江苏毕赤酵母宿主细胞蛋白（HCP）残留检测常见问题分析

中国仓鼠卵巢细胞（Chinese Hamster Ovary，CHO）是抗体、重组蛋白、疫苗等生物制品生产中普遍使用的动物细胞表达系统。在使用CHO宿主生产过程中，不可避免的会引入宿主细胞蛋白（HCP）杂质，即使较低残留水平下，HCPs也会存在免疫原性，降低产品蛋白稳定性等的风险。因此需对生物制品中残留的HCP进行定量分析，以保证纯化工艺的一致性和终产品的安全性。SHENTEK^®CHO HCP检测试剂盒实现关键试剂全国产化，采用CHO 细胞（K1&S）补料分批培养工艺制备HCPs 免疫绵羊，获得专门的抗体，用于CHO细胞系表达的生物制品(单抗，重组蛋白，疫苗等)中宿主细胞蛋白的残留检测。本试剂盒操作步骤少、快速、检测专一性强、性能稳定可靠。

宿主细胞蛋白来源中往往同时存在核酸，胞膜脂类，培养基中的氨基酸等非HCP成分会干扰总蛋白的检测准确性，需要在检测之前进行纯化前处理，同时对总蛋白检测方法进行方法学确认。HCP是一种多蛋白质的混合物，总蛋白定量方法之间检测结果会存在一定程度的差异，这也是导致HCP免疫检测方法结果差异的原因之一。若HCP蛋白定量方法间检测结果差异较大，一般同时采用2种以上经过确认的方法检测，再取均值。总蛋白检测方法的定量限一般只能达到μg/mL水平,但是HCP检测试剂盒的产品校准品在ng/mL水平。从HCP高浓度原液稀释到低浓度产品校准品中存在稀释误差，需要对产品校准品进行重新标定赋值。

湖州申科生物通过自主可控的供应链体系与严格验证的技术性能，确保HCP检测试剂盒的长期稳定供应与优异的分析能力。一方面，公司实现了关键物料的自研自产：校准品采用冻干工艺大规模制备，可稳定保存10年以上；抗体通过大动物免疫获得，产量可满足≥10,000盒试剂盒的生产需求，保障同批次抗体持续供应超过10年；试剂盒经多批次验证显示良好的批内与批间一致性。另一方面，所有产品参考ICH Q2（R2）和ICH M10法规要求完成验证：以E.coli HCP产品为例，其线性范围（243-1 ng/mL）的R²>0.999，各浓度点回收率偏差≤5%；准确度达81.2%-111.6%，中间精密度CV值5.7%-12.4%；LLOQ低至1.5 ng/mL，且对多种宿主细胞（如CHO、HEK293等）的交叉反应均低于检测限。同时，通过二维电泳（检出826个蛋白点）与质谱法（鉴定2204个蛋白点）双重表征校准品，并采用IMBS-2D（>70%）与IMBS-MS（84.7%）正交技术验证抗体覆盖率，从源头确保检测结果的全面性与可靠性。

宿主细胞蛋白残留检测抗体覆盖率评估实验操作复杂，需要在建立实验方法阶段对关键步骤进行充分的验证，以证明实验方法的稳健性。湖州申科开发的基于磁珠捕获的IMBS方法（immunomagnetic beads separation），在开发过程中对关键步骤进行了充分验证,相关结果经过专业评审，验证的内容如下（部分）：①方法优化：针对磁珠与抗体的偶联比例、洗涤液体积、洗涤次数、洗脱次数等关键参数进行优化验证，以保证方法的稳健性；②过程质控：二维电泳存在实验步骤多，时间跨度长，中间步骤难以控制等缺陷，因此在等电聚焦实验部分设计了荧光标记多肽，可快速判断等电聚焦效果。在SDS-PAGE电泳的两侧增加40 ng银染质控，用于银染显色的控制；③方法重复性：针对2D分析以及LC-MS分析进行重复性确认，其中2D分析方法重复性可达到80%以上，LC-MS分析方法可到90%以上；④上样量优化：针对2D分析以及LC-MS分析进行上样量确认，消除上样量差异对检测结果带来的影响；⑤假阳性：排除样品与阴性抗体之间是否存在非特异性结合，确定IMBS实验所设定的步骤、参数是否有假阳性结果存在。

宿主细胞蛋白（HCP）ELISA定制化开发平台需要具备完善的开发体系，可靠的技术平台，专业的开发团队，以实现长期稳定供应符合法规要求的试剂盒。其中校准品作为关键原材料，其良好的稳定性和溯源保障对生命周期至关重要。为确保校准品的稳定，一般采用冻干工艺制备校准品，用单因素方差分析方法对校准品进行均一性评估，采用法规规定的蛋白定量方法进行校准品的赋值，并溯源至国家标准品（如有）或BSA国家标准品。其次，由于HCPs是复杂的多分析物，为制备尽可能高覆盖率的抗体，覆盖工艺下特有的高风险HCPs，需采用可靠的免疫策略。得到符合性能要求的抗体后，需采用经过验证的可靠的2D或LC-MS方法进行抗体覆盖率的表征，以确保抗体可以充分覆盖各实际工艺下产生的HCPs。得到了具有代表性的抗原和性能优良的抗体后，便是ELISA检测体系的开发，主要包括原辅料的筛选和制备研究、各组分工艺及反应体系研究、稳定性研究等。在检测体系开发完成后，需要根据ICH及药典要求进行分析方法验证的评估，以确保整个检测体系的线性、范围、检测限、定量限、准确度、精密度、专属性以及耐用性等可以满足法规要求。

美国药典USP通则<1132.1> Residual Host Cell Protein Measurement in Biopharmaceuticals by Mass Spectrometry（质谱法测定生物药中残留宿主细胞蛋白）主要介绍了LC-MS技术在宿主细胞残留蛋白检测中的应用，从样品制备、质谱测试条件的建立、数据的分析、质谱方法验证等多个方面，详细阐述了质谱技术在HCPs中应用的优势与注意事项。作为一种先进的分析技术平台，质谱技术在HCPs分析中的应用，以及与ELISA方法和其他分析方法结合使用，有助于生产企业在产品的整个生命周期中更好地理解和建立HCPs的检测方法，保证产品质量的稳定。