Phénotypes et trajectoires des patients BPCO, données issues de la cohorte PALOMB - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Phenotypes and trajectories of COPD patients, PALOMB cohort Data

Phénotypes et trajectoires des patients BPCO, données issues de la cohorte PALOMB

Résumé

COPD is a heterogeneous and multisystemic disease with progressive increasing morbidity and mortality. The GOLD classification introduces uncertainties, its validity in predicting mortality is still uncertain, and its applicability in practice is more than questionable. Our understanding of the longitudinal determinants of COPD exacerbations remains unclear. COPD patients frequently suffer from comorbidities, with a significant impact on mortality. Evaluating dyspnea in clinical practice is not easy, and it is difficult to assess the respiratory attributable part of dyspnea in patients with comorbidities. Current data remains insufficient to confirm the importance of the majority of candidate phenotypes. Mainly, this work aims to characterize the evolution of the trajectories of COPD patients and to identify candidate phenotypes in COPD patients. Secondly, this work aims to: identify stable clusters of comorbidities, characterize the determinants of dyspnoea, determine the factors associated with the phenotypes of frequent exacerbators and assess the impact of symptoms, pulmonary functions and comorbidities on mortality. Diagnosis of COPD was made using spirometry with post-BD FEV1/FVC <70%. Since January 2014, pulmonologists have been using the PALOMB web site questionnaire to include COPD patients. This questionnaire included the following domains: demographic criteria, clinical symptoms, lung function, comorbidities and therapeutic management. After 5 years of follow-up, vital status was recorded through the RNIPP. Stable clusters of comorbidities were identified using the supervised classification models on the principal components. The sensitivity analysis and the least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) were then used to assess the determinants of dyspnea. The unsupervised classification was used to identify three phenotypes by modelling the longitudinal changes in the frequency of COPD exacerbations. In addition, the Cox model was used to identify factors associated with all-cause mortality. Classification and regression trees (CART) were used for allocating patients to the subgroups and clinical relevance was determined by comparing 5-year mortality. The most optimal cluster analysis (supervised vs unsupervised) was used to robustly identify clinical phenotypes. The cluster analysis showed five phenotypes of comorbidities: cluster 1 included cardiac profile; cluster 2 included less comorbidities; cluster 3 included metabolic syndrome, apnea and anxiety-depression; cluster 4 included malnutrition and osteoporosis and cluster 5 included bronchiectasis. Regardless of the cut-off values set to identify higher dyspnoea, our results suggested that dyspnoea is related to the severity of airflow limitation, gender, exacerbations, comorbidities and hyperinflation. Revealing that the hyperinflation defined by IC/TLC ratio was a better determinant of the mMRC dyspnoea scale in comparison to both RV/TLC and FRC/TLC ratio. Based on our hypothesis, we were able to determine four phenotypes: A (infrequent), B (frequent in underweight patients), C (transient), and D (frequent in obese patients). The most important determinants of the frequent exacerbating phenotype are: the presence of anxiety, chronic sputum, and unvaccinated against influenza. In addition to known criteria related to COPD severity, cancer and cardiovascular comorbidities contribute to increased mortality in COPD patients. Our results show that within the Palomb cohort (a large clinic-based cohort) multimorbidity is frequent, heterogeneous and varies according to the stage of COPD severity. The presence of comorbidities should therefore be included in any assessment of COPD severity. These cohort results illustrate in real-life the multifactorial aspect of dyspnoea in COPD patients, confirm the existence and clinical relevance of two frequent exacerbators’ phenotypes and the currently used threshold to define this phenotype.
La BPCO est une pathologie hétérogène responsable d’une morbidité et d’une mortalité importante. La classification GOLD de la sévérité de la BPCO introduit des incertitudes, son applicabilité dans la pratique est plus que douteuse. Les exacerbations et les comorbidités contribuent à la sévérité globale de l'affection, au complexe des symptômes et à l'évolution de la maladie. L’évaluation de la dyspnée en pratique clinique n’est pas chose aisée, et il est difficile d’apprécier la part attribuable respiratoire de la dyspnée chez des patients ayant des comorbidités. Les données actuelles restent insuffisantes pour affirmer ou infirmer l’importance de la majorité des candidats phénotypes. Principalement, ce travail a pour buts de caractériser l’évolution des trajectoires des patients BPCO et d’identifier des candidats phénotypes chez des patients BPCO. Secondairement, ce travail a pour buts : d’identifier les clusters stables de comorbidités, de caractériser les déterminants de la dyspnée, de déterminer les facteurs associés aux phénotypes des Exacerbateurs fréquents et d'évaluer l'impact des symptômes, des fonctions pulmonaires et des comorbidités sur la mortalité. Les patients BPCO (VEMS/CVF<70% post-BD) ont été inclus depuis Janvier 2014 par leur pneumologue en utilisant le questionnaire de la cohorte PALOMB. Ce questionnaire comprenait les domaines suivants : les critères démographiques, les symptômes cliniques, les tests fonctionnels, les comorbidités, les vaccinations et les traitements inhalés. Après cinq ans de suivi, les données sur leur statut vital ont été obtenues en utilisant le RNIPP. L’identifier des clusters stables de comorbidités a été réalisé à partir des modèles de classification supervisée sur les composantes principales. L’analyse de sensibilité et l’estimateur des moindres carrés pénalisé (modèle LASSO) ont ensuite été utilisés afin d’évaluer les déterminants de la dyspnée. Le suivi longitudinal de la fréquence des exacerbations a permis d’identifier trois phénotypes à partir d’une classification non-supervisée. De plus, Le modèle de Cox a été utilisé afin d’identifier les facteurs associés à la mortalité toute cause. Les arbres de classification et de régression (CART) ont été utilisés pour répartir les patients dans des sous-groupes et la pertinence clinique a été déterminée en comparant la mortalité à 5 ans. L’analyse en cluster la plus optimale (supervisé vs non-supervisé) a été utilisée pour identifier de façon robuste les phénotypes cliniques. L’analyse en cluster a permis de différencier 5 clusters de comorbidités : cardiovasculaire ; syndrome métabolique et SAOS ; dénutrition ; patients avec bronchectasie et un cluster de patients ayant moins de comorbidités. Nos résultats suggèrent que la dyspnée est liée à la sévérité de la BPCO, au sexe, aux exacerbations, aux comorbidités et à l'hyperinflation statique. Révélant que l'hyperinflation statique définie par le rapport IC/TLC était un meilleur déterminant de l'échelle de dyspnée mMRC comparativement aux rapports RV/TLC et FRC/TLC. Sur la base de notre hypothèse, nous avons pu déterminer quatre phénotypes : le phénotype A (Exacerbateurs non fréquents), B (exacerbations fréquentes chez les patients en sous poids), C (transitoires) et D (exacerbations fréquentes chez les patients obèses). Les déterminants les plus importants du phénotype exacerbateur fréquent sont les antécédents d’exacerbations, l’absence de vaccination antigrippale annuelle et l’anxiété. Le cancer et les comorbidités cardiovasculaires contribuent à l’augmentation de la mortalité, en plus des critères connus en rapport avec la sévérité de la maladie. Nos résultats montrent que la multimorbidité est fréquente, hétérogène et varie en fonction du stade de sévérité de la BPCO. Ils illustrent l’aspect plurifactoriel de la dyspnée chez les patients BPCO, confirment l’existence et la pertinence clinique d’un phénotype d’Exacerbateurs fréquents de patients BPCO.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03180906 , version 1 (25-03-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03180906 , version 1

Citer

El Hassane Ouaalaya. Phénotypes et trajectoires des patients BPCO, données issues de la cohorte PALOMB. Médecine humaine et pathologie. Université de Bordeaux, 2020. Français. ⟨NNT : 2020BORD0295⟩. ⟨tel-03180906⟩

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