质量即生命：打造生物制药质量安全检测生态

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背景
     CGT(Cell and Gene Therapy)药物质量安全法规是全球化的，中美欧日趋于同步。目前，各经济体对本区域的药品生产和临床，逐步加强了涉及到的各种杂质的监控和检测。鉴于世界主要经济体的发展模式差异，和未来可能存在的风险。在求同的基础上，仍然需要进行中国生物药物产业供应链巩固，和加强上下游供应链的高效协作。详见《进口成本暴涨，看赛唐生物如何从“备选项”升级为“必选项”！》，《拒绝低效内卷：中国药企如何破局全球质量话语权之争？》。

     NMPA与FDA等规定，药物的临床前期，可以使用通用型宿主细胞总蛋白（Host cell protein, HCP）检测试剂盒定量。而在临床期需要针对工艺锁定的特征型HCP做专属定制HCP抗体。为了进一步规范医药开发流程，提高生物药临床成功率和安全性，截止至2025年，新版《中国药典》发布后，CDE也进一步收紧HCP为代表的工艺杂质的监控程序，即对纯化步骤的每一步的HCP含量检测。可以预见，CGT等药物的审批日趋严格。
前瞻
     赛唐生物经过对杂质核心HCP检测方法进行15年的研究和积累后，系统推出了生物大分子中，覆盖总蛋白，总DNA，总RNA，小分子化合物等药物全类型杂质的检测产品。形成了以三大表达系统HCP ELISA & HCD产品，污染物支原体检测QPCR，HCP核心标志物检测覆盖（Cathepsin D/B, PLBL2）为主，和周边HCP protein/peptide免疫刺激marker检测系统(IFNγ/TNF ELISA & ELISpot & LFIA)为辅的系统化产品，形成了稳健的生物药物细分领域的质量安全检测生态。见图1。
     至此，主打HCP检测产品，已经覆盖全球生物药物主要表达系统。其中，基于疫苗等小众市场的酿酒酵母HCP，汉逊酵母HCP和Hi-5 HCP检测产品为国内独有。

图1 杂质类型

风险因素类型
一、宿主来源
1、Host cell protein (HCP)
药物表达系统涵盖4大类：
(1)哺乳动物表达系统：小鼠物种：CHO；猴物种：Vero；人物种：293T，293，MRC5；
(2)原核表达系统：E.coli(3S)，E.coli(6S)；
(3)真菌表达系统：汉逊酵母，毕赤酵母X-33，毕赤酵母GS115，酿酒酵母；
(4)昆虫表达系统：Sf9，Hi-5。
     赛唐生物系统进行了HCP性质表征和定量产品的研发，详见《全面解析中华仓鼠卵巢细胞（CHO）宿主蛋白（HCP）残留检测试剂盒》，《生物制药质控福音：高特异性酵母HCP ELISA方阵解决残留检测难题》，《本底“瘦身”计划：HCP ELISA开发记》，《填补市场空白！汉逊酵母 HCP ELISA，破解表达系统药物质控难题》，《E.coli HCP产品性能对比分析》，《Cellgene与Cygnus的HCP产品性能大比较》。

图2 表达系统宿主

2、Host cell DNA (HCD)
药物样本处理，可结合磁珠法前处理试剂盒，适用于3类宿主表达系统DNA纯化：
(1)哺乳动物表达系统：小鼠物种：CHO，NS0；猴物种：Vero；人物种：293；
(2)原核表达系统：E.coli；
(3)真菌表达系统：毕赤酵母，酿酒酵母。

图3 宿主HCD

3、Host cell RNA
宿主细胞外源核酸污染（含DNA与RNA），美国FDA、欧洲EMA和中国NMPA都要求对细胞来源杂质有明确的检测要求。总RNA的产品为E.coli RNA。相关技术文件，详见《纯净无杂质！专为E.coli优化的高质量总RNA残留检测试剂盒》。

二、High Risk Protein
     除了对总的HCP进行监控外，HCP和中间过程来源的常见的高风险因子蛋白，也是研究的必要监控对象。高风险因子蛋白大致可以分为三类：
(1) Host cell protein origin:Cathepsin D, Cathepsin B, PLBL2;
(2) Column origin: Protein A, Protein G, Protein L;
(3) Culture medium origin: BSA, HSA, IgG, IgA, IgM, TRF, INS，Kana，Gen。相关技术文章详见《新品推荐：单一蛋白Protein L残留检测试剂盒》。

图4 高风险因子类型

三、免疫分泌
     在药物免疫原性检测研究中，体外细胞实验的免疫刺激因子，是重要的评价指标。尤其是人物种来源细胞的因子分泌。根据使用灵敏度和便捷性等要求，赛唐生物推出了两大类产品，即:
(1)单指标:SAA, CRP, hsCRP, IL10, TNFα, IFNγ, PCT；
(2)多指标:IFNγ/TNF, SAA/CRP, hsCRP/CRP, SAA/CRP/PCT/IL6, SAA/CRP/PCT/IL4；

图5 LFIA系列

四、外源微生物
     在CGT药物中，细胞改造和修饰，涉及多个步骤，所以有着极高的外源病毒和微生物污染可能。相比大分子抗体药物，CGT药物需要更精确、高效率和高灵敏度的检测方法和产品，来辅助药物安全。赛唐生物开发了支原体分析试剂盒，和支原体/衣原体/新冠病毒（N/S/E）/合胞病毒多重PCR联检分析试剂盒，适用于磁珠法抽提DNA和硅胶柱法抽提DNA试剂盒。相关技术文章详见《支原体“无处遁形”，荧光探针法qPCR检测试剂盒全新就位》。

图6 外源微生物

检测方法
     由检测靶标分为单蛋白，多蛋白，核酸，多核酸，小分子化合物半抗原等类型，以及适应灵敏度，应用场景等因素，所以采用了多样化的检测，类型如下：
一、ELISA法
     ELISA法，即，酶联免疫吸附实验，核心是双抗体夹心抗原，形成免疫复合物。根据反应信号大小和样本类型差别，可以分为聚苯乙烯微孔板的ELISA和ELISpot法。后者主要是针对药物的免疫原性对细胞免疫刺激，释放痕量细胞因子，在细胞培养介质中，被预包被的抗体所捕获，形成信号斑点。对应产品即为HCP和单蛋白ELISA。
二、QPCR法
     针对核酸类靶标，采用实时荧光定量PCR法，结合特异性引物，酶体系成分，进行定量计算。产品涵盖表达宿主DNA，RNA和外源微生物DNA。辅助磁珠法和硅胶膜法，抽提核酸样本。对应产品即为HCD，HCR和支原体分析试剂盒。
三、LFIA法
     LFIA法又分为抗原蛋白LFIA法，和PCR-LFIA法。即，基于硝酸纤维素膜和玻璃纤维系统，进行双抗体夹心抗原，并利用免疫复合物的金颗粒积累，读取光密度数据计算。对应产品为试纸条系列。PCR-LFIA法，即为继续PCR扩增系统，并结合LFIA法，形成的可视化和高灵敏度的方法，对应产品为多联病原微生物试纸条等。
四、电化学发光法
     在宿主中的残留蛋白，不仅有增加药物免疫原性的风险，也会对药物和辅料有催化降解的可能。针对高度相关催化酶的活性验证，使之催化底物，形成电化学信号变化，并进行定量。对应产品近期即将推出。
支撑平台
     目前，赛唐生物依托技术积累和硬/软件搭建，扎根于中国医药产业高地--张江基因岛，集中生产与研发的净化车间（图9），建立标准的生产质量管理体系（图10），系统升级免疫分析平台（图7）和PCR分析平台（图8）。
     赛唐生物拥有近20年，ELISA技术产品沉淀。15年HCP产品研发周期。形成HCP产品，已经全面覆盖生物大分子药物表达系统。并将继续坚持聚焦生物药物质量领域，生成生物药物质量安全检测生态，为全球医药产业稳定供应优异性能产品。

图7 免疫分析平台

图8 PCR分析平台

图9 净化车间/实验

图10 体系标准化