干细胞辅助脂肪移植的临床试验进展分析

常 鹏， 黄 威， 王 飏， 邱 涛， 时 杰， 梁久龙， 王洪一， 张 倩， 陶 凯， 刘晓燕

综 述

干细胞辅助脂肪移植的临床试验进展分析

常 鹏， 黄 威， 王 飏， 邱 涛， 时 杰， 梁久龙， 王洪一， 张 倩， 陶 凯， 刘晓燕

脂肪来源干细胞； 自体脂肪移植； 干细胞辅助脂肪移植； 临床试验

20世纪，自体脂肪组织移植已经应用于人体软组织缺损的重建。在传统的脂肪组织移植中，平均吸收率为25%～80%[1]。影响移植脂肪组织吸收率的因素包括：移植脂肪细胞的活性及纯度、受区的血供情况、移植脂肪组织的数量和体积等。因为脂肪细胞耐受缺氧能力差，所以在移植的初始阶段，受区血液供应(毛细血管系统)没有建立，多数脂肪细胞在最初的48 h内发生变性和坏死。近年的研究发现，脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells, ADSCs)能够耐受缺氧，在缺氧条件刺激下,可分泌多种细胞因子，发挥促血管生成作用和趋化作用，从而提高脂肪细胞的成活率；同时，ADSCs还可以向脂肪细胞分化。因此，应用干细胞辅助脂肪移植(cell-assisted lipotransfer， CAL)可以提高移植脂肪的成活率[2-7]。

动物实验研究证实，在ADSCs辅助下，移植脂肪细胞的成活率可显著提高，而相关的临床试验则开展较少，其主要原因是伦理学方面的限制；另外，试验方法、试验程序、试验条件的不同，也导致结论差别较大。因此，对目前已经开展的为数不多的CAL临床试验进行总结，能够在科研思路、试验设计和试验操作上，为进一步的研究提供有价值的借鉴。笔者以“adipose-derived stem cells”“clinical trial”为检索词，在PubMed数据库模糊检索近5年文献，共23篇，并追踪日本Yoshimura团队和丹麦Kolle团队发表的系列文章。现总结分析如下。

1 日本Yoshimura团队的相关试验

CAL的临床应用必须以试验数据为基础，然而，许多问题还在探索中，如移植的体积、供区的选择、培养ADSCs的最佳浓度、细胞因子的添加等。在相关的临床试验中，日本Yoshimura团队开展的较早且较为系统，而丹麦Kolle团队实施的第1例临床随机双盲对照试验最具说服力。

2006年，Matsumoto等[8]分离由患者腹部吸脂获得的脂肪，提取出基质血管成分(stromal vascular fraction， SVF)，与脂肪细胞混合，移植于裸鼠背部一侧皮肤；另一侧移植相同体积的脂肪，4周后，切取两侧脂肪包块进行对比。结果显示，CAL使移植脂肪的成活率提高了35%以上。该实验还应用免疫荧光、组织学检测等方法进行了分析，为下一步临床试验打下了基础。

Yoshimura等[9]以相同技术提取SVF(内含ADSCs)，应用于40例隆乳患者。获取的脂肪一半用来提取SVF，与另一半脂肪细胞混合注射到双侧乳腺内，平均注射270 ml，2个月后，MRI和钼靶射线评估存留脂肪的体积为100～200 ml。因该试验的结果受到操作技术的影响，缺乏有效的随机双盲对照，只能初步说明在ADSCs辅助下，移植脂肪有可能获得更高的成活率。

2008年，Yoshimura等[10]选取6例面部脂肪填充患者，3例应用CAL，3例应用传统脂肪移植。随访9～13个月，注射体积50～250 ml，结果表明，应用CAL的患者效果更好。虽然该试验在设计上不够完善，评估的方法也为主观评估，但从技术上进一步验证了从腹部吸脂产物中提取SVF的过程，为后续开展临床试验积累了经验。

2010年，Yoshimura等[11]再次对15例CAL隆乳患者进行了评估，随访时间为12个月，应用新型的3D立体成像技术评估乳腺体积的变化。平均注射体积为264 ml，1年后，左侧乳腺剩余脂肪体积为(143±80) ml；右侧乳腺剩余脂肪体积为(155±50) ml。研究得出结论，CAL是简便、安全、有效的方法。该试验在成熟的CAL技术基础上，引进了新型的3D立体成像技术作为评估手段，其优点是简便、无创，但其精确度与磁共振相比则稍差。同时，与前几次试验相比，其改进之处是延长了随访时间 ，这样能够更加科学地评价移植脂肪体积的变化。但是，本试验在设计上缺乏对照组，未能科学、严谨地反应问题。

Yoshimura团队一直致力于ADSCs相关的基础和临床研究。2011年，Eto等[12]发现了脂肪细胞损伤因子(adipose injury cocktail， AIC)能够激活ADSCs，使其发生定向分化及分泌细胞因子；2013年，Doi等[13]发明了利用黏贴法提取干细胞的装置，并取得成功。该装置含有人造纤维和聚乙烯纤维，能够在吸脂过滤液中，将ADSCs黏附于表面而分离出来。这一技术大大提高了ADSCs的获取率(图1)。虽然其临床试验没有达到严谨的对比，但是仍为其临床应用提供了有价值的数据。

2 丹麦Kolle团队的相关临床试验

2012年，丹麦Kolle团队[14]在查阅大量关于CAL的基础和临床试验数据基础上，撰写了综述。该综述详尽分析了目前已经发表的4篇大鼠脂肪移植实验和3篇人体脂肪移植试验在设计及评价方法上的优点与不足。并于2013年在《Lancet》杂志发表了世界第1例关于CAL的人体单中心、随机双盲对照试验[15]。该试验在丹麦哥本哈根医学中心进行，试验周期为121 d，而选择121 d作为评估期限，是考虑到移植脂肪一般在3个月后体积趋于稳定。 试验流程见图2。

2.1 志愿者入组 共有13名入组的志愿者，男性2名，女性11名。志愿者排除条件包括：慢性疾病、吸烟、腹部手术史(不包括小切口的腹腔镜手术)、孕期(1年内计划怀孕)、哺乳期、常规麻醉药物过敏、拒绝签署知情同意书。志愿者中途退出试验的情形包括：在细胞培养过程中发生污染及其他并发症。每个步骤由2名专家进行评估。

13名志愿者中，3名中途退出，最终10人完成全部试验。试验早期有1名男性和1名女性志愿者退出，原因是细胞培养过程中发生污染；后期有1名女性志愿者退出，原因是移植物过于接近肱二头肌内侧头，影响静脉回流，出现轻度并发症。剩余10名志愿者平均年龄28.4岁，平均BMI 24.7。

2.2 试验设计 选择腹部作为吸脂供区，双侧上臂后部作为移植脂肪受区；一侧上臂注射添加ADSCs的脂肪组织(ADSCs组)，另一侧则注射单纯脂肪(对照组)，按照随机量表进行分组，并进行严格的随机保密操作。

2.3 试验结果 每名志愿者平均获取7.50 ml(8.58×108)ADSCs，ADSCs组注射的富含ADSCs的脂肪组织容量平均为28.20 ml，对照组注射的单纯脂肪容量平均为28.60 ml。除了1名志愿者,其他志愿者均未在脂肪吸取和移植过程中出现并发症,在移植后的24 h内,所有志愿者均出现轻度红肿，并很快恢复。

图1 干细胞自动分离装置 a.装置外形结构(左图)，放大的内部无纺布人造丝和聚乙烯织物结构(右图) b.工作原理及分离液走向(1混合成分流入，ADSCs成分因携带阳极电荷被吸附于纤维结构上，剩余阴极电荷细胞由下口流出；2反向冲洗后获得阳极电荷细胞；3冲洗口冲出杂质)图2 CAL随机双盲对照试验流程图

MRI脂肪体积评估结果显示，ADSCs组最初移植容量平均为28.38 ml,对照组为28.84 ml,这与注射的脂肪组织容量相吻合。脂肪移植后第121天,ADSCs剩余脂肪容量为23.00 ml(80.9%),对照组为4.66 ml (16.3%)。移植脂肪组织切除后，进行组织学评估，包括：移植脂肪组织的分布、连接、新生连接、坏死、新生血管密度及分布，安全性及可行性。结果显示，ADSCs组与对照组所含ADSCs比例分别为 84.3%和67.0%；新形成的连接组织比例分别为5.3%和0.5%；细胞坏死率分别为4.6%和16.1%；正常连接组织比例分别为5.7%和16.4%；血管密度分别为20.86 /mm2和26.32 /mm2。

2.4 结果分析 该试验一经发表，便受到科学界的广泛关注。其结果与目前其他一些试验有较大出入，其原因可能为：在ADSCs提取的过程中，涉及到临床操作和实验室操作两部分，而且没有统一的标准；临床医师操作经验的差异；是否对脂肪细胞做了有效的保护等。但是，这一级别较高的循证医学证据，为下一步的临床应用提供了非常有价值的依据。

3 总结与展望

目前，关于CAL的临床试验，还没有循证医学的荟萃分析证据，只有1篇随机双盲对照试验结论。笔者在PubMed进行模糊检索近5年文献，23篇，并追踪日本Yoshimura团队和丹麦Kolle团队的系列文章8篇，其中还包括2013年在《Lancet》杂志发表的世界第1例CAL随机双盲对照试验[15]。虽然结论上有很大差异，但通过分析发现，部分原因是由于操作及试验条件的差别，从而导致临床结论的差异。但目前的研究结果倾向于ADSCs辅助脂肪移植的效果优于传统的脂肪移植。因此，未来关于CAL的临床试验，应该更加关注试验的设计，实施中应符合公认标准，同时也鼓励进行多中心的随机对照试验，为进一步临床应用提供理论支持。

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10.3969/j.issn.1673-7040.2014.10.015

2014-07-17)

辽宁省科学技术计划项目基金资助(2012225014)

110064 辽宁 沈阳，沈阳军区总医院 整形科(常 鹏，黄 威，王 飏，邱 涛，时 杰，梁久龙，王洪一，张 倩，陶 凯，刘晓燕)；第二军医大学(常 鹏,刘晓燕)

常 鹏(1982-)，男，辽宁沈阳人，主治医师，博士.

陶 凯，110064,沈阳军区总医院 整形科，电子信箱:tkzx123@163.com；刘晓燕，110064,沈阳军区总医院 整形科，电子信箱：lxyzx123@163.com