L’oxyde nitrique expiré prédit la réponse des glucocorticoïdes dans les exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique

Résumé

Cette étude visait à étudier les différences de réponses à la thérapie glucocorticoïde systémique chez les patients présentant des exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique (AEPD) et des niveaux fractionnaires d’oxyde nitrique (FeNO) expirés. Les résultats de cette recherche fournissent une référence précieuse pour l’application clinique des glucocorticoïdes.

Résumé

Cette étude rétrospective a évalué la valeur clinique du protoxyde nitrique fractionné expiré pour prédire la réponse glucocorticoïde chez les patients présentant des exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique. Sur la base de la valeur critique des niveaux fractionnaires d’oxyde nitrique (FeNO) expirés ≥25 ppb à l’admission, les patients ont été classés en deux groupes : le groupe à forte FeNO (n = 61) et le groupe à faible FeNO (n = 61). Tous les patients ont reçu un traitement de base standard, qui comprenait des corticostéroïdes inhalés (ICS), des agonistes des récepteurs β2 à action courte (SABA) et des anticholinergiques à action courte (SAMA). Le sous-groupe de traitement a reçu une thérapie supplémentaire systémique par glucocorticoïdes. Les principaux résultats de cette étude ont été des améliorations du volume expiratoire forcé en 1 s (FEV₁ % de pred) et du score du test d’évaluation de la BPCO (CAT). Les critères secondaires comprenaient des modifications de la durée de l’hospitalisation et des niveaux d’oxyde nitrique expiré. Les niveaux de base d’oxyde nitrique (FeNO) expirés étaient positivement corrélés avec les numéros d’éosinophiles sanguins. Dans le groupe FeNO à haut niveau, les patients du groupe traité ont montré des améliorations significatives de la fonction pulmonaire, une réduction du score du test d’évaluation de la MPOC (CAT) et des niveaux d’oxyde nitrique plus faibles par expiration par rapport au groupe témoin. Inversement, dans le groupe de faible niveau de FeNO, aucune différence significative n’a été observée entre les sous-groupes traités et témoins. Ces résultats indiquent que l’oxyde nitrique fractionné expiré de base peut identifier l’inflammation des voies respiratoires éosinophiles et prédire la réactivité au traitement par glucocorticoïdes, soutenant ainsi la sélection personnalisée du traitement glucocorticoïde dans les exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique. Cette étude rétrospective montre que l’oxyde nitrique fractionné expiré de base identifie l’inflammation des voies respiratoires éosinophiles et prédit la réponse glucocorticoïde dans les exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique, favorisant un traitement personnalisé et réduisant le séjour à l’hôpital.

Introduction

La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est une affection répandue, évitable et traitable, caractérisée par une limitation persistante du flux d’air. Des modifications pathologiques peuvent survenir dans les voies respiratoires, le parenchyme pulmonaire et la vascularisation pulmonaire des patients, y compris des altérations structurelles et inflammatoires. La gravité de ces changements s’aggrave avec l’aggravation de l’obstruction de la circulation d’air. Il est à noter que même après qu’un patient a cessé de fumer, ces changements peuvent persister. Dans la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), la pathologie inflammatoire se caractérise par une prolifération significative de macrophages dans les voies respiratoires distales, le tissu alvéolaire et la vascularisation pulmonaire, accompagnée d’une expansion des neutrophiles et lymphocytes activés. Ces cellules effectrices immunitaires interagissent avec les cellules épithéliales bronchiques et interstitielles, entraînant la sécrétion de divers facteurs^{pro-inflammatoires 1}. Ces facteurs ont un effet pro-inflammatoire bien établi : ils recrutent non seulement des cellules inflammatoires de la circulation via la chimiotaxie, mais amplifient aussi leurs effets via des cascades de cytokines pro-inflammatoires.

Actuellement, sur la base du spectre des cellules inflammatoires, deux phénotypes inflammatoires^{importants 1,2} de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) ont été identifiés : le phénotype des neutrophiles et le phénotype des éosinophiles. Bien que la perspective traditionnelle avance que la MPOC est principalement une maladie non éosinophilique, un sous-ensemble important des patients atteints de MPOC présente des caractéristiques d’éosinophilie et d’inflammation de type^{2 3,4,5}. Plus précisément, environ 20 % à ^{40 %}des patients atteints de MPOC présentent des taux élevés d’éosinophiles dans leur sang et/ou les crachats. Ce sous-type inflammatoire influence significativement la progression de la maladie, la fréquence des exacerbations aiguës et les réponses au traitement. Par conséquent, ces patients sont justement désignés comme « BPCO phénotypique éosinophilique » ou « MPOC inflammatoire de type 2 ». Notamment, les mécanismes physiopathologiques chez ces patients ressemblent à ceux de l’asthme⁷, caractérisé par une infiltration des voies respiratoires d’éosinophiles, des niveaux élevés de cytokines de type 2 (telles que l’interleukine 4 et l’interleukine 5), et des niveaux nettement accrus d’oxyde nitrique expiré.

Les patients présentant des niveaux élevés de FeNO et de l’asthme sont plus susceptibles de bénéficier d’un traitement de l’ICS, et la surveillance du FeNO peut optimiser les ajustements de dose de l’ICS. Cependant, les niveaux de FeNO varient significativement chez les patients atteints de BPCO. Chez les patients atteints de BPCO, des niveaux élevés de FeNO sont significativement associés à une augmentation du nombre d’éosinophiles dans le sang ou les crachats. Par exemple,⁸ études ont démontré que pour chaque augmentation de 50 cellules/μL du nombre d’éosinophiles sanguins, les niveaux de FeNO augmentent de 3,2 %. Une autre étude⁹ a révélé que les niveaux fractionnaires d’oxyde nitrique (FeNO) expirés chez les patients présentant un chevauchement asthme-MPOC (ACO) étaient significativement plus élevés que chez les patients atteints de BPCO seule. De plus, FeNO présentait une corrélation modérément positive avec le pourcentage d’éosinophiles dans les crachats induits (r = 0,521). Cela suggère qu’une élévation de la FeNO pourrait indiquer un phénotype de BPCO caractérisé par des exacerbations aiguës provoquées par une inflammation éosinophile.

Le nombre d’éosinophiles a été reconnu comme un biomarqueur thérapeutique important dans la prise en charge de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). Un nombre de bases d’éosinophiles (EOS)¹⁰ plus élevé peut prédire de manière fiable une meilleure réponse au traitement du SCI. Ainsi, l’utilisation rationnelle et appropriée de l’EOS dans la pratique clinique courante profite aux cliniciens en leur permettant d’appliquer l’ICS à des groupes de patients spécifiques qui sont plus susceptibles de bénéficier de ce traitement.

La valeur d’application la plus marquante de l’oxyde nitrique (FeNO) exhalé fractionné en pratique clinique réside dans son rôle de biomarqueur de l’inflammation et des réponses immunitaires de type 2. En particulier, dans les affections inflammatoires de type 2 telles que l’asthme allergique et la sinusite chronique avec polypes^{nasaux 11}, les cellules épithéliales des voies respiratoires sont activées par des cytokines telles que l’interleukine-4 (IL-4) et l’interleukine-13 (IL-13). Cette stimulation conduit à une augmentation de la synthase inductible d’oxyde nitrique (iNOS), ce qui entraîne une augmentation marquée de la production d’oxyde nitrique (NO) dans les voies respiratoires.

Ces dernières années, des avancées significatives ont été réalisées dans l’étude de la technologie de détection de l’oxyde nitrique fractionné expiré (FeNO). En 2005, l’American Thoracic Society et la European Respiratory Society (ATS/ERS)¹² ont élaboré conjointement un guide standardisé pour mesurer l’oxyde nitrique expiré. En 2011, l’ATS/^{ERS 13} a également précisé que ce biomarqueur reflète non seulement le degré d’inflammation des voies respiratoires médiée par les éosinophiles, mais sert également d’outil prédictif fiable pour la sensibilité à la thérapie par les glucocorticoïdes. De plus, les normes de détection ont établi des seuils clairs et différenciés pour les adultes et les enfants : si la valeur de FeNO chez les adultes dépasse 50 ppb (enfants >35 ppb), cela indique une inflammation des voies respiratoires éosinophilique. Des valeurs allant de 25 à 50 ppb (enfants 20 à 35 ppb) nécessitent un jugement complet et un suivi dynamique en conjonction avec l’efficacité clinique. Des résultats inférieurs à 25 ppb (enfants <20 ppb) peuvent généralement exclure la possibilité d’inflammation des voies respiratoires à éosinophiles.

Il existe des preuves^{substantielles 14} indiquant que les niveaux de FeNO sont fortement corrélés aux dénombres d’éosinophiles, faisant du FeNO un biomarqueur très pratique et non invasif pour l’inflammation des voies respiratoires de type 2.

Une revue systématique et une méta-analyse¹⁵ ont résumé que le traitement par ICS peut réduire significativement les niveaux fractionnaires d’oxyde nitrique expiré (FeNO) chez les patients atteints de BPCO. Notamment, la réduction du FeNO est plus marquée chez les patients ayant des niveaux de FeNO de base plus élevés, ce qui correspond à une amélioration plus significative de la fonction pulmonaire, mesurée par un volume expiratoire forcé en 1 s (_{FEV 1}), durant la même période de traitement. Cependant, il n’existe pas de conclusion unifiée concernant la variabilité et la répétabilité des mesures de FeNO chez les patients atteints de BPCO. De plus, la littérature existante met principalement l’accent sur la réponse des patients atteints de MPOC stable au traitement du SCI. Par conséquent, il n’existe toujours pas de réponse définitive quant à l’utilité du FeNO pour guider l’administration des glucocorticoïdes systémiques chez les patients souffrant de BPOCC.

L’avantage relatif de l’oxyde nitrique exhalé fractionné par rapport aux biomarqueurs traditionnels, tels que les éosinophiles du sang périphérique, pour identifier les patients sensibles aux glucocorticoïdes reste incertain. Par conséquent, cette étude visait à évaluer la valeur prédictive du protoxyde nitrique exhalé fractionné pour la réponse au traitement des glucocorticoïdes chez les patients présentant des exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique et à explorer sa relation avec les éosinophiles du sang périphérique. En comparant les résultats cliniques entre groupes d’oxyde nitrique exhalés à haute et fraction faible et en analysant leur association avec la réponse au traitement, cette étude cherche à fournir des preuves pour une sélection plus précise et individualisée de la thérapie par glucocorticoïdes.

Cette étude se concentre sur des patients souffrant d’exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique (AEBPOC (AEBPC). L’objectif principal est d’étudier systématiquement la corrélation entre les niveaux de FeNO et le degré d’inflammation respiratoire, ainsi que la gravité de la maladie. De plus, cette recherche vise à comparer le FeNO avec les décomptes d’éosinophiles comme biomarqueurs potentiels. En fin de compte, l’objectif est d’élucider la valeur prédictive de FeNO en relation avec la réponse à la thérapie par glucocorticoïdes, fournissant ainsi une base scientifique pour optimiser les stratégies diagnostiques et thérapeutiques de l’AECOPO. Cette approche vise à minimiser l’utilisation excessive de glucocorticoïdes et à faciliter un traitement personnalisé en pratique clinique.

Protocole

Le protocole de l’étude a été examiné et approuvé par le Comité d’éthique de l’Hôpital Premier Peuple de Tianshui (numéro d’approbation : 2025-054 ; date d’approbation : 28 octobre 2025). Étant donné qu’il s’agit d’une étude rétrospective, seules des données cliniques anonymisées ont été utilisées, et aucune intervention n’a été appliquée aux patients. Le consentement éclairé des patients a été renoncé avec l’approbation du comité d’éthique.

1. Objet de recherche

Cette étude est une étude clinique rétrospective et monocentrique portant sur 122 patients souffrant d’exacerbations aiguës de la maladie pulmonaire obstructive chronique (AECOPD), admis au Département de médecine respiratoire et de soins intensifs de l’hôpital Tianshui First People’s de juillet 2024 à septembre 2025. En tant que centre médical régional important dans le sud-est de la province du Gansu, l’hôpital dessert une population d’environ 3 millions d’habitants.

1. Critères d’inclusion
   Conformément aux critères diagnostiques proposés par l'« Initiative mondiale pour la maladie pulmonaire obstructive chronique 2023 », les critères suivants sont établis : (1) Les manifestations principales incluent des symptômes respiratoires chroniques tels que la toux chronique, l’expectoration, la respiration sifflante et la sensation d’oppression thoracique, qui surviennent souvent lors des transitions saisonnières (principalement en automne et en hiver) ; (2) L’examen physique révèle une augmentation du diamètre antéropostérieur du thorax (thorax en forme de baril), ainsi que la présence d’emphysème, attestée par l’auscultation de bruits respiratoires diminués ; (3) Antécédents de facteurs de risque potentiels, notamment le tabagisme à long terme, l’exposition prolongée à des gaz irritants tels que le noir de lampe, et une carence en α1-antitripsine ; (4) Les résultats des tests de fonction pulmonaire indiquent un VEB <0,7 après administration de bronchodilatateur, suggérant une limitation persistante du flux d’air. Le patient a été hospitalisé en raison d’une exacerbation aiguë caractérisée par une dyspnée, une toux ou une augmentation de la production d’expectorations. Une évaluation complète a été réalisée en tenant compte de l’historique d’exposition du patient à des gaz ou poussières nocives, de la prédisposition génétique et d’autres facteurs de risque, ainsi que des manifestations cliniques, des résultats de l’examen physique et des résultats de tests de laboratoire. De plus, il est crucial de différencier les autres maladies qui peuvent présenter des symptômes similaires et une fonction pulmonaire anormale.
2. Critères d’exclusion
   (1) La présence de comorbidités pouvant altuer la fonction respiratoire, notamment pneumonie, pneumothorax, maladies pulmonaires interstitielles, œdème pulmonaire cardiogénique et embolie pulmonaire ; (2) Patients ayant une fonction immunitaire compromise, tels que ceux souffrant d’insuffisance cardiaque sévère, de maladies auto-immunes (y compris les maladies rhumatismales), de troubles hématologiques, de SIDA, et des individus post-transplantation d’organes ; (3) Patients souffrant d’insuffisance respiratoire nécessitant une ventilation mécanique et incapables de coopérer avec les tests de fonction pulmonaire et de FeNO ; (4) Les affections pouvant entraîner une augmentation anormale des éosinophiles incluent les infections parasitaires, les maladies allergiques (telles que la rhinite allergique, l’asthme et les allergies médicamenteuses), les troubles hématologiques et les effets liés aux médicaments ; (5) Les patients qui ne peuvent pas participer au test d’évaluation de la maladie pulmonaire obstructive chronique (CAT) ; (6) Patients avec des données de cas incomplètes ; (7) Patients présentant des niveaux d’éosinophiles inexpliqués élevés.

2. Regroupement et allocation des traitements

Sur la base de la valeur critique des niveaux fractionnaires d’oxyde nitrique (FeNO) expirés ≥25 ppb à l’admission, les patients ont été classés en deux groupes : le groupe à forte FeNO (n = 61) et le groupe à faible FeNO (n = 61). Chaque groupe a été subdivisé en un sous-groupe de traitement, qui a reçu une thérapie systémique par glucocorticoïdes, et un sous-groupe témoin, qui n’a pas reçu d’hormonothérapie systémique, avec respectivement 36 et 25 cas dans chaque sous-groupe. Tous les patients ont reçu un traitement de base standard, qui comprenait des corticostéroïdes inhalés (ICS), des agonistes des récepteurs β2 à action courte (SABA) et des anticholinergiques à action courte (SAMA). Le sous-groupe de traitement a reçu une thérapie supplémentaire systémique par glucocorticoïdes. La nécessité de recevoir un traitement systémique aux glucocorticoïdes dépend de la gravité des symptômes cliniques du patient. À l’admission comme à la sortie, les décomptes d’éosinophiles (EOS), les niveaux de FeNO, les indices de fonction pulmonaire (VEUM1, CVF, VEB/VF prédit, FEV1 %), les scores de TAC et la durée de l’hospitalisation ont été enregistrés et analysés pour comparaison.

Pour l’administration de glucocorticoïdes, l’inhalant composé budésonide-formotérol a été utilisé en deux formulations : (1) Chaque pulvérisation contient 160 μg de budésonide et 4,5 μg de fumarate de formotérol, avec une dose recommandée de 1 à 2 pulvérisations deux fois par jour ; (2) Chaque pulvérisation contient 320 μg de budésonide et 9 μg de fumarate de formotérol, avec une pulvérisation administrée deux fois par jour. Pour l’administration intraveineuse, la méthylprednisolone a été administrée à une dose de 40 à 80 mg/jour. Le schéma de traitement était adapté aux symptômes cliniques des patients. L’étude a réalisé une analyse d’équilibre de base entre les groupes afin d’exclure les effets de la posologie et de la durée du traitement sur les indicateurs primaires. En ce qui concerne l’utilisation des antibiotiques, un traitement empirique a été initié aux premiers stades, suivi d’ajustements individualisés basés sur les résultats de la culture d’expectorations et la sensibilité aux médicaments. Les cas nécessitant une hormonothérapie au cours de l’étude ont été exclus, en particulier ceux qui n’en avaient pas reçu et dont les symptômes cliniques ne se sont pas améliorés (Figure 1).

3. Collecte de données

1. Collecte de données de référence
   Les informations générales des patients étaient obtenues à partir du système de dossier médical électronique de l’hôpital, incluant l’âge, le sexe, l’indice de masse corporelle (IMC), l’historique tabagisme (années de paquet et jours de paquet), la classification GOLD, ainsi que des comorbidités telles que l’hypertension, le diabète, les maladies coronariennes et les maladies pulmonaires. Les scores de CAT ont été enregistrés à l’admission afin d’évaluer la gravité des symptômes des patients.
2. Examens de laboratoire
   Le sang veineux périphérique a été prélevé sur tous les patients dans les 24 heures suivant l’admission. Les paramètres sanguins de routine, dont le nombre d’éosinophiles (EOS), de globules blancs (globules blancs) et de neutrophiles (Neut), ont été évalués à l’aide d’un analyseur automatique de globules sanguins. La routine sanguine a été évaluée à l’aide de l’analyseur automatique de sang et de fluides corporels via la méthode de l’impédance électrique. Les niveaux de protéines C-réactives (CRP) et d’amyloïde A sérique (SAA) ont été mesurés à l’aide d’un analyseur biochimique avec turbidimétrie de transmission. La procalcitonine (PCT) a été détectée par immunoturbidimétrie. Le protoxyde d’azote (FeNO) expiré a été mesuré à l’aide d’un détecteur d’oxyde d’azote expiré.
3. Indicateurs de résultats cliniques
   La fonction pulmonaire, les taux fractionnés d’oxyde nitrique expiré (FeNO), les scores du test d’évaluation de la MPOC (CAT) et les durées d’hospitalisation de tous les patients ont été enregistrés avant et après le traitement. Les différences entre les groupes ont ensuite été comparées. Les effets thérapeutiques et la réactivité hormonale ont été évalués à travers des changements dans divers indicateurs cliniques.

4. Analyse statistique

Les statistiques ont été réalisées par un logiciel d’analyse. Les variables avec un taux manquant >35 % ont été exclues. Pour les variables continues avec un taux manquant <5 %, l’imputation multiple a été appliquée ; pour les variables catégorielles avec un taux manquant de <5 %, l’imputation en mode a été utilisée. Les données de mesure ont été évaluées pour la normalité, avec des données normalement distribuées exprimées en moyenne ± écart-type (x̄ ± s). Les données qui ne correspondent pas à une distribution normale sont présentées comme une médiane (intervalle interquartile) (M, IQR).

1. Pour les comparaisons entre groupes
   Pour les données distribuées normalement, un test t d’échantillon indépendant a été utilisé, avec la taille de l’effet d de Cohen et son intervalle de confiance à 95 % rapportés. Pour les données non distribuées normalement, le test Mann-Whitney U a été appliqué, et la taille de l’effet r ( r = z / sqrt{N} ) a été documentée.
2. Pour les comparaisons au sein des groupes
   Le test de Wilcoxon signed-rank a été utilisé pour analyser les différences avant et après l’intervention, rapportant la taille d’effet r ainsi que son intervalle de confiance à 95 %.
3. Pour les données classifiées
   Les données étaient exprimées en fréquence (pourcentage) ( n, % ), et le test du chi carré a été utilisé pour des comparaisons intergroupes, avec la taille de l’effet V de Cramér rapportée.
4. Pour l’analyse de corrélation
   Le test de corrélation de Spearman a été réalisé pour évaluer la relation entre les variables, avec le coefficient de corrélation et son intervalle de confiance à 95 % indiqués. Tous les tests statistiques étaient bidirectionnels, et une valeur p de <0,05 a été jugée statistiquement significative.

Résultats

Dans cette étude, l’analyse de régression et d’autres méthodes multifactorielles n’ont pas été utilisées pour corriger les facteurs ci-dessus. La raison principale est que le groupe d’étude a atteint l’équilibre des facteurs de confusion de base. Ces facteurs n’interfèrent pas statistiquement avec le résultat de l’étude et ne nécessitent pas de correction supplémentaire. La base spécifique est la suivante :

Dans cette étude, 122 patients atteints de DCEPOC ont...

Discussion

Dans cette étude, les patients présentant des exacerbations aiguës de la pneumopathie obstructive chronique (AEBPOC d’ampleur de la BPOCC) ont été traités avec une combinaison de corticostéroïdes inhalés (ICS), SABA et SAMA. Dans le cadre de cette triple thérapie, les patients ont été classés en groupes élevés et bas selon les niveaux de FeNO au départ, et des corticostéroïdes systémiques ont été ajoutés à chaque sous-groupe. L’objectif était d’étudier et d’évaluer la signification clini...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Analyseur automatisé d’hématologie	Mindray	CAL-8000	Nombre sanguin complet, y compris l’EOS.
Analyseur biochimique automatique	Mindray	BS-2800M	Quantification de la PCR et aiguë sérique ; SAA
Analyseur biochimique automatique	Mindray	CL-8000i	Détection du PCT  ;
Système de dossier médical électronique	Zhejiang Heren Technology Co., Ltd.	Bonjour assistante	Extraction des données cliniques des patients
Analyseur FeNO	Weigu Medical	HFWG-F013	Mesure de l’oxyde nitrique fractionnaire expiré
Système de test de fonction pulmonaire	Jaeger	Ganshorn	Évaluation du VEE-1, VCF, VEB/CVF