成都生物制品宿主细胞蛋白（HCP）残留检测免疫策略

毕赤酵母（Pichia pastoris）作为第二代酵母表达系统的代表性菌株，已被美国 FDA 认定为 GRAS（一般认为安全）级微生物，具备表达水平高、产物活性优、培养成本低、易于扩大至工业化生产等优势。在生物制药领域，酶制剂、胰岛素、表皮生长因子、胶原蛋白等多款生物制剂，已借助毕赤酵母系统实现商业化生产。和其他产品杂质类似，毕赤酵母宿主残留蛋白（HCP）可能对生物制品的安全性与有效性造成不利影响，故而在生产监测、产品放行等环节中，需对其开展定量研究并实施严格控制。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的毕赤酵母 HCP 通用检测试剂盒，不仅拥有完全自主知识产权，还实现了关键试剂的全国产化。该试剂盒适用于对 GS115、X33 等毕赤酵母菌株生产的生物制品中宿主残留蛋白进行定量检测，具有操作步骤少、检测速度快、专一性强、性能稳定可靠的特点。

方法选择是影响宿主细胞蛋白（HCP）残留检测结果的因素之一。酶联免疫吸附法（ELISA）与液相色谱 - 质谱联用技术（LC-MS），是当前 HCP 检测领域的两类常用方法。据文献统计，当前在总 HCP 定量检测中，ELISA 仍为主流技术；而 MS 法可用于特定蛋白（如高风险蛋白）的鉴定与定量，已成为重要的互补手段。此外，检测过程中所用试剂与耗材的质量，会直接影响检测结果的准确性。质量不达标的试剂，可能引发检测结果出现假阳性或假阴性。举例来说，若抗体的特异性与亲和力不足，可能在 ELISA 检测中产生交叉反应；若抗原代表性不足或抗体覆盖率偏低，则可能造成漏检；而稀释液抗干扰能力较弱时，也会对检测准确性产生影响。相关案例研究显示，采用定制化方法替代原有商业化试剂盒后，抗原代表性与抗体覆盖率明显提升，HCP 检测值也呈现整体升高的趋势。

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。

宿主细胞蛋白（HCP）的来源中，常伴随核酸、胞膜脂类及培养基中的氨基酸等非HCP成分，这些成分会干扰总蛋白检测的准确性，因此在检测前需开展纯化前处理，同时对总蛋白检测方法实施方法学确认。HCP本身属于多蛋白混合物，不同总蛋白定量方法的检测结果会存在一定差异，这也是造成HCP免疫检测方法结果不一致的原因之一。若不同HCP蛋白定量方法的检测结果差异较大，通常需同时采用2种及以上经确认的方法进行检测，随后取平均值。总蛋白检测方法的定量限通常只能达到μg/mL级别，而HCP检测试剂盒的产品校准品浓度则处于ng/mL级别。将HCP高浓度原液稀释至低浓度产品校准品的过程中会产生稀释误差，因此需对产品校准品重新进行标定赋值。编辑分享用多种方法确认检测结果时，如何选择合适的方法组合？总蛋白检测定量限与HCP校准品浓度差异大的原因是什么？有哪些方法可以降低非HCP成分对检测的干扰？

宿主细胞蛋白（HCP）多与细胞关键功能相关，例如细胞增殖、基因转录、蛋白合成修饰、细胞存活及凋亡等，在生产工艺中会因细胞分泌、死亡或裂解而释放。生产过程里，有三大因素主要影响 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，部分基因的表达具有时间和条件特异性；像大肠杆菌约含 4300 个基因，不同工艺产物会经历独特的翻译后修饰，这增加了 HCP 的总数与生化复杂性。研究显示，大肠杆菌表达的蛋白间存在数量差异，这种差异可能是对环境条件的适应性反应，但 85-90% 具有潜在免疫原性的 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，还有融合与非融合表达。③纯化步骤及产品自身特性的影响：纯化过程中能去除 99% 以上的 HCP，但仍有少量残留 HCP 留在产品中，这些残留 HCP 可能与产品结合，随产品一同被纯化。

SHENTEK^®AbunProteoX 是以磁珠为基础构建的亲和配体，适用于多种生物制品样本。其操作流程经精心设计，简化高效，方便用户操作。与传统非变性酶解方法相比，AbunProteoX 能有效提升 HCP 的检出效果，有效降低质谱分析的检测下限，使低丰度蛋白得以有效检出，保障了检测的高灵敏度。即便存在高丰度目标蛋白时，经 AbunProteoX 处理后，仍能有效分析宿主细胞蛋白（HCPs），为生物制品中宿主细胞蛋白残留控制提供了简便、易用且高效的样品处理工具。