最早的臨床研究是將波生坦制成靜脈注射液,用于7例特發性肺動脈高壓患者及硬皮病相關肺動脈高壓患者,結果顯示波生坦可降低平均肺動脈壓和肺血管阻力,而且降低幅度與劑量相關,心指數也略有增加。隨后為了獲得更充分的數據,歐美數家醫學中心開展了幾項大型臨床研究,試驗對象包括健康對照和心功能Ⅲ級的肺動脈高壓患者。
美國圣迭哥醫學中心的Channick等2001年首次在Lancet雜志上,報告了肺動脈高壓患者口服波生坦的隨機、安慰劑、對照、雙盲試驗,共入選32例心功能Ⅲ級患者,其中特發性患者27例,硬皮病患者5例,按2∶1模式隨機選取21例患者,予波生坦62.5 mg,bid,4周后,再給予125 mg,bid,8周;其余11例患者給予安慰劑。用6分鐘行走距離作為試驗的主要評價指標,結果治療組延長70米,而安慰劑組沒有明顯延長。治療組患者血流動力學也獲得改善,其中心指數平均增加(0.5±0.1) L/min/m2,而安慰劑組患者心指數降低(0.5±0.1) L/min/m2。另外,治療組患者的心功能級別和Borg呼吸困難指數也有改善。

    隨后全球對波生坦治療肺動脈高壓進行了另一項大型多中心、雙盲、安慰劑對照試驗——BREATHE-1,入選患者213例,其中特發性患者150例,硬皮病患者47例,系統性紅斑狼瘡相關肺動脈高壓患者16例,心功能Ⅲ級患者比例為92%,Ⅳ級患者占8%。按2∶1模式隨機給予安慰劑(69例)或波生坦62.5 mg,bid,4周后,其中74例加量至125 mg,bid,12周,另外70例加量至250 mg,bid,12周。治療16周后,波生坦組6分鐘行走距離延長36米,且與藥物劑量沒有明顯相關性,而安慰劑組縮短8米。另外,治療組還能改善Borg呼吸困難級別和心功能級別,明顯抑制病情惡化(病情惡化是指死亡,不得不進行肺移植,病情加重需要住院治療,臨床表現沒有改善或者加重不得不退出試驗,或者需要改用依前列醇治療,或者需行房間隔造瘺術)。同時也對參加BREATHE-1研究的85例患者進行了超聲心動圖研究,結果顯示波生坦能改善反應右心室和左心室結構及功能的超聲心動圖參數和多普勒參數,以及預測患者生存期的一些參數。

    盡管研究顯示波生坦有效,但BREATHE-1同時也顯示,波生坦主要提高特發性肺動脈高壓患者的運動能力(波生坦組6分鐘步行距離延長46米,而作為對照的安慰劑組則縮短5米),對硬皮病相關患者則只能防止其6分鐘行走距離縮短(波生坦組延長3米,而安慰劑組縮短了40米),預防其病情進一步惡化。

    而且BREATHE-1研究結果還顯示,心功能從Ⅲ/Ⅳ級提高到Ⅰ/Ⅱ級的患者僅占患者總數的40%,而心功能分級卻是預測患者預后的重要參數,所以這項短期研究結果顯然不能全部回答研究者所提出的所有問題,包括治療能否改善患者的遠期預后?與其他藥物,尤其是與已經被認為是肺動脈高壓的標準治療,且有長期研究經驗的依前列醇合用的療效如何?有無遠期不良反應?如何應對不良反應?以及對先心病相關肺動脈高壓患者療效如何等問題。因此,專家們又組織了BREATHE-2到BREATHE-5等一系列重要研究。