宿主细胞DNA（Host Cell DNA，HCD）是指存在于生物制品中的源于宿主细胞的DNA片段或更长的分子，这类杂质可能会引起免疫原性、致癌性、感染性、干扰代谢等潜在的安全风险，因此，HCD残留量也是生物制品安全性和质量控制的关键点，需要通过多步骤纯化策略将其降低至法规允许的限值。DNA分子量大且带负电荷，易与带正电荷的蛋白质或杂质形成复合物，可基于此性质设计下游纯化工序。

 1.背景介绍

上市后变更项目，其原上市工艺采用 500 L 生产规模。为充分满足广大患者的用药需求，现将生产规模扩大至 6000 L。在此过程中，同步对上游工艺进行了优化，使蛋白表达量得到进一步提升，然而在 500 L 与 6000 L 规模测试批次的生产中发现，产品经阴离子交换层析（AEX）后，DNA 残留量高达 1,000,000 pg/mg，这一数值相较于原工艺水平 200 pg/mg，呈现出了极为显著的增加趋势。

尽管后续经过了多个下游纯化工艺步骤处理，最终产品原液中的 DNA 残留量得以符合既定的质量标准（≤ 15 pg/mg）。然而，这一看似圆满的结果背后，却潜藏着巨大的隐患——阴离子层析的病毒清除能力出现了明显减弱。这一情况无疑给产品的安全性与稳定性敲响了警钟，需要我们进一步深入探究并采取有效措施加以应对。

2.DNA残留的潜在影响

6000 L测试批，阴离子收集液 DNA残留远超原工艺（~1,000,000 pg/mg vs ~200 pg/mg），导致AEX步骤失去对病毒的去除能力，AEX病毒LRV由2.16 log₁₀降低为0.56 log₁₀（不能作为病毒清除步骤），最终产品的病毒安全系数不满足法规ICH Q5A中的要求，即>6 log₁₀。

3. DNA去除策略

【1】. 基于带电性质差异去除DNA

通过优化AEX工艺的载量、上样pH和电导率，可显著提升AEX对DNA的去除能力，DNA残留由~7 log₁₀降低为~2 log₁₀，最终AEX病毒LRV为2.58 log₁₀，和原上市工艺相当。

【2】. 基于DNA大小和带电性质差异去除DNA

基于先验知识，料液浊度与DNA含量可能存在正相关关系；对比两种澄清过滤工艺，深层过滤和中空纤维切向流微滤，进一步证实料液浊度与DNA含量存在正相关关系。通过中空纤维微滤工艺代替深层过滤，可有效降低料液的浊度（降低了90%），并大幅提升AEX对DNA的去除能力，DNA去除能力由~1.2 log₁₀提升为~5.9 log₁₀。

澄清收获工艺优化，可以彻底解决深层过滤问题（DNA含量），为下游DNA去除提供新的思路。

4.结论

DNA残留作为生物制品安全性和质量控制的关键点，其含量直接影响阴离子层析工艺对病毒清除的能力。基于DNA大小和带电性质，可通过优化阴离子层析工艺和澄清收获工艺，在降低料液浊度的同时，对DNA残留进行控制。本文证实了料液浊度与DNA含量存在正相关关系，为下游DNA去除提供新的思路。