成都CHO宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測(cè)

LC-MS/MS 作為一種成熟可靠的蛋白質(zhì)組分析技術(shù)，憑借其超高的分辨率與準(zhǔn)確度在生物分析領(lǐng)域占據(jù)重要地位。該技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)低含量宿主細(xì)胞殘留蛋白（HCP）的定性檢測(cè)，還可通過(guò)建立專(zhuān)屬蛋白質(zhì)譜庫(kù)準(zhǔn)確鑒定 HCP 的具體種類(lèi)，為深入解析殘留蛋白組成提供關(guān)鍵支撐。不過(guò)，其應(yīng)用過(guò)程中面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于，如何優(yōu)化 LC-MS 方法以滿足 GMP 規(guī)范中對(duì)產(chǎn)品放行檢測(cè)的嚴(yán)格要求。在質(zhì)譜檢測(cè)環(huán)節(jié)，通過(guò)引入表征清晰的內(nèi)標(biāo)與外標(biāo)蛋白，能夠準(zhǔn)確分析 HCPs 的整體組成，并有效鑒別其中具有潛在風(fēng)險(xiǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)蛋白。這一技術(shù)手段不僅為開(kāi)發(fā)產(chǎn)品專(zhuān)屬的 HCP ELISA 檢測(cè)方法提供有力數(shù)據(jù)支持，還能助力工藝優(yōu)化升級(jí)，加速推動(dòng)生物制品從研發(fā)到獲批上市的全流程進(jìn)程。

在宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測(cè)的分析方法中， ELISA方法是廣泛應(yīng)用的，并作為QC日常放行檢測(cè)的主要手段。ELISA方法相對(duì)簡(jiǎn)單、精度良好，方便設(shè)定控制范圍和建立技術(shù)規(guī)范，適用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和過(guò)程控制；但ELISA方法檢測(cè)依靠抗原抗體特異性結(jié)合，因此用存在于生物制品中的HCPs作為免疫原生產(chǎn)出的抗體質(zhì)量至關(guān)重要。無(wú)論是商品化ELISA試劑盒，還是自制的多克隆抗體，如果抗體的特異性和適用性不夠高，都有可能帶來(lái)HCPs漏檢的風(fēng)險(xiǎn)，從而對(duì)生物制品質(zhì)量安全帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，ELISA檢測(cè)HCPs使用多克隆抗體，無(wú)法針對(duì)性的提供高風(fēng)險(xiǎn)HCPs殘留蛋白真實(shí)存在情況。

湖州申科采用免疫磁珠分離（IMBS）結(jié)合 2D 電泳或者 LC-MS 的方法評(píng)估抗體覆蓋率。IMBS主要流程包括多克隆抗體與磁珠偶聯(lián)，磁珠未結(jié)合位點(diǎn)的封閉，HCP樣本與結(jié)合抗體的磁珠共同孵育，此過(guò)程中 HCP 抗體結(jié)合可以識(shí)別的 HCP，而未識(shí)別的 HCP 則通過(guò)后續(xù)洗滌步驟去除，再通過(guò)低 pH等洗脫條件收集抗體捕獲的HCP。該方法擁有 AAE(Antibody Affinity Extraction)免疫層析柱分離的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)免疫磁珠可以在懸浮的條件下與 HCP樣品充分混勻結(jié)合，HCP結(jié)合效果更佳，由于采用磁珠吸附可以減少 HCP與填料的非特異性吸附，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。

宿主細(xì)胞蛋白（HCP）作為生物制品中來(lái)源于細(xì)胞基質(zhì)的殘留雜質(zhì)，具有明顯的異質(zhì)性特征。其復(fù)雜性體現(xiàn)在三個(gè)方面：①理化特性差異：HCP涵蓋胞內(nèi)及分泌蛋白，涉及關(guān)鍵生理功能，具有涵蓋區(qū)間大的等電點(diǎn)（pI 3-11）、分子量范圍（5-250kDa）及疏水性；②上游工藝影響：不同發(fā)酵工藝（如細(xì)胞株、培養(yǎng)條件）誘導(dǎo)獨(dú)特的翻譯后修飾（PTM），導(dǎo)致HCP總量與生化復(fù)雜性增加；③下游工藝與產(chǎn)物特性干擾：抗體、細(xì)胞因子等重組蛋白或病毒類(lèi)藥物的純化工藝會(huì)選擇性殘留特定HCP，且產(chǎn)物形式（如大腸桿菌的包涵體/可溶性表達(dá)）直接影響HCP殘留譜。針對(duì)特定生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)定制化檢測(cè)方案是準(zhǔn)確監(jiān)控宿主細(xì)胞蛋白殘留的關(guān)鍵。

全球快速增長(zhǎng)的抗體、蛋白類(lèi)藥物等生物藥由相應(yīng)工程細(xì)胞生產(chǎn)。生物制品藥物生產(chǎn)過(guò)程中的宿主內(nèi)源性蛋白，被稱(chēng)為宿主細(xì)胞蛋白（Host Cell Proteins, HCPs）會(huì)隨著不同工藝流程部分殘留在藥物中。宿主細(xì)胞殘留蛋白作為外源蛋白可能會(huì)在不同程度上引發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答，導(dǎo)致過(guò)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(jìn)而增加藥物產(chǎn)品的質(zhì)量和療效的不穩(wěn)定性。基于此，對(duì)藥物中HCPs的定性與定量檢測(cè)就顯得尤為重要。全球各國(guó)藥典如美國(guó)藥典，歐洲藥典以及中國(guó)藥典都對(duì)HCPs檢測(cè)提出了具體要求和標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)藥典<1132>章節(jié) 和歐洲藥典<2.6.34>章節(jié)建議對(duì)于即將進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)的（臨床III期及以后）或生產(chǎn)工藝穩(wěn)定的生物制品采用定制化ELISA試劑盒進(jìn)行宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測(cè)，原因可能是：①確保檢測(cè)方法可以充分覆蓋實(shí)際工藝產(chǎn)生的HCPs，避免漏檢關(guān)鍵雜質(zhì)；②支持更準(zhǔn)確的免疫原性和安全性評(píng)估；③提供真實(shí)的工藝表征數(shù)據(jù)，而非推測(cè)數(shù)據(jù)；④滿足商業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量控制的方法一致性。此外，對(duì)目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的HCP ELISA商業(yè)化試劑盒進(jìn)行了測(cè)試，并與HCP ELISA定制化試劑盒進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同商業(yè)化試劑盒檢測(cè)同一樣品的檢測(cè)值差異大，且準(zhǔn)確性均低于定制化試劑盒，表明定制化試劑盒更能滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制所需。