综述：残留宿主细胞蛋白的来源、特性、检测方法和数据采集模式

这篇综述系统探讨了生物制药中残留宿主细胞蛋白(HCPs)的研究进展，涵盖其来源、特性、预处理方法(如分子量截留MWCO、亲和耗竭)和检测技术(ELISA、LC-MS/MS等)，重点分析了质谱技术在HCP检测中的优势与挑战，为生物制品质量控制提供了重要参考。

残留宿主细胞蛋白(HCPs)是生物制药过程中由宿主细胞产生的工艺相关杂质，在重组蛋白生产中不可避免。这些源自细菌(如大肠杆菌)、酵母或哺乳动物细胞(如CHO细胞)的蛋白质，可能引发免疫反应、影响药物稳定性，甚至导致毒性效应。

1 引言

HCPs作为关键质量属性(CQA)，其含量需控制在<100 ppm。主要挑战在于：5-6个数量级的宽动态范围检测需求，以及高风险HCPs(如降解聚山梨酯的酶类)的特异性识别。

2 来源与特性

宿主细胞的内源性蛋白(如肌动蛋白)、分泌蛋白和凋亡产物构成HCPs三大来源。其特性包括：

• 物种多样性：含结构蛋白(微管蛋白)和代谢酶(三羧酸循环酶)

• 功能活性：蛋白酶可能降解治疗蛋白，糖苷酶改变药物糖基化

• 理化特性：分子量跨度大(10-100 kDa)，等电点和疏水性各异

3 预处理方法

MWCO超滤通过截留分子量(如150 kDa单抗)实现HCPs富集。亲和色谱利用抗体特异性去除HCPs，而酶解策略包括：

• 天然消化：直接胰蛋白酶处理

• 变性消化：采用尿素或脱氧胆酸钠(SDC)破坏蛋白空间结构

4 检测技术

ELISA作为金标准可检测ng/mg级HCPs，但无法识别单一蛋白。质谱技术突破性进展包括：

• 2D-LC/MS：pH 10/2.5双相色谱实现92-100%低丰度HCPs检出

• DIA模式：无偏采集所有离子碎片信息，重复性优于传统DDA

5 数据采集模式

DDA通过阈值触发二级质谱，易漏检低丰度蛋白；DIA采用全窗口扫描，配合磁珠前处理可实现：

• 10 ppm级灵敏度

• 工艺变更的实时监控

结论指出，未来需开发个性化HCPs控制策略，结合细胞工程改造(如CHO细胞系优化)和多维色谱技术，建立从宿主筛选到终产品的全流程质控体系。