高丰度目标蛋白干扰下低丰度HCPs的检测技术应用

在生物制品的生产过程中，低丰度宿主残留蛋白（Host Cell Proteins, HCPs）是由宿主工程细胞（通常是哺乳动物细胞或微生物）产生的蛋白质。这些蛋白质具有潜在的风险，可能会影响药物的安全性和有效性。

因此，对HCP的监测是生物药物生产中一个至关重要的质量属性（Critical Quality Attribute, CQA），它要求在药物的开发和生产阶段对HCP的存在进行严格的监控、管理和记录。

随着生产流程，生物制品的目标蛋白纯度逐渐提高，相应地，HCP的含量在持续降低。这使得在富含目标蛋白，如单抗、融合蛋白等下游工艺样品在对HCP进行分析和监测就变得更加具有挑战性。在这种情况下，高效的HCP富集材料和技术变得尤为关键。

SHENTEK® AbunProteoX™是一种基于磁珠构建的亲和配体，可高效识别并结合目标蛋白。利用磁性纳米颗粒的独特性质，能够快速且有效地捕获HCP，显著提高检测灵敏度。

此外，亲和配体的广泛适用性使得AbunProteoX在处理多种生物样本时都能表现出色，确保了在样品中存在高浓度目标蛋白时对低浓度HCP进行质谱、电泳等检测分析的准确性和可靠性。

一、 使用方法

参照AbunProteoX说明书，使用1 mg磁珠处理10 mg生物样品。将样品与AbunProteoX磁珠混合并孵育4 小时，用洗涤液洗涤，随后用60 µL洗脱液洗脱，再重复洗脱过程1 次，从而得到含有HCP的富集液。HCP富集液可用于后续的LC-MS、电泳实验分析等。操作示意见图1。

图1 AbunProteoX 操作流程示意图

二、 实验结果

选取了融合蛋白、细胞收获液和单克隆抗体等不同生物样本对AbunProteoX在降低生物制品中高丰度蛋白和有效富集HCP方面的效能进行评估分析。

实验中，利用AbunProteoX对HCP进行捕获，随后通过质谱技术对捕获的蛋白质进行鉴定；对比分析了AbunProteoX富集后的HCP检测结果和常规的非变性酶解方法，以及未使用AbunProteoX的对照组进行了比较。

图2展示了AbunProteoX在富集融合蛋白中HCP方面的效率。在未使用AbunProteoX的情况下，LC-MS检测到了90 种HCPs；而当应用了AbunProteoX后，检出的HCP数量增加到了147 种，这意味着相较于未使用AbunProteoX，额外检出了58 种低丰度HCPs。

图2 经由AbunProteoX处理前后的融合蛋白中(A) HCP数量和(B)内标蛋白的肽段数量

图3比较了AbunProteoX与常规非变性酶解方法在单抗样品中富集HCP的能力。相较于传统的非变性酶解技术，AbunProteoX能够更有效地富集HCP，从而增强了质谱对HCP检测的灵敏度。

图4 取一份CHO HCCF均分成两组，一组经由AbunProteoX处理，另一组则不经过AbunProteoX处理，进行HCP LC-MS检测获得蛋白谱结果，两者的一致性大于86%，并表明了AbunProteoX能够富集多样的HCPs。

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AbunProteoX适用于各类生物制品样本，操作流程经过精心设计，简化而高效，便于用户实施。与传统的非变性酶解方法相比，AbunProteoX能够显著提高了HCP的检出，有效增强了质谱分析的检测下限，使得低丰度蛋白得以被有效检出，确保了检测的高灵敏度。

即使在高丰度目标蛋白存在的情况下，经过AbunProteoX处理，仍可有效地分析HCPs，为生物制品中HCPs控制提供了一个简便、易于使用和有力的样品处理工具。