宿主細胞蛋白（host cell proteins,HCPs)是基因工程菌株細胞株產生的與基因工程目的產物——抗體蛋白及Fc融合蛋白無關的蛋白混合物，HCP的組成與豐度在各工序階段與最終產品都各自不同，其決定與許多不同因素。HCP是影響產品純度的重要因素，使用含有HCP的重組治療性藥物，有可能引起機體的過敏反應，而且具有潛在的“佐劑效應”進而影響藥物的療效，所以治療性抗體藥對HCP殘留有很高的要求。

治療性抗體藥物及Fc融合蛋白已成為生物醫藥領域市場最主要的產品類別。Protein A親和層析作為第一步捕獲抗體最為有效的手段仍然在現有抗體純化平臺中占據主導地位。

Protein A親和層析由于其對IgG的Fc片段高度特異性，通常用于澄清后原液抗體及Fc融合蛋白直接捕獲。親和樹脂的高度選擇性讓大多數非目標蛋白流穿。此外，由于其對抗體的高度親和，低pH（3.0-3.5）的條件才能將其洗脫。因此，親和層析是下游工藝中最有效的去除HCP的單元操作。這一單獨步驟可以去除澄清收獲液中>90%的HCP。但是，盡管親和層析能高效去除HCP，根據原料不同，親和洗脫液中HCP的水平也有很大差異。

HCP和Protein A親和介質的非特異性結合

這種非特異性作用，通?？梢杂脙煞N方法進行優化，以減少洗脫后HCP含量高。

弱洗脫：

Protein A親和介質結合抗體就Fc融合蛋白后，低pH（3.0-3.5）的條件才能將其洗脫，我們可以嘗試用弱洗脫的方式，比如用含有0.1-1M精氨酸pH3.5-5.0的緩沖液洗脫，讓結合在親和介質上的抗體蛋白先洗脫下來，而HCP仍在結合在介質上，洗脫后再通過再生的方式去除結合再介質上的HCP。

上樣后清洗：

較低的pH清洗，pH5-5.5

堿性緩沖液清洗，pH8-10

含添加劑的緩沖液清洗

常用添加劑及添加濃度

上樣后洗脫前，采用上面的方式，通常可以有效減少HCP和親和介質的非特異作用帶來的洗脫后HCP殘留高。

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性能參數

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載量與駐留時間的關系

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和國外品牌對比

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抗體蛋白——HCP作用

一些團隊已經證明，HCP和Protein A親和介質間的非特異性作用對HCP殘留起到很小的作用，然而抗體-HCP間的作用卻是親和洗脫液中HCP水平不同的主要原因。關聯HCPs可能通過多種機制與單抗結合，包括靜電作用，疏水作用和氫鍵，所以打破這些作用的試劑可以用來有效地去除HCP。常用試劑同上面表格中的添加劑。

大多數CHO HCPs等電點在4.5-7.0，在酸性pH條件下，單抗通常是電中性或帶正電而絕大多數HCP是電中性或帶負電，因此單抗和HCPs間形成很強的疏水作用和靜電作用。在堿性pH條件下(>8)，單抗和大多數的HCP是帶負電的，靜電作用被轉換成排斥力。抗體在相對較高的pH條件下通?？删S持穩定，但是pH高于10，會產生天冬酰胺殘基脫氨作用。因此推薦使用pH8-10之間的緩沖液。

抗體蛋白——HCP作用

一些團隊已經證明，HCP和Protein A親和介質間的非特異性作用對HCP殘留起到很小的作用，然而抗體-HCP間的作用卻是親和洗脫液中HCP水平不同的主要原因。關聯HCPs可能通過多種機制與單抗結合，包括靜電作用，疏水作用和氫鍵，所以打破這些作用的試劑可以用來有效地去除HCP。常用試劑同上面表格中的添加劑。

大多數CHO HCPs等電點在4.5-7.0，在酸性pH條件下，單抗通常是電中性或帶正電而絕大多數HCP是電中性或帶負電，因此單抗和HCPs間形成很強的疏水作用和靜電作用。在堿性pH條件下(>8)，單抗和大多數的HCP是帶負電的，靜電作用被轉換成排斥力。抗體在相對較高的pH條件下通常可維持穩定，但是pH高于10，會產生天冬酰胺殘基脫氨作用。因此推薦使用pH8-10之間的緩沖液。

參考資料：

Please cite this article as: Y. Li, Effective strategies for host cell protein clearance in downstream processing of monoclonal antibodies and Fc-fusion proteins, Protein Expression and Purification (2017), doi: 10.1016/j.pep.2017.04.006