上海工艺特异型宿主细胞蛋白（HCP）残留检测抗体覆盖率验证

美国药典<1132>章节 和欧洲药典<2.6.34>章节建议对于即将进入商业化生产的（临床III期及以后）或生产工艺稳定的生物制品采用定制化ELISA试剂盒进行宿主细胞蛋白（HCP）残留检测，原因可能是：①确保检测方法可以充分覆盖实际工艺产生的HCPs，避免漏检关键杂质；②支持更准确的免疫原性和安全性评估；③提供真实的工艺表征数据，而非推测数据；④满足商业化生产质量控制的方法一致性。此外，对目前市场上常见的HCP ELISA商业化试剂盒进行了测试，并与HCP ELISA定制化试剂盒进行对比，实验结果发现不同商业化试剂盒检测同一样品的检测值差异大，且准确性均低于定制化试剂盒，表明定制化试剂盒更能满足产品质量控制所需。

凭借高分辨质谱技术，湖州申科生物推出宿主细胞蛋白定制化检测服务组合，可满足生物制品残留蛋白的分析需求。该平台服务内容包括：1、HCP蛋白检测定制化服务：借助ELISA、双向电泳（2D）与LC-MS/MS技术，为常规生物制品检测、高危及工艺相关蛋白数据库搭建、特殊生物制品分析提供支持；2、抗体覆盖率服务：运用自主研发的IMBS技术结合质谱，准确评估ELISA试剂盒对工程细胞HCP的捕获能力，同时完成校准品表征；3、靶向HCP检测：专注于高风险残留蛋白的检测方法开发；4、蛋白种属鉴定服务：利用LC-MS技术追溯样品中的物种特异性肽段。该服务体系以多技术联用和深度定制化策略为支撑，可满足从基础筛查到工艺关键杂质监控的全维度需求。

昆虫细胞杆状病毒表达系统（IC-BEVS）是以杆状病毒作为外源基因载体，以昆虫细胞作为宿主进行外源蛋白生产的真核表达系统。BVES具有易于规模化生产、培养成本低、生物安全性高等优势，近年来陆续被研究用于生产重组蛋白、rAAV载体、亚单位疫苗（如病毒样颗粒（VLP）疫苗）等， 在生物制品重组蛋白表达领域已有普遍运用。Sf9来源于草地夜蛾细胞系（Spodoptera frugiperda cell line，Sf），是目前较常用的昆虫细胞系之一。SHENTEK® Sf9 HCP残留蛋白检测试剂盒（一步酶联免疫吸附法），可定量检测使用Sf9细胞系生产的生物制品中宿主细胞蛋白的残留检测。试剂盒抗体覆盖率为70.4%-96.0%（IMBS-2D）和91.2% (IMBS-MS，Unique Peptide ≥2）。

宿主细胞蛋白（HCP）多与细胞关键功能相关，像细胞增殖、基因转录、蛋白合成修饰、细胞存活及凋亡等，工艺过程中会通过细胞分泌，或因细胞死亡、裂解而释放。生产环节中，主要有三方面因素影响HCP的组成与丰度：①宿主细胞基因组调控及培养工艺：特定工艺下潜在HCP数量可能极多，且并非所有基因都会表达，部分基因的表达存在时间与条件差异；例如大肠杆菌约含4300个基因，不同工艺产物会经历独特的翻译后修饰，增加HCP的总数与生化复杂性。研究表明，大肠杆菌表达的蛋白存在数量差异，这可能是对环境条件的适应性反应，但85-90%有潜在免疫原性的HCP在不同发酵过程中均会出现。②产物表达方式：宿主细胞与外源基因、载体及辅助成分构成的体系，可实现稳定、瞬时及诱导表达；以大肠杆菌为例，常见的表达形式包括胞内表达、分泌表达、可溶性表达、不溶性包涵体形式，以及融合与非融合表达。③纯化步骤及产品自身特性：纯化过程中能去除99%以上的HCP，但仍有残留HCP保留在产品中，这些残留HCP可能与产品结合，随产品一同完成纯化。

针对宿主细胞蛋白残留检测，工艺特异型检测试剂盒（upstream-process）专为特定生产工艺设计，其关键在于使用产物的实际宿主细胞进行开发与验证，模拟真实生产流程获取广谱HCP抗原，并要求抗血清具备高度覆盖率以适应工艺变动，确保对特定生产流程残留的高度准确监控。平台型检测试剂盒（platform）则由生产商针对其特定表达宿主细胞和相近工艺自行开发，其优势在于可使用相同的参考标准品和试剂统一监测在该宿主上生产的不同产品，适用于上游工艺足够相似的产品线。通用型检测试剂盒（commercial）则作为市售广谱方案，适用于相似宿主细胞的常规检测，但因其制备过程可能无法完全模拟目标产物的实际生产，必须严格评估多克隆抗体对特定产品HCP的覆盖率，以保证检测可靠性。三类试剂盒覆盖从深度定制到通用筛查的不同需求。

宿主细胞蛋白（HCPs）是生物制品生产过程中产生的关键工艺相关杂质之一，可导致患者不良的免疫反应、超敏反应，另外也存在导致产品蛋白的降解等问题，影响产品的安全性和有效性，是一项关键质控指标。HCPs残留检测应用常用的方法是ELISA法，操作简单、灵敏度高，通量较高，是HCPs残留检测的日常放行检方法，各国药典规定了用酶联免疫法进行HCPs残留检测。然而，ELISA 方法检测HCP残留仍面临诸多挑战。在实际的工艺生产过程中，宿主来源、生产工艺、纯化方式、生产规模等因素均可能对HCPs的种类及复杂性产生影响。