上海Sf9宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測

湖州申科生物參考USP通則<1132.1>闡述的內(nèi)容，依托公司深耕生物制品質(zhì)量控制領(lǐng)域十余年經(jīng)驗(yàn)，針對LC-MS檢測HCPs方法進(jìn)行了評價與優(yōu)化。同時通過對LC-MS檢測HCPs整體流程建立完整的質(zhì)控，建立起一套抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、結(jié)果真實(shí)可靠的LC-MS檢測HCPs標(biāo)準(zhǔn)方法。檢測技術(shù)平臺分成樣品制備、質(zhì)譜檢測、數(shù)據(jù)生信分析及質(zhì)譜結(jié)果方法驗(yàn)證四部分，已使用LC-MS平臺進(jìn)行了293T、不同工藝E.coli、CHO、Vero、MDCK、Sf9等不同工程細(xì)胞HCPs抗體覆蓋率的檢測分析。

宿主細(xì)胞蛋白殘留檢測抗體覆蓋率評估：法規(guī)推薦的方法有兩大類：一類是傳統(tǒng)2D-WB法，另一類是基于抗體親和的免疫捕獲類方法。傳統(tǒng)2D-WB法存在需要蛋白變性，樣品需要前處理（破壞蛋白天然表位）；轉(zhuǎn)膜效率低；易產(chǎn)生非特異性等缺陷，難以反映真實(shí)的覆蓋率水平。湖州申科自主開發(fā)了免疫磁珠捕獲分離技術(shù)（immunomagnetic beads separation，IMBS)，利用免疫磁珠的半液態(tài)性質(zhì)，可以在懸浮的條件下與HCP樣本充分混勻結(jié)合，整個過程蛋白無需變性，結(jié)合方式與ELISA檢測條件相似，可以獲得更真實(shí)的覆蓋率結(jié)果。

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，在工藝過程中分泌或因細(xì)胞死亡或裂解而釋放。生產(chǎn)過程中，以下幾個因素會主要影響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間和條件下表達(dá)；如大腸桿菌約4300個基因，不同的工藝產(chǎn)物會經(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)酵過程中都會出現(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、瞬時和誘導(dǎo)表達(dá)；如大腸桿菌常見的表達(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。

影響宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測結(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)對檢測結(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，一個合理的HCP檢測方法，在開發(fā)及應(yīng)用時，應(yīng)當(dāng)考慮操作的合理變動區(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化HCP ELISA檢測系統(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)胞蛋白殘留檢測抗體覆蓋率評估實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，需要在建立實(shí)驗(yàn)方法階段對關(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。湖州申科開發(fā)的基于磁珠捕獲的IMBS方法（immunomagnetic beads separation），在開發(fā)過程中對關(guān)鍵步驟進(jìn)行了充分驗(yàn)證,相關(guān)結(jié)果經(jīng)過專業(yè)評審，驗(yàn)證的內(nèi)容如下（部分）：①方法優(yōu)化：針對磁珠與抗體的偶聯(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過程質(zhì)控：二維電泳存在實(shí)驗(yàn)步驟多，時間跨度長，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上樣量優(yōu)化：針對2D分析以及LC-MS分析進(jìn)行上樣量確認(rèn)，消除上樣量差異對檢測結(jié)果帶來的影響；⑤假陽性：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)是否有假陽性結(jié)果存在。

美國藥典USP通則<1132.1> Residual Host Cell Protein Measurement in Biopharmaceuticals by Mass Spectrometry（質(zhì)譜法測定生物藥中殘留宿主細(xì)胞蛋白）主要介紹了LC-MS技術(shù)在宿主細(xì)胞殘留蛋白檢測中的應(yīng)用，從樣品制備、質(zhì)譜測試條件的建立、數(shù)據(jù)的分析、質(zhì)譜方法驗(yàn)證等多個方面，詳細(xì)闡述了質(zhì)譜技術(shù)在HCPs中應(yīng)用的優(yōu)勢與注意事項(xiàng)。作為一種先進(jìn)的分析技術(shù)平臺，質(zhì)譜技術(shù)在HCPs分析中的應(yīng)用，以及與ELISA方法和其他分析方法結(jié)合使用，有助于生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品的整個生命周期中更好地理解和建立HCPs的檢測方法，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。