成都宿主细胞蛋白（HCP）残留检测方法开发

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。

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。

各国法规要求必须对生物药品进行分析和纯化，以将宿主细胞蛋白HCP降低到可接受的水平；即使终产品中痕量的宿主细胞蛋白HCP到达患者体内，尚不清楚特定的残留蛋白质杂质是否会影响药物的稳定性或免疫原性。关于HCP的限量标准，美国药典推荐值为终产品的HCP水平1-100 ng/mg；中国药典各论中E.coli菌体HCP应不高于蛋白质总量的0.10% (1000 ng/mg)，CHO细胞HCP应不高于蛋白质总量的0.05% (500 ng/mg)，假单胞菌HCP应不高于蛋白质总量的0.02% (200 ng/mg)。

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。

湖州申科生物结合不同宿主实际的生产工艺，通过高质量免疫原和 HCP 多抗的标准化制备流程，获得高效价、高覆盖率的抗体，开发了适用于大肠杆菌表达菌 (BL21) 生产工艺、克隆菌碱裂法提取质粒工艺的 SHENTEK®E.coli HCP检测试剂盒， 适用于CHO\MDCK\HEK293\Sf9\VERO\毕赤酵母等不同宿主的 HCP 检测试剂盒。用于中间品、原液及终产品等的HCP定量监测。为确保 ELISA 对HCP定量检测的准确性，须对 HCP 抗体覆盖率进行验证。湖州申科抗体覆盖率平台采用2D Clean-up 试剂盒去除蛋白样品的干扰物（洗涤剂、盐、脂质、酚类和核酸等离子污染物），并设置2D 质控标准品进行严格质控，同时以阴性抗体为对照平行试验，以提高结果准确度。

宿主细胞蛋白残留检测抗体覆盖率评估：法规推荐的方法有两大类：一类是传统2D-WB法，另一类是基于抗体亲和的免疫捕获类方法。传统2D-WB法存在需要蛋白变性，样品需要前处理（破坏蛋白天然表位）；转膜效率低；易产生非特异性等缺陷，难以反映真实的覆盖率水平。湖州申科自主开发了免疫磁珠捕获分离技术（immunomagnetic beads separation，IMBS)，利用免疫磁珠的半液态性质，可以在悬浮的条件下与HCP样本充分混匀结合，整个过程蛋白无需变性，结合方式与ELISA检测条件相似，可以获得更真实的覆盖率结果。