上海生物制品宿主细胞蛋白（HCP）残留检测

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。

湖州申科生物参照 USP 通则 <1132.1> 的相关内容，凭借公司在生物制品质量控制领域十余年的深耕经验，对 LC-MS 检测 HCPs 的方法开展评价与优化。同时通过为 LC-MS 检测 HCPs 的整体流程构建完整质控体系，建立起一套抗干扰能力强、稳定性佳、准确度高且结果真实可靠的 LC-MS 检测 HCPs 标准方法。该检测技术平台包含样品制备、质谱检测、数据生信分析及质谱结果方法验证四个部分，目前利用该 LC-MS 平台已完成对 293T、不同工艺大肠杆菌（E.coli）、CHO、Vero、MDCK、Sf9 等不同工程细胞 HCPs 抗体覆盖率的检测分析。

由于 HCPs 属于复杂的多分析物，为制备覆盖率尽可能高的抗体（以覆盖工艺特有的高风险 HCPs），需采用可靠的免疫策略。获得符合性能要求的抗体后，需借助经过验证的 2D 或 LC-MS 方法对抗体覆盖率进行表征，确保抗体可充分覆盖各实际工艺下产生的 HCPs。在拥有代表性抗原与优良性能抗体的基础上，开展 ELISA 检测体系开发，涵盖原辅料筛选与制备研究、各组分工艺及反应体系研究、稳定性研究等重要内容。检测体系开发完成后，需依据 ICH 及药典要求开展分析方法验证评估，确保体系的线性、范围、检测限、定量限、准确度、精密度、专属性及耐用性均满足法规要求。

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。

由于宿主细胞蛋白（HCP）残留检测试剂盒关键组分（校准品、检测抗体）存在固有且明显的变异度，不同试剂盒对同一样本的检测结果，不仅可能在数值上出现较大差距，在特定 HCP（如低丰度或高风险 HCP）的检出能力上，也可能存在明显偏差，这对生物制品 HCP 残留的准确管控构成挑战。因此，为确保检测结果能真实反映自身产品的 HCP 残留状况，企业必须结合自身产品特性（如宿主细胞类型、目标产物属性）与生产工艺特点，对不同品牌、不同类型的试剂盒开展系统且详细的平行比对实验。同时，还需进行针对性的适用性评估，验证试剂盒对自身产品的检测准确性、特异性及稳定性，再筛选出与自身产品匹配度适合的检测方案，为生物制品的 HCP 残留控制提供可靠技术支撑，保障产品质量与用药安全。

操作规范是影响宿主细胞蛋白（HCP）残留检测结果的关键因素之一。一方面，实验人员的专业能力与实操经验会影响检测结果的准确性，熟练人员可准确完成样品处理、试剂配制及仪器操作，降低人为误差。另一方面，科学的HCP检测方法在开发与应用阶段，需纳入操作的合理变动区间（即耐用性）并配套质控措施，从流程层面较大程度规避人为误差对结果的干扰。此外，严格遵照标准操作流程（SOP）是保障检测结果可靠性的关键，操作步骤不规范易造成结果重复性不佳或误差扩大。目前，湖州申科已正式推出全自动HCP ELISA检测系统，可完成样品制备、孵育、洗板到数据采集的全流程操作，搭配实验室信息管理系统（LIMS），能实现“输入即输出”，降低流程误差。