Optimizing sputum cell counts prior to bronchial thermoplasty: A preliminary report

Abstract

RATIONALE: There is considerable variability in patient outcomes following bronchial thermoplasty (BT), an adjunct therapy for patients with severe asthma. It is unclear if the presence of airway inflammation is important to consider prior to BT.

OBJECTIVE: The objective of the article was to ascertain if optimizing airway inflammation guided by sputum cell counts prior to BT, as compared to guideline-based-care, results in better patient outcomes and improved airway hyperresponsiveness.

METHODS: We retrospectively evaluated asthmatics who underwent BT at our institution (Firestone Institute for Respiratory Health, St. Joseph’s Healthcare Hamilton, Canada) and compared clinical outcomes (asthma-quality-of-life-questionnaire [AQLQ], asthma-control-questionnaire [ACQ] and provocative concentration of methacholine required to decrease the forced expiratory volume in one second by 20% [PC₂₀]) in those patients managed using guideline-based-care (n = 7) versus a protocol that involved optimizing airway inflammation using quantitative sputum cell counts (n = 7).

MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: Following BT, there were greater improvements in the inflammation-optimized group than in the guideline-based-care group for the asthma-quality-of-life-questionnaire (ΔAQLQ: 2.2 ± 1.2 vs 0.8 ± 0.9, p = 0.04), asthma-control-questionnaire (ΔACQ: −2.3 ± 1.3 vs −0.5 ± 1.1, p = 0.02) and airway hyperresponsiveness (ΔPC₂₀: 3.9 ± 1.2 vs. 0.6 ± 0.8 doubling-doses, p = 0.008).

CONCLUSION: This is the first study to provide preliminary evidence that BT, when performed after normalizing sputum cell counts, significantly improves patient reported outcomes and airway hyperresponsiveness, compared to current guidelines that presume airway inflammation is controlled.

RÉSUMÉ

JUSTIFICATION: Les résultats observés chez les patients suite à une thermoplastie bronchique (TB), un traitement d'appoint pour les patients souffrant d'asthme sévère, varient considérablement. On ne sait pas avec certitude s’il est important de déterminer la présence d’une inflammation des voies respiratoires avant la TB.

OBJECTIF: Vérifier si la réduction de l’inflammation des voies respiratoires, déterminée par la numération cellulaire dans les expectorations avant la BT, donne lieu à de meilleurs résultats chez les patients et à une plus grande amélioration de l’hyperréactivité des voies respiratoires que les soins fondés sur les lignes directrices.

MÉTHODES: Nous avons évalué rétrospectivement des asthmatiques ayant été traités par TB au sein de notre institution, (l’Institut Firestone pour la santé respiratoire, Soins de santé St. Joseph’s, Hamilton, Canada) et comparé les résultats cliniques (Questionnaire sur la qualité de vie des asthmatiques (AQLQ), Questionnaire sur la maîtrise de l’asthme (ACQ) et concentration de méthacholine requise pour provoquer une diminution de 20 % du volume expiratoire maximal par seconde (PC₂₀)) des patients pris en charge en se fondant sur les lignes directrices (n = 7) à ceux des patients pris en charge selon un protocole comprenant la réduction de l’inflammation des voies respiratoires, telle que déterminée par la numération cellulaire quantitative dans les expectorations (n = 7).

MESURES ET PRINCIPAUX RÉSULTATS: Suite à la TB, de plus grandes améliorations ont été observées dans le groupe où l’inflammation avait été réduite que dans le groupe auquel des soins fondés sur les lignes directrices ont été prodigués, tel que mesuré par le Questionnaire sur la qualité de vie des asthmatiques (AQLQ) (ΔAQLQ : 2,2 ± 1,2 comparativement à 0,8 ± 0,9, p = 0,04), le Questionnaire sur la maîtrise de l’asthme (ACQ) (ΔACQ: −2,3 ± 1,3 comparativement à −0,5 ± 1,1, p = 0,02) et l’hyperréactivité des voies respiratoires (ΔPC₂₀: 3,9 ± 1,2 comparativement à 0,6 ± 0,8 double-doses, p = 0,008).

CONCLUSION: Il s’agit de la première étude à fournir des données probantes préliminaires démontrant que la TB, lorsqu’elle est réalisée après avoir normalisé la numération cellulaire dans les expectorations, améliore significativement les résultats déclarés par le patient et l’hyperréactivité des voies respiratoires, comparativement aux lignes directrices actuelles qui présupposent que l’inflammation des voies respiratoires est maîtrisée.

Keywords:

• Severe asthma
• bronchial thermoplasty
• sputum cell counts
• airway inflammation
• airway hyperresponsiveness

Acknowledgments

P. Nair is responsible for the overall content and is the guarantor. P. Nair conceived the idea and was responsible for study design, clinical evaluations and clinical interpretation of the data. G. Cox and J. Miller performed the BT procedures. S. Svenningsen was responsible for collecting and collating the data, analysis and interpretation, and for preparing the first and all revised drafts of the manuscript. H. F. Lima, S. Goodwin, and M. Kjarsgaard recruited patients and performed clinical evaluations. All authors reviewed the final version of the manuscript.

Disclosure statement

S. Svenningsen, H. F. Lima, S. Goodwin, M. Kjarsgaard and G. Parraga have no relevant conflicts of interest. J. Miller was an investigator in clinical trials of bronchial thermoplasty supported by, and has received honoraria from Asthmatx. G. Cox was an investigator in clinical trials of bronchial thermoplasty supported by, and has received honoraria from, Broncus, Asthmatx and BSCI. P. Nair has received honoraria and grants in aid to his institution from AZ, Teva, Sanofi, Novartis, BI, GSK, Roche and Knopp.

Additional information

Funding

S. Svenningsen is supported by Canadian Institutes of Health Research (CIHR) and Canadian Respiratory Research Network (CRRN) post-doctoral fellowship awards. P. Nair is supported by the Frederick E. Hargreave Teva Innovation Chair in Airway Diseases. G. Parraga is supported by the Canada Research Chair program.