許多生物制品例如抗體,重組蛋白,疫苗等的制備還是通過生物體系細(xì)胞工程合成,盡管采用多種純化方式,在生物藥物中還會有微量的宿主蛋白殘留(HCP),會對藥品的安全性及藥性產(chǎn)生影響。
一、HCP的概念
HCP:Host cell protein,宿主細(xì)胞蛋白
疫苗、抗體、重組蛋白藥物等生物制品的生產(chǎn)主要利用某些細(xì)胞諸如非洲綠猴腎細(xì)胞(Vero細(xì)胞)和中國倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞,大腸桿菌等材料,這些細(xì)胞稱為宿主細(xì)胞。
在純化工藝中會有宿主細(xì)胞分泌至培養(yǎng)基中的蛋白質(zhì)或死亡破碎細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白殘留在生物制品中,這些蛋白被稱為宿主細(xì)胞蛋白。例如vero細(xì)胞HCP是指疫苗中來源于宿主細(xì)胞蛋白和轉(zhuǎn)化蛋白,以vero細(xì)胞為基質(zhì)細(xì)胞生產(chǎn)疫苗的過程是將病毒接種于vero細(xì)胞,病毒利用細(xì)胞環(huán)境復(fù)制自身,同時導(dǎo)致宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損、死亡,釋放大量
的宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白于疫苗中,這部分蛋白有可能成為疫苗中的過敏原vero細(xì)胞生長的同時向培養(yǎng)液中釋放生長因子等促生長蛋白,可引起細(xì)胞的增值和分化,vero細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白和促生長蛋白構(gòu)成了宿主細(xì)胞蛋白。
· 生物制品中殘留的宿主細(xì)胞蛋白(HCP)作為外源蛋白可能在不同程度上引發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答,最終導(dǎo)致過敏反應(yīng)或其他不良反應(yīng)--例如發(fā)熱、水腫,甚至休克等同時人體的免疫應(yīng)答性質(zhì)和效果,會受到HCP濃度,數(shù)量和個體免疫系統(tǒng)差異而不同,藥物監(jiān)管部門最關(guān)注用藥者的安全性,所以HCP的監(jiān)控檢測變得越來越重要。
· 《中華人民共和國藥典》明確規(guī)定,CHO細(xì)胞殘余蛋白占總蛋白含量要小于0.05%以下才符合規(guī)定。
· 美國FDA規(guī)定,用一種靈敏度較高的方法檢測藥品中的HCP,其含量應(yīng)該低于檢測限(通常小于100ppm)
三、殘留HCP的檢測方法
·SDS-PAGE
·2D電泳
·蛋白質(zhì)印記(western blot)
·酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)
·高效液相層析(HPLC)
四、基于Sapphire的殘留HCP檢測
首先采用2D 雙向電泳技術(shù)高校分離HCP,一塊膠跑宿主細(xì)胞全蛋白2D電泳,之后染色使用sapphire儀器進(jìn)行掃描成像,另一塊膠跑生物制品的2D電泳,然后將膠上蛋白轉(zhuǎn)移至膜上,經(jīng)過封閉,一抗,熒光二抗雜交,使用sapphire進(jìn)行western blot熒光信號采集,通過結(jié)合2D 電泳和wesern blot結(jié)果比對鑒定,相比傳統(tǒng)的單獨(dú)的ELISA和WB方法,2D 電泳和WB技術(shù)能夠更為全面精準(zhǔn)的鑒定微量的HCP
五、應(yīng)用領(lǐng)域
檢測疫苗等蛋白藥物中殘余的HCP類別和殘留水平
檢測重組蛋白中殘余的HCP類別和殘留水平
鑒定抗體產(chǎn)物中殘余的HCP類別和殘留水平