动脉粥样硬化(As)性心脑血管疾病严重危害人类健康，开发特异而有效的As治疗药物具有现实意义。植物血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体-1(LOX-1 )是血管内皮细胞氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)的主要受体，介导血管内皮细胞对ox-LDL的摄取，在As发生的始动环节及进展中均有重要意义，是诊疗As的强有力新靶点。以重组LOX-1配体结合结构域为免疫原免疫动物，建立单链抗体基因文库；分别用噬菌体展示和核糖体展示技术筛选和定向进化抗LOX-1单链抗体；利用结构生物学和计算化学等手段预测和模拟设计单链抗体与抗As活性肽的最佳配伍，设计并筛选双功能靶向治疗As的单链抗体-抗As活性肽融合蛋白分子并进行高效表达和分离纯化；利用Biacore及超高感度等温滴定型能量检测实验进行体外工程药物筛选；通过动物实验确定其治疗As的有效性；考察其生物学及药物代谢动力学特性；为靶向治疗As提供新思路和理论依据。

动脉粥样硬化(atherosclerosis，As)性心脑血管疾病严重危害人类健康，开发特异而有效的As治疗药物具有现实意义。凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体-1（lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1，LOX-1）是血管内皮细胞氧化型低密度脂蛋白的主要受体，介导血管内皮细胞对氧化型低密度脂蛋白的摄取，在As发生的始动环节及进展中均有重要意义，是诊疗As的强有力新靶点。靶向治疗药物的筛选与获得以大量靶点蛋白的取得为基础，自1997年发现LOX-1以来，其在原核生物中的大量可溶性表达是As靶向治疗药物筛选以及治疗机制研究的瓶颈。本项目的研究成果，首先，建立了人源LOX-1细胞外结构域（excellular domain，ECD）在原核细胞中的可溶性高效表达体系，并确立了大量纯化和制备技术。在大肠杆菌中，每升培养液可以获得6 mg以上纯化的hLOX-1 ECD蛋白，且操控方便；用短小芽孢杆菌表达系统，每升培养液可以得到超过25 mg的hLOX-1 ECD纯化蛋白，但过程控制较严格。这些结果为进一步抗As靶向治疗药物的筛选奠定了坚实基础。其次，以重组LOX-1 ECD蛋白为免疫原免疫实验小鼠，建立鼠单链抗体基因文库，采用噬菌体展示技术筛选出抗LOX-1单链抗体。在上述成果的基础上，利用结构生物学和计算化学手段预测和模拟设计了单链抗体与抗As活性肽的最佳配伍，并建立了抗LOX-1单链抗体-抗As活性肽融合蛋白高效表达和纯化方法。在短小芽孢杆菌表达系统中，我们从每升培养液中可以获得大于40 mg的纯化融合蛋白。进而利用As模型大鼠证明融合蛋白具有抗氧化作用，能够显著升高As大鼠血清中SOD、NO水平，降低MDA和NOS水平，具有防治As活性。此外，分别建立了基于间接竞争性ELISA和生物膜光干涉技术的可溶性hLOX-1快速检测方法。以上成果，突破了以LOX-1为靶点的抗As靶向治疗药物筛选所面临的瓶颈问题，为靶向治疗动脉粥样硬化抗体药物的分子设计与筛选提供了切实有效的方法和材料。同时，为单链抗体在动脉粥样硬化诊疗方面的进一步应用展示了良好前景。