浙江工艺特异型宿主细胞蛋白（HCP）残留检测方法学验证

毕赤酵母（Pichia pastoris）是第二代酵母表达系统中的代表性菌株，是美国FDA认定的GRAS（Generally Recognized As Safe）微生物，具有表达水平高，产物活性好，培养成本低，易扩大为工业化生产等特点。在生物制药领域，酶制剂、胰岛素、表皮生长因子、胶原蛋白等多种生物制剂已经通过毕赤酵母系统进行商业化生产。与其他产品杂质一样，毕赤酵母宿主残留蛋白（HCP）可能对生物制品的安全性和有效性产生不利影响，因此在生产监测、产品放行等过程中需要对其进行定量研究并进行严格控制。SHENTEK^®毕赤酵母HCP残留检测试剂盒（一步酶联免疫吸附法）是湖州申科生物自主研发、具有完全自主知识产权的、实现关键试剂全国产化的毕赤酵母HCP通用检测试剂盒。本试剂盒适用于基于GS115、X33等在内的毕赤酵母菌株生产的生物制品中宿主残留蛋白的定量检测，操作步骤少、快速，检测专一性强，性能稳定可靠。

湖州申科生物依托高分辨质谱技术推出宿主细胞蛋白定制化检测服务组合，覆盖生物制品残留蛋白分析需求。该平台提供四类服务：HCP蛋白检测定制化服务；通过ELISA、双向电泳（2D）及LC-MS/MS技术，支持常规生物制品检测、高危及工艺相关蛋白数据库构建以及特殊生物制品分析；抗体覆盖率服务采用自主研发的IMBS技术结合质谱，准确评估ELISA试剂盒对工程细胞HCP的捕获能力，并完成校准品表征；靶向HCP检测专注于高风险残留蛋白的方法开发；同时提供蛋白种属鉴定服务，利用LC-MS技术溯源样品中的物种特异性肽段。该服务体系通过多技术联用与深度定制化策略，满足从基础筛查到工艺关键杂质监控的全维度需求。

HEK 293细胞来源于人胚肾细胞，广泛应用于细胞与基因治疗领域，如病毒载体的生产等。尽管生物制品会经过一系列纯化工艺以去除相关杂质，但残留的微量宿主细胞蛋白（HCP）仍会引发机体的免疫应答，影响产品的质量和安全。因此，需要对生产工艺中残留的HEK 293 HCP进行定量检测，使其符合放行标准。湖州申科生物HEK 293 HCP残留检测试剂盒（一步酶联免疫吸附法）适用于HEK 293和HEK 293T来源的生物制品（重组蛋白类、细胞和基因治疗类等）中宿主细胞蛋白的定量检测。试剂盒检测步骤少，快速，专一性强，性能稳定可靠。

宿主细胞蛋白残留检测抗体覆盖率评估实验操作复杂，需要在建立实验方法阶段对关键步骤进行充分的验证，以证明实验方法的稳健性。湖州申科开发的基于磁珠捕获的IMBS方法（immunomagnetic beads separation），在开发过程中对关键步骤进行了充分验证,相关结果经过专业评审，验证的内容如下（部分）：①方法优化：针对磁珠与抗体的偶联比例、洗涤液体积、洗涤次数、洗脱次数等关键参数进行优化验证，以保证方法的稳健性；②过程质控：二维电泳存在实验步骤多，时间跨度长，中间步骤难以控制等缺陷，因此在等电聚焦实验部分设计了荧光标记多肽，可快速判断等电聚焦效果。在SDS-PAGE电泳的两侧增加40 ng银染质控，用于银染显色的控制；③方法重复性：针对2D分析以及LC-MS分析进行重复性确认，其中2D分析方法重复性可达到80%以上，LC-MS分析方法可到90%以上；④上样量优化：针对2D分析以及LC-MS分析进行上样量确认，消除上样量差异对检测结果带来的影响；⑤假阳性：排除样品与阴性抗体之间是否存在非特异性结合，确定IMBS实验所设定的步骤、参数是否有假阳性结果存在。

按照美国药典1132章节的要求，HCPs校准品需满足代表性要求，即能覆盖实际工艺产品生产中的HCPs。从HCP免疫检测方法使用目的和预期风险管理要求考虑，满足工艺开发和验证，同时为了应对下游工艺中潜在的异常工艺失效，或工艺变更需求，建议采用上游发酵工艺末端，如澄清处理后工艺点的样本作为HCPs的来源。在实际制备中，可采用空细胞或空载细胞在模拟实际工艺的预定条件进行采集，通过二维电泳或高分辨率质谱等蛋白质组学方法进行模拟工艺和实际工艺下HCPs的代表性表征分析。越靠近下游HCPs蛋白种类越少，也越接近DS中HCPs，但是其可能无法满足工艺开发和验证需求，也无法保证工艺的潜在风险，往往不推荐使用，或只作为上游工艺HCPs免疫检测法的辅助使用。

影响宿主细胞蛋白（HCP）残留检测结果的因素之一是操作规范。一方面，实验人员的专业技能和经验对检测结果的准确性有很大影响。熟练的实验人员能够准确地进行样品处理、试剂配制和仪器操作，减少人为误差。另一方面，一个合理的HCP检测方法，在开发及应用时，应当考虑操作的合理变动区间（即耐用性）并设置相质控，从程序上尽量消除人为误差对结果的影响。此外，严格遵循标准操作流程（SOP）是确保检测结果可靠性的关键。操作步骤的不规范可能导致结果的重复性差或误差增大。目前，湖州申科已正式推出全自动化HCP ELISA检测系统，可以完成从样品制备、孵育、洗板至数据采集等一系列操作，结合实验室信息管理系统（LIMS），可以实现“输入即输出”，减少流程误差。