北京汉逊酵母宿主细胞蛋白（HCP）残留检测常见问题分析

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。

影响宿主细胞蛋白（HCP）残留检测结果的因素之一是方法选择。酶联免疫吸附法（ELISA法）和液相色谱-质谱联用方法（LC-MS法）是目前HCP检测的两大常用方法。文献统计显示，目前对于总HCP定量，ELISA仍是主流方法；MS法作为对特定蛋白（例如，高风险蛋白）的鉴定和定量，已成为重要的互补手段。此外检测过程中使用的试剂和耗材的质量直接影响检测结果的准确性。低质量的试剂可能导致假阳性或假阴性结果。例如，抗体的特异性和亲和力不足，可能导致ELISA检测中的交叉反应；抗原代表性不强或是抗体覆盖率低，可能会导致漏检；稀释液抗干扰能力弱，可能影响检测准确性。案例研究表明，采用定制化方法替代原有商业化试剂盒后，抗原代表性和抗体覆盖率明显提高，HCP检测值整体升高。

影响宿主细胞蛋白（HCP）残留检测结果的因素之一是操作规范。一方面，实验人员的专业技能和经验对检测结果的准确性有很大影响。熟练的实验人员能够准确地进行样品处理、试剂配制和仪器操作，减少人为误差。另一方面，一个合理的HCP检测方法，在开发及应用时，应当考虑操作的合理变动区间（即耐用性）并设置相质控，从程序上尽量消除人为误差对结果的影响。此外，严格遵循标准操作流程（SOP）是确保检测结果可靠性的关键。操作步骤的不规范可能导致结果的重复性差或误差增大。目前，湖州申科已正式推出全自动化HCP ELISA检测系统，可以完成从样品制备、孵育、洗板至数据采集等一系列操作，结合实验室信息管理系统（LIMS），可以实现“输入即输出”，减少流程误差。

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。

湖州申科生物致力于开发接近实际工艺的商业化宿主细胞蛋白（HCP）残留检测试剂盒，通过不同工艺的HCP差异化分析，针对性输出不同细分工艺领域的HCP检测试剂盒。实验数据表明：针对CHO-S与CHO-K1两种宿主细胞，二者共享2458种共同HCP（占比79.7%），但分别存在392种与236种特异HCP，凸显工艺差异导致的残留蛋白特异性。进一步对比B3表达菌与K2克隆菌，二者虽共享1489种相同蛋白（占比88%和85%），但仍分别检出208种和258种独有蛋白，差异率达12%-15%。这些发现直接验证不同工艺路线与克隆选择会影响HCP残留谱的组成。因此，湖州申科提出"工艺定制化检测"策略——通过准确识别共性及特异HCP，针对性开发细分试剂盒产品。

宿主细胞蛋白（HCP）作为生物制品中来源于细胞基质的残留杂质，具有明显的异质性特征。其复杂性体现在三个方面：①理化特性差异：HCP涵盖胞内及分泌蛋白，涉及关键生理功能，具有涵盖区间大的等电点（pI 3-11）、分子量范围（5-250kDa）及疏水性；②上游工艺影响：不同发酵工艺（如细胞株、培养条件）诱导独特的翻译后修饰（PTM），导致HCP总量与生化复杂性增加；③下游工艺与产物特性干扰：抗体、细胞因子等重组蛋白或病毒类药物的纯化工艺会选择性残留特定HCP，且产物形式（如大肠杆菌的包涵体/可溶性表达）直接影响HCP残留谱。针对特定生产工艺开发定制化检测方案是准确监控宿主细胞蛋白残留的关键。