Role of BMPR2 mutation in Pulmonary Hypertension in Rats

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K10140
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Pediatrics
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: Sawada Hirofumi 三重大学, 医学系研究科, 講師 (30362354)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 一男 三重大学, 医学系研究科, 教授 (20181828) ; 三谷 義英 三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (60273380)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 肺高血圧 / 動物モデル / 遺伝子変異

Outline of Final Research Achievements

Mutations in bone morphogenetic protein receptor type-2(BMPR2) are the main genetic risk factor for developing pulmonary arterial hypertension (PAH). Recent studies have shown that PAH patients with BMPR2 mutation present earlier with severe hemodynamic compromise and worse transplant-free survival than those without mutations. The mechanisms underlying the difference in clinical phenotype in BMPR2 mutation carriers remain unclear. We tested the hypothesis that rats with a CRISPR/Cas9-mediated monoallelic BMPR2 mutation develop more severe pulmonary hypertension (PH) leading to poor survival than those without the mutation. For the first time using CRISPR/Cas9, this study demonstrates that rats with BMPR2 mutation develop MCT-PH similarly to wildtype until day21 but had poor survival thereafter and warrants further studies into underlying mechanism directing towards precision medicine in PAH targeted therapy for patients with BMPR2 mutations.

Free Research Field

小児循環器学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肺動脈性高血圧は予後不良疾患であり、小児においても主な死亡の原因である。原因としてBMPR２遺伝子の変異があげられ、同遺伝子変異保有患者は、重症となるとされる。しかし、肺動脈性高血圧における、BMPR２の意義は完全には理解されておらず、BMPR２変異保有患者が、より重症のPAHに進展する機序は不明である。ＢＭＰＲ２変異マウスを用いた研究では、ヒトと同様の病変や進行性の病態を評価することは困難であったが、最近、ゲノム編集技術の開発により、BMPR２変異ラットを用いた研究が可能となり、本研究では、最新のゲノム編集技術であるCRISPR/Cas9による変異導入ラットを用いた世界初の知見を得た。