定制化宿主细胞蛋白（HCP）残留检测高风险蛋白

宿主细胞蛋白（HCP）多与细胞关键功能相关，像细胞增殖、基因转录、蛋白合成修饰、细胞存活及凋亡等，工艺过程中会通过细胞分泌，或因细胞死亡、裂解而释放。生产环节中，主要有三方面因素影响HCP的组成与丰度：①宿主细胞基因组调控及培养工艺：特定工艺下潜在HCP数量可能极多，且并非所有基因都会表达，部分基因的表达存在时间与条件差异；例如大肠杆菌约含4300个基因，不同工艺产物会经历独特的翻译后修饰，增加HCP的总数与生化复杂性。研究表明，大肠杆菌表达的蛋白存在数量差异，这可能是对环境条件的适应性反应，但85-90%有潜在免疫原性的HCP在不同发酵过程中均会出现。②产物表达方式：宿主细胞与外源基因、载体及辅助成分构成的体系，可实现稳定、瞬时及诱导表达；以大肠杆菌为例，常见的表达形式包括胞内表达、分泌表达、可溶性表达、不溶性包涵体形式，以及融合与非融合表达。③纯化步骤及产品自身特性：纯化过程中能去除99%以上的HCP，但仍有残留HCP保留在产品中，这些残留HCP可能与产品结合，随产品一同完成纯化。

美国药典（USP）1132 章节中，推荐的 HCP 抗体纯化方式有两种，分别是 Protein A/Protein G 亲和柱层析法与 HCP 抗原亲和柱层析法。这两种方法各有特点与不足，且均满足监管层面的要求。在实际应用场景中，针对不同产品，两种方法可能造成检测结果的差异。两种方法所获抗体的关键差异，在于 HCP 抗体有效含量的占比不同。其中，HCP 抗原亲和柱层析法的有效含量占比明显更高，但该方法存在部分 HCP 抗体流失的情况，这会使得针对特定样本的检测结果低于前者，因此企业在实际建立检测方法时，需开展充分评估。此外，HCP 抗原亲和柱层析法对纯化工艺的要求更为严格，若要确保抗体的批间一致性，需重点考察 HCP 抗原柱的制备工艺、柱子的使用寿命以及再次制备时的一致性等关键问题。

昆虫细胞杆状病毒表达系统（IC-BEVS）是以杆状病毒作为外源基因载体，以昆虫细胞作为宿主进行外源蛋白生产的真核表达系统。BVES具有易于规模化生产、培养成本低、生物安全性高等优势，近年来陆续被研究用于生产重组蛋白、rAAV载体、亚单位疫苗（如病毒样颗粒（VLP）疫苗）等， 在生物制品重组蛋白表达领域已有普遍运用。Sf9来源于草地夜蛾细胞系（Spodoptera frugiperda cell line，Sf），是目前较常用的昆虫细胞系之一。SHENTEK® Sf9 HCP残留蛋白检测试剂盒（一步酶联免疫吸附法），可定量检测使用Sf9细胞系生产的生物制品中宿主细胞蛋白的残留检测。试剂盒抗体覆盖率为70.4%-96.0%（IMBS-2D）和91.2% (IMBS-MS，Unique Peptide ≥2）。

湖州申科运用免疫磁珠分离技术（IMBS），搭配 2D 电泳或 LC-MS 技术评估抗体覆盖率。IMBS 的主要流程涵盖：多克隆抗体与磁珠的偶联反应、磁珠未结合位点的封闭处理、HCP 样本与结合抗体的磁珠共同孵育反应。该过程中，HCP 抗体会结合可识别的 HCP，未被识别的 HCP 则通过后续洗涤步骤去除，随后借助低 pH 等洗脱条件，收集抗体捕获的 HCP。此方法具备 AAE（抗体亲和提取，Antibody Affinity Extraction）免疫层析柱分离的全部优势，同时免疫磁珠可在悬浮状态下与 HCP 样品充分混匀并结合，HCP 结合效果更优；且依托磁珠吸附，能减少 HCP 与填料的非特异性吸附，进一步提升实验准确性。

大肠埃希氏菌（Escherichiacoli，简称E.coli，又称大肠杆菌）作为模式微生物，在生命科学研究领域应用较多。伴随基因治疗产业的快速发展，它还成为质粒DNA（pDNA）生产的主要宿主菌。质粒样品常规提取工艺中，常使用强碱性溶液进行细胞裂解与蛋白质变性，这种处理使其中的宿主细胞蛋白（HCPs）与传统物理破碎法得到的HCPs差异明显，进而导致采用免疫学原理的检测方法时，残留检测结果偏差较大。湖州申科生物的E.coli克隆菌碱裂HCP残留检测试剂盒，适用于大肠埃希氏菌（即大肠杆菌）克隆菌株的HCPs检测，涵盖DH5α、Top10、JM109等常见菌株。该试剂盒的抗体制备过程中，采用碱裂工艺制备的HCPs免疫动物，得到专属抗体，可用于经碱液裂解工艺处理后的宿主细胞蛋白（HCPs）定量检测。

依据美国药典 1132 章节规定，HCPs 校准品需具备代表性，能够覆盖实际产品生产工艺中的 HCPs。结合 HCP 免疫检测方法的使用目的与预期风险管理需求，为满足工艺开发、验证需求，同时应对下游工艺可能出现的异常失效或工艺变更情况，建议选用上游发酵工艺末端（如澄清处理后的工艺点）的样本作为 HCPs 来源。实际制备时，可采用空细胞或空载细胞，在模拟实际工艺的预设条件下采集样本，再通过二维电泳、高分辨率质谱等蛋白质组学技术，对模拟工艺与实际工艺下 HCPs 的代表性开展表征分析。越靠近下游工艺，HCPs 的蛋白种类越少，虽更接近成品（DS）中的 HCPs，但这类样本可能无法满足工艺开发与验证需求，也难以覆盖工艺潜在风险，因此通常不推荐使用，或只作为上游工艺 HCPs 免疫检测方法的辅助材料。