LC-MSの「HCP検出なし」は、いないという意味なのか

宿主細胞タンパク質（HCP）は、製品を作らせた細胞に由来するタンパク質で、精製で取りきれずに残ると品質の問題を招きます。これを液体クロマトグラフィー質量分析（LC-MS）分子の質量を精密に測る分析。液体クロマトと組み合わせ、ポリAテール長などを詳しく解析します。で調べた報告書に「検出されませんでした」と書かれていたとき、本当にいないのかは、そのままでは分かりません。

ただし、見えない範囲の大きさを示す数字がなかったわけではありません。抗体で捕まえる ELISA には、どれだけの HCP を捕まえられるかを示すカバレッジという数字があります。LC-MS液体クロマトグラフで成分を分離したうえで質量分析計にかけ、分子量を測って物質の同定や定量を行う手法です。詳しく → では、それに当たる数字の出し方が定まっていませんでした。

Chroneら（2026）は、この見えない範囲を計算で見積もりました。何を計算したのか、約1〜5%という数字が語る範囲、実際の試料に当てはめるときの限界をたどります。

1. LC-MSの「検出なし」は、なぜ「いない」の証明にならないのか

そのHCPの濃度が検出限界検出できる最小量。分析法の性能を示すバリデーション項目の一つ。詳しく →に届かなかった場合と、そのアッセイの条件では原理的に見えない場合があり、報告書の数字では区別できないからです。

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LC-MS は、タンパク質を酵素で細かく刻み、できたペプチドの質量を量って、元のタンパク質を当てます。同定できた HCP の数は分かりますが、同定できなかったものがどれだけあるかは、測っただけでは分かりません。

この区別は、ごく少量でも製品を傷める HCP があるときに効いてきます。抗体に対して 1 ppm に満たない酵素が、製剤に入っている界面活性剤タンパク質の凝集や容器壁への吸着を防ぐため製剤へ少量加える添加剤で、細胞培養で細胞を保護する目的でも使われます。詳しく →を分解していた例が報告されています（LC-MSによるHCP評価）。

2. 見えない範囲は、どうやって計算したのか

宿主細胞のタンパク質を計算の上で酵素で刻み、使うアッセイの条件に合うペプチドだけを残して、残りが2本に満たないタンパク質を数えました。 前処理で起きることを、実験の前に画面の上でやってみる方法です。

ペプチドを絞るのに使う性質は3つです。

• 水をはじく強さ⁠：液体クロマトグラフィー固定相と移動相の間での物質の相互作用（分配・吸着・イオン交換など）の差を利用して、混合物中の成分を分離・精製する操作の総称。詳しく →で、いつ溶け出してくるかの目安です。
• 電荷の状態⁠：イオンになったときに、いくつの電荷を持つか。
• 質量と電荷の比⁠：質量分析分子をイオンにして、質量と電荷の比で分け、分子の質量を精密に測る手法です。タンパク質の同定、修飾の位置の特定、不純物の確認などに使い、液体クロマトグラフと組み合わせることが多くあります。詳しく →計が実際に測る値です。

これにそのアッセイ固有の測定条件を重ねて、検出されうるペプチドを残します。1つのタンパク質から検出できるペプチドが2本に満たないものを、見えないタンパク質として数えました。

同じ宿主でも、測る条件が変われば結果は変わります。見えるかどうかは、HCP の性質と測定の条件の組み合わせで決まります。

3. 4種の宿主で、理論上見えないHCPはどれだけあったのか

チャイニーズハムスター卵巣由来の細胞（CHO細胞抗体など組換えタンパク質の生産に広く使われる、チャイニーズハムスター卵巣由来の培養細胞です。詳しく →）、大腸菌、ヒト胎児腎由来の細胞（HEK細胞）、昆虫のSf9ツマジロクサヨトウ（Spodoptera frugiperda）の卵巣に由来する昆虫細胞です。バキュロウイルスと組み合わせ、懸濁培養で組換えタンパク質やAAVを作る系に使われます。詳しく →細胞の4種で、理論上見えないと予測されたのは全体の約1〜5%でした。 残りの大半は、条件が合えば見える範囲に入ります。

予測の確かさは、1万5千件を超える LC-MS の解析結果を集めたデータベースと突き合わせて確かめられました。予測と実測はよく一致したと報告されています。見えないと予測されたのは、分子量の小さいタンパク質が中心。不純物としての重要度は高くないと整理されています。

LC-MS は手間も費用もかかるのに、見えないものも多いのではないか。この疑いへの報告の答えは、条件さえ合えば理論上の天井は高い、というものでした。

4. 重要：理論上見えるなら、実際の試料でも見えたと言えるのか

言えません。この予測は検出できる上限で、実際の試料で起きることは入っていないからです。 入っていないのは、試料の中の他の成分が測定を邪魔すること、大量の成分が微量の成分のイオン化を妨げること、濃度による検出のしやすさの違いです。

HCP の分析では、ここが難所です。試料の大半は製品の抗体で、HCP は抗体の100万分の1の桁で同居しています。理論上は見えるペプチドでも、抗体に由来する大量の信号に埋もれれば、実際には見えません。

もう1つ、見えるかどうかは検出のしやすさの話で、量や有害性の話ではありません。理論上見える HCP でも、残っていてどれだけ困るかは別に判断します。

⁠この予測の使い道は、自社が警戒している HCP が、使っているアッセイで理論上見えるかを前もって確かめることです。 見えないと予測されるなら、その HCP は別の方法で補います。

参考文献

• Chrone VG, et al. Illuminating the Dark Host Cell Proteome: A host cell protein coverage method for LC-MS impurity assays. J Pharm Biomed Anal. 2026;278:117555（DOI: 10.1016/j.jpba.2026.117555。計算の仕組み、4宿主への適用、データベースとの突き合わせ、予測が上限である点）
• USP米国で医薬品・原料・試験法の公式基準を定める公定書で、製薬用水に関する規格も収載されている。詳しく → General Chapter 〈1132.1〉 Residual Host Cell Protein Measurement in Biopharmaceuticals by Mass Spectrometry（USP-NF 2025年第1号に収載）
• Chrone VG, et al. Host cell protein quantitation by LC-MS. Experimental demonstration, qualification, and comparison of methods in USP 1132.1. J Pharm Biomed Anal. 2025
• Hall T, et al. Polysorbates 20 and 80 degradation by group XV lysosomal phospholipase A2 isomer X1 in monoclonal antibody formulations. J Pharm Sci. 2016;105:1633（1 ppm未満の酵素でポリソルベートが分解した事例）