江蘇工藝特異型宿主細胞蛋白（HCP）殘留檢測常見問題分析

大腸埃希氏菌(Escherichia coli，E. coli)又稱大腸桿菌，其作為模式微生物被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究中。隨著基因治療產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，大腸桿菌也被主要應(yīng)用于質(zhì)粒DNA（pDNA）的生產(chǎn)。由于質(zhì)粒樣品的常見提取工藝中往往使用條件劇烈的堿溶液進行細胞裂解和蛋白質(zhì)變性，使得其中的HCPs與傳統(tǒng)物理破碎法獲得的HCPs有較大的差異，導(dǎo)致其在采用免疫學(xué)原理的檢測方法時，殘留檢測結(jié)果差別較大。湖州申科生物E.coli克隆菌堿裂HCP殘留檢測試劑盒用于大腸桿菌（又名大腸埃希菌）克隆菌株相關(guān)的HCPs檢測，如DH5α、Top10、JM109等。在抗體制備時采用堿裂工藝制備的HCPs免疫動物，獲得專門的抗體。適用于經(jīng)堿液裂解工藝處理后的宿主細胞蛋白HCPs定量檢測。

宿主細胞蛋白（HCP）ELISA定制化開發(fā)平臺需要具備完善的開發(fā)體系，可靠的技術(shù)平臺，專業(yè)的開發(fā)團隊，以實現(xiàn)長期穩(wěn)定供應(yīng)符合法規(guī)要求的試劑盒。其中校準品作為關(guān)鍵原材料，其良好的穩(wěn)定性和溯源保障對生命周期至關(guān)重要。為確保校準品的穩(wěn)定，一般采用凍干工藝制備校準品，用單因素方差分析方法對校準品進行均一性評估，采用法規(guī)規(guī)定的蛋白定量方法進行校準品的賦值，并溯源至國家標準品（如有）或BSA國家標準品。其次，由于HCPs是復(fù)雜的多分析物，為制備盡可能高覆蓋率的抗體，覆蓋工藝下特有的高風險HCPs，需采用可靠的免疫策略。得到符合性能要求的抗體后，需采用經(jīng)過驗證的可靠的2D或LC-MS方法進行抗體覆蓋率的表征，以確?？贵w可以充分覆蓋各實際工藝下產(chǎn)生的HCPs。得到了具有代表性的抗原和性能優(yōu)良的抗體后，便是ELISA檢測體系的開發(fā)，主要包括原輔料的篩選和制備研究、各組分工藝及反應(yīng)體系研究、穩(wěn)定性研究等。在檢測體系開發(fā)完成后，需要根據(jù)ICH及藥典要求進行分析方法驗證的評估，以確保整個檢測體系的線性、范圍、檢測限、定量限、準確度、精密度、專屬性以及耐用性等可以滿足法規(guī)要求。

昆蟲細胞桿狀病毒表達系統(tǒng)（IC-BEVS）是以桿狀病毒作為外源基因載體，以昆蟲細胞作為宿主進行外源蛋白生產(chǎn)的真核表達系統(tǒng)。BVES具有易于規(guī)?；a(chǎn)、培養(yǎng)成本低、生物安全性高等優(yōu)勢，近年來陸續(xù)被研究用于生產(chǎn)重組蛋白、rAAV載體、亞單位疫苗（如病毒樣顆粒（VLP）疫苗）等， 在生物制品重組蛋白表達領(lǐng)域已有普遍運用。Sf9來源于草地夜蛾細胞系（Spodoptera frugiperda cell line，Sf），是目前較常用的昆蟲細胞系之一。SHENTEK® Sf9 HCP殘留蛋白檢測試劑盒（一步酶聯(lián)免疫吸附法），可定量檢測使用Sf9細胞系生產(chǎn)的生物制品中宿主細胞蛋白的殘留檢測。試劑盒抗體覆蓋率為70.4%-96.0%（IMBS-2D）和91.2% (IMBS-MS，Unique Peptide ≥2）。

大腸桿菌具有遺傳性狀清晰，易于培養(yǎng)和控制，表達水平高，成本低，周期短等特點，是優(yōu)先的經(jīng)濟實惠的蛋白表達系統(tǒng)，K-12系列和B系列菌株是工業(yè)規(guī)模上常用于生物工程的E.coli細菌株。K-12菌種、所衍生出的DH5α、Top10、JM109等菌株，可用于大量生產(chǎn)質(zhì)粒DNA并進一步制備細胞基因治療產(chǎn)品和病毒載體類疫苗。源于B系的菌株，如BL21，更適用于高效轉(zhuǎn)染表達載體和常規(guī)蛋白的表達，如：病毒蛋白、重組蛋白疫苗、細胞因子、酶類等產(chǎn)品。湖州申科生物針對這兩種菌株的特點，分別開發(fā)了E.coli表達菌HCP殘留檢測試劑盒和E.coli克隆菌堿裂HCP殘留檢測試劑盒。

全球快速增長的抗體、蛋白類藥物等生物藥由相應(yīng)工程細胞生產(chǎn)。生物制品藥物生產(chǎn)過程中的宿主內(nèi)源性蛋白，被稱為宿主細胞蛋白（Host Cell Proteins, HCPs）會隨著不同工藝流程部分殘留在藥物中。宿主細胞殘留蛋白作為外源蛋白可能會在不同程度上引發(fā)機體的免疫應(yīng)答，導(dǎo)致過敏反應(yīng)或其它不良反應(yīng)；另外還有一些殘留HCPs具有蛋白酶或脂酶的活性，可能導(dǎo)致蛋白藥物或輔料的降解，進而增加藥物產(chǎn)品的質(zhì)量和療效的不穩(wěn)定性?；诖?，對藥物中HCPs的定性與定量檢測就顯得尤為重要。全球各國藥典如美國藥典，歐洲藥典以及中國藥典都對HCPs檢測提出了具體要求和標準。

湖州申科生物結(jié)合不同宿主實際的生產(chǎn)工藝，通過高質(zhì)量免疫原和 HCP 多抗的標準化制備流程，獲得高效價、高覆蓋率的抗體，開發(fā)了適用于大腸桿菌表達菌 (BL21) 生產(chǎn)工藝、克隆菌堿裂法提取質(zhì)粒工藝的 SHENTEK®E.coli HCP檢測試劑盒， 適用于CHO\MDCK\HEK293\Sf9\VERO\畢赤酵母等不同宿主的 HCP 檢測試劑盒。用于中間品、原液及終產(chǎn)品等的HCP定量監(jiān)測。為確保 ELISA 對HCP定量檢測的準確性，須對 HCP 抗體覆蓋率進行驗證。湖州申科抗體覆蓋率平臺采用2D Clean-up 試劑盒去除蛋白樣品的干擾物（洗滌劑、鹽、脂質(zhì)、酚類和核酸等離子污染物），并設(shè)置2D 質(zhì)控標準品進行嚴格質(zhì)控，同時以陰性抗體為對照平行試驗，以提高結(jié)果準確度。