一、HCPs
在生物制品的生產過程中，宿主細胞扮演著關鍵的角色，是生產重組蛋白、抗體藥物或疫苗藥物等的重要起始材料。常見的宿主細胞類型涵蓋了細菌細胞（如大腸桿菌）、酵母細胞（如釀酒酵母）以及哺乳動物細胞（如中國倉鼠卵巢（CHO）細胞和人胚胎腎（HEK）細胞）等。

然而，作為生物制品中的非目標成分，宿主細胞蛋白（HCPs）的殘留問題不容忽視。HCPs 主要包括宿主細胞分泌的蛋白以及因細胞凋亡、代謝產生的部分結構蛋白。這些殘留的 HCPs 具有潛在的安全風險，一方面可能誘導機體產生免疫應答，引發不良反應；另一方面，某些具有酶活性的 HCPs 還可能影響終產品中蛋白質的組成，進而對產品的穩定性造成威脅。

因此，HCPs 被視為生物制品的關鍵質量屬性（CQA），在生物制品的成品和原液放行檢測以及中間產品的工藝控制中都需要重點關注。即便經過復雜的純化工藝，最終的生物制品中仍可能殘留低濃度（1~100 ppm）的 HCPs，這凸顯了建立有效檢測方法的緊迫性。

二、法規引領
為確保生物制藥產品的安全性、有效性和質量，各國監管機構對 HCPs 的控制制定了多層次、多方面的法規要求。

從國際法規來看，美國藥典（USP）的 <1132> 章節明確規定，需采用靈敏度較高的方法檢測藥品中的 HCP，其含量應低于檢測限，通常小于 100ppm（即 1mg 總蛋白中 HCP 含量應小于 100ng，也即 < 0.01%）。國際人用藥品注冊技術協調會（ICH）的 Q6B 指南指出，要依據 ICH 準則，運用敏感且經過驗證的有效方法來監控殘留的 HCP，其殘留量一般要求小于 100ppm。歐洲藥典（EP）在 2.6.34 中規定，生物制品中 HCP 的含量應當小于 0.1%。

中國藥典也對不同宿主細胞來源的生物制品中 HCP 殘留量做出了明確規定：CHO 細胞來源的生物制品，HCP 殘留需 < 0.05%（相當于小于 500ppm）；E.coli 來源的，HCP 殘留需 < 0.01%（相當于小于 100 ppm）；假單胞菌來源的，HCP 殘留需 < 0.02%（相當于小于 200 ppm）。其他國家和地區的藥典也各自制定了相應的 HCP 殘留標準，共同致力于保障生物制藥產品的質量與安全。制藥企業必須嚴格遵守這些法規要求，選擇合適的檢測方法和控制策略，確保 HCP 殘留量處于可接受的范圍之內。

三、檢測手段
目前，測定生物制品中殘留 HCPs 的方法豐富多樣，主要可分為基于特異性抗體的方法和非免疫特異性方法。

（一）基于特異性抗體的方法
1. 酶聯免疫吸附試驗（ELISA）：作為目前 HCP 檢測最常用的方法，ELISA 利用抗原抗體反應，通過標記的酶催化底物產生顏色變化來實現對 HCPs 的檢測和定量。其優點顯著，具有高靈敏度和特異性，能夠檢測到低至 ng/mL 級別的 HCPs；操作相對簡單，適合大規模篩選且自動化程度高；還可以提供精確的 HCPs 濃度數據。然而，ELISA 也存在一定的局限性，它高度依賴特定的抗體，抗體的制備和驗證成本高且耗時；對于某些 HCPs 可能缺乏合適的抗體，導致漏檢；同時還可能存在抗體的交叉反應，影響檢測的準確性。ELISA 主要應用于工藝開發中監測不同工藝步驟的 HCPs 水平，以及作為最終產品放行的關鍵檢測方法，適用于需要高靈敏度和高通量的 HCPs 檢測場景。

2. 免疫印跡（Western Blot）：該方法先將 SDS-PAGE 分離的蛋白質轉移到膜上，再用特異性抗體檢測目標 HCPs，通過化學發光或顯色進行信號檢測。免疫印跡的特異性高，能夠針對特定 HCPs 進行檢測，并提供定性和相對定量信息。但它操作復雜、耗時較長，適合小規模分析，且同樣依賴特異性抗體，抗體制備和驗證成本高，靈敏度也受到檢測方法和抗體的限制。免疫印跡主要用于特定 HCPs 的檢測，以確認和驗證 ELISA 檢測結果，以及在研發階段對特定 HCPs 進行深入研究。

（二）非免疫特異性方法
1. 質譜分析（Mass Spectrometry, MS）：質譜通過電離樣品分子，并依據其質量電荷比進行分離和檢測，能夠提供 HCPs 的定性和定量信息。其優點包括高靈敏度和分辨率，能檢測和區分多種 HCPs；無需特定抗體，適用于未知或新發現的 HCPs；還能提供分子量、氨基酸序列等詳細信息。但質譜分析操作復雜，樣品制備和數據分析難度大，設備昂貴，需要高成本的儀器和技術支持，且分析時間長，更適合小規模、詳細分析，不適用于高通量篩查。質譜主要應用于 HCPs 的鑒定，識別和定量復雜混合物中的 HCPs，以及在抗體開發中確認和驗證 ELISA 抗體的靶標。

2. SDS-PAGE 結合蛋白質染色：此方法通過 SDS-PAGE 將蛋白質根據分子量分離，然后用染料（如考馬斯亮藍或銀染）進行染色，以檢測 HCPs 的總量和分布。它操作簡單、成本低、設備要求低，能夠直觀可視化 HCPs 的分布和相對濃度。但該方法靈敏度低，僅能檢測較高濃度的 HCPs（μg/mL 級別），難以提供精確的 HCPs 濃度，分辨率也有限，難以區分分子量相近的 HCPs。主要適用于初步篩選，快速評估 HCPs 的總量和大致分布，以及工藝監控中用于工藝優化和不同批次之間的比較。

3. 毛細管電泳（CaPIllary Electrophoresis, CE）：CE 通過毛細管內的電場分離蛋白質，依據電泳遷移率差異檢測 HCPs。它具有高分辨率，能精確分離不同 HCPs，自動化程度高，適合高通量分析。但設備昂貴，需要高成本的設備和維護，技術要求高，樣品制備復雜，分析時間較長，對某些 HCPs 可能靈敏度不夠。主要應用于質量控制中進行詳細的 HCPs 分析，以及工藝優化中用于監控生物制品生產過程。

4. 高效液相色譜（HPLC）：HPLC 通過液相色譜柱分離 HCPs，根據不同的保留時間進行檢測和定量。它具有高靈敏度和分辨率，能分離和定量不同 HCPs，自動化程度高，適合定量分析。但設備昂貴，需要高成本的儀器和技術支持，樣品制備復雜，時間長，分析速度較慢，且需要結合其他檢測手段（如 MS）才能準確識別 HCPs。主要應用于質量控制中進行詳細的 HCPs 分析和定量，以及研發階段用于優化和監控生物制品生產過程。

5. 多種技術結合（如 ELISA 與 MS 結合）：綜合利用 ELISA 和質譜等方法的優勢進行 HCPs 的檢測和分析，能夠提高檢測的靈敏度和準確性，提供更全面的 HCPs 信息。但操作復雜，需要多種設備和技術支持，時間和成本增加，技術要求高，需要多種技術人員的協同工作。主要應用于質量控制中確保最終產品的 HCPs 水平符合標準，以及工藝優化中用于工藝開發和優化階段的全面 HCPs 分析。

四、未來展望
盡管 ELISA 是目前 HCPs 殘留的主要質控方法，但它存在諸多局限性。其準確性高度依賴抗體的特異性，無法獲得 HCPs 的種類及其含量分布信息，需要使用正交方法進行全面監測。例如，商業化的 HCP ELISA 試劑盒抗體特異性和適用性低，容易出現漏檢，且更換批次時需再次驗證。在單克隆抗體藥物生產中，HCPs 殘留可被蛋白 A 有效去除，但在基因治療藥物（如 AAV 和溶酶病毒等）生產中，缺乏相應的 HCPs 去除工藝，因此對于某些生物制品，結合多種檢測方法分析和檢測 HCPs 殘留顯得尤為重要。

為彌補 ELISA 的不足，液相色譜 - 串聯質譜（LC-MS/MS）逐漸成為一種高通量、高靈敏度檢測 HCPs 殘留的方法。質譜法可在單次實驗中鑒定和定量多種 HCPs，不存在抗體法對無親和力或低親和力 HCPs 的歧視，可應用于生物制品全生命周期的 HCPs 監控。此外，對于缺乏商品化 ELISA 試劑盒的宿主細胞，LC-MS 法的開發周期短，可在 1 個月內完成，能快速應用于殘留 HCPs 的檢測。

2023 年 5 月，美國藥典發布的 “質譜法測定生物藥中殘留宿主細胞蛋白”(征求意見稿)，進一步推動和規范了 LC-MS 法在 HCP 分析檢測中的應用，為未來 HCPs 檢測技術的發展指明了方向。隨著技術的不斷進步，相信在 HCPs 檢測領域將會取得更多的突破，為生物制品的質量和安全提供更有力的保障。

產品信息


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