毕赤酵母宿主细胞蛋白（HCP）残留检测方法学验证

湖州申科生物建立了专业化宿主细胞蛋白残留检测平台，利用 ELISA 方法分析宿主细胞蛋白总量，严格把控CV差异和回收率结果，保证实验结果真实性，开发的试剂盒或抗体具有灵敏度高、特异性强等特点。在技术服务方面，平台提供两类关键支撑：一是覆盖多种宿主（包括CHO、E.coli，酵母等）的残留HCP检测服务，直接输出蛋白残留量及样品回收率数据；二是配套的样品适用性验证体系，通过基质定量下限验证、样品稀释度验证、准确性验证及精密度验证（含重复性与中间精密度）等多维度检测方案，结合完整的试剂盒性能报告，确保检测结果的准确性与可溯源性，为生物制品工艺杂质控制提供可靠保障。

对于HCP抗体的纯化方法，目前美国药典1132章节推荐有两种方式，包括protein A或protein G亲和柱层析法和HCP抗原亲和柱层析法。两种方法各有优缺点，均符合监管的要求。在实际使用过程中，这对不同产品可能会导致检测结果的差异。两者方法得到的抗体主要区别是HCP抗体有效含量的占比。HCP抗原亲和柱层析法显然占比高，但是也存在某些HCP抗体丢失的情况，这也会导致针对某些样本的检测结果比前者偏低，需要企业在实际方法建立时进行充分的评估。HCP抗原亲和柱层析法对纯化工艺要求更高，为保证抗体批间一致性，需要重点考察HCP抗原柱制备工艺、柱子的使用寿命、再制备的一致性等问题。

宿主细胞蛋白通常是与重要细胞功能相关的蛋白，如细胞增殖、基因转录、蛋白合成修饰、细胞存活、细胞凋亡等，在工艺过程中分泌或因细胞死亡或裂解而释放。生产过程中，以下几个因素会主要影响HCP的组成和丰度：①宿主细胞基因组调控及培养工艺：特定工艺下，潜在的HCP数量可能非常大，且非所有基因都表达，某些基因在不同的时间和条件下表达；如大肠杆菌约4300个基因，不同的工艺产物会经历独特的翻译后修饰，增加了HCP的总数和生化复杂性。有研究表明，如大肠杆菌表达的蛋白，其不同蛋白之间存在数量差异，这些差异可能是对环境条件的适应性反应，但大多数 (85-90%) 有潜在免疫原性的宿主细胞蛋白在不同的发酵过程中都会出现。②产物表达方式：宿主细胞与外源基因、载体和辅助成分组成的体系可以稳定、瞬时和诱导表达；如大肠杆菌常见的表达形式有胞内表达、分泌表达、可溶性表达、不溶性的包涵体形式，以及融合和非融合表达。③纯化步骤及产品本身的特性的影响：纯化过程中大部分的HCP被去除(>99％)，残留的HCP仍保留在产品中，可能与产品共结合，一起被纯化。

LC-MS技术作为生物制品宿主细胞蛋白残留检测新趋势，需考虑以下几点：①稳定性：需要HCPs LC-MS检测流程进行验证，全流程都需要有严格的QC控制，确保检测结果的一致性和稳定性。②可重复性：不同类型生物制品中HCPs提取效率不同，不同人员操作存在差异，需要在上机前通过不同方法评估HCPs的提取效率，避免人为因素造成结果重复性差。③准确度：方法开发与验证阶段，通过设立内标与定量算法，根据内标响应回算得到HCPs的含量，确保定量结果的准确性。④抗干扰能力：高丰度蛋白和特殊基质会对质谱检测产生影响，需要通过前处理手段对高丰度蛋白或特殊的基质进行去除，以减少其对HCPs肽段在质谱检测时的影响。⑤真实性：样品中除HCPs以外的物质在质谱分析中同样会产生质谱信号，需要去除复杂的背景噪音避免假阳性和假阴性的出现，建立合理标准的生信分析流程。分析流程建立过程中同样需要建立严格的质控QC标准，并通过后期不同方法进行验证，确定其标准的真实性。

毕赤酵母（Pichia pastoris）是第二代酵母表达系统中的代表性菌株，是美国FDA认定的GRAS（Generally Recognized As Safe）微生物，具有表达水平高，产物活性好，培养成本低，易扩大为工业化生产等特点。在生物制药领域，酶制剂、胰岛素、表皮生长因子、胶原蛋白等多种生物制剂已经通过毕赤酵母系统进行商业化生产。与其他产品杂质一样，毕赤酵母宿主残留蛋白（HCP）可能对生物制品的安全性和有效性产生不利影响，因此在生产监测、产品放行等过程中需要对其进行定量研究并进行严格控制。SHENTEK^®毕赤酵母HCP残留检测试剂盒（一步酶联免疫吸附法）是湖州申科生物自主研发、具有完全自主知识产权的、实现关键试剂全国产化的毕赤酵母HCP通用检测试剂盒。本试剂盒适用于基于GS115、X33等在内的毕赤酵母菌株生产的生物制品中宿主残留蛋白的定量检测，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。