活性（特にＩＦＮ−βレセプターに結合する能力）を保持すべきである。ＩＦＮ−β改変体の生物学的活性は、当該分野で公知の任意の方法によって測定され得る。このようなアッセイの例は、Ｆｅｌｌｏｕｓら（１９８２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ　ＵＳＡ　７９：３０８２−３０８６；Ｃｚｅｒｎｉｅｃｋｉら（１９８４）Ｊ．Ｖｉｒｏｌ．４９（２）：４９０−４９６；Ｍａｒｋら（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ　Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ　８１：５６６２−５６６６；Ｂｒａｎｃａら（１９８１）Ｎａｔｕｒｅ　２７７：２２１−２２３；Ｗｉｌｌｉａｍｓら（１９７９）Ｎａｔｕｒｅ　２８２：５８２−５８６；Ｈｅｒｂｅｒｍａｎら（１９７９）Ｎａｔｕｒｅ　２７７：２２１−２２３；およびＡｎｄｅｒｓｏｎら（１９８２）Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２５７（１９）：１１３０１−１１３０４に見い出され得る。
【００２５】
本発明に含まれるＩＦＮ−βポリペプチドおよびＩＦＮ−β改変体ポリペプチドの非限定的な例は、Ｎａｇａｔａら（１９８０）Ｎａｔｕｒｅ　２８４：３１６−３２０；Ｇｏｅｄｄｅｌら（１９８０）Ｎａｔｕｒｅ　２８７：４１１−４１６；Ｙｅｌｖｅｒｔｏｎら（１９８１）Ｎｕｃｌｅｉｃ　Ａｃｉｄｓ　Ｒｅｓ．９：７３１−７４１；Ｓｔｒｅｕｌｉら（１９８１）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ　７８：２８４８−２８５２；ＥＰ０２８０３３Ｂ１、およびＥＰ１０９７４８Ｂ１に記載される。米国特許第４，５１８，５８４号；同第４，５６９，９０８号；同第４，５８８，５８５号；同第４，７３８，８４４号；同第４，７５３，７９５号；同第４，７６９，２３３号；同第４，７９３，９９５号；同第４，９１４，０３３号；同第４，９５９，３１４号；同第５，５４５，７２３号；および同第５，８１４，４８５号もまた、参照のこと。これらの開示は、本明細書中に参考として援用される。これらの引用はまた、生物学的活性を失うことなしに変更され得るＩＦＮ−βポリペプチドの残基および領域に関するガイダンスを提供する。
【００２６】
「組換え生成されたＩＦＮ−β」とは、組換えＤＮＡ技術によって調製された、ネイティブなＩＦＮ−βに匹敵し得る生物学的活性を有するＩＦＮ−βを意図する。ＩＦＮ−βは、ＩＦＮ−βポリペプチドをコードする核酸配列を含む発現ベクターで形質転換した宿主細胞を培養することによって、生成され得る。この宿主細胞は、ヌクレオチド配列を転写し得、そして所望のタンパク質を生成し得、そして原核生物（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ）または真核生物（例えば、酵母、昆虫、または哺乳動物の細胞）であり得る細胞である。ＩＦＮ−βの組換え生成の例は、以下において与えられる：Ｍａｎｔｅｉら（１９８２）Ｎａｔｕｒｅ　２９７：１２８；Ｏｈｎｏら（１９８２）Ｎｕｃｌｅｉｃ　Ａｃｉｄｓ　Ｒｅｓ．１０：９６７；Ｓｍｉｔｈら（１９８３）Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．３：２１５６ならびに米国特許第４，４６２，９４０号、同第５，７０２，６９９号および同第５，８１４，４８５号；参考として本明細書中に援用される。米国特許第５，７９５，７７９号もまた参照のこと、ここで、ＩＦＮ−β−１ａは、チャイニーズハムスターの卵巣（ＣＨＯ）細胞において組換え的に生成される；本明細書中に参考として援用される。ヒトインターフェロン遺伝子は、組換えＤＮＡ（「ｒＤＮＡ」）技術を用いてクローン化され、Ｅ．ｃｏｌｉにおいて発現された（Ｎａｇｏｌａら（１９８０）Ｎａｔｕｒｅ　２８４：３１６；Ｇｏｅｄｄｅｌら（１９８０）Ｎａｔｕｒｅ　２８７：４１１；Ｙｅｌｖｅｒｔｏｎら（１９８１）Ｎｕｃ．Ａｃｉｄ．Ｒｅｓ．９：７３１；Ｓｔｒｅｕｌｉら（１９８１）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．７８：２８４８）。あるいは、ＩＦＮ−βは、当該分野で公知の方法に従って、目的のＩＦＮ−βタンパク質を発現するように遺伝子操作されたトランスジェニック動物またはトランスジェニック植物によって生成され得る。
【００２７】
ネイティブなインターフェロン−β様の性質を示すタンパク質またはポリペプチドはまた、ｒＤＮＡ技術を用いて、ウイルス的に誘導されたヒトの細胞からポリＡリッチ１２ＳメッセンジャーＲＮＡを抽出する工程、鋳型としてこのｍＲＮＡを用いて二本鎖ｃＤＮＡを合成する工程、適切なクローニングベクター中にこのｃＤＮＡを導入する工程、適切な微生物をこのベクターで形質転換する工程、その微生物を収集する工程およびその微生物からインターフェロン−βを抽出する工程によって、生成され得る。例えば、欧州特許出願第２８０３３号（１９８１年５月６日に公開）；同第３２１３４号（１９８１年７月１５日公開）；および同第３４３０７号（１９８１年８月２６日公開）を参照のこと、これらは、ｒＤＮＡ技術を使用するＩＦＮ−β生成のための種々の方法を記載する。
【００２８】
あるいは、ＩＦＮ−βは、ペプチド分野の当業者に公知の、いくつかの技術のいずれかによって化学的に合成され得る。例えば、以下を参照のこと：Ｌｉら（１９８３）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ　８０：２２１６−２２２０、ＳｔｅｗａｒｄおよびＹｏｕｎｇ（１９８４）Ｓｏｌｉｄ　Ｐｈａｓｅ　Ｐｅｐｔｉｄｅ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（Ｐｉｅｒｃｅ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｒｏｃｋｆｏｒｄ、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）、ならびにＢａｒａｎｅｙおよびＭｅｒｒｉｆｉｅｌｄ（１９８０）Ｔｈｅ　Ｐｅｐｔｉｄｅｓ：Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｂｉｏｌｏｇｙ、ＧｒｏｓｓおよびＭｅｉｎｈｏｆｅｒ編、第２巻（Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、１９８０）３−２５４頁、固相ペプチド合成技術を議論している；ならびにＢｏｄａｎｓｋｙ（１９８４）Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｐｅｐｔｉｄｅ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｂｅｒｌｉｎ）ならびにＧｒｏｓｓおよびＭｅｉｎｈｏｆｅｒ編、（１９８０）Ｔｈｅ　Ｐｅｐｔｉｄｅｓ：Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｂｉｏｌｏｇｙ、第１巻（Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）、伝統的な溶液合成を議論している。ＩＦＮ−βはまた、同時複数ペプチド合成方法によって化学的に調製され得る。例えば、Ｈｏｕｇｈｔｅｎ（１９８４）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ　８２：５１３１−５１３５；および米国特許第４，６３１，２１１号を参照のこと。
【００２９】
本明細書中に開示される実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む組成物の調製は、好ましくは、本発明の２つの改善された精製方法のうちの１つに従って実行される。これらの精製方法のうちの第１の方法は、以下の３つの基本的な工程を包含する：（１）実質的に精製されたＩＦＮ−βを含む溶液からのＩＦＮ−βの沈殿；（２）ＩＦＮ−βの再可溶化を達成するための、グアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）中でのＩＦＮ−β沈殿物の溶解；および（３）好ましくは、受容可能な緩衝液を用いる希釈または透析を介する、ＩＦＮ−βの再生。この精製方法は、可溶性の、安定な、そして実質的にモノマーの形態であるＩＦＮ−βを生成する。得られた組成物は、薬学的に受容可能な緩衝液を含むこの組成物の、さらなる濾過または透析によって、薬学的組成物として処方され得る。この最終工程は、残留グアニジンＨＣｌを、再生したＩＦＮ−βを含む溶液から除去し、非経口投与のために受容可能なｐＨを有する処方物を提供する。
【００３０】
本発明のこの精製方法を用いて、ＩＦＮ−βの沈殿は、実質的に精製されたＩＦＮ−βを、溶液から沈殿する工程によって最初に調製される。沈殿は、ＩＦＮ−βの溶解性を減少させることによって達成される。ＩＦＮ−β溶解性の減少およびＩＦＮ−βの沈殿は、アルコール（例えば、エタノールような脂肪族アルコール）の使用によって達成され得る。いくつかのタンパク質について、沈殿は、不可逆的な変性および／または凝集反応（タンパク質の不活性化を導く）の結果として生じるが、本発明の沈殿したＩＦＮ−βの場合、この沈殿反応は可逆的である。従って、この精製方法の引き続く工程において回収される可溶性ＩＦＮ−βは、生物学的活性を保持する。
【００３１】
次いで、得られた沈殿物はグアニジンＨＣｌ中に可溶化され、再可溶化した変性ＩＦＮ−βおよびグアニジンＨＣｌを含む溶液を得る。実質的に精製されたＩＦＮ−βが、可溶化剤としてのＳＤＳの使用を含む、最初の精製工程を用いて得られた場合には、このＳＤＳは、グアニジンＨＣｌを用いた可溶化後に沈殿物として保持される。この沈殿したＳＤＳは、当該分野に公知の、標準的な濾過技術を用いる濾過によって、好ましくは、この改善した精製方法の、引き続く工程を実施する前に除去される。ＩＦＮ−β沈殿物と混合されるべきグアニジンＨＣｌの量は、得られたグアニジンＨＣｌ−ＩＦＮ−β溶液において沈殿したＩＦＮ−βを可溶化するのに十分な量（すなわち、この得られたグアニジンＨＣｌ−ＩＦＮ−β溶液中、約６Ｍ〜約１０ＭのグアニジンＨＣｌであり、好ましくは、約６〜約９Ｍ、より好ましくは約６Ｍ〜約８ＭのグアニジンＨＣｌ）である。可溶化によって、この溶液中のＩＦＮ−βはまた変性している。このタンパク質の再生は、緩衝溶液を用いたグアニジンＨＣｌ−ＩＦＮ−β溶液の希釈によって達成され、これにより、再可溶化した再生ＩＦＮ−βおよび残留グアニジン塩酸塩を含む溶液が得られる。この得られた溶液中のＩＦＮ−βは、実質的にモノマー（すなわち、例えば、サイジングＨＰＬＣによって決定されるように、少なくとも約５１％がそのモノマー形態で存在し、好ましくは、少なくとも約７０％、７５％、８０％、８５％、より好ましくは、少なくとも約９０％またはそれ以上がそのモノマー形態で存在する）である。
【００３２】
再可溶化工程および再生工程の間に、グアニジンＨＣｌは、ＩＦＮ−βの溶解性を高める可溶化剤として役立つ。ＩＦＮ−βの「溶解性を高める」とは、同じ成分であるが、グアニジンＨＣｌを欠く溶液中に、同じｐＨで溶解され得るＩＦＮ−βの量と比較した場合、グアニジンＨＣｌの存在下で、約ｐＨ３．０〜約ｐＨ９．０で溶液中に溶解され得るＩＦＮ−βの量を増加させることを意図する。ＩＦＮ−βの溶解性を高めるグアニジンＨＣｌの能力は、当該分野で周知の方法（本明細書中に開示される方法を含む）を用いて決定され得る。
【００３３】
任意の適切な緩衝液は、本発明のこの精製方法の希釈工程において使用され得、ＩＦＮ−βの再生を達成する。この工程において使用するための適切な緩衝液としては、以下に開示される緩衝液が挙げられる：例えば、酢酸、クエン酸、リン酸およびトリスＨＣｌ（この選択は、希釈工程の後に得られる溶液の所望されるｐＨに依存する）。精製方法が沈殿工程を含む場合、好ましくは、希釈工程のために使用される緩衝液は、約４．０〜約８．０（約４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５および８．０を含む）のｐＨ、より好ましくは、約５．０〜約７．０のｐＨを有する。この希釈工程の後に、好ましくは、再可溶化した再生ＩＦＮ−β溶液に残存する残留グアニジンＨＣｌの量は、約１．６Ｍ以下、より好ましくは約０．８Ｍ以下である。
【００３４】
得られた再可溶化した再生ＩＦＮ−β溶液は、実質的にモノマー形態のＩＦＮ−βを含む（すなわち、約５１％よりも多くがモノマーである）。加えて、再可溶化した再生ＩＦＮ−β溶液は、残留量のグアニジンＨＣｌを含む。この組成物は、非経口的投与のために適切である、薬学的処方物の調製のために利用され得る。この様式において、残留グアニジンＨＣｌ可溶性増強剤は、薬学的に受容可能な緩衝液を用いる、この溶液の透析またはダイアフィルトレーションによって、再可溶化した再生ＩＦＮ−β溶液から除去され得る。「残留グアニジンＨＣｌを除去する」とは、この精製方法の工程を用いて調製される、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む薬学的処方物が、１０ｍＭ以下、好ましくは５ｍＭ以下の濃度でグアニジンＨＣｌを含むことを意図する。ＩＦＮ−βが可溶化され、実質的にモノマー形態のままである限り、任意の薬学的に受容可能な緩衝液が、薬学的処方物を作製するために使用され得る。１つの実施形態において、薬学的に受容可能な緩衝液は、薬学的に受容可能な緩衝液中のアルギニンまたは塩化ナトリウム非存在下で、得られた収率と比較して、モノマー形態のＩＦＮ−βの収率を高めるのに十分な量で、アルギニンまたは塩化ナトリウムを含む。アルギニンについて、収率を高めるのに十分な量は、約０．２Ｍ〜約１．０Ｍ、好ましくは、約０．４Ｍ〜約０．８Ｍ（約０．４Ｍ、０．５Ｍ、０．６Ｍ、０．７Ｍおよび０．８Ｍを含む）である。１つの実施形態において、薬学的に受容可能な緩衝液中に存在するアルギニンの量は、約０．５Ｍである。塩化ナトリウムについて、収率を高めるのに十分な量は、約０．２Ｍ〜約１．２Ｍ、好ましくは、約０．２Ｍ〜約１．０Ｍ、より好ましくは、約０．５Ｍ〜約１．０Ｍである。１つの実施形態において、薬学的に受容可能な緩衝液中に存在する塩化ナトリウムの量は、約１．０Ｍである。
【００３５】
実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む組成物を調製するための第２の精製方法は、第１の方法に類似するが、沈殿工程なしで、この組成物を調製する手段を提供する。この第２の方法は、以下の２つの工程を包含する：（１）可溶化した変性ＩＦＮ−βを含む溶液を得るために、グアニジン塩酸塩（ＨＣｌ）を用いて実質的に精製されたＩＦＮ−βを含むサンプルを混合する工程；および（２）好ましくは、受容可能な緩衝液を用いる希釈によってＩＦＮ−βを再生する工程。グアニジンＨＣｌは、上記のように溶解性増強剤として役立ち、第１の精製方法について上に記載したのと類似の量で使用される。このように、第１の工程後、可溶化した変性ＩＦＮ−βを含む溶液中のグアニジンＨＣｌの量は、約６Ｍ〜約１０ＭのグアニジンＨＣｌ、好ましくは約６Ｍ〜約９Ｍ、より好ましくは約６Ｍ〜約８ＭのグアニジンＨＣｌである。上記のように、最初の実質的に精製されたＩＦＮ−βがＳＤＳを含む場合、この工程においてＳＤＳは沈殿し、当該分野で公知の標準的な濾過技術を用いて、溶液から濾過され得る。
【００３６】
第１の精製方法のように、このグアニジンＨＣｌ−ＩＦＮ−β溶液中のＩＦＮ−βは、変性される。変性は、約３．０〜約５．０、好ましくは約３．０〜約４．０、より好ましくは約３．０の範囲のｐＨを有する受容可能な緩衝液を用いる希釈によって達成される。ＩＦＮ−βの再生を達成するための希釈工程のために適切な緩衝液としては、グリシン、アスパラギン酸、グルタミン酸およびコハク酸、酢酸、リン酸、蟻酸およびクエン酸ならびにそれらの任意の塩が挙げられる。この希釈工程の後に、好ましくは、可溶化した再生ＩＦＮ−β溶液中に保持される、残留グアニジンＨＣｌの量は、約１．６Ｍ以下、好ましくは約０．８Ｍ以下、より好ましくは約０．１Ｍ以下である。再生後、得られた組成物は、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む（すなわち、例えば、サイジングＨＰＬＣを用いて、好ましくは分析用超遠心分離を用いて決定されるように、少なくとも５１％、好ましくは少なくとも７０％がそのモノマー形態で存在する）（例えば、ＬｉｕおよびＳｈｉｒｅ（１９９９）Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．８８：１２３７−１２４１を参照のこと、参考として本明細書中に援用される）。この再生ＩＦＮ−β溶液中の残留グアニジンＨＣｌは、実質的にモノマーのＩＦＮ−βを含む薬学的処方物を調製するために、第１の精製方法に記載するのと類似の様式で除去され得る。ＩＦＮ−βが可溶化されたままで、実質的にそのモノマー形態で存在する限り、任意の薬学的に受容可能な緩衝液が、本明細書中の他に記載されるように利用され得る。１つの実施形態において、薬学的に受容可能な緩衝液は、グリシン、アスパラギン酸およびコハク酸ナトリウムからなる群より選択され、好ましくはグリシンであり、その結果、薬学的処方物は、約３．０〜約５．０、好ましくは、約３．０〜約４．０、最も好ましくは約３．０ＭのｐＨを有する。
【００３７】
このように、本発明の精製方法によって提供される実質的にモノマー形態のＩＦＮ−βは、本発明に開示されるような、いくつかの用途を有する。例えば、この形態のＩＦＮ−βは、本明細書中に記載されるような、非経口的投与に適切な薬学的組成物を処方する工程において、直接的に使用され得る。残留グアニジンＨＣｌを除去するための、薬学的に受容可能な緩衝液の選択を伴うダイアフィルトレーションまたは透析工程の後、得られた薬物的組成物は、薬学的組成物中に安定剤を含めることによって、変性および生物学的活性の喪失に対して安定化され得る。この安定剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：タンパク質または炭水化物、好ましくは、マンニトール、ソルビトール、グリセロール、デキストロース、スクロースおよびトレハロースまたはそれらの混合物からなる群より選択される。本発明のさらなる局面において、ダイアフィルトレーション（または透析）および安定化工程から得られたＩＦＮ−β調製物は、治療的および臨床的適用のための不活性な、非毒性の、生理学的に適合性のキャリア媒体中で、凍結乾燥および再構築され得る。
【００３８】
本発明の薬学的組成物は、既知の濃度の実質的にモノマー形態のＩＦＮ−βのを用いて処方され、その結果、特定用量の投与が、治療を受ける特定のＩＦＮ−β反応性の状態に関して、所望の治療応答を促進する。「所望の治療応答」とは、状態の改善または状態に関連する症状の改善が意図される。
【００３９】
ＩＦＮ−βを含む薬学的組成物は、ＩＦＮ−β応答性状態の処置を指向する治療において有用である。「治療」とは、ＩＦＮ−β治療によって増強される現在の正常な状態の処置、ＩＦＮ−βに応答する異常な状態の治療的処置、およびＩＦＮ−βを用いる処置を含む予防的（ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅまたはｐｒｏｐｈｙｌａｃｔｉｃ）手順を意図し、異常な状態の発生の重症度を予防するかまたは低減する。「ＩＦＮ−β応答性状態」とは、ＩＦＮ−βに対して陽性か、または陰性のいずれかで応答する任意の状態を意図する。このようなＩＦＮ−β応答性状態は、正常な状態であり得る。例えば、哺乳動物は、免疫応答の応答性および／または能力を増強するために、ＩＦＮ−β治療を受け得る。このような治療は、ウイルス感染（例えば、デング熱ウイルスまたはシンドビスウイルス）の重症性に対する予防または調節を提供するための処置を含む。対照的に、ＩＦＮ−β応答性状態は、悪性黒色腫のような異常な状態であり得る。このような異常な状態は、慢性であり得、そして多かれ少なかれ連続的に生じるか、あるいはこのような異常な状態は急性であり得る。このＩＦＮ−β応答性状態は、慢性または急性の両方として特徴付けられる可能性のあり得る状態（例えば、緩和された再発性多発性硬化症）であり得る。任意のＩＦＮ−β応答性疾患は、本発明のＩＦＮ−β薬学的組成物の投与から恩恵を受け得る。ＩＦＮ−βに対して応答性の状態はまた、免疫学的障害（例えば、免疫欠損（疾患または感染の結果としての、免疫耐性の減少を含む））、あるいは環境または他の影響（例えば、化学療法または毒性化学物質への他の曝露）から生じる免疫応答の損傷を含み得る。
【００４０】
以下の実施例は、説明の目的で提供され、限定を目的としていない。
【００４１】
（実験）
（実施例１：ＩＦＮ−βの調製）
これらの実験における使用のためのＩＦＮ−βを、米国特許第４，４６２，９４０号および／または同第４，８１６，４００号に示される、精製の最初のいくつかの工程に本質的に記載されるとおり、Ｅ．ｃｏｌｉにおいて生成した。すなわち、形質転換された細菌を使用して、ＩＦＮ−βを生成し；この宿主細胞を濃縮して、その細胞壁を破壊した。次いで、ＩＦＮ−βを、精製ＩＦＮ−βプールの調製後に、本発明の方法に従って調製した。
【００４２】
基本的な手順は、以下の通りである：
１．エタノールを使用する、精製ＩＦＮ−βプールからのＩＦＮ−βの沈殿。６部の精製ＩＦＮ−βプールを、４部のエタノールに対して使用する。この工程により、遠心分離され得るペレットとして、インターフェロンの８０％以上多くを得る。
【００４３】
２．次いで、このペレットを、８ＭのグアニジンＨＣｌ中に溶解させ、約１０ｍｇ／ｍｌのタンパク質溶液にする。この可溶化は迅速である；存在する少量のＳＤＳは可溶化されず、濾過によって除去される。
【００４４】
３．次いで、得られたグアニジンＨＣｌ溶液を、１０ｍＭの緩衝液中に希釈させる。
【００４５】
（実施例２：グアニジン塩酸塩工程についての希釈パラメータ）
最初の実験を実行し、グアニジン塩酸塩希釈工程についての最適な希釈パラメータを決定した。相対的収率を測定する小規模実験を、表１に概説されるように実行した；最良の結果を、約４．０を超えるｐＨおよび希釈後の０．８Ｍを下回るグアニジン塩酸塩で得た。インターフェロン−βモノマーの濃度を、４００ｍＭグリシンｐＨ３．０緩衝液を用いるサイジングＨＰＬＣを使用して決定した。表２の結果および図１の代表的なクロマトグラムのセットにより、非共有結合マルチマーは、より低いｐＨで得られたが、モノマーのインターフェロン−βは、５．０以上のｐＨで得られたことが示される。
【００４６】
（表１：ＨＰＬＣによって概算される、グアニジンＨＣｌ（８Ｍ）ＩＦＮ（約１０ｍｇ／ｍｌ）の希釈後の相対的収率）
【００４７】
【表１】
2004512343.tif 000003
【００４８】
（表２：ＨＰＬＣによって決定される、グアニジンＨＣｌ（８Ｍ）ＩＦＮ（約１０ｍｇ／ｍｌ）の希釈後の凝集体の割合）
【００４９】
【表２】
2004512343.tif 000004
【００５０】
（実施例３：グアニジン希釈工程の収率）
このプロセスを、スケールアップして、グアニジン希釈工程の収率を評価した。表３の結果は、４１％〜５７％の収率が、約０．１５ｍｇ／ｍｌの最終タンパク質濃度で、ｐＨ６〜８での４０倍希釈で得られ得ることを示す。試験されたサンプル中のＳＤＳ濃度は、１ｍｇのＩＦＮ当たり、１０μｇ未満であった。
【００５１】
（表３：８ＭグアニジンＨＣｌ（４０倍希釈）からの再折り畳み回収）
【００５２】
【表３】
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【００５３】
（実施例４：希釈後に存在するグアニジンＨＣｌの、透析による除去）
透析を使用して、希釈後に存在する残留グアニジンＨＣｌを除去した。ｐＨ５で、最高の収率８３％を、さらなるＮａＣｌの存在なしに得た；そしてｐＨ７．０で、最高の収率７０％を、図２に示されるように、１０００ｍＭのＮａＣｌの存在下で得た。全ての場合に、透析後に沈殿物が存在したが、可溶性画分は、サイジングＨＰＬＣを使用して評価されるように、モノマーであった。
【００５４】
（実施例５：グアニジン塩酸塩変性ＩＦＮ−β物質に対する攪拌の効果）
１０ｍＭホスフェート（ｐＨ７．０）および１００ｍＭのＮａＣｌを含有する緩衝液中の少量のＩＦＮ−βを、反転（ｅｎｄ−ｏｖｅｒ−ｅｎｄ）シェーカー上のチューブに配置した。約３時間後、約５０％のＩＦＮ−β物質が沈殿した。このことは、安定化が、適切な界面活性剤（例えば、Ｔｗｅｅｎ　８０）によって増強されることを示唆する。Ｔｗｅｅｎ　８０の添加は、インターフェロンを安定化し、それによって、透析工程からの収率を増加させる。しかし、Ｔｗｅｅｎ　８０はまた、図３に示されるように、濃度依存的な様式で、凝集を誘導し得る。これらの凝集物は可溶性である。他の界面活性剤は、より最適に実行し得る。
【００５５】
（実施例６：要因計画アプローチを使用することによる、タンパク質再生および処方の最適化）
一連の実験を評価して、（１）８Ｍグアニジン塩酸塩中のＩＦＮ−βの変性；（２）緩衝液での迅速な希釈によるＩＦＮ−βの再折り畳み；および（３）アルギニンの存在下または非存在下で、残留グアニジン塩酸塩を除去して、最終処方物を得るための透析、の間の、ＩＦＮ−βの回収を概算した。処方物の組成および工程１〜３の条件を、要因計画された実験の半分を使用することによって、最適化した。使用された要因は、タンパク質濃度、グアニジン塩酸塩濃度、ｐＨ、温度、およびアルギニン濃度であった。
【００５６】
ｐＨ、ＩＦＮ−β濃度、希釈後のグアニジン塩酸塩濃度およびアルギニン濃度が、重要なモデル項目であることが見出された。このモデルの最高の寄与は、ＩＦＮ−β濃度およびアルギニン濃度から得られた。アルギニンとｐＨとの間の相互作用は、重要な役割を果たした。最も良好な結果は、最終緩衝液中の、アルギニンを含有する１０ｍＭ　ＮａＰＯ４緩衝液（ｐＨ７．０）で得られた。工程１〜２の総収率は、８０〜１００％までであり、工程３の収率は、７０〜８０％であった。
【００５７】
（実施例７：エタノール沈殿を使用しない、ＳＤＳの除去およびＩＦＮ−βの処方）
精製したＩＦＮ−β−１ｂ（０．４％ＳＤＳ、５０ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．５）中１．９１ｍｇ／ｍｌの１Ｌ）を、５℃で保存した。保存中、存在するＳＤＳのいくらかが沈殿した。この物質２５０ｍｌ（４７７．５ｍｇ）を、２２９ｇのグアニジン塩酸塩（６Ｍ、総量４００ｍｌ）と混合し、磁性スターラーバーを使用して、室温で１５分間攪拌した。次いで、６Ｍのグアニジン塩酸塩／タンパク質溶液を、Ｓａｒｔｏｂｒａｎ（登録商標）Ｐ　Ｃａｐｓｕｌｅ（０．４５μｍの孔サイズ）を使用して濾過し、沈殿したＳＤＳを除去した。２８０ｎｍのＵＶによって決定されるように、タンパク質濃度は、１．０２ｍｇ／ｍｌであった。タンパク質の収率は、４０６ｍｇまたは８５％であった。
【００５８】
４００ｍｌのグアニジン塩酸塩処理した物質を、２つのＰｅｌｌｉｃｏｎ（登録商標）ＸＬ　Ｂｉｏｍａｘ（登録商標）０．１ｃｍ２　１０ｋＤ　ポリスルホン膜（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｉｎｃ．）を有するＭｉｌｌｉｐｒｅ（登録商標）Ｌａｂｓｃａｌｅ（登録商標）ＴＦＦダイアフィルトレーションシステム（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｉｎｃ．）を利用して濃縮した。濃縮工程後の容積は、３７ｍｌであり、３８１ｍｇまたは９３％の濃縮後収率について、１０．３ｍｇ／ｍｌのタンパク質濃度であった。
【００５９】
注入ピペットを使用して、１０ｍｌ（１０３ｍｇ）の濃縮グアニジン塩酸塩／タンパク質溶液を、５９０ｍｌの５ｍＭグリシン（ｐＨ３．２）溶液に、徐々に添加した。緩衝液を、磁気スターラーバーを使用して迅速に攪拌し；タンパク質溶液をボルテックスに直接添加した。６Ｍグアニジン塩酸塩／タンパク質溶液の６０倍希釈によって、０．１Ｍグアニジン塩酸塩／タンパク質溶液を、０．１７ｍｇ／ｍｌで得た。この６００ｍｌを、２つのＰｅｌｌｉｃｏｎ（登録商標）ＩＩ　１０ｋＤ、０．１ｍ２　ポリスルホン膜を備える、５００ｍｌスケールのダイアフィルトレーションユニットに移した。この溶液を、最初に約４００ｍｌに濃縮して、タンパク質濃度を０．２３ｍｇ／ｍｌにし、続いて、ｐＨ３．２にて５ｍＭグリシンの９容積の変化（３．６Ｌ）に対してダイアフィルトレーションした。最終ダイアフィルトレーション（４０２ｍｌ）を、０．２３ｍｇ／ｍｌの最終タンパク質濃度で２８０ｎｍのＵＶによって測定し、ダイアフィルトレーション工程について９２．４６ｍｇまたは９０％の収率であり、そして精製プロセスについて７２％の可溶性タンパク質の全収率であった。
【００６０】
本明細書中で言及される全ての刊行物および特許出願は、本発明に関連する当業者のレベルを示す。本明細書中の全ての刊行物および特許出願は、各個々の刊行物または特許出願が、参考として具体的かつ個々に援用されると示された場合と同じ程度にまで参考として援用される。明細書文書中の小見出しは、文書の概観を容易にするために単に含まれ、いかなるようにも、本文書の内容に対する限定であるとは解釈されない。
【００６１】
上述の発明を、例示および例として、理解の明確さの目的のためにいくらか詳細に記載してきたが、特定の変化および改変が、本発明の範囲内で実行され得ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、種々の緩衝液へのグアニジン塩酸塩の可溶化工程からのＩＦＮ−βの希釈後に収集された、サイジングＨＰＬＣクロマトグラフィーのデータを示す。
【図２】
図２は、０．４ＭグアニジンＨＣｌ、１０ｍＭ　ＮａＰＯ４、ｐＨ７．０緩衝液からのＩＦＮ−βの回収に対する塩およびｐＨの効果を示す。
【図３】
図３は、本発明の方法に従って調製された、再生されたＩＦＮ−βの凝集に対するＴｗｅｅｎ８０の効果を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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