北京畢赤酵母宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測常見問題分析

磷脂酶B樣蛋白2（Phospholipase B-Like 2，PLBL2/PLBD2），因其強(qiáng)共純化能力、強(qiáng)免疫原性和潛在的酶活性，被認(rèn)為是CHO HCP的關(guān)鍵高風(fēng)險(xiǎn)因子之一。目前行業(yè)建議，需要開發(fā)特定的檢測方法對這些已知蛋白或特定蛋白進(jìn)行監(jiān)控以更好地把控其潛在風(fēng)險(xiǎn)。SHENTEK^® CHO PLBL-2殘留檢測試劑盒（酶聯(lián)免疫吸附法）是湖州申科生物自主研發(fā)的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CHO PLBL-2蛋白通用檢測試劑盒。本試劑盒適用于基于CHO表達(dá)系統(tǒng)的生物制品中CHO HCP高風(fēng)險(xiǎn)蛋白PLBL-2的定量檢測。本試劑盒操作步驟少，快速，檢測專一性強(qiáng)，性能穩(wěn)定可靠。

影響宿主細(xì)胞蛋白（HCP）殘留檢測結(jié)果的因素之一是樣品質(zhì)量。HCP檢測貫穿生物制品生產(chǎn)的全過程，涉及收獲、純化、制備等多個(gè)步驟。在不同樣品基質(zhì)下，HCP檢測可能存在巨大差異。例如，對于含有佐劑的疫苗，由于佐劑的干擾，難以在成品中對HCP項(xiàng)目進(jìn)行檢測，因此一般在吸附工藝之前的原液階段進(jìn)行檢測。此外樣品的收集、處理和保存方式對檢測結(jié)果至關(guān)重要。不正確的處理可能導(dǎo)致蛋白降解或變性，從而影響檢測結(jié)果。例如，若采用歷史批樣品作為內(nèi)部質(zhì)控品，應(yīng)結(jié)合其穩(wěn)定性數(shù)據(jù)合理制定保存條件及保存期限，以保證檢測方法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

LC-MS技術(shù)作為生物制品宿主細(xì)胞蛋白殘留檢測新趨勢，需考慮以下幾點(diǎn)：①穩(wěn)定性：需要HCPs LC-MS檢測流程進(jìn)行驗(yàn)證，全流程都需要有嚴(yán)格的QC控制，確保檢測結(jié)果的一致性和穩(wěn)定性。②可重復(fù)性：不同類型生物制品中HCPs提取效率不同，不同人員操作存在差異，需要在上機(jī)前通過不同方法評估HCPs的提取效率，避免人為因素造成結(jié)果重復(fù)性差。③準(zhǔn)確度：方法開發(fā)與驗(yàn)證階段，通過設(shè)立內(nèi)標(biāo)與定量算法，根據(jù)內(nèi)標(biāo)響應(yīng)回算得到HCPs的含量，確保定量結(jié)果的準(zhǔn)確性。④抗干擾能力：高豐度蛋白和特殊基質(zhì)會對質(zhì)譜檢測產(chǎn)生影響，需要通過前處理手段對高豐度蛋白或特殊的基質(zhì)進(jìn)行去除，以減少其對HCPs肽段在質(zhì)譜檢測時(shí)的影響。⑤真實(shí)性：樣品中除HCPs以外的物質(zhì)在質(zhì)譜分析中同樣會產(chǎn)生質(zhì)譜信號，需要去除復(fù)雜的背景噪音避免假陽性和假陰性的出現(xiàn)，建立合理標(biāo)準(zhǔn)的生信分析流程。分析流程建立過程中同樣需要建立嚴(yán)格的質(zhì)控QC標(biāo)準(zhǔn)，并通過后期不同方法進(jìn)行驗(yàn)證，確定其標(biāo)準(zhǔn)的真實(shí)性。

大腸桿菌具有遺傳性狀清晰，易于培養(yǎng)和控制，表達(dá)水平高，成本低，周期短等特點(diǎn)，是優(yōu)先的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的蛋白表達(dá)系統(tǒng)，K-12系列和B系列菌株是工業(yè)規(guī)模上常用于生物工程的E.coli細(xì)菌株。K-12菌種、所衍生出的DH5α、Top10、JM109等菌株，可用于大量生產(chǎn)質(zhì)粒DNA并進(jìn)一步制備細(xì)胞基因治療產(chǎn)品和病毒載體類疫苗。源于B系的菌株，如BL21，更適用于高效轉(zhuǎn)染表達(dá)載體和常規(guī)蛋白的表達(dá)，如：病毒蛋白、重組蛋白疫苗、細(xì)胞因子、酶類等產(chǎn)品。湖州申科生物針對這兩種菌株的特點(diǎn)，分別開發(fā)了E.coli表達(dá)菌HCP殘留檢測試劑盒和E.coli克隆菌堿裂HCP殘留檢測試劑盒。

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(gè)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(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(shí)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。

宿主細(xì)胞蛋白來源中往往同時(shí)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(shí)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(shí)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。