北京定制化宿主细胞蛋白（HCP）残留检测常见问题分析

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。

中国仓鼠卵巢细胞（Chinese Hamster Ovary，CHO）是生物制品生产中常用的动物细胞表达系统，广泛应用于抗体、重组蛋白、疫苗等产品的制备。采用 CHO 细胞作为宿主进行生产时，难免会引入宿主细胞蛋白（HCP）杂质；即便 HCP 残留量较低，仍可能存在免疫原性，还会带来降低产品蛋白稳定性等风险。因此，需对生物制品中的 HCP 残留进行定量分析，从而保障纯化工艺的一致性与终产品的安全性。SHENTEK^®CHO 宿主细胞蛋白（HCP ）残留检测试剂盒实现了关键试剂的全国产化，其通过 CHO 细胞（K1&S）补料分批培养工艺制备 HCPs，再以此免疫绵羊获取抗体，适用于检测 CHO 细胞系表达的生物制品（如单抗、重组蛋白、疫苗等）中的 HCP 残留。该试剂盒具有操作步骤少、检测速度快、专一性强、性能稳定可靠的特点。

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。

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。

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。

湖州申科生物参考USP通则<1132.1>阐述的内容，依托公司深耕生物制品质量控制领域十余年经验，针对LC-MS检测HCPs方法进行了评价与优化。同时通过对LC-MS检测HCPs整体流程建立完整的质控，建立起一套抗干扰能力强、稳定性好、准确度高、结果真实可靠的LC-MS检测HCPs标准方法。检测技术平台分成样品制备、质谱检测、数据生信分析及质谱结果方法验证四部分，已使用LC-MS平台进行了293T、不同工艺E.coli、CHO、Vero、MDCK、Sf9等不同工程细胞HCPs抗体覆盖率的检测分析。