BHK宿主细胞蛋白（HCP）残留检测常见问题分析

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。

在宿主细胞蛋白（HCP）残留检测的分析方法中， ELISA方法是广泛应用的，并作为QC日常放行检测的主要手段。ELISA方法相对简单、精度良好，方便设定控制范围和建立技术规范，适用于产品开发和过程控制；但ELISA方法检测依靠抗原抗体特异性结合，因此用存在于生物制品中的HCPs作为免疫原生产出的抗体质量至关重要。无论是商品化ELISA试剂盒，还是自制的多克隆抗体，如果抗体的特异性和适用性不够高，都有可能带来HCPs漏检的风险，从而对生物制品质量安全带来风险。除此之外，ELISA检测HCPs使用多克隆抗体，无法针对性的提供高风险HCPs残留蛋白真实存在情况。

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（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。

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。

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）。