Evaluating Carbocysteine in Mild-to-Moderate COPD: Insights From a Large Multicenter Controlled Trial

Evaluating Carbocysteine in Mild-to-Moderate COPD: Insights From a Large Multicenter Controlled Trial

Highlight

  • Carbocysteine’s efficacy in reducing exacerbations in severe COPD is established, but its benefit in mild-to-moderate disease remains uncertain.
  • This large, phase 4, double-blind, placebo-controlled multicenter trial evaluated carbocysteine in 539 mild-to-moderate COPD patients over 12 months.
  • No statistically significant reduction in the annual rate of total COPD exacerbations or improvement in FEV1 was observed with carbocysteine compared to placebo.
  • Recruitment challenges due to the COVID-19 pandemic limited evaluation of lung function differences; baseline imbalances may have influenced results.

Study Background and Disease Burden

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a progressive respiratory disorder characterized by airflow limitation and recurrent exacerbations. These exacerbations accelerate lung function decline and worsen morbidity and mortality. Mucolytic agents like carbocysteine have demonstrated reductions in exacerbation frequency and symptomatic improvement primarily in patients with severe or very severe COPD. However, the role of carbocysteine in patients with mild-to-moderate COPD remains unclear, and there is an unmet clinical need to define effective strategies to prevent exacerbations and preserve lung function early in the disease course. This study addresses the critical gap by investigating carbocysteine’s efficacy in this less severe patient population.

Study Design

This phase 4, multicenter, double-blind, randomized, placebo-controlled, parallel-group clinical trial was conducted in China with the aim to assess the efficacy of carbocysteine in patients aged 40–80 years who had mild-to-moderate COPD. Patients were randomized in a 2:1 ratio to receive either carbocysteine 500 mg thrice daily or matched placebo for 12 months. Coprimary endpoints included the annual rate of COPD exacerbations, encompassing mild, moderate, and severe episodes, and the difference in forced expiratory volume in one second (FEV1) measured before bronchodilator use at 12 months compared to baseline.

Key Findings

Due to recruitment challenges exacerbated by the COVID-19 pandemic, enrollment was stopped after recruiting 539 patients, below the initially estimated 732. Despite this, the target sample size was met for assessing the annual exacerbation rate but not for pulmonary function evaluation.

Of the 539 patients analyzed, 362 received carbocysteine and 177 received placebo. The annual exacerbation rate was 0.39 per patient-year in the carbocysteine group versus 0.46 in the placebo group, yielding a relative risk (RR) of 0.85 (95% confidence interval [CI], 0.64–1.13; P=0.273), indicating no statistically significant reduction. Regarding lung function, the mean change in pre-bronchodilator FEV1 at 12 months was 46±12 ml for carbocysteine and 50±17 ml for placebo, with a mean difference of 6 ml (95% CI, -24 to 36; adjusted P=0.700), showing no meaningful improvement.

Secondary outcomes and safety profiles were consistent with known carbocysteine tolerability, with no unexpected adverse events reported. However, an imbalance in baseline characteristics and the smaller-than-planned sample size for pulmonary function outcomes limited definitive conclusions in this domain.

Expert Commentary

The study’s rigorous design and multicenter implementation contribute valuable data on carbocysteine’s role in milder COPD. Nonetheless, the lack of statistically significant benefit on exacerbations or lung function contrasts with prior evidence in more advanced COPD stages. This suggests that carbocysteine’s mucolytic and antioxidant effects may have diminished clinical impact earlier in the disease or that the baseline exacerbation risk in mild-to-moderate patients was relatively low, limiting observable effects.

Dr. Peng J, the study investigator, notes that “the overestimation of carbocysteine’s efficacy in this population and recruitment challenges during the pandemic may have obscured subtle clinical benefits.” This underscores the complexity of translating treatments effective in severe COPD to milder disease. Moreover, baseline imbalances, such as differential use of concurrent therapies or unmeasured confounders, could have influenced exacerbation rates.

Current global guidelines acknowledge mucolytics for exacerbation prevention in selected COPD patients but emphasize personalized assessment. The findings from this trial align with this cautious approach, highlighting the need for further research targeting early COPD to identify therapies that modify disease trajectory.

Conclusion

This high-quality, randomized, placebo-controlled trial found that carbocysteine did not significantly reduce the annual rate of exacerbations nor improve lung function over 12 months in patients with mild-to-moderate COPD. Limitations related to sample size, recruitment challenges, and baseline imbalances may have affected the results, particularly for lung function outcomes. These findings indicate that carbocysteine’s established benefits for exacerbation reduction in severe COPD may not extend to milder forms of the disease. Clinicians should consider disease severity and individual patient factors when prescribing mucolytic agents. Continued research is necessary to explore novel or combined interventions aimed at early COPD management and exacerbation prevention.

References

1. Zhou Y, Wu F, Li H, et al; China Carbocysteine in Mild-to-moderate COPD Study Group. Effect of Carbocysteine on Exacerbations and Lung Function in Patients With Mild-to-Moderate Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Multicentre, Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled Trial. Arch Bronconeumol. 2025 Sep;61(9):528-535. doi:10.1016/j.arbres.2025.01.004. Epub 2025 Jan 6. PMID: 40000348.

2. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. GOLD 2024 Report. https://goldcopd.org/2024-gold-report-2/ (accessed June 2024).

3. Poole P, Black PN. Oral mucolytics for chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database Syst Rev. 2006 Apr 19;(2):CD001287. doi:10.1002/14651858.CD001287.pub2.

4. Wedzicha JA, Seemungal TA. COPD exacerbations: defining their cause and prevention. Lancet. 2007 Sep 1;370(9589):786-96. doi:10.1016/S0140-6736(07)61382-8.

Đánh giá Carbocysteine trong COPD nhẹ đến trung bình: Những hiểu biết từ một thử nghiệm đối chứng đa trung tâm lớn

Đánh giá Carbocysteine trong COPD nhẹ đến trung bình: Những hiểu biết từ một thử nghiệm đối chứng đa trung tâm lớn

Nhấn mạnh

  • Tác dụng của carbocysteine trong việc giảm bùng phát trong COPD nặng đã được xác định, nhưng lợi ích của nó trong bệnh nhẹ đến trung bình vẫn chưa rõ ràng.
  • Thử nghiệm đa trung tâm, ngẫu nhiên, có đối chứng giả dược, mù đôi này đã đánh giá carbocysteine trên 539 bệnh nhân COPD nhẹ đến trung bình trong 12 tháng.
  • Không có sự giảm đáng kể về tỷ lệ bùng phát COPD hàng năm hoặc cải thiện FEV1 so với nhóm giả dược.
  • Các thách thức về tuyển dụng do đại dịch COVID-19 đã hạn chế việc đánh giá sự khác biệt về chức năng phổi; sự mất cân bằng ở cơ bản có thể đã ảnh hưởng đến kết quả.

Nền tảng nghiên cứu và gánh nặng bệnh lý

Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) là một rối loạn hô hấp tiến triển, đặc trưng bởi hạn chế dòng khí và bùng phát tái phát. Các đợt bùng phát này làm tăng tốc độ suy giảm chức năng phổi và làm trầm trọng thêm bệnh tật và tử vong. Các chất tan nhầy như carbocysteine đã chứng minh khả năng giảm tần suất bùng phát và cải thiện triệu chứng chủ yếu ở bệnh nhân COPD nặng hoặc rất nặng. Tuy nhiên, vai trò của carbocysteine trong bệnh nhân COPD nhẹ đến trung bình vẫn chưa rõ ràng, và có nhu cầu lâm sàng chưa được đáp ứng để xác định các chiến lược hiệu quả để ngăn ngừa bùng phát và bảo tồn chức năng phổi sớm trong quá trình bệnh. Nghiên cứu này giải quyết khoảng cách quan trọng này bằng cách điều tra tác dụng của carbocysteine trong nhóm bệnh nhân ít nghiêm trọng hơn.

Thiết kế nghiên cứu

Thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 4, đa trung tâm, mù đôi, ngẫu nhiên, có đối chứng giả dược, nhóm song song này được thực hiện tại Trung Quốc nhằm đánh giá tác dụng của carbocysteine ở bệnh nhân từ 40-80 tuổi mắc COPD nhẹ đến trung bình. Bệnh nhân được ngẫu nhiên hóa theo tỷ lệ 2:1 để nhận carbocysteine 500 mg ba lần mỗi ngày hoặc giả dược phù hợp trong 12 tháng. Các điểm cuối chính bao gồm tỷ lệ bùng phát COPD hàng năm, bao gồm các đợt nhẹ, trung bình và nặng, và sự khác biệt về thể tích thở ra cưỡng bức trong một giây (FEV1) được đo trước khi sử dụng giãn phế quản tại 12 tháng so với cơ bản.

Kết quả chính

Do các thách thức về tuyển dụng bị ảnh hưởng bởi đại dịch COVID-19, việc tuyển dụng đã dừng lại sau khi tuyển 539 bệnh nhân, thấp hơn so với ước tính ban đầu là 732. Dù vậy, kích thước mẫu mục tiêu đã đủ để đánh giá tỷ lệ bùng phát hàng năm nhưng không đủ để đánh giá chức năng phổi.

Trong số 539 bệnh nhân được phân tích, 362 người nhận carbocysteine và 177 người nhận giả dược. Tỷ lệ bùng phát hàng năm là 0,39 trên bệnh nhân-năm trong nhóm carbocysteine so với 0,46 trong nhóm giả dược, cho thấy nguy cơ tương đối (RR) là 0,85 (khoảng tin cậy 95% [CI], 0,64–1,13; P=0,273), cho thấy không có sự giảm đáng kể về mặt thống kê. Về chức năng phổi, sự thay đổi trung bình của FEV1 trước giãn phế quản tại 12 tháng là 46±12 ml cho carbocysteine và 50±17 ml cho giả dược, với sự chênh lệch trung bình là 6 ml (95% CI, -24 đến 36; P điều chỉnh=0,700), cho thấy không có sự cải thiện ý nghĩa.

Các kết quả phụ và hồ sơ an toàn nhất quán với khả năng dung nạp carbocysteine đã biết, không có sự kiện bất lợi không mong đợi nào được báo cáo. Tuy nhiên, sự mất cân bằng ở cơ bản và kích thước mẫu nhỏ hơn dự kiến cho các kết quả chức năng phổi đã hạn chế các kết luận chắc chắn trong lĩnh vực này.

Bình luận chuyên gia

Thiết kế nghiêm ngặt và thực hiện đa trung tâm của nghiên cứu này đóng góp dữ liệu quý giá về vai trò của carbocysteine trong COPD nhẹ. Tuy nhiên, thiếu sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê về bùng phát hoặc chức năng phổi trái ngược với bằng chứng trước đây ở các giai đoạn COPD tiên tiến hơn. Điều này cho thấy tác dụng tan nhầy và chống oxy hóa của carbocysteine có thể có tác động lâm sàng hạn chế ở giai đoạn sớm của bệnh hoặc rằng rủi ro bùng phát cơ bản ở bệnh nhân COPD nhẹ đến trung bình tương đối thấp, hạn chế tác động quan sát được.

TS. Peng J, nhà nghiên cứu của nghiên cứu, lưu ý rằng “sự ước lượng quá mức về tác dụng của carbocysteine trong dân số này và các thách thức về tuyển dụng trong đại dịch có thể đã che khuất các lợi ích lâm sàng tinh tế”. Điều này nhấn mạnh sự phức tạp của việc chuyển đổi các phương pháp điều trị hiệu quả trong COPD nặng sang bệnh nhẹ. Hơn nữa, sự mất cân bằng ở cơ bản, như việc sử dụng đồng thời các liệu pháp khác hoặc các yếu tố nhiễu chưa được đo lường, có thể đã ảnh hưởng đến tỷ lệ bùng phát.

Hướng dẫn toàn cầu hiện nay công nhận các chất tan nhầy để phòng ngừa bùng phát ở các bệnh nhân COPD được chọn nhưng nhấn mạnh đánh giá cá nhân. Kết quả từ thử nghiệm này phù hợp với cách tiếp cận thận trọng này, nhấn mạnh cần nghiên cứu thêm nhằm vào COPD sớm để xác định các liệu pháp điều chỉnh tiến trình bệnh.

Kết luận

Thử nghiệm ngẫu nhiên, có đối chứng giả dược, chất lượng cao này đã phát hiện rằng carbocysteine không giảm đáng kể tỷ lệ bùng phát hàng năm hay cải thiện chức năng phổi trong 12 tháng ở bệnh nhân COPD nhẹ đến trung bình. Các hạn chế liên quan đến kích thước mẫu, thách thức về tuyển dụng và sự mất cân bằng ở cơ bản có thể đã ảnh hưởng đến kết quả, đặc biệt là đối với các kết quả chức năng phổi. Những kết quả này cho thấy lợi ích đã được xác định của carbocysteine trong việc giảm bùng phát ở COPD nặng có thể không mở rộng đến các hình thức nhẹ hơn của bệnh. Các bác sĩ nên xem xét mức độ bệnh và các yếu tố cá nhân của bệnh nhân khi kê đơn các chất tan nhầy. Cần tiếp tục nghiên cứu để khám phá các liệu pháp mới hoặc kết hợp nhằm quản lý COPD sớm và phòng ngừa bùng phát.

Tham khảo

1. Zhou Y, Wu F, Li H, et al; Nhóm Nghiên cứu Carbocysteine trong COPD nhẹ đến trung bình của Trung Quốc. Tác động của Carbocysteine đối với bùng phát và chức năng phổi ở bệnh nhân COPD nhẹ đến trung bình: Một thử nghiệm đa trung tâm, mù đôi, ngẫu nhiên, có đối chứng giả dược. Arch Bronconeumol. 2025 Sep;61(9):528-535. doi:10.1016/j.arbres.2025.01.004. Epub 2025 Jan 6. PMID: 40000348.

2. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Báo cáo GOLD 2024. https://goldcopd.org/2024-gold-report-2/ (truy cập tháng 6 năm 2024).

3. Poole P, Black PN. Chất tan nhầy đường uống cho COPD. Cochrane Database Syst Rev. 2006 Apr 19;(2):CD001287. doi:10.1002/14651858.CD001287.pub2.

4. Wedzicha JA, Seemungal TA. Bùng phát COPD: Xác định nguyên nhân và phòng ngừa. Lancet. 2007 Sep 1;370(9589):786-96. doi:10.1016/S0140-6736(07)61382-8.

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *