北京生物制品宿主细胞蛋白（HCP）残留检测常见问题分析

为什么定制化试剂盒是宿主细胞蛋白残留检测的优先选择？原因之一是来源特定工艺下抗原及校准品更具代表性。不同生物制品的上游生产工艺，包括培养基，培养条件，收获时机等差异，均会导致产生的HCPs的蛋白种类、丰度以及蛋白翻译修饰不同，因此进入到下游纯化工艺的HCP类型也随之发生变化，尤其是与药物主成分共纯化的HCPs会成为优势蛋白而存在于药物原液或制剂中。HCP定制化ELISA检测试剂盒通常选取实际生产工艺中上游发酵后的样品进行抗原及校准品的制备，所制备的校准品可以较为充分地反映实际生产工艺中的HCP，减少因抗原校准品种类不足导致的漏检以及定量不准确的风险。

LC-MS技术作为生物制品宿主细胞蛋白（HCP）残留检测的新趋势，应用时需重点考虑以下五方面：①稳定性：需对HCPs的LC-MS检测流程开展验证，全流程需实施严格QC管控，以保障检测结果的一致性与稳定性。②可重复性：不同类型生物制品中HCPs的提取效率存在差异，且不同人员操作会产生偏差，因此需在上机前通过多种方法评估HCPs提取效率，规避人为因素导致的结果重复性不佳问题。③准确度：在方法开发与验证阶段，需设置内标并确定定量算法，通过内标响应回算得出HCPs含量，以此保证定量结果的准确性。④抗干扰能力：高丰度蛋白与特殊基质会干扰质谱检测，需借助前处理手段去除高丰度蛋白或特殊基质，从而降低其对HCPs肽段质谱检测的影响。⑤真实性：样品中除HCPs外的其他物质在质谱分析中也会产生质谱信号，需去除复杂背景噪音以避免假阳性与假阴性情况，同时建立规范的生信分析流程。在分析流程搭建过程中，同样需制定严格的QC标准，并通过后续多种方法验证，明确该标准的真实性。

湖州申科生物CHO-K1HCP残留检测试剂盒（一步酶联免疫吸附法），采用固相酶联免疫吸附法原理，可对CHO-K1细胞生产的生物制品中宿主残留蛋白进行定量检测。检测时，向预包被抗CHO-K1HCPs绵羊多抗的酶标板中，加入校准品或待测样品、HRP标记的抗CHO-K1HCPs绵羊多抗共同孵育。洗涤后加入TMB底物显色，随后用终止液终止酶促反应；再用酶标仪在450nm波长下测定吸光度，该吸光度与校准品或待测样品中HCPs浓度呈正相关，依据校准品拟合的剂量-反应曲线，即可算出待测样品中HCPs的浓度。该试剂盒对待测样品无需特殊处理，通过合适稀释比例的适用性验证，即可直接使用。且试剂盒操作步骤少、检测快速，同时具备专一性强、性能稳定可靠的特点。

毕赤酵母（Pichia pastoris）作为第二代酵母表达系统的代表性菌株，已被美国 FDA 认定为 GRAS（一般认为安全）级微生物，具备表达水平高、产物活性优、培养成本低、易于扩大至工业化生产等优势。在生物制药领域，酶制剂、胰岛素、表皮生长因子、胶原蛋白等多款生物制剂，已借助毕赤酵母系统实现商业化生产。和其他产品杂质类似，毕赤酵母宿主残留蛋白（HCP）可能对生物制品的安全性与有效性造成不利影响，故而在生产监测、产品放行等环节中，需对其开展定量研究并实施严格控制。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的毕赤酵母 HCP 通用检测试剂盒，不仅拥有完全自主知识产权，还实现了关键试剂的全国产化。该试剂盒适用于对 GS115、X33 等毕赤酵母菌株生产的生物制品中宿主残留蛋白进行定量检测，具有操作步骤少、检测速度快、专一性强、性能稳定可靠的特点。

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。

大肠杆菌具有遗传性状清晰，易于培养和控制，表达水平高，成本低，周期短等特点，是优先的经济实惠的蛋白表达系统，K-12系列和B系列菌株是工业规模上常用于生物工程的E.coli细菌株。K-12菌种、所衍生出的DH5α、Top10、JM109等菌株，可用于大量生产质粒DNA并进一步制备细胞基因治疗产品和病毒载体类疫苗。源于B系的菌株，如BL21，更适用于高效转染表达载体和常规蛋白的表达，如：病毒蛋白、重组蛋白疫苗、细胞因子、酶类等产品。湖州申科生物针对这两种菌株的特点，分别开发了E.coli表达菌HCP残留检测试剂盒和E.coli克隆菌碱裂HCP残留检测试剂盒。