生物制品宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測(cè)免疫策略

宿主細(xì)胞蛋白通常是與重要細(xì)胞功能相關(guān)的蛋白，如細(xì)胞增殖、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白合成修飾、細(xì)胞存活、細(xì)胞凋亡等，在工藝過(guò)程中分泌或因細(xì)胞死亡或裂解而釋放。生產(chǎn)過(guò)程中，以下幾個(gè)因素會(huì)主要影響HCP的組成和豐度：①宿主細(xì)胞基因組調(diào)控及培養(yǎng)工藝：特定工藝下，潛在的HCP數(shù)量可能非常大，且非所有基因都表達(dá)，某些基因在不同的時(shí)間和條件下表達(dá)；如大腸桿菌約4300個(gè)基因，不同的工藝產(chǎn)物會(huì)經(jīng)歷獨(dú)特的翻譯后修飾，增加了HCP的總數(shù)和生化復(fù)雜性。有研究表明，如大腸桿菌表達(dá)的蛋白，其不同蛋白之間存在數(shù)量差異，這些差異可能是對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性反應(yīng)，但大多數(shù) (85-90%) 有潛在免疫原性的宿主細(xì)胞蛋白在不同的發(fā)酵過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)。②產(chǎn)物表達(dá)方式：宿主細(xì)胞與外源基因、載體和輔助成分組成的體系可以穩(wěn)定、瞬時(shí)和誘導(dǎo)表達(dá)；如大腸桿菌常見(jiàn)的表達(dá)形式有胞內(nèi)表達(dá)、分泌表達(dá)、可溶性表達(dá)、不溶性的包涵體形式，以及融合和非融合表達(dá)。③純化步驟及產(chǎn)品本身的特性的影響：純化過(guò)程中大部分的HCP被去除(>99％)，殘留的HCP仍保留在產(chǎn)品中，可能與產(chǎn)品共結(jié)合，一起被純化。

針對(duì)宿主細(xì)胞蛋白殘留檢測(cè)，工藝特異型檢測(cè)試劑盒（upstream-process）專為特定生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，其關(guān)鍵在于使用產(chǎn)物的實(shí)際宿主細(xì)胞進(jìn)行開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證，模擬真實(shí)生產(chǎn)流程獲取廣譜HCP抗原，并要求抗血清具備高度覆蓋率以適應(yīng)工藝變動(dòng)，確保對(duì)特定生產(chǎn)流程殘留的高度準(zhǔn)確監(jiān)控。平臺(tái)型檢測(cè)試劑盒（platform）則由生產(chǎn)商針對(duì)其特定表達(dá)宿主細(xì)胞和相近工藝自行開(kāi)發(fā)，其優(yōu)勢(shì)在于可使用相同的參考標(biāo)準(zhǔn)品和試劑統(tǒng)一監(jiān)測(cè)在該宿主上生產(chǎn)的不同產(chǎn)品，適用于上游工藝足夠相似的產(chǎn)品線。通用型檢測(cè)試劑盒（commercial）則作為市售廣譜方案，適用于相似宿主細(xì)胞的常規(guī)檢測(cè)，但因其制備過(guò)程可能無(wú)法完全模擬目標(biāo)產(chǎn)物的實(shí)際生產(chǎn)，必須嚴(yán)格評(píng)估多克隆抗體對(duì)特定產(chǎn)品HCP的覆蓋率，以保證檢測(cè)可靠性。三類(lèi)試劑盒覆蓋從深度定制到通用篩查的不同需求。

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。

影響宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測(cè)結(jié)果的因素之一是操作規(guī)范。一方面，實(shí)驗(yàn)人員的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大影響。熟練的實(shí)驗(yàn)人員能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行樣品處理、試劑配制和儀器操作，減少人為誤差。另一方面，一個(gè)合理的HCP檢測(cè)方法，在開(kāi)發(fā)及應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮操作的合理變動(dòng)區(qū)間（即耐用性）并設(shè)置相質(zhì)控，從程序上盡量消除人為誤差對(duì)結(jié)果的影響。此外，嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)操作流程（SOP）是確保檢測(cè)結(jié)果可靠性的關(guān)鍵。操作步驟的不規(guī)范可能導(dǎo)致結(jié)果的重復(fù)性差或誤差增大。目前，湖州申科已正式推出全自動(dòng)化HCP ELISA檢測(cè)系統(tǒng)，可以完成從樣品制備、孵育、洗板至數(shù)據(jù)采集等一系列操作，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS），可以實(shí)現(xiàn)“輸入即輸出”，減少流程誤差。

宿主細(xì)胞蛋白殘留檢測(cè)抗體覆蓋率評(píng)估實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，需要在建立實(shí)驗(yàn)方法階段對(duì)關(guān)鍵步驟進(jìn)行充分的驗(yàn)證，以證明實(shí)驗(yàn)方法的穩(wěn)健性。湖州申科開(kāi)發(fā)的基于磁珠捕獲的IMBS方法（immunomagnetic beads separation），在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)關(guān)鍵步驟進(jìn)行了充分驗(yàn)證,相關(guān)結(jié)果經(jīng)過(guò)專業(yè)評(píng)審，驗(yàn)證的內(nèi)容如下（部分）：①方法優(yōu)化：針對(duì)磁珠與抗體的偶聯(lián)比例、洗滌液體積、洗滌次數(shù)、洗脫次數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證，以保證方法的穩(wěn)健性；②過(guò)程質(zhì)控：二維電泳存在實(shí)驗(yàn)步驟多，時(shí)間跨度長(zhǎng)，中間步驟難以控制等缺陷，因此在等電聚焦實(shí)驗(yàn)部分設(shè)計(jì)了熒光標(biāo)記多肽，可快速判斷等電聚焦效果。在SDS-PAGE電泳的兩側(cè)增加40 ng銀染質(zhì)控，用于銀染顯色的控制；③方法重復(fù)性：針對(duì)2D分析以及LC-MS分析進(jìn)行重復(fù)性確認(rèn)，其中2D分析方法重復(fù)性可達(dá)到80%以上，LC-MS分析方法可到90%以上；④上樣量?jī)?yōu)化：針對(duì)2D分析以及LC-MS分析進(jìn)行上樣量確認(rèn)，消除上樣量差異對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)的影響；⑤假陽(yáng)性：排除樣品與陰性抗體之間是否存在非特異性結(jié)合，確定IMBS實(shí)驗(yàn)所設(shè)定的步驟、參數(shù)是否有假陽(yáng)性結(jié)果存在。

目前通過(guò)Vero細(xì)胞培養(yǎng)的病毒有狂犬病病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等，種類(lèi)繁多，工藝也各有千秋。湖州申科生物Vero細(xì)胞裂解型HCP殘留檢測(cè)試劑盒（一步酶聯(lián)免疫吸附法）針對(duì)工藝過(guò)程中Vero細(xì)胞裂解后產(chǎn)生的大量不同種類(lèi)的HCPs，可定量檢測(cè)使用Vero細(xì)胞系生產(chǎn)并通過(guò)細(xì)胞裂解工藝收獲的生物制品中宿主細(xì)胞蛋白的殘留檢測(cè)，抗體與校準(zhǔn)品可覆蓋近3000種蛋白。試劑盒操作簡(jiǎn)便，提高實(shí)驗(yàn)人員的時(shí)間利用率。試劑盒抗體覆蓋率為65.1%-85.1%（IMBS-2D）和76.9%(IMBS-MS，Unique Peptide≥2）。試劑盒嚴(yán)格遵循ISO13485質(zhì)量體系進(jìn)行生產(chǎn)，并按照法規(guī)要求進(jìn)行了性能驗(yàn)證，各項(xiàng)性能滿足Vero宿主細(xì)胞蛋白檢測(cè)需求。