Hi-5宿主细胞蛋白（HCP）残留检测桥接验证

宿主细胞蛋白（HCP）多与细胞关键功能相关，例如细胞增殖、基因转录、蛋白合成修饰、细胞存活及凋亡等，在生产工艺中会因细胞分泌、死亡或裂解而释放。生产过程里，有三大因素主要影响 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，部分基因的表达具有时间和条件特异性；像大肠杆菌约含 4300 个基因，不同工艺产物会经历独特的翻译后修饰，这增加了 HCP 的总数与生化复杂性。研究显示，大肠杆菌表达的蛋白间存在数量差异，这种差异可能是对环境条件的适应性反应，但 85-90% 具有潜在免疫原性的 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，还有融合与非融合表达。③纯化步骤及产品自身特性的影响：纯化过程中能去除 99% 以上的 HCP，但仍有少量残留 HCP 留在产品中，这些残留 HCP 可能与产品结合，随产品一同被纯化。

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。

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。

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。

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。

美国药典USP通则<1132.1> Residual Host Cell Protein Measurement in Biopharmaceuticals by Mass Spectrometry（质谱法测定生物药中残留宿主细胞蛋白）主要介绍了LC-MS技术在宿主细胞残留蛋白检测中的应用，从样品制备、质谱测试条件的建立、数据的分析、质谱方法验证等多个方面，详细阐述了质谱技术在HCPs中应用的优势与注意事项。作为一种先进的分析技术平台，质谱技术在HCPs分析中的应用，以及与ELISA方法和其他分析方法结合使用，有助于生产企业在产品的整个生命周期中更好地理解和建立HCPs的检测方法，保证产品质量的稳定。