美國藥典USP通則<1132.1> Residual Host Cell Protein Measurement in Biopharmaceuticals by Mass Spectrometry（質(zhì)譜法測定生物藥中殘留宿主細胞蛋白）主要介紹了LC-MS技術(shù)在宿主細胞殘留蛋白檢測中的應(yīng)用，從樣品制備、質(zhì)譜測試條件的建立、數(shù)據(jù)的分析、質(zhì)譜方法驗證等多個方面，詳細闡述了質(zhì)譜技術(shù)在HCPs中應(yīng)用的優(yōu)勢與注意事項。作為一種先進的分析技術(shù)平臺，質(zhì)譜技術(shù)在HCPs分析中的應(yīng)用，以及與ELISA方法和其他分析方法結(jié)合使用，有助于生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品的整個生命周期中更好地理解和建立HCPs的檢測方法，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

宿主細胞蛋白通常是與重要細胞功能相關(guān)的蛋白，如細胞增殖、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白合成修飾、細胞存活、細胞凋亡等，在工藝過程中分泌或因細胞死亡或裂解而釋放。生產(chǎn)過程中，以下幾個因素會主要影響HCP的組成和豐度：①宿主細胞基因組調(diào)控及培養(yǎng)工藝：特定工藝下，潛在的HCP數(shù)量可能非常大，且非所有基因都表達，某些基因在不同的時間和條件下表達；如大腸桿菌約4300個基因，不同的工藝產(chǎn)物會經(jīng)歷獨特的翻譯后修飾，增加了HCP的總數(shù)和生化復(fù)雜性。有研究表明，如大腸桿菌表達的蛋白，其不同蛋白之間存在數(shù)量差異，這些差異可能是對環(huán)境條件的適應(yīng)性反應(yīng)，但大多數(shù) (85-90%) 有潛在免疫原性的宿主細胞蛋白在不同的發(fā)酵過程中都會出現(xiàn)。②產(chǎn)物表達方式：宿主細胞與外源基因、載體和輔助成分組成的體系可以穩(wěn)定、瞬時和誘導(dǎo)表達；如大腸桿菌常見的表達形式有胞內(nèi)表達、分泌表達、可溶性表達、不溶性的包涵體形式，以及融合和非融合表達。③純化步驟及產(chǎn)品本身的特性的影響：純化過程中大部分的HCP被去除(>99％)，殘留的HCP仍保留在產(chǎn)品中，可能與產(chǎn)品共結(jié)合，一起被純化。

大腸埃希氏菌(Escherichia coli，E. coli)又稱大腸桿菌，其作為模式微生物被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究中。隨著基因治療產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，大腸桿菌也被主要應(yīng)用于質(zhì)粒DNA（pDNA）的生產(chǎn)。由于質(zhì)粒樣品的常見提取工藝中往往使用條件劇烈的堿溶液進行細胞裂解和蛋白質(zhì)變性，使得其中的HCPs與傳統(tǒng)物理破碎法獲得的HCPs有較大的差異，導(dǎo)致其在采用免疫學(xué)原理的檢測方法時，殘留檢測結(jié)果差別較大。湖州申科生物E.coli克隆菌堿裂HCP殘留檢測試劑盒用于大腸桿菌（又名大腸埃希菌）克隆菌株相關(guān)的HCPs檢測，如DH5α、Top10、JM109等。在抗體制備時采用堿裂工藝制備的HCPs免疫動物，獲得專門的抗體。適用于經(jīng)堿液裂解工藝處理后的宿主細胞蛋白HCPs定量檢測。

宿主細胞蛋白（HCPs）是生物制品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的關(guān)鍵工藝相關(guān)雜質(zhì)之一，可導(dǎo)致患者不良的免疫反應(yīng)、超敏反應(yīng)，另外也存在導(dǎo)致產(chǎn)品蛋白的降解等問題，影響產(chǎn)品的安全性和有效性，是一項關(guān)鍵質(zhì)控指標。HCPs殘留檢測應(yīng)用常用的方法是ELISA法，操作簡單、靈敏度高，通量較高，是HCPs殘留檢測的日常放行檢方法，各國藥典規(guī)定了用酶聯(lián)免疫法進行HCPs殘留檢測。然而，ELISA 方法檢測HCP殘留仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在實際的工藝生產(chǎn)過程中，宿主來源、生產(chǎn)工藝、純化方式、生產(chǎn)規(guī)模等因素均可能對HCPs的種類及復(fù)雜性產(chǎn)生影響。

全球快速增長的抗體、蛋白類藥物等生物藥由相應(yīng)工程細胞生產(chǎn)。生物制品藥物生產(chǎn)過程中的宿主內(nèi)源性蛋白，被稱為宿主細胞蛋白（Host Cell Proteins, HCPs）會隨著不同工藝流程部分殘留在藥物中。宿主細胞殘留蛋白作為外源蛋白可能會在不同程度上引發(fā)機體的免疫應(yīng)答，導(dǎo)致過敏反應(yīng)或其它不良反應(yīng)；另外還有一些殘留HCPs具有蛋白酶或脂酶的活性，可能導(dǎo)致蛋白藥物或輔料的降解，進而增加藥物產(chǎn)品的質(zhì)量和療效的不穩(wěn)定性。基于此，對藥物中HCPs的定性與定量檢測就顯得尤為重要。全球各國藥典如美國藥典，歐洲藥典以及中國藥典都對HCPs檢測提出了具體要求和標準。

宿主細胞蛋白殘留檢測抗體覆蓋率評估實驗操作復(fù)雜，需要在建立實驗方法階段對關(guān)鍵步驟進行充分的驗證，以證明實驗方法的穩(wěn)健性。湖州申科開發(fā)的基于磁珠捕獲的IMBS方法（immunomagnetic beads separation），在開發(fā)過程中對關(guān)鍵步驟進行了充分驗證,相關(guān)結(jié)果經(jīng)過專業(yè)評審，驗證的內(nèi)容如下（部分）：①方法優(yōu)化：針對磁珠與抗體的偶聯(lián)比例、洗滌液體積、洗滌次數(shù)、洗脫次數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)進行優(yōu)化驗證，以保證方法的穩(wěn)健性；②過程質(zhì)控：二維電泳存在實驗步驟多，時間跨度長，中間步驟難以控制等缺陷，因此在等電聚焦實驗部分設(shè)計了熒光標記多肽，可快速判斷等電聚焦效果。在SDS-PAGE電泳的兩側(cè)增加40 ng銀染質(zhì)控，用于銀染顯色的控制；③方法重復(fù)性：針對2D分析以及LC-MS分析進行重復(fù)性確認，其中2D分析方法重復(fù)性可達到80%以上，LC-MS分析方法可到90%以上；④上樣量優(yōu)化：針對2D分析以及LC-MS分析進行上樣量確認，消除上樣量差異對檢測結(jié)果帶來的影響；⑤假陽性：排除樣品與陰性抗體之間是否存在非特異性結(jié)合，確定IMBS實驗所設(shè)定的步驟、參數(shù)是否有假陽性結(jié)果存在。