Clinical Effects of Theophylline-Based Therapy with Tracheal Collapse in Small-Breed Dogs

Abstract

Tracheal collapse (TC) is characterized by a narrowed tracheal lumen due to deformation of the cartilage. It can cause respiratory symptoms, including goose-honking coughing, in small-breed dogs. Long-term treatment is necessary because this is a chronic and progressive disease. Nevertheless, there are patients who cannot tolerate long-term therapy because of poor response to or side-effects of the conventional medical management. Among patients visiting the Seoul National University Veterinary Medical Teaching Hospital from 2013 to 2017, 47 patients with TC who received theophylline-based therapy were included in the study. Fluoroscopic examination was performed to diagnose and grade TC. Theophylline was prescribed (7.5~30 mg/kg PO q12h) and theophylline serum concentrations were measured. Coughing was assessed using a coughing scoring scale. When assessing the grade of TC (from 0 to 4) by region in the present study, the mean grade in the cervical region was 1.64±1.62; in the thoracic inlet, it was 2.57±1.53; in the intra-thoracic region, it was 3.02±1.24; and in the carina, it was 3.53±1.02. The mean coughing score decreased after theophylline-based therapy {4.27±2.58 (range, 3~15)} compared to pre-treatment {9.69±4.39 (range, 3~18)}. The mean serum level of theophylline measured after 2~4 weeks of theophylline was 9.23±6.19 mcg/mL (range, 0.2~25.6 mcg/mL). Symptom improvement was also observed at concentrations below the minimum therapeutic serum concentration of 8~10 mcg/mL, suggested by Plumb's veterinary drug handbooks. As the intrathoracic TC grading increased, the final theophylline dosage also increased (p-value 0.019). The symptom-free period (SFP) with the therapy was 189.7±194.45 days (range, 0~720 days), and there was no statistically significant correlation between SFP and age, sex, or TC grade on fluoroscopy (p-value > 0.05). Although theophylline has generally been used as a third-line treatment, it was used as the main treatment in this study and most patients showed improvements (n=46, 97.9%). Additionally, this study has clinical relevance in that the treatment can be expected to have a positive effect in patients who have poor therapeutic response to conventional drugs or those who are unable to tolerate long-term corticosteroid treatment.

개의 기관 허탈은 연골의 변형으로 인해 발생하며, 이로 인하여 기관 직경이 좁아지게 된다. 그 결과 다양한 증상이 발생할 수 있다. 만성적이며 진행성인 호흡기 질병이기 때문에 장기간의 치료가 필수적이다. 치료 과정에서 기존 약물에 대한 치료반응이 떨어지거나 부작용이 우려되어 해당 약물을 장기간 복용할 수 없는 환자들이 존재한다. 본 연구는 2013년 1월부터 2017년 12월까지 서울대학교 동물병원에 방문한 환자 중에서 본원에서 3개월 이상 테오필린 기반 치료를 받은 47마리의 기관 허탈 환자를 대상으로 하였다. 기관 투시검사를 활용하여 기관 허탈 여부를 조사하고, 허탈의 단계를 평가하였다. 환자들은 증상에 따라 테오필린을 7.5~30 mg/kg으로 일일 2회 복용하였으며, 2~4주간 복용 이후 혈청 내 최저 테오필린 농도를 측정하였다. 주요 임상증상인 기침은 평가 기준 프로토콜을 따라서 평가되었다. 부위별 기관 허탈 등급을 0~4등급으로 평가할 때 본 연구 결과에서 경부기관은 평균 1.64±1.62등급, 흉곽 입구는 평균 2.57±1.53등급, 흉곽 내 영역은 평균 3.02±1.24등급, 기관 분지부는 평균 3.53±1.02등급으로 나타났다. 평균 기침 점수는 치료 이전 {9.69±4.39(범위, 3~18)}과 비교하여 치료 이후 안정화 단계 {4.27±2.58(범위, 3~15)}에서 감소하였다. 2~4주간 테오필린 복용 이후 측정된 평균 테오필린 혈청 농도는 9.23±6.19 mcg/mL(범위, 0.2~25.6 mcg/mL)였으며, Plumbs veterinary Drug Handbooks에서 제시한 최소 치료 혈청 농도 8~10 mcg/mL 보다 낮은 농도에서도 증상 개선이 확인되었다. 또한 흉곽 내 영역의 기관 허탈 단계와 테오필린 최종 투여 용량이 통계적으로 유의적인 관계를 보였다(p-value 0.019). 치료 후 무증상 기간의 경우, 평균 189일(범위, 0~720일)로 관찰되었고, 무증상 기간을 예측할 수 있는 인자를 찾기 위하여 연령, 성별, 기관 허탈 단계를 분석하였지만 통계적 유의성이 없었다(p-value 0.05 이상). 과거 테오필린은 일반적으로 후순위의 치료법으로 사용되어 왔다. 하지만, 본 연구에서 테오필린을 기관 허탈 치료의 기반약물로 적용하였을 때, 대부분의 환자에서 개선을 보였다(47례 중 46례, 97.9%). 또한 기존 1, 2차 약물에 대해 치료반응이 떨어지는 환자나 장기간 corticosteroids 약물을 처방하기 어려운 소형견 환자에서 테오필린 치료가 유의적인 치료반응을 기대할 수 있다는 점에서 본 연구는 임상적 의의를 갖는다.