北京MDCK宿主细胞蛋白（HCP）残留检测常见问题分析

MDCK（Madin-Darby Canine Kidney，马丁达比犬肾上皮细胞）细胞系是一种来源于犬肾的长久性细胞系，其被普遍用作流感病毒增殖与纯化、流感疫苗生产等过程中的细胞基质。基于其易感性、高产高滴度、无适应性突变、易驯化等优势，MDCK细胞成为公认的适合于流感病毒毒株分离和流感疫苗生产的细胞系。与其他产品杂质一样，MDCK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^® MDCK 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、具有完全自主知识产权的、实现关键试剂全国产化的MDCK HCP通用检测试剂盒。本试剂盒适用于基于MDCK细胞基质的病毒增殖及纯化、疫苗生产等过程中MDCK宿主残留蛋白的定量检测。本试剂盒操作步骤少，快速，检测专一性强，性能稳定可靠。

湖州申科生物依托高分辨质谱技术推出宿主细胞蛋白定制化检测服务组合，覆盖生物制品残留蛋白分析需求。该平台提供四类服务：HCP蛋白检测定制化服务；通过ELISA、双向电泳（2D）及LC-MS/MS技术，支持常规生物制品检测、高危及工艺相关蛋白数据库构建以及特殊生物制品分析；抗体覆盖率服务采用自主研发的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，并完成校准品表征；靶向HCP检测专注于高风险残留蛋白的方法开发；同时提供蛋白种属鉴定服务，利用LC-MS技术溯源样品中的物种特异性肽段。该服务体系通过多技术联用与深度定制化策略，满足从基础筛查到工艺关键杂质监控的全维度需求。

全球快速增长的抗体、蛋白类药物等生物药由相应工程细胞生产。生物制品药物生产过程中的宿主内源性蛋白，被称为宿主细胞蛋白（Host Cell Proteins, HCPs）会随着不同工艺流程部分残留在药物中。宿主细胞残留蛋白作为外源蛋白可能会在不同程度上引发机体的免疫应答，导致过敏反应或其它不良反应；另外还有一些残留HCPs具有蛋白酶或脂酶的活性，可能导致蛋白药物或辅料的降解，进而增加药物产品的质量和疗效的不稳定性。基于此，对药物中HCPs的定性与定量检测就显得尤为重要。全球各国药典如美国药典，欧洲药典以及中国药典都对HCPs检测提出了具体要求和标准。

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。

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。