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酶联免疫法精准检测E.coli宿主细胞蛋白

2024-09-06


在生物制药领域,利用培养的宿主细胞(如细菌、酵母、哺乳动物、昆虫或植物细胞)生产重组蛋白、抗体、疫苗等生物药物的过程中,由于细胞分泌、应激、裂解及纯化工艺而产生的杂质蛋白被称为宿主蛋白。药物中残留的宿主蛋白可能具有免疫原性、影响药物质量、安全性和有效性,因此在研发下游纯化的工艺时,必须具有一种科学合理的测定成品或者半成品中宿主蛋白浓度的方法。

酶联免疫法(ELISA)作为一种灵敏度高、操作简便的技术手段,已被广泛应用于E.coli宿主细胞蛋白残留的检测。


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酶联免疫法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,简称ELISA) 是一种基于抗原-抗体特异性反应的免疫学检测技术,包含双抗体夹心法、间接法、竞争法等。该方法通过将酶与特异性抗体或抗原相结合,实现对目标分子的高灵敏度检测。

在生物制药领域,ELISA常用于检测细胞培养上清液、发酵液或纯化样品中的宿主细胞蛋白,以确保药物产品的安全性和纯度。

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酶联免疫检测原理


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01

免疫原性

宿主细胞蛋白具有多种生理化学和免疫学特性的复杂混合物,可能会触发Toll-Like受体介导的先天免疫反应,或者直接由宿主细胞产生的细胞因子刺激机体,产生组胺,发生炎症反应。因此几乎所有HCP都有作为外来蛋白药物的临床安全风险


02

类免疫佐剂作用

可以作为佐剂增加机体对治疗蛋白的免疫反应,及产生抗体“ADA”,从而直接影响药物在生物分布,药代动力学和生物活性。


03

影响产品稳定性

宿主细胞蛋白潜在的蛋白酶或“辅料酶”活性,可能导致产品稳定性下降,药效变化。并且其生物活性,可能导致药效变化。


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美国药典

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  • HCP残留量<0.01%(即1mg总蛋白中HCP含量应小于100ng,即100ppm)。
  • 在上市申请前,应至少对3批注册批(如工艺验证批)进行定量检测,以证明纯化工艺的清除效果。
  • 纯化工艺发生变更时,需重新开展清除验证研究。
  • 美国药典(USP) 《mRNA药物的表征与放行测试》中推荐T7 RNA聚合酶、dsRNA等IVT体系残留的检测方法为ELISA。


中国药典

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  • 针对CHO细胞和酵母菌,HCP残留<0.05%,即500ppm,针对E.coIi,HCP残留需要<0.01%,即100ppm。
  • 工艺相关杂质的质量控制通常在原液阶段进行。
  • 如经充分验证证明生产工艺对工艺相关杂质的去除已达到高水平时,工艺相关杂质的质量控制可不列入常规放行检测。

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酶联免疫法作为一种成熟、可靠的检测技术,在E.coli宿主细胞蛋白检测中发挥着重要作用。通过合理设计实验步骤和选择特异性抗体,该方法有助于提高生物制药产品的质量,保障患者用药安全。未来,随着生物技术的不断发展,酶联免疫法有望在更多领域发挥其优势,为人类健康事业贡献力量。


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参考文献

[1].美国药典USP<1132>Residual Host Cell Protein Measurement in Biopharma-ceuticals

[2].《中国药典》(2020年版):9012生物样品定量分析方法验证指导原则

[3].GB/T 33411-2016酶联免疫分析试剂盒通则

[4].YY/T 1183-2010酶联免疫吸附法检测试剂盒


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