Get access

Exhaled nitric oxide levels to guide treatment for adults with asthma

  • Review
  • Intervention

Authors

  • Helen L Petsky,

    Corresponding author
    1. Queensland University of Technology, Institute of Health and Biomedical Innovation, Brisbane, Queensland, Australia
    • Helen L Petsky, Institute of Health and Biomedical Innovation, Queensland University of Technology, Brisbane, Queensland, Australia. helenpetsky@gmail.com.

    Search for more papers by this author
  • Kayleigh M Kew,

    1. St George's, University of London, Population Health Research Institute, London, UK
    Search for more papers by this author
  • Cathy Turner,

    1. The University of Queensland, School of Nursing, Midwifery & Social Work, Brisbane, Queensland, Australia
    Search for more papers by this author
  • Anne B Chang

    1. Queensland University of Technology, Institute of Health and Biomedical Innovation, Brisbane, Queensland, Australia
    2. Menzies School of Health Research, Charles Darwin University, Child Health Division, Darwin, Northern Territories, Australia
    Search for more papers by this author

Abstract

Background

Asthma guidelines aim to guide health practitioners to optimise treatment for patients so as to minimise symptoms, improve or maintain good lung function, and prevent acute exacerbations or flare-ups. The principle of asthma guidelines is based on a step-up or step-down regimen of asthma medications to maximise good health outcomes using minimum medications. Asthma maintenance therapies reduce airway inflammation that is usually eosinophilic. Tailoring asthma medications in accordance with airway eosinophilic levels may improve asthma outcomes such as indices of control or reduce exacerbations or both. Fractional exhaled nitric oxide (FeNO) is a marker of eosinophilic inflammation, and as it is easy to measure, has an advantage over other measurements of eosinophilic inflammation (for example sputum eosinophils).

Objectives

To evaluate the efficacy of tailoring asthma interventions based on exhaled nitric oxide (FeNO), in comparison to not using FeNO, that is management based on clinical symptoms (with or without spirometry/peak flow) or asthma guidelines or both, for asthma-related outcomes in adults.

Search methods

We searched the Cochrane Airways Group Specialised Register of Trials, the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL), MEDLINE, EMBASE, and reference lists of articles. The last searches were undertaken in June 2016.

Selection criteria

All randomised controlled trials (RCTs) comparing adjustment of asthma medications based on exhaled nitric oxide levels compared to not using FeNO, that is management based on clinical symptoms (with or without spirometry/peak flow) or asthma guidelines or both.

Data collection and analysis

We reviewed results of searches against predetermined criteria for inclusion. We independently selected relevant studies in duplicate. Two review authors independently assessed trial quality and extracted data. We contacted study authors for further information, receiving responses from four.

Main results

We included seven adult studies; these studies differed in a variety of ways including definition of asthma exacerbations, FeNO cutoff levels used (15 to 35 ppb), the way in which FeNO was used to adjust therapy, and duration of study (4 to 12 months). Of 1700 randomised participants, 1546 completed the trials. The mean ages of the participants ranged from 28 to 54 years old. The inclusion criteria for the participants in each study varied, but all had a diagnosis of asthma and required asthma medications. In the meta-analysis, there was a significant difference in the primary outcome of asthma exacerbations between the groups, favouring the FeNO group. The number of people having one or more asthma exacerbations was significantly lower in the FeNO group compared to the control group (odds ratio (OR) 0.60, 95% confidence interval (CI) 0.43 to 0.84). The number needed to treat to benefit (NNTB) over 52 weeks was 12 (95% CI 8 to 32). Those in the FeNO group were also significantly more likely to have a lower exacerbation rate than the controls (rate ratio 0.59, 95% CI 0.45 to 0.77). However, we did not find a difference between the groups for exacerbations requiring hospitalisation (OR 0.14, 95% CI 0.01 to 2.67) or rescue oral corticosteroids (OR 0.86, 95% CI 0.50 to 1.48). There was also no significant difference between groups for any of the secondary outcomes (FEV1, FeNO levels, symptoms scores, or inhaled corticosteroid doses at final visit).

We considered three included studies that had inadequate blinding to have a high risk of bias. However, when these studies were excluded from the meta-analysis, the difference between the groups for the primary outcomes (exacerbations) remained statistically significant. The GRADE quality of the evidence ranged from moderate (for the outcome 'exacerbations') to very low (for the outcome 'inhaled corticosteroid dose at final visit') based on the lack of blinding and statistical heterogeneity. Six of the seven studies were industry supported, but the company had no role in the study design or data analyses.

Authors' conclusions

With new studies included since the last version of this review, which included adults and children, this updated meta-analysis in adults with asthma showed that tailoring asthma medications based on FeNO levels (compared with primarily on clinical symptoms) decreased the frequency of asthma exacerbations but did not impact on day-to-day clinical symptoms, end-of-study FeNO levels, or inhaled corticosteroid dose. Thus, the universal use of FeNO to help guide therapy in adults with asthma cannot be advocated. As the main benefit shown in the studies in this review was a reduction in asthma exacerbations, the intervention may be most useful in adults who have frequent exacerbations. Further RCTs encompassing different asthma severity, ethnic groups in less affluent settings, and taking into account different FeNO cutoffs are required.

Plain language summary

Exhaled nitric oxide to guide asthma treatment for adults

Background

We examined whether exhaled nitric oxide (a marker in the breath which can show a type of lung inflammation) is useful in adjusting asthma medications in adults in comparison to the usual ways that asthma medications are adjusted. Exhaled nitric oxide levels are easily obtained by getting the person to breathe into a commercially available analyser.

Study characteristics

We included all randomised controlled trials that compared adjustment of asthma medications by usual clinical care (control group) versus using exhaled nitric oxide. The participants included in the trials had asthma diagnosed as per relevant asthma guidelines.

The evidence is current to June 2016, when the searches were last completed.

We found seven studies in the searches. Of 1700 randomised participants, 1546 completed the trials. The studies varied in a few aspects including duration, cutoff levels used for altering medications based on fractional exhaled nitric oxide (FeNO), and the way each study defined exacerbations. The included studies ranged from 4 months to 12 months in duration. The FeNO cutoff values the studies used also varied. The levels used for decreasing medications ranged from 10 ppb to 25 ppb. Likewise, the levels used for increasing medications ranged from 15 ppb to 35 ppb in the included studies. The majority of the studies were industry supported.

The mean ages of the participants ranged from 28 to 54 years old.

Key results

In this review involving 1700 adults with asthma, we found that guiding the dose of asthma medications based on exhaled nitric oxide (compared to a control group) was beneficial in reducing the number of exacerbations (flare-ups) during the study period. However, we did not find a difference between groups for other asthma outcomes that impact on day-to-day clinical symptoms, hospitalisations, or inhaled steroid dose. Thus, using exhaled nitric oxide levels to adjust asthma therapy may reduce the risk of adults having an asthma flare-up but did not impact on day-to-day symptoms.

Quality of the evidence

The quality of evidence ranged from moderate when comparing the two groups for the exacerbation outcomes, to very low when comparing the groups for inhaled corticosteroid dose at final visit.

Резюме на простом языке

Оксид азота в выдыхаемом воздухе для руководства в лечении астмы у взрослых

Актуальность

Мы изучили, полезно ли определение оксида азота в выдыхаемом воздухе (дыхательный маркер, который может указать на тип воспаления в легких) в коррекции медикаментозного лечения астмы у взрослых по сравнению с обычными методами коррекции лечения астмы. Концентрацию оксида азота в выдыхаемом воздухе легко определить, предлагая человеку дышать в доступный в продаже анализатор.

Характеристика исследований

Мы включили все рандомизированные контролируемые испытания, в которых коррекцию медикаментозного лечения астмы обычным клиническим способом (контрольная группа) сравнивали с использованием показателей оксида азота в выдыхаемом воздухе. У участников, включенных в клинические испытания, астма была диагностирована в соответствии с руководствами по диагностике и лечению астмы.

Доказательства актуальны на июнь 2016 года, когда был завершен последний поиск.

В процессе поиска мы обнаружили 7 исследований. Из 1700 рандомизированных участников полностью завершили клинические испытания 1546. Исследования различались в некоторых аспектах, таких как продолжительность исследования, момент смены лечения на основе показателей оксида азота в выдыхаемом воздухе (FeNO) и способ определения обострения заболевания. Длительность включенных исследований варьировала от 4 до 12 месяцев. Значения показателей FeNO, используемые для коррекции лечения, также варьировали. Показатели, используемые для снижения дозы лекарств, варьировали от 10 ppb до 25 ppb. Кроме этого, показатели, используемые для повышения дозы лекарств, варьировали от 15 ppb до 35 ppb во включенных исследованиях. Большинство исследований было проведено при поддержке индустрии.

Средний возраст участников варьировал от 28 до 54 лет.

Основные результаты

В этом обзоре, в который были включены 1700 взрослых с астмой, мы обнаружили, что определение оксида азота в выдыхаемом воздухе для коррекции дозы лекарств, применяемых для лечения астмы (по сравнению с контрольной группой), было полезным в сокращении числа обострений (приступов) в период проведения исследований. Однако, мы не обнаружили различий между группами в отношении других исходов астмы, таких как ежедневные клинические симптомы, госпитализации или дозы ингаляционных стероидов. Таким образом, использование показателей оксида азота в выдыхаемом воздухе для коррекции лечения астмы может снижать риск возникновения обострений/приступов астмы у взрослых, но не оказывает влияния на ежедневные клинические симптомы.

Качество доказательств

Качество доказательств варьировало от умеренного (при сравнении двух групп в отношении исхода - обострения заболевания) до очень низкого (когда группы сравнивали в отношении доз ингаляционных стероидов во время последнего посещения).

Заметки по переводу

Перевод: Кукушкин Михаил Евгеньевич. Редактирование: Юдина Екатерина Викторовна. Координация проекта по переводу на русский язык: Cochrane Russia - Кокрейн Россия (филиал Северного Кокрейновского Центра на базе Казанского федерального университета). По вопросам, связанным с этим переводом, пожалуйста, обращайтесь к нам по адресу: cochrane.russia.kpfu@gmail.com; cochranerussia@kpfu.ru

Streszczenie prostym językiem

Tlenek azotu w wydychanym powietrzu w procesie planowania leczenia astmy u osób dorosłych

Wprowadzenie

Badaliśmy, czy tlenek azotu w wydychanym powietrzu (marker w oddechu, który może wykazać rodzaj stanu zapalnego w płucach) jest przydatny w dostosowaniu leczenia farmakologicznego u osób dorosłych chorych na astmę, w porównaniu do tradycyjnych sposobów dostosowywania leczenia przeciwastmatycznego. Pomiar stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu można łatwo uzyskać poprzez wykonanie przez pacjenta wydechu do urządzenia (analizatora), które jest dostępne na rynku.

Charakterystyka badania

Włączyliśmy wszystkie badania z randomizacją (badania, w których uczestników przydziela się losowo do grupy badanej i kontrolnej), w których porównywano dostosowanie leków przeciwastmatycznych w ramach tradycyjnej opieki klinicznej (grupa kontrolna) w porównaniu do oceny stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu. U uczestników włączonych do badań zdiagnozowano astmę zgodnie z odpowiednimi wytycznymi.

Dane naukowe są aktualne do czerwca 2016 r., kiedy to ostatnie wyszukiwanie zostało zakończone.

W wyniku wyszukiwania odnaleźliśmy siedem badań. Spośród 1700 losowo przydzielonych uczestników, 1546 ukończyło badania kliniczne. Badania różniły się w kilku aspektach, takich jak czas trwania, wartości punktu odcięcia dla stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu (FeNO) wykorzystywane do zmiany leczenia oraz w sposobie definiowania przez każde z badań zaostrzenia choroby. Włączone badania trwały od 4 do 12 miesięcy. Wartości odcięcia dla FeNO również się różniły pomiędzy badaniami. Poziomy wykorzystywane do zmniejszenia dawkowania leków wahały się od 10 ppb do 25 ppb. Podobnie, poziomy stosowane dla zwiększania dawkowania leków we włączonych badaniach mieściły się w zakresie od 15 ppb do 35 ppb. Większość badań była wspierana przez przemysł.

Średni wiek uczestników badań wynosił od 28 do 54 lat.

Główne wyniki

W niniejszym przeglądzie obejmującym 1700 osób dorosłych chorych na astmę stwierdziliśmy, że dostosowywanie dawek leków przeciwastmatycznych na podstawie stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu (w porównaniu do grupy kontrolnej) było korzystne dla zmniejszenia liczby zaostrzeń (nawrotu choroby) podczas trwania badania. Jednak, nie odnaleźliśmy różnic pomiędzy poszczególnymi grupami w odniesieniu do pozostałych punktów końcowych (sposobów pomiaru) dotyczących astmy, które wpływały na codzienne objawy kliniczne, hospitalizacje lub dawki steroidów wziewnych. Zatem, wykorzystanie poziomu stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu do dostosowania terapii astmy, może zmniejszyć ryzyko wystąpienia nawrotu choroby u osób dorosłych z astmą, ale nie wpływało na nasilenie codziennych objawów.

Jakość danych naukowych

Jakość danych naukowych wahała się od umiarkowanej, w przypadku porównania dwóch grup dla zaostrzenia choroby, do bardzo niskiej przy porównaniu grup w odniesieniu do dawek kortykosteroidów wziewnych w czasie wizyty końcowej.

Uwagi do tłumaczenia

Tłumaczenie: Agnieszka Ole, Redakcja: Małgorzata Bała