前臨床モデルで失われたタンパク質を回復し肺疾患を改善(Scientists Restore Lost Protein to Reverse Lung Disease in Preclinical Models)

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2026-07-30 バージニア工科大学(Virginia Tech)

バージニア工科大学フラリン生物医学研究所(Fralin Biomedical Research Institute)の研究チームは、肺動脈性肺高血圧症(PAH)の新たな治療標的として骨形成タンパク質3(BMP3)を発見した。PAHは肺動脈の狭窄によって肺の血圧が上昇し、心不全へ進行する難治性疾患である。本研究では、患者の肺組織や血液、および前臨床モデルにおいてBMP3の発現が著しく低下していることを確認した。BMP3は正常な肺では血管壁細胞の過剰な増殖を抑え、血管構造を維持する役割を担うが、その減少により血管壁の肥厚やリモデリングが進行する。研究チームは、組換えBMP3タンパク質投与と肺標的遺伝子治療の2つの方法でBMP3を回復させたところ、肺血管リモデリングや右心機能障害などの病態が大幅に改善した。また、血中BMP3濃度は患者で低下しており、治療標的だけでなく疾患バイオマーカーとしても有望であることが示された。本成果は、症状緩和ではなく病態そのものを改善する新たな治療戦略を示すものであり、現在有効な根治療法がないPAHに対する新しい創薬の可能性を開く研究である。

<関連情報>

肺動脈性肺高血圧症における骨形成タンパク質3のパラクリン作用 Paracrine action of bone morphogenetic protein 3 in pulmonary arterial hypertension

Aymen Halouani,Eric Mensah,Mariem Ben Rhouma
European Respiratory Journal  Published:30 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1183/13993003.02146-2025

Abstract

Background
Despite advances in therapy, pulmonary arterial hypertension (PAH) remains progressive with poor survival. Although dysregulation of Bone Morphogenetic Protein (BMP) signaling is central to PAH, key modulators of this pathway remain incompletely defined.

Objectives
To identify the role of BMP3 in pulmonary vascular homeostasis and PAH.

Methods
BMP3 expression was assessed in experimental pulmonary hypertension (PH) and in pulmonary vascular cells and plasma from PAH patients. In vitro studies were performed in human pulmonary artery smooth muscle cells (hPASMCs) and endothelial cells (hPAECs). Global and SMC-specific Bmp3-deficient mice were generated. Recombinant BMP3 and adeno-associated viruses (AAV) were used to overexpress BMP3 in animal models of PAH.

Results
BMP3 is predominantly expressed in PASMCs and is consistently downregulated in experimental and human PAH. Secreted BMP3 from PAH-PASMCs and circulating BMP3 levels in PAH patients were significantly reduced. Functionally, PASMC-derived BMP3 inhibited the migration and proliferation of PAH-diseased PAEC. In both global and SMC-specific Bmp3-deficient mice, induction of PAH led to significantly exacerbated disease in middle-aged mice. A recombinant BMP3 prevented and reversed PAH in mice. Furthermore, lung-targeted overexpression of BMP3, via AAV1-BMP3, reversed pulmonary vascular remodeling and ameliorated cardiac function in both mice and rats. Mechanistically, BMP3 restored the balance between BMP/SMAD1,5,8 and TGF-β/SMAD2,3 signaling, and decreased the expression of cell cycle genes in PAECs.

Conclusions
BMP3 acts as a paracrine regulator of pulmonary vascular homeostasis and may contribute to the modulation of TGF-β/BMP signaling in PAH, highlighting its potential as a therapeutic target.

医療・健康
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