上海Vero宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測常見問題分析

湖州申科生物推出的宿主細(xì)胞殘留蛋白檢測全自動 ELISA 分析系統(tǒng)，整合了標(biāo)曲制備、樣本加樣、恒溫孵育、板孔清洗及結(jié)果檢測等全流程功能。系統(tǒng)搭載的高精度前處理模塊與檢測模塊，通準(zhǔn)確控制實驗參數(shù)，有效減少人為操作誤差，確保實驗結(jié)果的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。其多模塊單獨(dú)運(yùn)行設(shè)計，可實現(xiàn)不同檢測任務(wù)的并行處理，大幅縮短實驗周期，明顯提升整體實驗效率。在保障結(jié)果可靠的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)實現(xiàn)了 ELISA 實驗的自動化操作、標(biāo)準(zhǔn)化流程與快速化輸出，降低了對實驗人員的技能要求，同時通過優(yōu)化資源配置減少檢測成本。此外，系統(tǒng)內(nèi)置完善的數(shù)據(jù)管理功能，可滿足實驗數(shù)據(jù)完整性記錄與全流程審計追蹤需求，嚴(yán)格符合 21 CFR Part 11 法規(guī)要求，并配備三級權(quán)限管理機(jī)制，進(jìn)一步保障實驗數(shù)據(jù)的安全性與規(guī)范性。

宿主細(xì)胞蛋白來源中往往同時存在核酸，胞膜脂類，培養(yǎng)基中的氨基酸等非HCP成分會干擾總蛋白的檢測準(zhǔn)確性，需要在檢測之前進(jìn)行純化前處理，同時對總蛋白檢測方法進(jìn)行方法學(xué)確認(rèn)。HCP是一種多蛋白質(zhì)的混合物，總蛋白定量方法之間檢測結(jié)果會存在一定程度的差異，這也是導(dǎo)致HCP免疫檢測方法結(jié)果差異的原因之一。若HCP蛋白定量方法間檢測結(jié)果差異較大，一般同時采用2種以上經(jīng)過確認(rèn)的方法檢測，再取均值?？偟鞍讬z測方法的定量限一般只能達(dá)到μg/mL水平,但是HCP檢測試劑盒的產(chǎn)品校準(zhǔn)品在ng/mL水平。從HCP高濃度原液稀釋到低濃度產(chǎn)品校準(zhǔn)品中存在稀釋誤差，需要對產(chǎn)品校準(zhǔn)品進(jìn)行重新標(biāo)定賦值。

宿主細(xì)胞蛋白（HCPs）是生物制品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的關(guān)鍵工藝相關(guān)雜質(zhì)之一，可導(dǎo)致患者不良的免疫反應(yīng)、超敏反應(yīng)，另外也存在導(dǎo)致產(chǎn)品蛋白的降解等問題，影響產(chǎn)品的安全性和有效性，是一項關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)。HCPs殘留檢測應(yīng)用常用的方法是ELISA法，操作簡單、靈敏度高，通量較高，是HCPs殘留檢測的日常放行檢方法，各國藥典規(guī)定了用酶聯(lián)免疫法進(jìn)行HCPs殘留檢測。然而，ELISA 方法檢測HCP殘留仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在實際的工藝生產(chǎn)過程中，宿主來源、生產(chǎn)工藝、純化方式、生產(chǎn)規(guī)模等因素均可能對HCPs的種類及復(fù)雜性產(chǎn)生影響。

為什么定制化試劑盒是宿主細(xì)胞蛋白殘留檢測的優(yōu)先選擇？原因之一是來源特定工藝下抗原及校準(zhǔn)品更具代表性。不同生物制品的上游生產(chǎn)工藝，包括培養(yǎng)基，培養(yǎng)條件，收獲時機(jī)等差異，均會導(dǎo)致產(chǎn)生的HCPs的蛋白種類、豐度以及蛋白翻譯修飾不同，因此進(jìn)入到下游純化工藝的HCP類型也隨之發(fā)生變化，尤其是與藥物主成分共純化的HCPs會成為優(yōu)勢蛋白而存在于藥物原液或制劑中。HCP定制化ELISA檢測試劑盒通常選取實際生產(chǎn)工藝中上游發(fā)酵后的樣品進(jìn)行抗原及校準(zhǔn)品的制備，所制備的校準(zhǔn)品可以較為充分地反映實際生產(chǎn)工藝中的HCP，減少因抗原校準(zhǔn)品種類不足導(dǎo)致的漏檢以及定量不準(zhǔn)確的風(fēng)險。

畢赤酵母（Pichia pastoris）是第二代酵母表達(dá)系統(tǒng)中的代表性菌株，是美國FDA認(rèn)定的GRAS（Generally Recognized As Safe）微生物，具有表達(dá)水平高，產(chǎn)物活性好，培養(yǎng)成本低，易擴(kuò)大為工業(yè)化生產(chǎn)等特點。在生物制藥領(lǐng)域，酶制劑、胰島素、表皮生長因子、膠原蛋白等多種生物制劑已經(jīng)通過畢赤酵母系統(tǒng)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。與其他產(chǎn)品雜質(zhì)一樣，畢赤酵母宿主殘留蛋白（HCP）可能對生物制品的安全性和有效性產(chǎn)生不利影響，因此在生產(chǎn)監(jiān)測、產(chǎn)品放行等過程中需要對其進(jìn)行定量研究并進(jìn)行嚴(yán)格控制。SHENTEK^®畢赤酵母HCP殘留檢測試劑盒（一步酶聯(lián)免疫吸附法）是湖州申科生物自主研發(fā)、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的、實現(xiàn)關(guān)鍵試劑全國產(chǎn)化的畢赤酵母HCP通用檢測試劑盒。本試劑盒適用于基于GS115、X33等在內(nèi)的畢赤酵母菌株生產(chǎn)的生物制品中宿主殘留蛋白的定量檢測，操作步驟少、快速，檢測專一性強(qiáng)，性能穩(wěn)定可靠。

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。