ELISA法宿主细胞蛋白（HCP）残留检测免疫策略

美国药典 USP 通则 <1132.1>《质谱法测定生物药中残留宿主细胞蛋白》（Residual Host Cell Protein Measurement in Biopharmaceuticals by Mass Spectrometry），主要内容是介绍 LC-MS 技术在宿主细胞残留蛋白检测中的应用。该通则围绕样品制备、质谱测试条件建立、数据分析、质谱方法验证等维度，详细说明质谱技术应用于 HCPs 检测的优势及需注意的事项。作为先进的分析技术平台，质谱技术在 HCPs 分析中的应用，无论是单独使用，还是与 ELISA 及其他分析方法联合使用，都能帮助生产企业在产品全生命周期中更清晰地理解并建立 HCPs 检测方法，进而保障产品质量稳定。

宿主细胞蛋白残留检测中，抗体覆盖率评估实验的操作难度较高，需在实验方法建立阶段对关键步骤开展充分验证，以确保实验方法具备稳健性。湖州申科研发的磁珠捕获式 IMBS 技术（immunomagnetic beads separation，免疫磁珠分离），在开发过程中已对关键步骤进行充分验证，相关验证结果已通过专业评审，具体验证内容（部分）如下：① 方法优化：围绕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开展优化验证，确保方法稳健性；② 过程质控：二维电泳存在实验步骤繁琐、时间跨度大、中间环节难把控等问题，因此在等电聚焦实验环节引入荧光标记多肽，可快速判定等电聚焦效果；同时在 SDS-PAGE 电泳两侧增设 40 ng 银染质控样品，用于控制银染显色过程；③ 方法重复性：针对 2D 分析与 LC-MS 分析开展重复性验证，其中 2D 分析方法的重复性可达 80% 以上，LC-MS 分析方法的重复性可达 90% 以上；④ 上样量优化：针对 2D 分析与 LC-MS 分析实施上样量验证，规避上样量差异对检测结果的影响；⑤ 假阳性排查：排查样品与阴性抗体间是否存在非特异性结合，确认 IMBS 实验设定的步骤与参数是否会导致假阳性结果。

目前利用 Vero 细胞培养的病毒包括狂犬病病毒、脊髓灰质炎病毒等，种类多样，生产工艺也各有不同。湖州申科生物的 Vero 细胞裂解型 HCP 残留检测试剂盒（一步酶联免疫吸附法），针对工艺中 Vero 细胞裂解后产生的大量不同类型 HCPs，可定量检测采用 Vero 细胞系生产且经细胞裂解工艺收获的生物制品中宿主细胞蛋白残留，其抗体和校准品可覆盖近 3000 种蛋白。该试剂盒操作简便，能提升实验人员的时间利用效率。抗体覆盖率分别为 65.1%-85.1%（IMBS-2D）和 76.9%（IMBS-MS，Unique Peptide≥2）。试剂盒严格依据 ISO13485 质量体系生产，且按法规要求完成性能验证，各项性能均满足 Vero 宿主细胞蛋白检测需求。

为何定制化试剂盒会成为宿主细胞蛋白（HCP）残留检测的优先选择？关键原因与检测准确性、药物安全性紧密关联。HCP ELISA 检测属于多分析物检测技术，其检测结果的准确性，高度依赖校准品品质、抗体质量及检测方法的构建。定制化 HCP ELISA 检测试剂盒的主要优势，在于其依托更具代表性的 HCP 抗原对动物进行免疫，由此制备的 HCP 抗体针对性更突出。这类针对性抗体可大幅降低 HCP 漏检风险，特别是针对生产工艺中特有的高风险 HCP 因子，能呈现更优的检出成效，为药物的安全性、有效性及质量可控性提供坚实保障。

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。

宿主细胞蛋白（HCP）是生物制品中源自细胞基质的残留杂质，异质性特征明显。其复杂性主要体现在三方面：①理化特性差异：包含胞内与分泌蛋白（涉及关键生理功能），等电点（pI 3-11）、分子量（5-250kDa）及疏水性的区间跨度大；②上游工艺影响：不同发酵工艺（如细胞株选择、培养条件控制）会诱导独特的翻译后修饰（PTM），进而增加 HCP 的总量与生化复杂性；③下游工艺与产物特性干扰：抗体、细胞因子等重组蛋白或病毒类药物的纯化工艺，会选择性残留特定 HCP；同时，产物形式（如大肠杆菌的包涵体 / 可溶性表达）也会直接影响 HCP 的残留谱。针对特定生产工艺开发定制化检测方案，是准确监控 HCP 残留的关键所在。