MRC-5宿主細胞蛋白（HCP）殘留檢測抗體制備

大腸桿菌具有遺傳性狀清晰，易于培養(yǎng)和控制，表達水平高，成本低，周期短等特點，是優(yōu)先的經(jīng)濟實惠的蛋白表達系統(tǒng)，K-12系列和B系列菌株是工業(yè)規(guī)模上常用于生物工程的E.coli細菌株。K-12菌種、所衍生出的DH5α、Top10、JM109等菌株，可用于大量生產(chǎn)質(zhì)粒DNA并進一步制備細胞基因治療產(chǎn)品和病毒載體類疫苗。源于B系的菌株，如BL21，更適用于高效轉(zhuǎn)染表達載體和常規(guī)蛋白的表達，如：病毒蛋白、重組蛋白疫苗、細胞因子、酶類等產(chǎn)品。湖州申科生物針對這兩種菌株的特點，分別開發(fā)了E.coli表達菌HCP殘留檢測試劑盒和E.coli克隆菌堿裂HCP殘留檢測試劑盒。

宿主細胞蛋白（HCP）ELISA定制化開發(fā)平臺需要具備完善的開發(fā)體系，可靠的技術(shù)平臺，專業(yè)的開發(fā)團隊，以實現(xiàn)長期穩(wěn)定供應符合法規(guī)要求的試劑盒。其中校準品作為關鍵原材料，其良好的穩(wěn)定性和溯源保障對生命周期至關重要。為確保校準品的穩(wěn)定，一般采用凍干工藝制備校準品，用單因素方差分析方法對校準品進行均一性評估，采用法規(guī)規(guī)定的蛋白定量方法進行校準品的賦值，并溯源至國家標準品（如有）或BSA國家標準品。其次，由于HCPs是復雜的多分析物，為制備盡可能高覆蓋率的抗體，覆蓋工藝下特有的高風險HCPs，需采用可靠的免疫策略。得到符合性能要求的抗體后，需采用經(jīng)過驗證的可靠的2D或LC-MS方法進行抗體覆蓋率的表征，以確保抗體可以充分覆蓋各實際工藝下產(chǎn)生的HCPs。得到了具有代表性的抗原和性能優(yōu)良的抗體后，便是ELISA檢測體系的開發(fā)，主要包括原輔料的篩選和制備研究、各組分工藝及反應體系研究、穩(wěn)定性研究等。在檢測體系開發(fā)完成后，需要根據(jù)ICH及藥典要求進行分析方法驗證的評估，以確保整個檢測體系的線性、范圍、檢測限、定量限、準確度、精密度、專屬性以及耐用性等可以滿足法規(guī)要求。

美國藥典<1132>章節(jié) 和歐洲藥典<2.6.34>章節(jié)建議對于即將進入商業(yè)化生產(chǎn)的（臨床III期及以后）或生產(chǎn)工藝穩(wěn)定的生物制品采用定制化ELISA試劑盒進行宿主細胞蛋白（HCP）殘留檢測，原因可能是：①確保檢測方法可以充分覆蓋實際工藝產(chǎn)生的HCPs，避免漏檢關鍵雜質(zhì)；②支持更準確的免疫原性和安全性評估；③提供真實的工藝表征數(shù)據(jù)，而非推測數(shù)據(jù)；④滿足商業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量控制的方法一致性。此外，對目前市場上常見的HCP ELISA商業(yè)化試劑盒進行了測試，并與HCP ELISA定制化試劑盒進行對比，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同商業(yè)化試劑盒檢測同一樣品的檢測值差異大，且準確性均低于定制化試劑盒，表明定制化試劑盒更能滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制所需。

宿主細胞蛋白（HCP）作為生物制品中來源于細胞基質(zhì)的殘留雜質(zhì)，具有明顯的異質(zhì)性特征。其復雜性體現(xiàn)在三個方面：①理化特性差異：HCP涵蓋胞內(nèi)及分泌蛋白，涉及關鍵生理功能，具有涵蓋區(qū)間大的等電點（pI 3-11）、分子量范圍（5-250kDa）及疏水性；②上游工藝影響：不同發(fā)酵工藝（如細胞株、培養(yǎng)條件）誘導獨特的翻譯后修飾（PTM），導致HCP總量與生化復雜性增加；③下游工藝與產(chǎn)物特性干擾：抗體、細胞因子等重組蛋白或病毒類藥物的純化工藝會選擇性殘留特定HCP，且產(chǎn)物形式（如大腸桿菌的包涵體/可溶性表達）直接影響HCP殘留譜。針對特定生產(chǎn)工藝開發(fā)定制化檢測方案是準確監(jiān)控宿主細胞蛋白殘留的關鍵。

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用于生命科學研究中。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，導致其在采用免疫學原理的檢測方法時，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。

影響宿主細胞蛋白（HCP）殘留檢測結(jié)果的因素之一是操作規(guī)范。一方面，實驗人員的專業(yè)技能和經(jīng)驗對檢測結(jié)果的準確性有很大影響。熟練的實驗人員能夠準確地進行樣品處理、試劑配制和儀器操作，減少人為誤差。另一方面，一個合理的HCP檢測方法，在開發(fā)及應用時，應當考慮操作的合理變動區(qū)間（即耐用性）并設置相質(zhì)控，從程序上盡量消除人為誤差對結(jié)果的影響。此外，嚴格遵循標準操作流程（SOP）是確保檢測結(jié)果可靠性的關鍵。操作步驟的不規(guī)范可能導致結(jié)果的重復性差或誤差增大。目前，湖州申科已正式推出全自動化HCP ELISA檢測系統(tǒng)，可以完成從樣品制備、孵育、洗板至數(shù)據(jù)采集等一系列操作，結(jié)合實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS），可以實現(xiàn)“輸入即輸出”，減少流程誤差。