KR20180000339A - 안정화 항체 함유 용액 제제 - Google Patents

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Abstract

[과제] 장기 보존시의 회합체 생성이 억제된, 안정한, 피하 투여에 적합한 항체 함유 제제를 제공하는 것을 과제로 한다.
[해결수단] 히스티딘 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄의 반대 이온종으로서, 산성 아미노산인 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 즉 버퍼로서 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액, 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염을 사용함으로써 현저하게 안정화효과를 갖는 것을 발견하였다. 또한 아르기닌 등의 염기성 아미노산의 반대 이온종으로서 산성 아미노산인 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 즉 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 사용함으로써 현저히 안정화효과를 갖는 것을 발견하였다.

Description

안정화 항체 함유 용액 제제{Stabilized antibody-containing liquid formulations}
본 발명은 항체 함유 제제에 관한 것으로, 특히 안정한 고농도 항체 함유 제제에 관한 것이다.
최근 들어, 의료현장의 요구에 의해, 항체 함유 제제를 자기 주사 가능한 피하 주사용 제제로서 개발하는 요망이 높아지고 있다. 피하 주사용 항체 함유 제제를 설계하는데 있어서는, 1회당 항체 투여량이 대량(100~200 ㎎ 정도)이 되는 한편으로, 피하 주사에서는 일반적으로 주사액량의 제한이 있는 것으로부터, 투여액 중의 항체의 고농도화가 필요해진다.
고농도의 항체 함유 용액은, 단백질의 거대분자로서의 성질 및 분자간 상호작용에 의해 그 자체 점도가 높은 용액을 형성하는 경향이 있다. 또한, 단백질을 고농도 용액에서 보존하는 경우, 회합체의 생성을 비롯한 열화(劣化)현상이 문제가 되어, 그것을 방지할 필요가 있다. 특히, 고농도의 항체 함유 용액을 동결상태나 용액상태에서 장기 보존하는 경우, 또는 동결 융해하는 경우, 회합체가 생성되기 쉽다(비특허문헌 1, 2).
현재, 고농도 항체 함유 제제의 안정화를 도모하는 방법으로서, 비교적 낮은 농도의 항체용액을 동결 건조하고, 동결 건조 전보다 적은 용량의 물을 사용하여 동결 건조 제제를 재용해함으로써 고농도 용액 제제를 조제하는, 소위 동결 건조 농축 기술을 이용한 고농도 제제가 사용되는 경우가 많다(특허문헌 1). 그러나, 이 경우, 동결 건조 제제의 제조에 당 등의 동결 보호제의 첨가가 필요하여, 재용해 후의 용액 제제의 점도의 증대가 우려된다.
그것에 대해, 동결 건조를 행하지 않는 용액 제제라면, 이 문제를 회피할 수 있다고 생각되나, 전술한 바와 같이, 고농도의 항체 함유 용액 제제는, 회합체를 발생하기 쉽다. 그러나 항체 함유 용액 제제는, 그 취급이 동결 건조 제제에 비해 간편하고, 더 나아가서는 프리필드 시린지 제제로의 적용이 용이한 것으로부터, 그 개발에 대한 요망이 높다.
현재까지, 항체의 고농도의 용액 제제를 안정화시키기 위해, 각종 검토가 이루어지고 있다(비특허문헌 1~4). 지금까지 항체 함유 용액 제제의 버퍼 및 안정화제로서 히스티딘 버퍼 및 아르기닌이 유용한 것이 보고되어 있다(특허문헌 2，3，4，5，6). 히스티딘 버퍼로서는 일반적으로 염산염이 사용되고 있는데, 최근, 히스티딘 염산염보다도 히스티딘 초산염 쪽이 높은 안정화효과를 나타내, 히스티딘 버퍼의 반대 이온종으로서 초산이 유용한 것이 보고되었다(특허문헌 6). 또한, 안정화제인 아르기닌에는 일반적으로 아르기닌 염산염이 사용되고 있다. 그러나, 히스티딘 및 아르기닌의 반대 이온종으로서 염산이나 초산을 사용한 경우에는, 충분한 안정성이 확보되지 않는 경우도 존재하여, 보다 우수한 반대 이온종이 요구되고 있었다.
WO 1997/004801 WO 2008/121615 WO 2009/141239 WO 2008/071394 WO 2006/065746 WO 2006/044908
Challenges in the development of high protein concentration formulations, J Pharm Sci, 2004, 93 (6), 1390-1402 Curr Opin Biotechnol. 2009 Dec;20(6):708-14. Epub 2009 Oct 31. Antibody structure, instability, and formulation, J Pharm Sci, 2007, 96 (1), 1-26 Formulation and delivery issues for monoclonal antibody therapeutics, Adv Drug Del Rev, 2006, 58 (5-6), 686-706
본 발명의 목적은, 안정한, 피하 투여에 적합한 고농도 항체 함유 제제를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구한 결과, 본 발명자들은, 히스티딘 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄 완충액의 반대 이온종으로서, 산성 아미노산인 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 즉, 버퍼로서 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액, 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 사용함으로써, 의약품 제제의 완충액으로서 보고되어 있는 히스티딘-염산염 완충액, 히스티딘-초산염 완충액 등에 비해 현저히 안정화효과를 갖는 것을 발견하였다. 또한 안정화제로서 사용되는 아르기닌 등의 염기성 아미노산의 반대 이온종으로서 산성 아미노산인 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 즉, 안정화제로서 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 사용함으로써, 의약품 제제의 안정화제로서 보고되어 있는 아르기닌 염산염에 비해 현저히 안정화효과를 갖는 것을 발견하고, 이것을 안정화제로서 첨가함으로써 고농도의 안정한 항체 함유 용액 제제로 할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
〔1〕염기성 아미노산-아스파라긴산염 또는 염기성 아미노산-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
〔2〕염기성 아미노산이 히스티딘인, 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 〔1〕에 기재된 제제.
〔3〕염기성 아미노산이 아르기닌인, 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 〔1〕에 기재된 제제.
〔4〕히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액, 및 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
〔5〕트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
〔6〕트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 및 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
〔7〕염화물 이온 및 초산 이온을 실질적으로 포함하지 않는, 〔1〕~〔6〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔8〕추가로 당류를 포함하는, 〔1〕~〔7〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔9〕항체가 인간화 항체 또는 인간 항체인, 〔1〕~〔8〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔10〕항체의 등전점(pI)이 5~8로 개변된 항체인, 〔1〕~〔9〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔11〕항체농도가 50 ㎎/mL 이상인, 〔1〕~〔10〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔12〕항체농도가 50 ㎎/mL~250 ㎎/mL인, 〔1〕~〔10〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔13〕용액 제제인, 〔1〕~〔12〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔14〕용액 제제의 점도가 30 mPa·s 이하인, 〔13〕에 기재된 제제.
〔15〕용액 제제가 2~8℃에서 적어도 6개월간 안정한, 〔13〕 또는 〔14〕에 기재된 제제.
〔16〕용액 제제의 제조과정에 동결 건조공정을 포함하지 않고 제조되는, 〔13〕~〔15〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔17〕-30℃~-10℃에서 동결 보존되는, 〔13〕~〔16〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔18〕동결 건조 제제인, 〔1〕~〔12〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔19〕 완충액농도가 5 mM~100 mM인, 〔2〕, 〔4〕, 〔7〕~〔18〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔20〕아르기닌의 농도가 5 mM~300 mM인, 〔3〕, 〔7〕~〔19〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔21〕항체가 항IL-6 수용체 항체인, 〔1〕~〔20〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔22〕 완충액이 실질적으로 아미노산만으로 되는, 〔2〕, 〔4〕, 〔7〕~〔21〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔23〕피하 투여용인, 〔1〕~〔22〕 중 어느 하나에 기재된 제제.
〔24〕고농도 항체 함유 제제 중의 완충제의 반대 이온종(counter ion species)으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 동결상태에 있어서의 보존시의 회합화(aggregation formation)를 억제하는 방법.
〔25〕고농도 항체 함유 제제 중의 완충제의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 용액상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법.
〔26〕고농도 항체 함유 제제 중의 안정화제의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 동결상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법.
〔27〕고농도 항체 함유 제제 중의 안정화제의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 용액상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법.
또한 본 발명은, 염기성 아미노산-아스파라긴산염 또는 염기성 아미노산-글루타민산염의 안정한 항체 함유 제제의 제조에 있어서의 사용, 및 고농도 항체 함유 제제의 동결상태 또는 용액상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법에 사용하기 위한, 당해 제제 중의 완충제 또는 안정화제의 반대 이온종인 아스파라긴산 또는 글루타민산에 관한 것이다.
본 발명에 의해, 안정성이 우수한 항체 함유 제제가 제공된다. 또한 본 발명에 의해, 용액상태 또는 동결상태의 제제에 있어서의 회합체 생성이 억제되어, 즉 고농도의 항체를 포함하는 제제를 제공하는 것이 가능해졌다. 본 발명의 고농도 항체 함유 제제는, 용액상태 또는 동결상태에서 안정하게 장기 보존 가능하다. 더 나아가서는, 본 발명의 제제는 동결 융해의 스트레스에 대한 안정성도 향상된다. 또한, 침투압의 관점에서, 히스티딘 또는 아르기닌 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄의 반대 이온종으로서, 일반적으로 사용되는 염산이나 초산을 사용하는 것보다도, 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 침투압을 올리지 않고, 안정화할 수 있다. 피하 투여(SC) 제제와 같이 거의 등장으로 안정한 제제를 목표로 하는 경우, 침투압을 올리지 않고 안정화할 수 있는 것은 장점이다.
도 1은 Mab1을 40℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 2는 Mab2를 40℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 3은 Mab1을 동결 융해했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 4는 Mab1을 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 5는 Mab1을 5℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 6은 Mab1을 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 7은 Mab1을 -20℃ 3M 보존했을 때의 회합체량(%)을 세로축에 플롯한 도면이다.
도 8은 Mab2를 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 9는 Mab1을 -20℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)을 세로축에 플롯한 도면이다.
도 10은 Mab1을 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)을 세로축에 플롯한 도면이다.
도 11은 Mab1을 25℃ 3M 보존했을 때의 회합체량(%)을 세로축에 플롯한 도면이다.
도 12는 Mab2를 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 13은 Mab3을 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 14는 Mab3을 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 15는 Mab4를 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 16은 Mab4를 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 17은 Mab1, Mab2, Mab3을 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 18은 Mab1, Mab2, Mab3을 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 19는 Mab5를 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 20은 Mab5를 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 21은 Mab1-5를 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 22는 Mab1-5를 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 23은 Mab1-3을 25℃에서 보존했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
도 24는 Mab1-3을 동결 융해(-20℃~실온)했을 때의 회합체량(%)의 경시적 변화를 세로축에 플롯한 도면이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은, 염기성 아미노산-아스파라긴산염 또는 염기성 아미노산-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제를 제공한다. 본 발명에 있어서 염기성 아미노산이란, 예를 들면 히스티딘, 아르기닌, 리신 등을 들 수 있고, 또한 본 발명에 있어서, 트리스히드록시메틸아미노메탄 등의 염기성 아미노화합물의 완충액도 본 발명의 염기성 아미노산의 정의에 포함된다.
즉 본 발명은, 염기성 아미노산이 히스티딘인, 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제를 제공한다. 또한, 본 발명은, 염기성 아미노산이 아르기닌인, 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 안정화제로서 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제를 제공한다. 또한 본 발명은, 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액, 및 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제를 제공한다. 또한 본 발명은, 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제를 제공한다. 또한 본 발명은, 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 및 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제를 제공한다. 본 발명에 있어서, 항체 함유 제제란, 활성 성분으로서 항체를 포함하고, 인간 등의 동물에게 투여할 수 있도록 조제된 제제를 가리킨다.
또한 본 발명에 있어서의 「안정한 항체 함유 제제」란, 당해 제제 중에 항체 등의 단백질의 회합체가 생성되기 어려운, 즉 용액 또는 동결 보존 중에 불용성 및 가용성 회합체의 생성을 비롯한 열화반응이 일어나기 어려운 제제를 가리킨다.
본 발명의 제제에 포함되는 항체 농도는 특별히 제한되지 않으나, 고농도의 항체를 함유하는 것이 바람직하다. 항체 농도는 바람직하게는 50 ㎎/mL 이상, 더욱 바람직하게는 100 ㎎/mL 이상, 더욱 바람직하게는 120 ㎎/mL 이상, 더욱 바람직하게는 150 ㎎/mL 이상, 더욱 바람직하게는 180 ㎎/mL 이상이다. 본 발명의 제제에 포함되는 항체 농도의 상한은, 특별히 한정되지 않으나, 통상, 250 ㎎/mL이다.
본 발명에서 사용되는 항체는, 목적하는 항원과 결합하는 한 특별히 제한은 없고, 다중클론 항체여도 되고 단일클론 항체여도 되며, 균질한 항체를 안정하게 생산할 수 있는 점에서 단일클론 항체가 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 단일클론 항체로서는, 인간, 마우스, 랫트, 햄스터, 토끼, 양, 낙타, 원숭이 등의 동물 유래의 단일클론 항체뿐 아니라, 키메라 항체, 인간화 항체, bispecific 항체 등 인위적으로 개변한 유전자 재조합형 항체도 포함된다. 또한, 혈중 체류성이나 체내 동태의 개선을 목적으로 한 항체분자의 물성의 개변(구체적으로는, 등전점(pI) 개변, Fc 수용체의 친화성 개변 등)을 행하기 위해 항체의 정상영역 등을 인위적으로 개변한 유전자 재조합형 항체도 포함된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 항체의 면역글로불린 클랜스는 특별히 한정되지 않고, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 등의 IgG, IgA, IgD, IgE, IgM 등 어느 클래스여도 되나, IgG 및 IgM이 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용되는 항체에는, whole 항체뿐 아니라, Fv, Fab, F(ab)2 등의 항체 단편이나, 항체의 가변영역을 펩티드 링커 등의 링커로 결합시킨 1가 또는 2가 이상의 단일 사슬 Fv(scFv, sc(Fv)2나 scFv 다이머 등의 Diabody 등) 등의 저분자화 항체 등도 포함된다.
전술한 본 발명에서 사용되는 항체는, 당업자에게 주지의 방법으로 제작할 수 있다.
단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마는, 기본적으로는 공지기술을 사용하여, 이하와 같이 해서 제작할 수 있다. 즉, 목적하는 항원이나 목적하는 항원을 발현하는 세포를 감작 항원으로서 사용하고, 이것을 통상의 면역방법에 따라 면역하여, 얻어지는 면역세포를 통상의 세포융합법에 의해 공지의 친세포와 융합시키고, 통상의 스크리닝법에 의해, 단일클론 항체 생산세포(하이브리도마)를 스크리닝함으로써 제작할 수 있다. 하이브리도마의 제작은, 예를 들면, 밀스테인등의 방법(Kohler. G. and Milstein, C., Methods Enzymol. (1981) 73: 3-46) 등에 준하여 행할 수 있다. 항원의 면역원성이 낮은 경우에는, 알부민 등의 면역원성을 갖는 거대분자와 결합시켜, 면역을 행하면 된다.
또한, 항체 유전자를 하이브리도마로부터 클로닝하고, 적절한 벡터에 삽입하여, 이것을 숙주에 도입하고, 유전자 재조합 기술을 사용하여 생산시킨 유전자 재조합형 항체를 사용할 수 있다(예를 들면, Carl, A. K. Borrebaeck, James, W. Larrick, THERAPEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES, Published in the United Kingdom by MACMILLAN PUBLISHERS LTD, 1990 참조). 구체적으로는, 하이브리도마의 mRNA로부터 역전사효소를 사용하여 항체의 가변영역(V영역)의 cDNA를 합성한다. 목적으로 하는 항체의 V영역을 코드하는 DNA를 얻으면, 이것을 목적하는 항체 정상영역(C영역)을 코드하는 DNA와 연결하고, 이것을 발현 벡터로 삽입한다. 또는, 항체의 V영역을 코드하는 DNA를, 항체 C영역의 DNA를 포함하는 발현 벡터로 삽입해도 된다. 발현 제어영역, 예를 들면, 인핸서, 프로모터의 제어하에서 발현하도록 발현 벡터에 삽입한다. 다음으로, 이 발현 벡터에 의해 숙주세포를 형질전환하고, 항체를 발현시킬 수 있다.
본 발명에서는, 인간에 대한 이종 항원성을 저하시키는 것 등을 목적으로 하여 인위적으로 개변한 유전자 재조합형 항체, 예를 들면, 키메라(Chimeric) 항체, 인간화(Humanized) 항체 등을 사용할 수 있다. 이들 개변 항체는, 기지의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 키메라 항체는, 인간 이외의 포유동물, 예를 들면, 마우스 항체의 중쇄, 경쇄의 가변영역과 인간 항체의 중쇄, 경쇄의 정상영역으로 되는 항체로, 마우스항체의 가변영역을 코드하는 DNA를 인간 항체의 정상영역을 코드하는 DNA와 연결하고, 이것을 발현 벡터에 삽입하여 숙주에 도입해서 생산시킴으로써 얻을 수 있다.
인간화 항체는, 재구성(reshaped) 인간 항체로도 칭해지고, 인간 이외의 포유동물, 예를 들면 마우스 항체의 상보성 결정영역(CDR; complementarity determining region)을 인간 항체의 상보성 결정영역으로 이식한 것으로, 그 일반적인 유전자 재조합 수법도 알려져 있다. 구체적으로는, 마우스 항체의 CDR과 인간 항체의 프레임워크영역(framework region；FR)을 연결하도록 설계한 DNA 서열을, 말단부에 오버랩되는 부분을 갖도록 제작한 수개의 올리고 뉴클레오티드로부터 PCR법에 의해 합성한다. 얻어진 DNA를 인간 항체 정상영역을 코드하는 DNA와 연결하고, 이어서 발현 벡터에 삽입하여, 이것을 숙주에 도입해서 생산시킴으로써 얻어진다(유럽 특허출원 공개번호 EP 239400, WO 96/02576 참조). CDR을 매개로 연결되는 인간 항체의 FR은, 상보성 결정영역이 양호한 항원결합부위를 형성하는 것이 선택된다. 필요에 따라, 재구성 인간 항체의 상보성 결정영역이 적절한 항원결합부위를 형성하도록 항체의 가변영역의 프레임워크영역의 아미노산을 치환해도 된다(Sato, K.et al., Cancer Res. (1993) 53, 851-856).
항체의 활성, 물성, 약물동태, 안전성 등을 개선하기 위해 항체의 아미노산을 치환하는 기술로서는, 예를 들면 이하에 기술하는 기술도 알려져 있고, 본 발명에서 사용되는 항체에는, 이러한 아미노산 치환이 행해진 항체도 포함된다.
IgG 항체의 가변영역에 아미노산 치환을 행하는 기술은, 인간화(Tsurushita N, Hinton PR, Kumar S., Design of humanized antibodies: from anti-Tac to Zenapax., Methods. 2005 May;36(1):69-83.)를 비롯하여, 결합활성을 증강시키기 위한 상보성 결정영역(CDR)의 아미노산 치환에 의한 affinity maturation(Rajpal A, Beyaz N, Haber L, Cappuccilli G, Yee H, Bhatt RR, Takeuchi T, Lerner RA, Crea R., A general method for greatly improving the affinity of antibodies by using combinatorial libraries., Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Jun 14;102(24):8466-71.), 프레임워크(FR)의 아미노산 치환에 의한 물리화학적 안정성의 향상(Ewert S, Honegger A, Pluckthun A., Stability improvement of antibodies for extracellular and intracellular applications: CDR grafting to stable frameworks and structure-based framework engineering., Methods. 2004 Oct;34(2):184-99. Review)이 보고되어 있다. 또한, IgG 항체의 Fc영역의 아미노산 치환을 행하는 기술로서, 항체 의존성 세포상해활성(ADCC) 활성이나 보체 의존성 세포상해활성(CDC) 활성을 증강시키는 기술이 알려져 있다(Kim SJ, Park Y, Hong HJ., Antibody engineering for the development of therapeutic antibodies., Mol Cells. 2005 Aug 31;20(1):17-29. Review.). 또한, 이러한 이펙터 기능을 증강시킬뿐 아니라, 항체의 혈중 반감기를 향상시키는 Fc의 아미노산 치환의 기술이 보고되어 있다(Hinton PR, Xiong JM, Johlfs ㎎, Tang MT, Keller S, Tsurushita N., An engineered human IgG1 antibody with longer serum half-life., J Immunol. 2006 Jan 1;176(1):346-56., Ghetie V, Popov S, Borvak J, Radu C, Matesoi D, Medesan C, Ober RJ, Ward ES., Increasing the serum persistence of an IgG fragment by random mutagenesis., Nat Biotechnol. 1997 Jul;15(7):637-40.). 또한, 혈중 체류성 또는 체내 동태의 향상을 목적으로 하여, 항체의 등전점(pI)을 제어하기 위한 아미노산 치환기술, 구체적으로는 항체의 표면에 노출되어 있는 아미노산 잔기를 개변함으로써 항체의 pI를 제어하는 기술이 알려져 있다(WO 07/114319). 더 나아가서는 항체의 물성 개선을 목적으로 한 정상영역의 각종 아미노산 치환기술도 알려져 있다(WO 09/41613).
항체의 혈장 체류성이나 반감기를 늘림으로써, 의약으로서의 항체의 투여량의 저감이나 투여간격의 연장을 기대할 수 있다. 그를 위한 유망한 기술의 하나로서, 항체의 등전점을 낮추는 기술을 들 수 있다(WO 07/114319). 본 발명의 제제는, 이러한 등전점이 개변된 항체에 대해서도 높은 안정화효과를 갖는다. 이러한 pI 개변 항체란, 개변 전 항체의 pI보다도 1 이상, 바람직하게는 2 이상, 더욱 바람직하게는 3 이상 개변된 항체를 말한다. 또한, 천연의(또는 통상의) 항체는, 통상 7.5~9.5의 범위의 등전점을 갖는 것으로 생각된다. 본 발명의 제제는, 특히 천연에서는 존재하기 어려운, 낮은 등전점을 갖는 항체에 대해 높은 안정화효과를 갖는다. 이러한 항체의 등전점으로서는 5.0~8.0을 들 수 있고, 바람직하게는 5.0~7.5이며, 더욱 바람직하게는 5.0~7.0이고, 특히 바람직하게는 5.5~6.5이다. 후술하는 실시예에에 기재되는 바와 같이, Mab2(등전점：9.3)의 아미노산 서열을 개변하여 등전점을 제어한 Mab1의 등전점은 5.8이다.
또한, 인간 항체의 취득방법도 알려져 있다. 예를 들면, 인간 림프구를 in vitro에서 목적하는 항원 또는 목적하는 항원을 발현하는 세포로 감작하여, 감작 림프구를 인간 골수종 세포, 예를 들면 U266과 융합시켜, 항원으로의 결합활성을 갖는 목적하는 인간 항체를 얻는 것도 가능하다(일본국 특허공고 평1-59878 참조). 또한, 인간 항체 유전자의 모든 레퍼토리를 갖는 형질전환(transgenic) 동물을 항원으로 면역함으로써 목적하는 인간 항체를 취득할 수 있다(WO 93/12227, WO 92/03918，WO 94/02602, WO 94/25585，WO 96/34096, WO 96/33735 참조). 또한, 인간 항체 라이브러리를 사용하여, 팬닝에 의해 인간 항체를 취득하는 기술도 알려져 있다. 예를 들면, 인간 항체의 가변영역을 단일 사슬 항체(scFv)로서 파지 디스플레이법에 의해 파지의 표면에 발현시키고, 항원에 결합하는 파지를 선택할 수 있다. 선택된 파지의 유전자를 해석하면, 항원에 결합하는 인간 항체의 가변영역을 코드하는 DNA 서열을 결정할 수 있다. 항원에 결합하는 scFv의 DNA 서열이 명확해지면, 당해 서열을 포함하는 적당한 발현 벡터를 제작하여, 인간 항체를 취득할 수 있다. 이들 방법은 이미 주지이고, WO 92/01047, WO 92/20791, WO 93/06213, WO 93/11236, WO 93/19172, WO 95/01438, WO 95/15388을 참고로 할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 항체에는, 이러한 인간 항체도 포함된다.
항체 유전자를 일단 단리하고, 적당한 숙주에 도입하여 항체를 제작하는 경우에는, 적당한 숙주와 발현 벡터의 조합을 사용할 수 있다. 진핵세포를 숙주로서 사용하는 경우, 동물세포, 식물세포, 진균세포를 사용할 수 있다. 동물세포로서는, (1) 포유류세포, 예를 들면, CHO, COS，골수종, BHK(baby hamster kidney)，HeLa，Vero，(2) 양서류세포, 예를 들면, 아프리카발톱개구리 난모세포, 또는 (3) 곤충세포, 예를 들면, sf9, sf21, Tn5 등이 알려져 있다. 식물세포로서는, 니코티아나(Nicotiana)속, 예를 들면 니코티아나 타바쿰(Nicotiana tabacum) 유래의 세포가 알려져 있고, 이것을 캘러스 배양하면 된다. 진균세포로서는, 효모, 예를 들면, 사카로마이세스(Saccharomyces)속, 예를 들면 사카로마이세스 세레비시애(Saccharomyces serevisiae), 사상균, 예를 들면, 아스퍼질러스(Aspergillus)속, 예를 들면 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger) 등이 알려져 있다. 원핵세포를 사용하는 경우, 세균세포를 사용하는 생산계가 있다. 세균세포로서는, 대장균(E. coli), 고초균이 알려져 있다. 이들 세포에, 목적으로 하는 항체 유전자를 형질전환에 의해 도입하고, 형질전환된 세포를 in vitro에서 배양함으로써 항체가 얻어진다.
또한, 본 발명에서 사용되는 항체에는, 항체 단편이나 저분자화 항체, 및 항체 수식물이 포함된다. 예를 들면, 항체 단편이나 저분자화 항체로서는 Fab, F(ab')2, Fv 또는 H쇄와 L쇄의 Fv를 적당한 링커로 연결시킨 1가 또는 2가 이상의 싱글 체인 Fv(scFv, sc(Fv)2 등)(Huston, J. S. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1988) 85, 5879-5883)를 들 수 있다. 구체적으로는, 항체를 효소, 예를 들면, 파파인, 펩신으로 처리하여 항체 단편을 생성시키거나, 또는, 이들 항체 단편을 코드하는 유전자를 구축하고, 이것을 발현 벡터에 도입한 후, 적당한 숙주세포에서 발현시킨다(예를 들면, Co, M. S. et al., J. Immunol. (1994) 152, 2968-2976 ; Better, M. and Horwitz, A. H., Methods Enzymol. (1989) 178, 476-496 ; Pluckthun, A. and Skerra, A., Methods Enzymol. (1989) 178, 497-515 ; Lamoyi, E., Methods Enzymol. (1986) 121, 652-663 ; Rousseaux, J. et al., Methods Enzymol. (1986) 121, 663-669 ; Bird, R. E. and Walker, B. W., Trends Biotechnol. (1991) 9, 132-137 참조).
항체 수식물로서, 폴리에틸렌글리콜(PEG)이나 세포 상해성 약제 등의 각종 분자와 결합한 항체를 사용하는 것도 가능하다(Farmaco. 1999 Aug 30;54(8):497-516., Cancer J. 2008 May-Jun;14(3):154-69.). 본 발명의 「항체」에는 이들 항체 수식물도 포함된다. 이러한 항체 수식물을 얻는 데는, 얻어진 항체에 화학적인 수식을 행함으로써 얻을 수 있다. 이들 방법은 이 분야에 있어서 이미 확립되어 있다.
본 발명의 제제에 포함되는 항체로서는, 항조직인자 항체, 항IL-6 수용체 항체, 항IL-6 항체, HM1.24 항원 단일클론 항체, 항부갑상선 호르몬 관련 펩티드 항체(항PTHrP 항체), 항글리피칸-3 항체, 항강글리오시드 GM3 항체, 항TPO 수용체 아고니스트 항체, 응고 제VIII인자 대체 항체, 항IL31 수용체 항체, 항HLA 항체, 항 AXL 항체, 항CXCR4 항체, 항NR10 항체, 팩터 IX와 팩터 X의 Bi-specific 항체 등을 들 수 있으나, 이것에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용하는 바람직한 재구성 인간화 항체로서는, 인간화 항인터류킨6(IL-6) 수용체 항체(토실리주맙, hPM-1 또는 MRA)(WO92/19759 참조), 인간화 항HM1.24 항원 단일클론 항체(WO98/14580 참조), 인간화 항부갑상선 호르몬 관련 펩티드 항체(항PTHrP 항체)(WO98/13388을 참조), 인간화 항조직인자 항체(WO99/51743 참조), 항글리피칸-3 인간화 IgG1κ 항체(PCT/JP05/013103 참조), 항NR10 인간화 항체(WO2009/072604 참조) 등을 들 수 있다. 본 발명에서 사용하는 인간화 항체로서 특히 바람직한 것은, 인간화 항IL-6 수용체 항체이다.
인간 IgM 항체로서는, 항강글리오시드 GM3　재조합형 인간 IgM 항체(WO05/05636 참조) 등이 바람직하다.
저분자화 항체로서는, 항TPO 수용체 아고니스트 Diabody(WO02/33072 참조), 항CD47 아고니스트 Diabody(WO01/66737 참조) 등이 바람직하다.
또한, 등전점이 개량된 항체로서는, 예를 들면, WO 2009/041621에 기재된 항IL-6 수용체 항체인 Mab1(H쇄/서열번호：1, L쇄/서열번호：2), 항NR10 인간화 항체로, WO2009/072604의 실시예 12에 기재된 방법으로 제작한, 완전 인간화 NS22 항체 등을 들 수 있다.
본 발명의 제제 중의 완충액(예를 들면, 히스티딘-아스파라긴산염 완충액, 히스티딘-글루타민산염 완충액, 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액, 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액)의 바람직한 태양은, 히스티딘 등의 염기성 아미노산이나 트리스히드록시메틸아미노메탄을 유리(遊離) 아미노산의 상태로 첨가한 수용액 등의 용액에, 아스파라긴산 및/또는 글루타민산을 유리 아미노산의 상태로 포함하는, 용액 등의 액체로 적정함으로써 조정되는 완충액이다. 또한 그 반대의 순번으로 첨가하여 조정하는 것도 가능하고, 더 나아가서는 분말에 의해 직접 적정하는 것도 가능하다.
본 발명의 제제 중의 아르기닌-아스파라긴산염 및 아르기닌-글루타민산염의 바람직한 태양은, 아르기닌(유리 염기)을 유리 아미노산의 상태로 첨가한 수용액 등의 용액에, 아스파라긴산(유리 아미노산) 및/또는 글루타민산(유리 아미노산)을 유리 아미노산의 상태로 포함하는, 수용액 등의 액체를 혼합함으로써 조정되는 염이다. 또한 그 반대의 순번으로 첨가하여 조정하는 것도 가능하고, 더 나아가서는 분말에 의해 직접 적정하는 것도 가능하다.
본 발명자들은, 고농도의 항체를 함유하는 시료의 보존시의 안정성을 평가하기 위해, 동결 융해시험, 열가속시험, 장기 보존시험 및 동결 보존 시험에 의해 각종 첨가제의 효과를 검토하였다. 그 결과, 히스티딘 완충액의 반대 이온종으로서, 산성 아미노산인 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 즉, 완충액으로서 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액을 사용함으로써, 의약품 제제의 완충액으로서 보고되어 있는 히스티딘-염산염 완충액이나 히스티딘-초산염 완충액 등에 비해 현저하게, 회합체 생성이 억제되는 것을 발견하였다.
또한 항체 함유 제제의 안정화제로서 보고되어 있는 아르기닌 염산염과 비교하여, 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 첨가함으로써, 보다 높은 안정화효과를 나타내는 것도 발견하였다. 이들의 검토결과는, 본 명세서 중의 후술하는 실시예에 있어서, 인간화 항IL-6 수용체 항체를 함유하는 시료를 사용한 시험결과로서 예시되어 있다.
구체적으로는, 히스티딘-아스파라긴산(Histidine-Aspartate)염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산(Histidine-Glutamate)염 완충액, 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유함으로써, 항체의 회합체의 생성이 적고, 안정한 고농도 항체 함유 제제로 할 수 있다. 또한, 아르기닌-아스파라긴산염(Arginine-Aspartate) 또는 아르기닌-글루타민산염(Arginine-Glutamate)을 안정화제로서 함유함으로써, 더욱이 항체의 회합체의 생성이 적고, 보다 안정한 고농도 항체 함유 제제로 할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액, 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 고농도 항체 함유 용액의 완충액으로서 사용함으로써, 현저히 회합체 생성을 억제하는 방법, 및 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 안정화제로서 고농도 항체 함유 용액에 첨가함으로써, 현저히 회합체 생성을 억제하는 방법에 관한 것이다.
본 방법의 일태양으로서, 예를 들면, 고농도 항체 함유 제제 중의 완충액(예를 들면 히스티딘 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄 완충액) 또는 안정화제(예를 들면 아르기닌)의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 동결상태에 있어서의 보존시 및 동결 융해시의 회합화를 억제하는 방법을 들 수 있다.
본 방법의 다른 태양으로서는, 예를 들면, 고농도 항체 함유 제제 중의 완충액(예를 들면 히스티딘 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄 완충액) 또는 안정화제(예를 들면 아르기닌)의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 용액상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 히스티딘 완충액 대신에, 완충액의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용하는 것이 가능한 완충액으로서는, 트리스히드록시메틸아미노메탄(트리스), 이미다졸 등을 들 수 있다. 또한, 이들 완충액을 본 발명의 히스티딘 완충액에 첨가하여 사용하는 것도 가능하다.
또한 본 발명에 있어서, 안정화제의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용하는 것이 가능한 아르기닌 이외의 안정화제로서는, 아르기닌아미드, 리신, 메글루민, 스페르민, 스페르미딘, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨 등을 들 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액, 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제를 제공한다. 본 발명의 항체 함유 제제는, 추가로 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 포함함으로써, 추가적인 안정화효과를 발휘한다. 따라서, 본 발명은, 용액 중에 히스티딘, 아르기닌 등의 염기성 아미노산(바람직하게는, 히스티딘 및/또는 아르기닌)이나 트리스히드록시메틸아미노메탄과, 아스파라긴산 또는 글루타민산의 조합으로 되는 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 항체 함유 제제에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 히스티딘은, 단품 또는 그의 유도체 중 어느 것을 사용해도 되고, 특히, L-히스티딘이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 아르기닌은, 단품, 그의 유도체, 그의 염 중 어느 것을 사용해도 되고, 특히, L-아르기닌 또는 그의 염이 바람직하다. 또한, 아르기닌의 염은, 아스파라긴산염 또는 글루타민산염이 바람하다.
본 발명의 제제 중의 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액의 농도(양)는, 1~100 mM인 것이 바람직하고, 5~100 mM인 것이 보다 바람직하며, 5~50 mM인 것이 보다 바람직하고, 10~25 mM인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 제제 중의 아르기닌의 농도(양)는, 5~300 mM인 것이 바람직하고, 25~200 mM인 것이 더욱 바람직하며, 50~150 mM인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 제제는, 용액 제제(항체 함유 용액 제제), 또는 동결 건조제일 수 있다. 본 발명의 용액 제제에는, 동결 건조 제제 제조공정에 있어서의 동결 건조 처리 전의 용액 또는 재용해 후의 용액도 포함된다. 본 발명의 용액 제제는, 제조과정에 동결 건조공정을 포함하지 않고 제조되는 용액 제제인 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 동결 건조제는, 본 발명의 용액 제제를 당업자에게 공지의 수법에 의해 동결 건조시킴으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 제제는, 용액의 pH가 4~8인 것이 바람직하고, 5.0~7.5인 것이 보다 바람직하며, 5.5~6.5인 것이 더욱 바람직하다.
또한 본 발명의 용액 제제의 점도는, 실온(25℃) 조건하에서, 30 mPa.s 이하, 바람직하게는 20 mPa.s 이하, 보다 바람직하게는 15 mPa.s 이하이다.
본 발명의 용액 제제는, 냉장온도(2~8℃)에서 적어도 6개월, 바람직하게는 12개월, 더욱 바람직하게는 2년간, 더욱 바람직하게는 3년간, 또는 실온(22~28℃)에서 적어도 6개월, 바람직하게는 1년간, 보다 바람직하게는 2년간, 유의한 변화가 관찰되지 않는다. 즉 본 발명은, 22~28℃에서 적어도 6개월간 안정한 용액 제제에 관한 것이다.
또한 본 발명의 용액 제제는, -30℃~-10℃의 온도범위에서 동결 보존할 수 있다.
본 발명의 제제는, 추가로 계면활성제를 함유할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 바람직한 계면활성제는, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬에테르이고, 특히 바람직한 것은 폴리소르베이트 20, 80 및 플루로닉 F-68(폴록사머 188)이다. 본 발명의 제제에 대한 계면활성제의 첨가량은, 일반적으로는 0.0001~10%(w/v)이고, 바람직하게는 0.001~5%이며, 더욱 바람직하게는 0.005~3%이다.
본 발명의 제제는, 추가로 아미노산을 함유할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 바람직한 아미노산은, 천연 아미노산 또는 아미노산 유도체이고, 특히 바람직한 것은 L-메티오닌 및 L-프롤린이다.
본 발명의 제제는, 추가로 당류를 함유할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 바람직한 당류는, 수크로오스, 트레할로오스, 메글루민 및 소르비톨이다.
본 발명의 제제에 대한 아미노산 또는 당류의 첨가량은, 일반적으로는 1 mM~1000 mM이고, 바람직하게는 5 mM~500 mM이며, 더욱 바람직하게는 10 mM~300 mM이다.
본 발명의 제제는, 추가로 무기염을 함유할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 바람직한 무기염은, 마그네슘염 및 칼슘염이다.
본 발명의 제제는, 바람직하게는 이하의 A~D의 성분으로 실질적으로 구성된다.
A) 항IL-6 수용체 항체
B) 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 및/또는 히스티딘-글루타민산염 완충액
C) 목적하는 바에 따라 아르기닌(아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 포함한다), 아르기닌 이외의 아미노산, 및/또는 당류, 및
D) 계면활성제
상기 「실질적으로 구성된다」는 것은, 후술하는 임의의 첨가 성분인 동결 보호제, 현탁제, 용해 보조제, 등장화제, 보존제, 흡착 방지제, 희석제, 부형제, pH 조정제, 무통화제, 황 함유 환원제, 산화방지제 등의 통상 제제에 첨가되는 성분 이외의 성분이 5 mM 이하인 것, 보다 바람직하게는 2 mM 이하, 보다 바람직하게는 1 mM 이하인 것을 의미한다.
또한 본 발명의 제제는, 완충제 또는 안정화제의 반대 이온으로서, 아스파라긴산과 글루타민산 이외의 음이온을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 그러한 제제의 일태양으로서, 예를 들면, 염화물 이온 및 초산 이온을 실질적으로 포함하지 않는 제제를 들 수 있다. 「염화물 이온 및 초산 이온을 실질적으로 포함하지 않는다」는 것은, 예를 들면 염화물 이온 및 초산 이온이 5 mM 이하, 보다 바람직하게는 2 mM 이하, 보다 바람직하게는 1 mM 이하인 것을 의미한다. 안정화효과가 작은 염화물 이온 및 초산 이온을 실질적으로 포함하지 않고, 안정화효과가 큰 아스파라긴산과 글루타민산을 반대 이온으로서 사용함으로써, 침투압을 올리지 않고 안정성이 높은 항체 함유 제제를 제조하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 제제에는, 필요에 따라, 동결 보호제, 현탁제, 용해 보조제, 등장화제, 보존제, 흡착방지제, 희석제, 부형제, pH 조정제, 무통화제, 황 함유 환원제, 산화방지제 등을 적절히 첨가할 수 있다.
동결 보호제로서 예를 들면, 트레할로오스, 수크로오스, 소르비톨 등의 당류를 들 수 있다.
용액 보조제로서 예를 들면, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리소르베이트 80, 니코틴산아미드, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노라우레이트, 마크로골, 피마자유 지방산 에틸에스테르 등을 들 수 있다.
등장화제로서 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘 등을 들 수 있다.
보존제로서 예를 들면, 파라옥시안식향산메틸, 파라옥시안식향산에틸, 소르빈산, 페놀, 크레졸, 클로로크레졸 등을 들 수 있다.
흡착방지제로서 예를 들면, 인간 혈청 알부민, 레시틴, 덱스트란, 에틸렌옥사이드·프로필렌옥사이드 공중합체, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다.
황 함유 환원제로서 예를 들면, N-아세틸시스테인, N-아세틸호모시스테인, 티옥트산, 티오디글리콜, 티오에탄올아민, 티오글리세롤, 티오소르비톨, 티오글리콜산 및 그의 염, 티오황산나트륨, 글루타티온, 탄소원자수 1~7의 티오알칸산 등의 설푸히드릴기를 갖는 것 등을 들 수 있다.
산화방지제로서 예를 들면, 에리소르빈산, 디부틸히드록시톨루엔, 부틸히드록시아니솔, α-토코페롤, 초산 토코페롤, L-아스코르빈산 및 그의 염, L-아스코르빈산팔미테이트, L-아스코르빈산스테아레이트, 아황산수소나트륨, 아황산나트륨, 몰식자산트리아밀, 몰식자산프로필 또는 에틸렌디아민사초산이나트륨(EDTA), 피로인산나트륨, 메타인산나트륨 등의 킬레이트제를 들 수 있다.
본 발명의 제제는, 경구 또는 비경구 중 어느 것으로도 투여 가능하나, 통상, 비경구 경로로 투여된다. 구체적으로는, 주사, 경피, 경점막, 경비, 경폐 등에 의해 투여된다. 주사제형의 예로서는, 예를 들면, 피하 주사, 정맥내 주사, 근육내 주사 등에 의해 전신 또는 국소적으로 투여할 수 있다. 피하 주사의 경우, 주사액량의 제한이 있으나 1회당 항체 투여량을 대량(100~200 ㎎ 정도)으로 할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 제제는 피하 투여(주사)용으로서 특히 적합하다.
피하 투여용 제제에서는, 동통의 관점에서, 완충제의 침투압비가 등장의 1.0에 가까운 쪽이 바람직하다고 생각되고 있다. 따라서, 본 발명의 용액 제제의 침투압비는, 바람직하게는 약 1이다. 또한, 제제는 그 보존 안정성을 향상시키기 위해 아르기닌이나 당류 등을 첨가하여 안정화를 도모하나, 침투압이 등장을 초과해 버리면 피하 투여시의 동통의 원인이 되기 때문에, 이들 안정화제는 침투압을 고려하여 첨가하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 염기성 아미노산-아스파라긴산염 또는 염기성 아미노산-글루타민산염의 안정한 항체 함유 제제의 제조에 있어서의 사용, 및 고농도 항체 함유 제제의 동결상태 또는 용액상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법에 사용하기 위한, 당해 제제 중의 완충제 또는 안정화제의 반대 이온종인 아스파라긴산 또는 글루타민산에 관한 것이다.
또한 본 명세서에 있어서 인용된 모든 선행기술문헌은, 참조로써 본 명세서에 포함된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명의 범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]　Mab1 및 Mab2를 사용한 반대 이온종의 안정성 평가
WO 2009/041621에 기재된 항IL-6 수용체 항체인 Mab1(H쇄/서열번호：1, L쇄/서열번호：2)과 Mab2(H쇄/서열번호：3, L쇄/서열번호：4；토실리주맙)는, CHO 세포 안정 발현주를 사용하여 당업자 공지의 방법으로 발현하고, protein A를 포함하는 당업자 공지의 방법으로 고순도로 정제하여, 하기의 실시예의 안정성 시험에 사용하였다.
Mab1 및 Mab2를 사용하여 Histidine-Chloride 또는 Histidine-Acetate의 2 처방의 안정성을 동결 융해 및 40℃ 보존에 의해 평가하였다. 샘플 조제는, Mab1 및 Mab2를 각 처방용액(표 1)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 용액을 농축하여 최종적인 Mab1 또는 Mab2 농도를 37 ㎎/mL로 함으로써 행하였다. 동결 융해 시험은 -20℃에서 동결시킨 것을 실온에서 융해시키는 완만 동결 융해를 10회 실시한 후, 이어서 -20℃에서 동결시킨 것을 탕욕(37℃)에서 융해시키는 급속 동결 융해를 10회 실시함으로써 행하였다. 동결 융해 후 및 40℃ 보존 후의 각 샘플의 회합체량은, 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다. 회합체(%)의 증가는 Mab1 및 Mab2의 안정성 저하를 시사하는 것으로부터, 각 처방의 안정성 비교의 지표로서 회합체 증가량을 사용하였다.
사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)
사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)는, 각 처방의 회합체량 및 저분자 분해물을 분석하기 위해 실시하였다. 각 샘플을 하기 이동상에 의해 약 0.4-2.0 ㎎/mL가 되도록 희석하고, 이들을 G3000SWXL 칼럼(도소)에 의해 분석하였다. 이동상에는 300 mM NaCl을 포함하는 50 mM 인산완충액(pH 7.0)을 사용하고, 유속 0.5 mL/min로 분석하였다(검출파장：220 nm). 단량체보다도 빨리 용출된 피크를 회합체, 단량체보다도 용출은 느리나 buffer 유래의 피크보다도 빨리 용출된 피크를 저분자 분해물로서 해석하여, 각각의 함량(%)을 면적 백분률법으로 산출하였다.
Figure pat00001
Mab1 및 Mab2를 사용한 Histidine-Chloride 또는 Histidine-Acetate의 2 처방의 안정성 평가결과를 도 1~3에 나타낸다. 이 결과로부터, Mab1은 용액 보존 및 동결 융해 중 어느 것에 있어서도 Histidine-Chloride 쪽이 Histidine-Acetate보다도 약간 높은 안정성을 나타내는 것이 명확해졌다. 또한 용액 보존의 결과로부터, Mab2는 Histidine-Chloride 쪽이 Histidine-Acetate보다도 약 2배 정도 높은 안정성을 나타내는 것이 명확해졌다.
[실시예 2]　Mab1을 사용한 반대 이온종의 안정성 평가(1)
Histidine 및 Arginine의 반대 이온종으로서는, hydrochloric acid가 일반적이다. 지금까지, Histidine의 반대 이온종으로서 Acetic acid, Phosphoric acid, Sulfuric acid를 사용한 검토 결과, Histidine의 반대 이온종으로서 Acetic acid가 안정성이 우수하다는 보고(PCT/US2005/037471)가 있다. 그러나 상기 실시예 1에 있어서, Mab1 및 Mab2에 대해서는, Histidine의 음이온성의 반대 이온종으로서는 Acetic acid보다도 hydrochloric acid 쪽이 조금 우수한 것이 나타내어졌다. 음이온성의 반대 이온종으로서는 hydrochloric acid가 일반적이나, hydrochloric acid는 보존 용기로 자주 사용되는 스테인리스강을 부식시키기 쉬운 것이 보고되어 있다(Dent. Mater. 17:409-414 (2001), J. pharm. Sci. 86:1250-1255 (1997)). 또한 Acetic acid는 휘발성을 갖기 때문에 pH 변동이 일어나기 쉬운 것이 보고되어 있다(Injectable Drug Development, Authors: Pramod K. Gupta (Editor), Gayle A. Brazeau, Gayle A).
이에 본 실시예에 있어서, Mab1 및 Mab2의 완충액에 있어서의 음이온성의 반대 이온종으로서, 스테인리스 부식성 및 휘발성을 갖지 않고, 또한, Acetic acid 및 hydrochloric acid보다도 우수한 안정화효과를 갖는 반대 이온종을 탐색하였다. 지금까지 PCT/US2005/037471에 있어서 보고되어 있는 hydrochloric acid, Acetic acid, Phosphoric acid, Sulfuric acid 이외의 음이온종으로서, 아미노산인 Aspartic acid 및 Glutamic acid를 반대 이온종으로서 검토하였다. 실시예 1에 있어서 Mab1 및 Mab2 중 어느 것에 있어서도 Histidine-Acetate보다 Histidine-Chloride 쪽이 높은 안정성을 나타내는 것이 명확해져 있기 때문에, 반대 이온종의 안정성으로 미치는 영향은 hydrochloric acid와 비교하였다. 구체적으로는 Mab1을 사용하여, 표 2에 나타낸 3 처방의 안정성 평가를 행함으로써, 버퍼인 Histidine 및 안정화제인 Arginine의 음이온성의 반대 이온종으로서, hydrochloric acid, Aspartic acid, Glutamic acid가 미치는 안정성으로의 영향을 평가하였다.
샘플 조제는, 실시예 1과 동일하게 Mab1을 각 처방용액(표 2)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 용액을 농축하여 최종적인 Mab1 농도를 200 ㎎/mL로 함으로써 행하였다. 동결 융해 시험은 완만 융해(-20℃에서 동결시킨 것을 실온에서 융해시킨다)라는 사이클을 10회 실시함으로써 행하였다. 각 처방용액의 조제법을 하기에 나타낸다. 처방 No.3에 대해서는 L-Histidine 및 L-Arginine을 각각 20 mM, 50 mM 칭량하여 덜어, 이들을 MilliQ 워터에 용해한 후, 1규정의 염산을 적정함으로써 pH를 6으로 조정하였다. 처방 No.4-5에 관해서는, L-Histidine, L-Arginine, 및 L-Aspartic acid 또는 L-Glutamic acid를 각각 20 mM, 50 mM, 60 mM 칭량하여 덜어, 이들을 MilliQ 워터에 용해한 후, 30-40 mM의 L-Aspartic acid 또는 L-Glutamic acid 용액을 적정함으로써 pH를 6으로 조정하였다. 동결 융해 후, 또는 -20℃ 보존 후, 25℃ 보존 후, 및 5℃ 보존 후의 각 샘플의 회합체량은, 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다.
Figure pat00002
동결 융해 후, 또는 -20℃ 보존 후, 25℃ 보존 후, 및 5℃ 보존 후의 각 처방의 회합체 증가량(%)의 결과를 도 4~7에 나타낸다. 5℃, 25℃ 보존시의 회합체 증가량 비교로부터, Histidine 및 Arginine의 반대 이온종은 Glutamic acid＝Aspartic acid ＞ Hydrochloric acid의 순으로 높은 안정성을 나타내, 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid 또는 Glutamic acid로 함으로써 Mab1의 안정성이 향상되는 것이 명확해졌다. 이 경향은 동결 융해 및 동결 보존에 있어서도 동일하고, -20℃ 3 M 보존 후의 Glutamic acid, Aspartic acid, Hydrochloric acid 처방의 회합체 증가량(%)은 각각 약 0.8, 1.2, 3.0%로, Glutamic acid는 Aspartic acid보다도 조금 높은 안정화효과를 나타내었다.
실시예 1 및 2로부터, Mab1에 있어서의 음이온성의 반대 이온종으로서, Glutamic acid 및 Aspartic acid가 Hydrochloric acid 및 Acetic acid보다도 안정성이 우수한 것이 발견되었다. Glutamic acid 및 Aspartic acid는, 스테인리스 부식작용 및 휘발성도 보고되어 있지 않은 것으로부터도, Glutamic acid 및 Aspartic acid는, Mab1의 음이온성의 반대 이온종으로서 유망한 것이 발견되었다. 구체적으로는, 버퍼로서는 Histidine-glutamate 및 Histidine-aspartate가, Hisitine-chloride 및 Histidine-acetate보다도 우수하고, 안정화제로서는 Arginine-glutamate 및 Arginine-aspartate가, Arginine-chloride 및 Arginine-acetate보다도 우수한 것이 생각되었다.
[실시예 3]　Mab2를 사용한 반대 이온종의 안정성 평가(1)
실시예 1에 나타낸 바와 같이, Mab2는 Histidine-Acetate 버퍼보다도 Histidine-Chloride 버퍼에 있어서 높은 안정성을 나타내는 것이 명확해졌다(Mab1과 동일, 도 2). 또한 실시예 2에 나타낸 바와 같이, Histidine 및 Arginine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid 또는 Glutamic acid로 함으로써, 용액 및 동결시의 Mab1의 안정성이 현저히 향상되는 것이 확인되었다. 특히, Mab1에 있어서 동결시에 Histidine 및 Arginine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Glutamic acid로 함으로써, 안정성이 약 3배 이상으로 크게 개선된 것으로부터, Mab2를 사용하여 히스티딘의 반대 이온종을 Glutamic acid 및 Hydrochloric acid로 했을 때의 동결 융해에 있어서의 안정성을 평가하였다. 이와 함께 안정화효과가 높은 Arginine을 포함하는 처방도 실시하여, Histidine의 반대 이온종을 Glutamic acid로 했을 때의 안정화효과를 관측할 때의 비교 참조로 하였다.
샘플 조제는, 실시예 1과 동일하게 Mab2를 각 처방용액(표 3)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 용액을 농축하여 최종적인 Mab2 농도를 약 40-230 ㎎/mL로 함으로써 행하였다. 각 처방용액의 조제법을 하기에 나타낸다. 처방 No.6 및 8에 대해서는 L-Histidine 및 L-Arginine(처방 No.8만)을 50 mM 칭량하여 덜어, 이들을 MilliQ 워터에 용해한 후, 1규정의 염산을 적정함으로써 pH를 6으로 조정하였다. 처방 No.7에 대해서는, L-Histidine 및 L-Glutamic acid를 각각 50 mM, 25 mM 칭량하여 덜어, 이들을 MilliQ 워터에 용해한 후, 30-40 mM의 L-Glutamic acid 용액을 적정함으로써 pH를 6으로 조정하였다. 샘플 조제 후의 각 처방에 있어서의 Mab2 농도를 표 4에 나타낸다. 동결 융해 시험은 -20℃에서 동결시킨 것을 실온에서 융해시키는 완만 동결 융해를 10회 실시함으로써 행하였다. 완만 동결 융해 후의 각 샘플의 회합체량은 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다.
Figure pat00003
Figure pat00004
동결 융해 시험에 있어서의 각 처방의 회합체 증가량(%)의 결과를 도 8에 나타낸다. 그 결과, Histidine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Glutamic acid로 함으로써 Mab2의 안정성이 약 2배 정도 향상되는 것이 명확해졌다. 또한, 이 Glutamic acid에 의한 안정화효과는 일반적인 안정화제인 50 mM Arginine-Chloride를 첨가했을 때와 거의 동등하여, Glutamic acid는 반대 이온종으로서 단독으로 높은 안정화효과를 갖는 것이 명확해졌다.
여기서, 피하 투여용 제제의 경우는 동통의 관점에서 완충액의 침투압비가 등장의 1.0에 가까운 쪽이 바람직하다고 생각되고 있다. 동결 융해에 있어서의 안정성은 50 mM Histidine-Chloride/50 mM Arginine-Chloride도 50 mM Histidine-Glutamate도 동등하나, 완충액의 침투압을 생각한 경우, 후자는 전자보다도 침투압이 약 100 mOsm 정도 낮다. 따라서 상기와 같이 반대 이온종을 Aspartic acid 또는 Glutamic acid로 함으로써 안정성이 향상된 경우, 침투압을 올리지 않고 안정성만 향상시키는 것이 가능하여, 이것은 피하 투여용 제제를 개발하는데 있어서 커다른 장점이 될 수 있다.
또한, 제제는 그 보존 안정성을 향상시키기 위해 arginine이나 당류 등을 첨가하여 안정화를 도모하나, 침투압이 등장을 초과해 버리면 피하 투여시의 동통의 원인이 되기 때문에, 이들 안정화제는 침투압을 고려하여 첨가할 필요가 있다(Injectable Drug Development, Authors: Pramod K. Gupta (Editor), Gayle A. Brazeau, Gayle A), Challenges in the development of high protein concentration formulations, J pharm sci, 2004, 93(6), 1390-1402). Mab1에 있어서, Histidine 및 arginine의 음이온성의 반대 이온종으로서 hydrochloric acid 및 Acetic acid를 첨가한 경우, hydrochloric acid 및 Acetic acid는 안정화효과를 나타내지 않기 때문에, 침투압을 올릴뿐인 효과가 된다. 그 때문에 침투압의 관점에서, 제제에 포함되는 이온종으로서, 안정화효과가 없는 이온 농도는 적은 쪽이 좋다. 즉, 침투압의 관점에서도 hydrochloric acid 및 Acetic acid가 포함되지 않고, 버퍼로서는 Histidine-glutamate 및 Histidine-aspartate가, Hisitine-chloride 및 Histidine-acetate보다도 우수하며, 안정화제로서는 Arginine-glutamate 및 Arginine-aspartate가, Arginine-chloride 및 Arginine-acetate보다도 우수하다.
[실시예 4]　Mab1을 사용한 반대 이온종의 안정성 평가(2)
실시예 2 및 3에 나타낸 바와 같이, Histidine 및 Arginine의 반대 이온종을 Glutamic acid로 함으로써, 특히 동결 보존에 있어서 Mab1의 안정성이 약 2~3배로 현저히 개선되는 것이 명확해졌다. 이에 Mab1의 -20℃에 있어서의 보존 안정성을 추구하기 위해, Histidine 및 Arginine의 반대 이온종을 Glutamic acid로 하고, 또한 안정화제로서 당(Trehalose)을 사용하여 -20℃에 있어서의 보존 안정성 시험을 실시하였다. 이와 함께 용액 보존 및 동결 융해도 실시하였다.
샘플 조제는, Mab1을 각 처방용액(표 5)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 용액을 농축하여 최종적인 Mab1 농도를 200 ㎎/mL로 함으로써 행하였다. 각 처방용액의 조제법을 하기에 나타낸다. L-Histidine, L-Arginine, L-Glutamic acid 및 Trehalose를 각각 100 mM, 50 mM, 100 mM, 0-150 mM 칭량하여 덜어, 이들을 MilliQ 워터에 용해한 후, 30-40 mM의 L-Glutamic acid 용액을 적정함으로써 pH를 6으로 조정하였다. 동결 융해 시험은 -20℃에서 동결시킨 것을 실온에서 융해시키는 완만 동결 융해를 10회 실시함으로써 행하였다. 동결 융해 후, -20℃ 보존 후, 및 25℃ 보존 후의 각 샘플의 회합체량은, 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다.
Figure pat00005
-20℃ 보존 후, 동결 융해 후, 및 25℃ 보존 후의 각 처방의 회합체 증가량(%)의 결과를 도 9~11에 나타낸다. 도 9~11에 나타낸 바와 같이, Trehalose를 50 mM 이상 첨가함으로써, -20℃ 보존 및 동결 융해에 있어서 회합체가 거의 늘지 않는 처방이 얻어졌다. 또한, 25℃ 용액 보존에 있어서 Trehalose의 농도 의존적인 안정화효과가 관측되었다. 이상과 같이, 아미노산 및 당만으로 되는 심플하고 또한 용액 보존시와 동결 보존시에 안정한 처방을 발견하였다.
[실시예 5]　Mab2를 사용한 반대 이온종의 안정성 평가(2)
실시예 1에 나타낸 바와 같이, Mab1과 동일하게, Mab2는 Histidine-Acetate 보다도 Histidine-Chloride에 있어서 높은 안정성을 나타내는 것이 명확해졌다(도 2). 또한 실시예 2에 나타낸 바와 같이, Histidine 및 Arginine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid 또는 Glutamic acid로 함으로써, 용액 및 동결시의 Mab1의 안정성이 현저히 향상되는 것이 확인되었다. 이에, Mab2를 사용하여 Histidine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid 또는 Glutamic acid로 했을 때의 용액 보존(25℃)에 있어서의 안정성을 평가하였다. 이와 함께 안정화효과가 높은 Arginine을 포함하는 처방도 실시하여, Histidine의 반대 이온종을 Glutamic acid로 했을 때의 안정화효과를 관측할 때의 비교 참조로 하였다.
샘플 조제는, 실시예 1과 동일하게 Mab2를 각 처방용액(표 3)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 용액을 농축하여 최종적인 Mab2 농도를 약 40-230 ㎎/mL로 함으로써 행하였다. 각 처방용액의 조제법은 실시예 3과 동일하다. 샘플 조제 후의 각 처방에 있어서의 Mab2 농도를 표 4에 나타낸다. 25℃ 2 Week 및 4 Week 보존 후의 각 샘플의 회합체량은 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다.
25℃ 보존 후의 각 처방의 회합체 증가량(%)의 결과를 도 12에 나타낸다. 그 결과, 동결 융해 시험과는 달리, Histidine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Glutamic acid로 변경해도 Mab2의 안정성은 변화되지 않는 것이 명확해졌다. Mab1과 Mab2의 pI는 각각 5.8, 9.3인 것으로부터, 용액 보존에 있어서의 반대 이온종의 안정화효과는 저pI의 항체에서 현저히 확인될 가능성이 시사되었다.
[실시예 6] Mab1, Mab2, Mab3, Mab4 및 Mab5를 사용한 반대 이온종의 안정성 평가
Mab3: 팩터 IX와 팩터 X의 Bi-specific 항체로, IgG4 유래의 정상영역을 가지며, 또한 아미노산 서열을 개변하여 pI값을 6.8로 저하시킨 항체
Mab4: 항NR10 인간화 항체(WO2009/072604의 실시예 12에 기재된 방법으로 제작한, 완전 인간화 NS22 항체), 항체 클래스는 IgG2. 아미노산 서열을 개변하여 pI값을 5.6으로 저하시킨 항체
Mab5: 항글루피칸 3 인간화 항체(WO2006/006693의 실시예 24에 기재된 방법으로 인간화하고, 실시예 25의 방법으로 L쇄가 개변된 항체), 항체 클래스는 IgG1.
실시예 2 및 3에 나타낸 바와 같이, Mab1 및 Mab2에 있어서, Histidine 및 Arginine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid 또는 Glutamic acid로 함으로써, 용액 및 동결시의 안정성은 현저히 향상되는 것이 확인되었다. 이에, Mab1 및 Mab2에 더하여, 항체의 등전점이 5~8로 개변되어 있는 Mab3 및 Mab4, 등전점이 9.0인 Mab5도 사용하여, Histidine 또는 Arginine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid 또는 Aspartic acid로 했을 때의 용액 보존 및 동결 융해에 있어서의 안정성을 평가하였다. Mab1, Mab2, Mab3, Mab4 및 Mab5의 각 pI를 이하의 표 6에 나타낸다.
Figure pat00006
샘플 조제는, Mab1, Mab2, Mab3, Mab4 및 Mab5를 각 투석 버퍼(표 7)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 항체용액을 농축하고, 이 항체 농축용액에 대해 각 처방 스톡 버퍼(표 8)를 첨가하여 최종적인 항체농도가 약 100-190 ㎎/mL가 되도록 실시하였다. 이와 같이 하여 조제한 처방용액 일람을 표 9에 나타낸다. 각 처방용액에 대해서, 25℃ 보존 및 동결 융해 시험을 실시하였다. 동결 융해 시험은 -20℃에서 동결시킨 것을 25℃에서 융해시키는 완만 동결 융해를 10회 실시함으로써 행하였다. 완만 동결 융해 후의 각 샘플의 회합체량은 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다.
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
동결 융해 후 및 25℃ 용액 보존 후의 각 처방의 회합체 증가량(%)의 결과를 도 13~20에 나타낸다. 25℃ 용액 보존의 회합체 증가량 비교에 있어서, Histidine-Aspartate 처방은 Histidine-Chloride 처방과 동일 정도의 안정성을 나타내고, Arginine-Aspartate 처방은 Arginine-Chloride 처방과 거의 동일한 정도의 안정성을 나타내었다(도 13, 도 15, 도 17 및 도 19).
한편, 동결 융해 후의 회합체 증가량 비교에 있어서는, Histidine-Aspartate 처방은 Histidine-Chloride 처방과 비교하여 2배 이상 높은 안정성을 나타내고, Arginine-Aspartate 처방은 Arginine-Chloride 처방과 비교하여 높은 안정성을 나타내었다(도 14, 도 16, 도 18 및 도 20). 따라서, Histidine 또는 Arginine의 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid로 함으로써 항체의 동결시 안정성이 현저히 향상되는 것이 명확해졌다.
[실시예 7] Mab1, Mab2, Mab3, Mab4 및 Mab5를 사용한 반대 이온종의 안정성 평가
실시예 2, 3 및 6에 나타낸 바와 같이, Histidine 처방에 있어서 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid 또는 Glutamic acid로 함으로써, 용액 및 동결시의 항체의 안정성이 현저히 향상되는 것이 확인되었다. 이에, Mab1, Mab2, Mab3, Mab4 및 Mab5를 사용하여, 트리스히드록시메틸아미노메탄(트리스) 처방의 반대 이온종을 Hydrochloric acid 또는 Aspartic acid로 했을 때의 용액 보존 및 동결 융해에 있어서의 안정성을 평가하였다.
샘플 조제는, Mab1, Mab2, Mab3, Mab4 및 Mab5를 각 투석 버퍼(표 10)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 항체용액을 농축하고, 이 항체 농축용액에 대해 각 처방 스톡 버퍼(표 11)를 첨가하여 최종적인 항체농도가 약 100-110 ㎎/mL가 되도록 실시하였다. 이와 같이 하여 조제한 처방용액 일람을 표 12에 나타낸다. 각 처방용액에 대해서, 25℃ 보존 및 동결 융해 시험을 실시하였다. 동결 융해 시험은 -20℃에서 동결시킨 것을 25℃에서 융해시키는 완만 동결 융해를 10회 실시함으로써 행하였다. 완만 동결 융해 후의 각 샘플의 회합체량은 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다.
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
동결 융해 후 및 25℃ 용액 보존 후의 각 처방의 회합체 증가량(%)의 결과를 도 21~22에 나타낸다. 25℃ 용액 보존의 회합체 증가량 비교에 있어서는, Tris-Aspartate/Arginine-Aspartate 처방은 Tris-Chloride/Arginine-Chloride 처방과 동일한 정도의 안정성을 나타내었다(도 21).
한편, 동결 융해 후의 회합체 증가량 비교에 있어서는, Tris-Aspartate/Arginine-Aspartate 처방은 Tris-Chloride/Arginine-Chloride 처방과 비교하여 높은 안정성을 나타내었다(도 22). 따라서, Tris 처방에 있어서도 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid로 함으로써 항체의 동결시 안정성이 현저히 향상되는 것이 명확해졌다.
[실시예 8] Mab1, Mab2 및 Mab3을 사용한 트리스의 반대 이온종의 안정성 평가
실시예 7에 나타낸 바와 같이, 트리스 처방에 있어서 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid로 함으로써, 동결시의 항체의 안정성이 현저히 향상되는 것이 확인되었다. 이에, Mab1, Mab2 및 Mab3을 사용하여, 트리스의 반대 이온종을 Hydrochloric acid 또는 Aspartic acid로 했을 때의 용액 보존 및 동결 융해에 있어서의 안정성을 평가하였다.
샘플 조제는, Mab1, Mab2 및 Mab3을 각 투석 버퍼(표 13)에 대해 하룻밤 투석한 후, 각 항체용액을 100 ㎎/mL 이상까지 농축하고, 이 항체 농축용액에 대해 각 투석용액을 첨가하여 최종적인 항체농도가 약 100 ㎎/mL로 함으로써 실시하였다. 이와 같이 하여 조제한 처방용액 일람을 표 14에 나타낸다. 각 처방용액에 대해서, 25℃ 보존 및 동결 융해 시험을 실시하였다. 동결 융해 시험은 -20℃에서 동결시킨 것을 25℃에서 융해시키는 완만 동결 융해를 10회 실시함으로써 행하였다. 완만 동결 융해 후의 각 샘플의 회합체량은 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 면적 백분률법으로 산출하였다.
Figure pat00013
Figure pat00014
동결 융해 후 및 25℃ 용액 보존 후의 각 처방의 회합체 증가량(%)의 결과를 도 23 및 24에 나타낸다. 그 결과로부터, 25℃ 용액 보존 및 동결 융해 중 어느 회합체 증가량 비교에 있어서도, Tris-Aspartate 처방은 Tris-Chloride 처방과 비교하여 높은 안정성을 나타내고 있고, 특히 동결 융해에 있어서의 안정성은 2배 이상 높아져 있는 것이 명확해졌다. 따라서, 완충제로서 Tris를 사용한 경우에 있어서도, 반대 이온종을 Hydrochloric acid로부터 Aspartic acid로 함으로써 항체의 안정성이 현저히 향상되는 것이 명확해졌다.
SEQUENCE LISTING <110> CHUGAI SEIYAKU KABUSHIKI KAISHA <120> Stabilized Antibody-containing liquid formulation <130> C1-A0918P <150> JP 2010-010060 <151> 2010-01-20 <160> 4 <170> PatentIn version 3.4 <210> 1 <211> 443 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> An artificially synthesized peptide sequence <400> 1 Gln Val Gln Leu Gln Glu Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Glu 1 5 10 15 Thr Leu Ser Leu Thr Cys Ala Val Ser Gly His Ser Ile Ser His Asp 20 25 30 His Ala Trp Ser Trp Val Arg Gln Pro Pro Gly Glu Gly Leu Glu Trp 35 40 45 Ile Gly Phe Ile Ser Tyr Ser Gly Ile Thr Asn Tyr Asn Pro Ser Leu 50 55 60 Gln Gly Arg Val Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Ser Leu Ala Arg Thr Thr Ala Met Asp Tyr Trp Gly Glu Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe 115 120 125 Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu 130 135 140 Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp 145 150 155 160 Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu 165 170 175 Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser 180 185 190 Ser Asn Phe Gly Thr Gln Thr Tyr Thr Cys Asn Val Asp His Lys Pro 195 200 205 Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Thr Val Glu Arg Lys Ser Cys Val Glu 210 215 220 Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Pro Val Ala Gly Pro Ser Val Phe Leu 225 230 235 240 Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu 245 250 255 Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser Gln Glu Asp Pro Glu Val Gln 260 265 270 Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys 275 280 285 Pro Arg Glu Glu Gln Phe Asn Ser Thr Phe Arg Val Val Ser Val Leu 290 295 300 Thr Val Val His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 305 310 315 320 Val Ser Asn Lys Gly Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys 325 330 335 Thr Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser 340 345 350 Gln Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys 355 360 365 Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln 370 375 380 Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Met Leu Asp Ser Asp Gly 385 390 395 400 Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln 405 410 415 Glu Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Ala 420 425 430 His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro 435 440 <210> 2 <211> 214 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> An artificially synthesized peptide sequence <400> 2 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Ser Val Thr Ile Thr Cys Gln Ala Ser Thr Asp Ile Ser Ser His 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Glu Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Tyr Gly Ser His Leu Leu Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Phe Thr Ile Ser Ser Leu Glu Ala 65 70 75 80 Glu Asp Ala Ala Thr Tyr Tyr Cys Gly Gln Gly Asn Arg Leu Pro Tyr 85 90 95 Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Glu Arg Thr Val Ala Ala 100 105 110 Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly 115 120 125 Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala 130 135 140 Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln 145 150 155 160 Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser 165 170 175 Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr 180 185 190 Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser 195 200 205 Phe Asn Arg Gly Glu Cys 210 <210> 3 <211> 449 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> An artificially synthesized peptide sequence <400> 3 Gln Val Gln Leu Gln Glu Ser Gly Pro Gly Leu Val Arg Pro Ser Gln 1 5 10 15 Thr Leu Ser Leu Thr Cys Thr Val Ser Gly Tyr Ser Ile Thr Ser Asp 20 25 30 His Ala Trp Ser Trp Val Arg Gln Pro Pro Gly Arg Gly Leu Glu Trp 35 40 45 Ile Gly Tyr Ile Ser Tyr Ser Gly Ile Thr Thr Tyr Asn Pro Ser Leu 50 55 60 Lys Ser Arg Val Thr Met Leu Arg Asp Thr Ser Lys Asn Gln Phe Ser 65 70 75 80 Leu Arg Leu Ser Ser Val Thr Ala Ala Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Ser Leu Ala Arg Thr Thr Ala Met Asp Tyr Trp Gly Gln Gly 100 105 110 Ser Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe 115 120 125 Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu 130 135 140 Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp 145 150 155 160 Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu 165 170 175 Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser 180 185 190 Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro 195 200 205 Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys 210 215 220 Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro 225 230 235 240 Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser 245 250 255 Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp 260 265 270 Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn 275 280 285 Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val 290 295 300 Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu 305 310 315 320 Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys 325 330 335 Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr 340 345 350 Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr 355 360 365 Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu 370 375 380 Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu 385 390 395 400 Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys 405 410 415 Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu 420 425 430 Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly 435 440 445 Lys <210> 4 <211> 214 <212> PRT <213> Artificial <220> <223> An artificially synthesized peptide sequence <400> 4 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Asp Ile Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Tyr Thr Ser Arg Leu His Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Phe Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro 65 70 75 80 Glu Asp Ile Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Gly Asn Thr Leu Pro Tyr 85 90 95 Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys Arg Thr Val Ala Ala 100 105 110 Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly 115 120 125 Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala 130 135 140 Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln 145 150 155 160 Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser 165 170 175 Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr 180 185 190 Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser 195 200 205 Phe Asn Arg Gly Glu Cys 210

Claims (27)

  1. 염기성 아미노산-아스파라긴산염 또는 염기성 아미노산-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    염기성 아미노산이 히스티딘인, 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는 제제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    염기성 아미노산이 아르기닌인, 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 제제.
  4. 히스티딘-아스파라긴산염 완충액 또는 히스티딘-글루타민산염 완충액, 및 아르기닌-아스파라긴산염 또는 아르기닌-글루타민산염을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
  5. 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
  6. 트리스히드록시메틸아미노메탄-아스파라긴산염 완충액 및 트리스히드록시메틸아미노메탄-글루타민산염 완충액을 함유하는 것을 특징으로 하는, 안정한 항체 함유 제제.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    염화물 이온 및 초산 이온을 실질적으로 포함하지 않는 제제.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로 당류를 포함하는 제제.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    항체가 인간화 항체 또는 인간 항체인 제제.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    항체의 등전점(pI)이 5~8로 개변된 항체인 제제.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    항체농도가 50 ㎎/mL 이상인 제제.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    항체농도가 50 ㎎/mL~250 ㎎/mL인 제제.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액 제제인 제제.
  14. 제 13 항에 있어서,
    용액 제제의 점도가 30 mPa·s 이하인 제제.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    용액 제제가 2~8℃에서 적어도 6개월간 안정한 제제.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용액 제제의 제조과정에 동결 건조공정을 포함하지 않고 제조되는 제제.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    -30℃~-10℃에서 동결 보존되는 제제.
  18. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    동결 건조 제제인 제제.
  19. 제 2 항, 제 4 항, 제 7 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    완충액농도가 5 mM~100 mM인 제제.
  20. 제 3 항, 제 7 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    아르기닌의 농도가 5 mM~300 mM인 제제.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    항체가 항IL-6 수용체 항체인 제제.
  22. 제 2 항, 제 4 항, 제 7 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    완충액이 실질적으로 아미노산만으로 되는 제제.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    피하 투여용인 제제.
  24. 고농도 항체 함유 제제 중의 완충제의 반대 이온종(counter ion species)으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 동결상태에 있어서의 보존시의 회합화(aggregation formation)를 억제하는 방법.
  25. 고농도 항체 함유 제제 중의 완충제의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 용액상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법.
  26. 고농도 항체 함유 제제 중의 안정화제의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 동결상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법.
  27. 고농도 항체 함유 제제 중의 안정화제의 반대 이온종으로서 아스파라긴산 또는 글루타민산을 사용함으로써, 당해 제제의 용액상태에 있어서의 보존시의 회합화를 억제하는 방법.
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