浙江單抗藥物用宿主細胞蛋白（HCP）殘留檢測抗體覆蓋率驗證

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用于生命科學研究中。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，導致其在采用免疫學原理的檢測方法時，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（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，可導致患者不良的免疫反應、超敏反應，另外也存在導致產(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。HCPs殘留檢測應用常用的方法是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的種類及復雜性產(chǎn)生影響。

宿主細胞蛋白通常是與重要細胞功能相關(guān)的蛋白，如細胞增殖、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白合成修飾、細胞存活、細胞凋亡等，在工藝過程中分泌或因細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，某些基因在不同的時間和條件下表達；如大腸桿菌約4300個基因，不同的工藝產(chǎn)物會經(jīng)歷獨特的翻譯后修飾，增加了HCP的總數(shù)和生化復雜性。有研究表明，如大腸桿菌表達的蛋白，其不同蛋白之間存在數(shù)量差異，這些差異可能是對環(huán)境條件的適應性反應，但大多數(shù) (85-90%) 有潛在免疫原性的宿主細胞蛋白在不同的發(fā)酵過程中都會出現(xiàn)。②產(chǎn)物表達方式：宿主細胞與外源基因、載體和輔助成分組成的體系可以穩(wěn)定、瞬時和誘導表達；如大腸桿菌常見的表達形式有胞內(nèi)表達、分泌表達、可溶性表達、不溶性的包涵體形式，以及融合和非融合表達。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。

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)合位點的封閉，HCP樣本與結(jié)合抗體的磁珠共同孵育，此過程中 HCP 抗體結(jié)合可以識別的 HCP，而未識別的 HCP 則通過后續(xù)洗滌步驟去除，再通過低 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，同時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，提高實驗準確性。

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，針對LC-MS檢測HCPs方法進行了評價與優(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、穩(wěn)定性好、準確度高、結(jié)果真實可靠的LC-MS檢測HCPs標準方法。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)果方法驗證四部分，已使用LC-MS平臺進行了293T、不同工藝E.coli、CHO、Vero、MDCK、Sf9等不同工程細胞HCPs抗體覆蓋率的檢測分析。

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）。