万言，梁至洁，韦长元

0 引言

乳腺癌是目前最常见的女性恶性肿瘤之一[1]。乳腺癌根治术后的乳房缺失造成的形体畸形逐渐得到关注，特别是年轻患者对术后的美容要求越来越高，因此，乳房重建技术得到迅速发展。自体脂肪移植在外科的应用已经有一百多年的历史，如今被广泛应用于软组织的修复、填充以及再造[2]。因其具有非免疫原性、来源获取较为简易、具有自然美观的效果等优点，自体脂肪移植被认为是最具前景的重建技术之一[3]。这项技术已在临床上被尝试应用于乳腺癌乳房切除术后的乳房再造，但是传统的单纯脂肪移植术会有一定的吸收率[4]，导致远期的乳腺脂肪容量保持及美容效果欠佳。有学者试图通过细胞辅助的自体脂肪移植技术，通过增加移植颗粒中脂肪干细胞（adiposederived stem cells,ADSCs）的含量来提高脂肪细胞的成活率，已成为未来的趋势[5-6]。ADSCs具有良好的增殖、多向分化及旁分泌等功能，优先分化成脂肪细胞和维持成熟的脂肪移植体积，可改善乳房再造术对肿瘤患者乳房再造的再生能力，保留脂肪移植物的效果。然而，它们用于脂肪组织再生的肿瘤学安全性，在恶性肿瘤患者中受到质疑[7-8]。本文将综述ADSCs对乳腺癌重建术的意义以及ADSCs在乳腺癌患者中的肿瘤学安全性。

1 ADSCs对乳腺癌重建技术的意义

1.1 ADSCs的生物学特性

ADSCs来源广泛，取材相对简单，无免疫原性，具有良好的增殖、多向分化及旁分泌等功能，是目前再生医学领域最热门的“种子细胞”之一。其分化潜能与间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）类似，能够在体外培养中分化出多种中胚层来源的细胞，如肌细胞、软骨细胞、成骨细胞、内皮细胞、神经前体细胞等。ADSCs与间充质干细胞的免疫表型有90%以上相同，其细胞类型之间的一个显著区别是ADSCs表面上有糖蛋白CD34的存在。根据国际脂肪干细胞治疗与科学联合会（IFATS）与国际细胞治疗协会（ISCT）发表的联合声明，ADSCs是细胞表型鉴定为CD45-、CD235A-、CD31-和CD34+的细胞群体。它们与骨髓来源的细胞（BMSCs）不同，对CD36呈阳性，对CD106呈阴性。它们也能够进行三重差异化[9]。也有研究表明ADSCs显示干细胞标志物CD34、CD44、CD73、CD90和CD105的一致正表达[10]，不含有CD19、CD14和CD45。由于ADSCs表现出与周围细胞相似的细胞表面免疫表型，因此认为ADSCs存在于脂肪组织的血管周围区域、成熟脂肪细胞和脂肪细胞外基质（ECM）附近的小毛细血管之间[8]。脂肪来源干细胞分泌的生长因子，如血管内皮生长因子（VEGF）、肝细胞生长因子、成纤维细胞生长因子2（FGF-2）和IGF-1，都参与血管生成和脂肪组织再生[11]。Garza等[12]研究证实了ADSCs的旁分泌效应参与了新生血管的形成，增强了重建移植物的血管分布，从此增强移植物的存活。此外，ADSCs的成脂分化被认为是脂肪移植体积的重要组成部分[13-14]。ADSCs向成熟脂肪细胞的转变发生在两个阶段：首先通过确定干细胞并将其分化成前脂肪细胞，随后分化成以细胞内单个脂滴的积聚为特征的成熟脂肪细胞[11]。Xu等[15]的研究发现ADSCs与间充质细胞具有相似的形态和多元分化能力，且具有相似的细胞表型，即具有CD90和CD29表达，且不表达CD11b或CD45。前脂肪细胞和脂肪细胞这两种细胞类型具有相似的增殖能力和干细胞能力。成熟的脂肪细胞是终末分化的细胞，具有一定的自我更新和替代成熟脂肪细胞的能力，因此，ADSCs在重建手术中具有较强脂肪组织再生能力，可以在重建手术中用作自体和异体移植物，其优点在于脂肪吸收速度低、组织质量高，有着较好的发展前景。

1.2 ADSCs辅助的脂肪移植在乳腺癌患者乳房重建中的应用

近年来，随着对脂肪干细胞生物学特性的研究不断深入以及应用的开展，自体脂肪移植的临床应用范围更加广泛，操作方式也不断更新。从早期仅做软组织凹陷填充，到后来通过负压抽吸获得颗粒脂肪，进行分离纯化后再实施移植，如今通过自体ADSCs进行体外扩增后再与脂肪复合进行移植[16]。由于ADSCs的生物学特性，以及其易获取、微创治疗等特有优势，其辅助的脂肪移植在乳腺癌患者乳房重建中有着很大的发展潜力。有研究显示，通过ADSCs辅助的脂肪移植技术，患者对乳房外观以及整体满意度均超过或等于平均满意度[17]。

2 ADSCs辅助脂肪移植在乳腺癌患者中肿瘤学安全性的研究进展

虽然ADSCs辅助脂肪移植技术的效果已被基础实验及临床广泛证实，但是其在乳腺癌术后重建中的应用一直存在争议，ADSCs及其所形成的微环境对乳腺癌细胞的作用是否会促进乳腺癌的进展是共同争议的重点问题。目前开展的基础实验已经发现ADSCs对乳腺癌的增殖、上皮间质化及乳腺癌肿瘤组织的血管新生具有一定的影响。

2.1 ADSCs对乳腺癌细胞增殖的影响

Zhao等[18]的研究中报道ADSCs可明显增强乳腺癌细胞的增殖及转移能力，并揭示了ADSCs可能是通过释放某些细胞因子来促进乳腺肿瘤的增殖，在众多由ADSCs分泌的细胞因子中，CXCL5水平的增加最显著，并且是通过旁分泌和内分泌作用促进乳腺癌细胞增殖的关键因子。Eterno等[19]研究显示，体外实验中与ADSCs共同培养的乳腺癌细胞增殖率和侵袭能力增加。在体内，同时将乳腺癌细胞和ADSCs共注射到裸鼠中，结果显示ADSCs不分化成脂肪细胞，而是整合到肿瘤基质中，加剧原发性乳腺癌细胞的致瘤性，形成的肿瘤体积较大并且高度血管化，后续研究发现ADSCs可能是通过HGF/c-Met信号转导来促进肿瘤发展，其结果倾向于乳腺癌细胞影响ADSCs行为，以维持其自身的生长和转化，这是肿瘤发展和转移扩散的保证。Gebremeskel等[20]通过培养小鼠脂肪来源的干细胞以及小鼠乳腺癌细胞，发现脂肪来源的干细胞促进乳腺癌细胞增殖以及体外和体内的侵袭能力。

但也有研究证明ADSCs在体外抑制肿瘤生长。Serhal等[21]在通过ADSCs与肝癌细胞共培养实验中发现，肝癌细胞增殖率受到显著抑制，细胞凋亡率增加。ADSCs能够诱导非小细胞肺癌、肝癌、结肠癌和胃癌细胞死亡[22-25]。MSCs来源细胞可以促进某些类型的肿瘤生长，也可以抑制某些肿瘤的侵袭和转移，这可以通过MSC来源的复杂性、所涉及的恶性细胞类型以及MSC与肿瘤细胞之间的相互作用来解释。MSCs来源细胞的数量和微环境也可能影响肿瘤细胞的生长或抑制。Ryu等[26]的研究表明，高密度培养的ADSCs及其条件培养基已被证明能够在体外抑制MCF-7细胞的生长，这是ADSCs在高密度培养中表达IFN-β而导致STAT1活化的结果。Sun等[27]使用类似于前期研究的动物模型，证明ADSCs并未增加肿瘤进展或转移，而是抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞的能力。ADSCs对乳腺癌细胞间质增殖是促进还是抑制，仍需通过进一步的研究来探索。

2.2 ADSCs对乳腺癌细胞上皮间质化的影响

上皮间质化（epithelial to mesenchymal transition,EMT）指细胞表型由上皮状态向间质状态转变的过程，包括细胞极性的丧失、E-cadherin的表达下调、间质性标志基因表达上调以及侵袭能力加强[28]，发生EMT的肿瘤细胞会获得转移的潜能，是肿瘤发展、复发以及转移的关键因素。

Rowan等[29]研究发现ADSCs在体外与MDAMB-231细胞共培养时常常围绕MDA-MB-231细胞簇，而MDA-MB-231细胞发生迁移的情况增加。ADSCs增加MDA-MB-231细胞转移的几种机制中，最显著的是肿瘤细胞中EMT的诱导，表明DSCs在异体移植模型中显著增加MDA-MB-231癌细胞的迁移和转移，这可能是由于促进了转移过程的早期步骤。局部肿瘤微环境组织中的干细胞能够与肿瘤细胞相互作用并且在肿瘤进展和生长中起关键作用，其中ADSCs对癌细胞的形态具有深远影响，如以旁分泌的方式促进EMT，进而增强癌细胞迁移和侵袭能力。Xu等[30]在研究中发现ADSCs不仅可以通过旁分泌中TGF-β1信号转导在MCF7细胞中引发EMT，而且在长时间共培养后也可以导致MCF7细胞维持稳定的间充质状态。Chen等[31]发现，经ADSCs处理的MCF-7细胞间充质标志物Vimentin表达显著上调，上皮标记物E-钙黏蛋白表达下调，表明实验中MCF-7细胞转移可能是由ADSC分泌细胞因子诱导的EMT的结果。尽管目前的这些文献都发现ADSCs可能促进乳腺癌细胞EMT，但是在原发肿瘤部位诱导EMT的刺激因素尚不明，缺乏体内实验的证据，还有待进一步的探究。

2.3 ADSCs对乳腺癌血管新生的影响

肿瘤血管生成是肿瘤生长的关键，也是预后的重要影响因素。肿瘤细胞的生长和转移取决于肿瘤组织中血管的形成及密度[32]。肿瘤细胞通过增加缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）和VEGF的表达来募集骨髓来源的血管内皮祖细胞（BM-EPCs），两者在血管生成过程中发挥重要作用[33]。内皮祖细胞和肿瘤细胞的相互作用可以增强血管生成，在肿瘤细胞的生长和转移中起关键作用[34]。现已证明ADSCs通过分泌生长因子来促进血管生成，并具有向血管内皮细胞分化的能力[35-37]。Chandler等[38]研究表明，乳腺癌细胞信号转导可能破坏正常的ADSCs功能，形成促进肿瘤发生的物理化学微环境，乳腺癌细胞分泌的可溶性因子通过指导ADSCs的行为来增强肿瘤基质中的促血管生成细胞群。Li等[39]研究表明，c-Kit+ADSCs可以通过c-Kit和IL-3的协同效应招募EPC来促进乳腺癌的肿瘤血管生成和生长，并建议在干细胞增强脂肪移植的重建工作中，可能需要鉴定ADSCs的不同表型，应避免如c-Kit+表型的ADSCs用于乳房再造。Wang等[40]研究表明ADSCs分泌的CXCL1/8可以促进乳腺癌细胞MCF7和ZR-75-30生长，并且促进乳腺癌血管生成。从以上的研究可以发现，ADSCs对于肿瘤血管新生有一定的促进作用，肿瘤的血管生成影响着乳腺癌患者的预后，进一步表明ADSCs对于血管新生的作用也将是今后的研究方向。

2.4 ADSCs在乳腺癌患者中肿瘤学安全性的临床研究

很多临床研究的结果并不鼓励在癌症患者中使用ADSCs进行乳房重建，ADSCs对乳腺癌的增殖、上皮间质化、血管生成的影响及其旁分泌的作用研究都提示了其在肿瘤安全性方面的影响，这些肿瘤微环境中错综复杂的相互作用也说明了ADSCs为乳腺癌生长创造出了良好的环境，促进了乳腺癌的生长、恶性进展以及浸润转移，并很可能提高乳腺癌的复发率。如Chaput等[41]的临床报告显示，癌症患者在肿瘤根除后进行脂肪移植更容易出现复发的情况。Petit等[42-43]筛选了欧洲肿瘤研究所（IEO）乳腺癌数据库中的321名患者，发现自体脂肪移植的上皮内瘤变患者（n=37）局部复发率增加（10.8%），他们后续的队列研究中得出自体脂肪移植会增加术后复发的风险，尤其是上皮内瘤变的患者。但也有一些临床研究表明乳房肿瘤切除后脂质填充与乳腺癌复发率无关。如Kronowitz等[44]进行的回顾性研究中，筛选了34年间719名接受乳房肿瘤切除后脂质填充的患者，局部或全身复发或第二乳腺癌并没有增加。尽管乳腺癌患者术后进行脂肪移植乳房重建，ADSCs的再生特性被证明能够获得良好的美学效果，改善组织的健康状况，但是，如果保乳手术后残留的癌细胞持续存在，ADSCs可能是癌症复发的促进因素，可能加剧乳腺癌细胞的攻击性和转移性扩散，这在肿瘤学安全性上需要谨慎考虑。

3 问题与展望

ADSCs在自体脂肪移植中的辅助应用是未来的发展趋势，目前ADSCs对乳腺癌发展的作用机制并不明确，但应用在乳腺癌术后重建患者中依旧有风险，其肿瘤学安全性在各个方面都有待更深入的研究，临床方面的应用也各有争论，所以在乳房重建时如何做到利用ADSCs的再生功能实现重建的良好美学效果，同时又降低术后复发的风险，实现肿瘤学安全性，还需要进行良好设计的随机对照试验，并进行长期的随访工作，制定出脂肪干细胞移植的适应证以及相关手术操作的标准化，以减少复发风险。此外，乳腺癌术后进行脂肪干细胞移植的时机以及移植手术患者的选择也是一个值得考虑的问题。