乳腺癌术后行自体脂肪移植的研究进展及安全评估

夏逸君 曹东升

[摘要]自体脂肪移植（AFG）在改善乳腺癌术后的不对称性方面取得了令人满意的临床结果，为常见的整形手术。然而，对这种术式的肿瘤安全性仍然是争论的一个热点话题，多项实验研究表明脂肪细胞通过内分泌、旁分泌、自分泌途径释放调控因子，刺激乳腺癌细胞生长，但现有的临床证据并没有明确AFG和癌症复发之间的关系。本文通过系统性回顾实验研究和临床数据，对自体脂肪移植的肿瘤学安全性进行讨论，并为有移植意愿的患者提出建议。

[关键词]自体脂肪移植；肿瘤学；安全性；乳腺癌

[中图分类号]R622+.9 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2018）07-0151-04

Abstract：Autologous fat grafting （AFG） or lipofilling has achieved satisfactory clinical results in improving the asymmetry afterbreast cancer surgery， and it is becoming a commonorthopedictechnique. However， there is debate regarding the oncologicalsafety and risks of this procedure in breast cancer patients.Several experimental studies have shown that adipose cells release regulatory factors through endocrine， paracrine andautocrine pathways to stimulate the growth of breast cancer cells.However，the existing clinical evidence does notclarify the relationship between AFG and cancer recurrence.This paper，through systematic review of experimental studies and clinical data，discusses the oncological safety of fat transplantation in breast cancer patients，and makesrecommendations for patients with the intention of lipofilling.

Keywords： autologousfat grafting；oncology；safety；breast cancer

自1893年，Gustav Adolf Neuber在一名20歲的男子的眶周，第一次用从手臂上收集的脂肪组织，填补由骨髓炎引起的瘢痕畸形起[1]，如今自体脂肪移植已经被用于许多乳腺癌切除术后的重建，以便达到更好的乳房轮廓。自体脂肪移植技术（AFG）联合吸脂术可以一次完成塑身、隆乳，免去了假体置入人体后出现的渗漏、肌皮瓣重建形成的褶皱、减少挛缩的风险、改善受辐射的皮肤，术后乳房形态自然。尽管脂肪移植应用的越来越广范，但在乳腺癌患者中，AFG的肿瘤安全性未得到严格评估[2]。此外，由于对自体脂肪移植的适用人群缺乏可靠的筛选标准，多项研究表明脂肪细胞通过内分泌、旁分泌、自分泌途径释放调控因子，刺激乳腺癌细胞生长，通过与肿瘤基质相互作用刺激肿瘤床内休眠期癌细胞以致肿瘤复发[3]。因此，必须考虑乳房切除术后自体脂肪移植进行乳房重建的安全性。

1 AFG的肿瘤学安全性

1987年，美国整形外科医师协会（ASPS）提出脂肪移植后形成的钙化会阻碍乳腺癌的早期发现，暂时停滞AFG的应用。随着影像学的不断发展，目前的影像学检测技术能较好地区分良恶性钙化。2009年，ASPS脂肪移植工作组指出：“虽然还需要更多的研究，但现有的数据表明AFG似乎不会干扰对乳腺癌的检测”。2007年开始就严格禁止脂肪移植的法国整形与重建外科协会（FSPRS）在2011年也改变了立场[4-6]。

1.1 AFG对乳腺癌复发的影响：多项研究表明，AFG后出现了乳腺癌的复发[7]。Petit等[8-10]的多中心研究中，513例浸润性乳腺癌或原位癌患者（乳房切除或保乳手术后）进行脂肪移植，随访后显示局部复发率为2.4%，远处复发率为3.1%。在接下来的1年里，按1：2进行匹配，实验组中8例出现局部乳腺癌的复发（局部复发率为2.5%），对照组19例出现复发（局部复发率为3.0%），对比两组复发率无显著性差异。然而，当分析局限于37例上皮内瘤变的患者（原位癌）时，4例出现局部复发（局部复发率为10.8%），与总复发率相比，差异显著并有统计学意义。这可能是由于较浸润性乳腺癌相比，上皮内瘤变中细胞的基因损伤更小，更易于与脂肪细胞相互作用。2010年～2015年，Cohen等[11]对乳腺癌或原位癌的患者进行肿瘤切除术，然后进行乳房重建。随访研究中，524例患者符合入选标准，分析患者的人口特征、手术并发症、局部复发和远处转移的情况，术后平均随访时间为42.1个月，实验组中乳腺癌的复发率为2.5%，对照组为1.9%，对比差异无显著性（P=0.688）。但随访过程中发现，实验组平均复发的时间明显延长（实验组52.3个月，对照组22.8个月，P=0.02）。虽然现有的临床证据并没有明确AFG和癌症复发之间的联系，并且随访时间较短，存在偏移，有较大的局限性。为了得到更明确的复发率，需要更长的随访时间和更细致的实验设计[4，12]。因此，有必要了解AFG的机制，并分析其每一步对癌症复发的影响。

1.2 AFG刺激乳腺癌细胞的增殖：移植的脂肪细胞通过内分泌、旁分泌、自分泌方式调控早期癌组织的生长和向周围组织的浸润[13]。Iyengar等[14]发现，脂肪细胞可促进癌细胞增殖，提高恶性乳腺上皮细胞的侵袭能力。这一发现也被Yu等[15]进一步证实。他们将肿瘤细胞注射到裸鼠体内时，AFG促进肿瘤的生长，减少细胞凋亡。Perrot等[16]在裸鼠体内注射了人类的骨肉瘤细胞，实验组进行脂肪移植，对照组未进行脂肪移植处理。结果表明，实验组的肿瘤生长明显快于对照组。Manabe等[17]研究证实，脂肪细胞在体外可刺激乳腺癌细胞的增殖。Manabe在三维胶原基质中将鼠脂肪细胞、脂肪前体细胞与雌激素受体（ER）阳性和阴性乳腺癌细胞系联合培养。通过测定溴脱氧尿苷（BrdU）的吸收量，证实成熟的脂肪细胞增加了ER阳性癌细胞的增殖。Celis等[18]发现包括信号分子、激素、细胞因子和生长因子在内的359种蛋白质参与了这一活动。这可能是因为：①由于移植脂肪造成的受体部位缺氧，诱导表达hif-1a，促进了肿瘤的复发[19]；②肿瘤细胞改变周围脂肪细胞的表型，形成癌症相关的脂肪细胞。新的脂肪细胞通过过度表达IL-6 来增加肿瘤的侵袭能力[20]；③肿瘤与基质之间相互作用，释放基质金属蛋白酶、胶原蛋白6等刺激癌细胞的生长[21]。考虑到肿瘤细胞和癌周脂肪组织的协同作用，肿瘤在完全被脂肪包围的情况下会有更高的复发率。

2 机制与进展

目前，已经有很多学者致力于脂肪细胞与乳腺癌细胞之间相互关系的研究，并取得了积极进展。笔者认为，移植的脂肪不同于硅胶等惰性填充剂。相反，它是新陈代谢活跃的组织，分泌大量的激素，细胞因子和生长因子，可以创造一个适合于乳腺癌细胞生长的微环境；同时，肿瘤细胞也会积极地做出反应，逐渐改变基质细胞。这一想法被Wiseman[22]和Dirat[23]证实。Wiseman在体内和体外研究均发现，脂肪细胞通过合成细胞外基质和分泌脂肪因子，促进乳腺癌细胞的生长；Dirat在其研究中发现，受肿瘤细胞影响，周围的脂肪细胞表型逐渐改变。而这种复杂的相互作用机制，主要是通过影响干细胞分化方向，改变形态学，促进血管化，增强侵袭性，提纯干细胞等来实现的。

2.1 多项分化潜能：AFG中的脂肪干细胞（ASCs）具有多向分化潜能，能够向脂肪、内皮细胞、骨、软骨、肌肉等方向分化。在这种微环境中，脂肪干细胞生成脂肪的能力降低，在癌细胞旁分泌的细胞因子（TGF-β，IL-8，VEGF等）的作用下，分化成肌成纤维细胞的脂肪干细胞增多，组织结构逐渐失去一致性[24]。同时在血小板生长因子的作用下，脂肪干细胞向CD44high/CD24low肿瘤干细胞的转化明显增加。体外培养4～5个月，显示出肿瘤细胞的特征，当注射到小鼠体内时，这种变异的脂肪干细胞就具有了致瘤性[25-26]。

2.2 形态学改变：通过肿瘤细胞与基质细胞间的直接接触，ASCs和乳腺癌细胞形态学发生了变化，细胞表面增加了恶性肿瘤标志物的表达。Eterno等[27]对ASCs和乳腺癌细胞之间的相互作用进行了研究，他们发现，通过 HGF/c-Met通路，癌细胞诱导ASCs提高自我更新能力和生长速率，促进表面癌性抗原的表达。同时具有致瘤性的ASCs也增加了肝细胞生长因子的表达，使肿瘤细胞的侵袭力更强。此外，被提取出c-met表达乳腺癌细胞的患者，在脂肪移植后，出现了癌症复发现象。

2.3 促进血管生成：脂肪干细胞分泌一些促进血管生成的细胞因子，如VEFG和IGF-1。血管化是组织长期稳定生长、肿瘤侵袭和转移的重要基础[28]。Orecchioni[29]和Bertolini[30]的两项研究表明，从人类脂肪组织中分离出来的两种不同的细胞—脂肪干细胞和内皮祖细胞，在促进乳腺癌的发生和转移性扩散中相互配合。原代培养脂肪组织，得到的细胞不仅包含脂肪干细胞，还有内皮祖细胞、平滑肌细胞、造血干细胞、周细胞等。在ASCs的协同下，内皮祖细胞分化为成熟的内皮细胞和毛细血管，支持了新的血管形成。但当ASCs缺乏时，内皮祖细胞的这种分化能力明显受限。

2.4 侵袭力增强：脂肪干细胞通过分泌IL-6，金属蛋白酶等促进癌细胞的迁移和向周围组织侵袭[31]。Pinilla[32]的体外研究也表明，脂肪干细胞与乳腺癌细胞共培养时，金属蛋白酶分泌增加。Ke等[33]在小鼠模型中，将少量的乳腺癌细胞与ASCs共培养后一起注射，导致小鼠肿瘤的发生并具有很强的侵袭性，而单独注射癌细胞，不会诱发乳腺癌。

2.5 细 胞 辅 助 脂 肪 移 植 术：近年来，在脂肪组织的选择上，整形外科医生更倾向于提取脂肪干细胞—细 胞 辅 助 脂 肪 移 植 術（cell-assisted lipotransfer，CAL），这一概念是由日本学者Yoshimura[34]于2008年报道的。研究表明，ASCs 辅助自体脂肪移植中，脂肪组织可作为ASCs黏附、生长、增殖、分化的生物支架，促进血管化，提高脂肪组织的成活率。用胶原蛋白酶来处理脂肪组织，获得脂肪基质血管成分（stromal vascular fraction，SVF） ，然后对SVF进行细胞分选，贴壁培养获得脂肪干细胞。临床试验过程中，67例乳房保留术后的患者接受了脂肪移植（加入了提纯的脂肪干细胞），12个月后未出现局部癌症复发[35]，但由于随访时间相对较短，这项研究不能证明接受乳房脂肪干细胞移植是安全的。体外实验也表明，脂肪干细胞和乳腺癌复发关系密切。将炎性乳腺癌的提取细胞与脂肪干细胞共同培养，形成了两种细胞融合的囊泡，表达出大量恶性程度更高的乳腺癌类型的细胞因子。这提示脂肪干细胞可能会促进某些特定类型的乳腺癌发生[36]。鉴于这些实验结果，笔者认为，肿瘤细胞与基质细胞之间复杂的相互作用关系，需要更细致的细胞分子通路的探索，可能并不局限于HGF/c-Met这一条通路，只有明确作用的途径，才能对移植的安全性加以把控，同时有必要对脂肪干细胞潜在的安全风险行进一步的临床评估。

3 AFG的适应证

最新的研究表明，脂肪干细胞似乎无法激活静止状态的癌细胞，可能是由于静止状态下，癌细胞不需要依赖基质或血管生存，对细胞凋亡有更强的抵抗力；但对残留的活性癌细胞通过缝隙连接，完成新血管生成、基质重建和细胞间的交流。对拟实施AFG的患者，部分乳房切除术后，仍有可能残留癌细胞。应仔细检查，防止残留的肿瘤细胞与脂肪干细胞之间协同作用带来的风险。AFG的适应证：①无家族史和高危因素的健康人，在完善BRCA Ⅰ/Ⅱ筛查、乳房钼钯、超声波和MRI等检查后可以把脂肪移植作为一种手术选择，术后定期行乳房检查。AFG适合于乳房体积小、体表皮肤完整的患者，如：原发性乳房发育不良，妊娠后、绝育术后的自发性乳房萎缩者，乳房位置大小不对称者或有轻度下垂者，乳房体积不小但希望进一步增大者等；②乳房改良根治术后，必须在组织学上确保没有残留的乳房组织。脂肪移植的风险较小，可作为一种手术选择；③肿瘤切除术后，10年内复发率最高可达10%，高峰期在术后的第1～5年（复发率9%）[37]。肿瘤切除与AFG之间最好间隔5年以上；④有乳腺癌既往史，家族史或携带乳腺癌易感基因BRCA1或BRCA2基因突变的患者，不建议AFG和细胞辅助脂肪移植术；⑤BRCA1基因携带者，一生中乳腺癌的患病风险达55%～72%，BRCA2携带者的患病风险达39%～85%[38]，因此，不能排除脂肪移植诱发乳腺癌的可能性，不建议脂肪移植进行乳房重建和细胞辅助脂肪移植术；⑥乳腺癌TNM分级高者、HER2基因的过度表达者、三阴性乳腺癌者、缺乏有效治疗者，这些妇女不建议行自体脂肪移植。

4 前景

目前在全球范圍内，自体脂肪移植被广泛应用于乳腺癌患者的乳房重建。对乳房AFG肿瘤学安全性，临床数据和实验研究提供了相互矛盾的证据。临床应用自体脂肪移植随访后发现，除了使上皮内瘤变患者的肿瘤复发率升高，术后乳腺癌复发率与对照组相比，并没有明显差异。大量的基础研究表明，当脂肪干细胞与肿瘤细胞共同培养时，脂肪干细胞通过增强肿瘤细胞的侵袭力，诱导血管生成，可能会对乳腺癌的生长和转移发挥促进作用。笔者认为，之所以会产生相互矛盾的两种证据，一方面是由于自体脂肪移植和CAL中提纯的ASCs浓度远远低于基础研究所用的ASCs浓度；另一方面，由于随访时间较短，缺乏高质量的临床数据，还需5年以上的随访提供更为可靠的证据，并且许多临床研究都有自己的局限性，如对照组与实验组之间未充分匹配临床、病理特征，结果缺乏可比性。另外，乳腺癌复发多在术后早期发生，临床医生会选择与手术间隔一段时间后再进行乳房重建，这就使实验组的选择出现选择性偏倚。

目前，对自体脂肪移植的适用人群尚没有公认的标准。笔者认为，应严格筛选患者，术后严密监测潜在的复发，对有高危因素的候选人延迟脂肪移植、避免纯化的脂肪干细胞注射。虽然这些建议可以有助于提高自体脂肪移植的安全性，但对自体脂肪移植还需要更长的随访时间和更细致的实验设计，获得长期肿瘤学安全性的临床结果。此外，ASCs浓度对乳腺癌复发的影响还需要更多的基础研究来证明。

[参考文献]

[1]Kolle SF，Fischer-Nielsen A，Mathiasen AB，et al.Enrichment of autologous fat grafts with ex-vivo expanded adipose tissue-derived stem cells for graft survival：arandomised placebo-controlled trial[J].Lancet，2013，382（9898）：1113-1120.

[2]Lohsiriwat V，Curigliano G，Rietjens M，etal.Autologous fat transplantation in patients with breast cancer： "silencing" or "fueling" cancerrecurrence？[J].Breast，2011，20（4）：351-357.

[3]Rietjens M，DeLorenzi F，Rossetto F，et al.Safety of fat grafting in secondary breast reconstruction after cancer[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg，2011，64（4）：477-483.

[4]Agha RA，Fowler AJ，Pidgeon TE，et al.The need for core outcome reporting in autologous fat grafting for breast reconstruction[J].Ann Plast Surg，2016，77（5）：506-512.

[5]Bertolini F，Petit JY，Kolonin MG.Stem cells from adipose tissue and breast cancer： hype， risks and hope[J].Br J Cancer，2015，112（3）：419-423.

[6]Waked K，Colle J，Doornaert M，et al.Systematicreview：The oncological safety of adipose fat transfer after breast cancer surgery[J].Breast，2017，31：128-136.

[7]Chaput B，Grolleau JL，Bertheuil N，et al.Another suspected case of breast cancer recurrence after lipofilling？ remain cautious[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg， 2014，67（8）：1156-1157.

[8]Petit JY，Maisonneuve P.Lipofilling of the breast does not increase the risk of recurrence of breast cancer：a matched controlled study[J].Plast Reconstr Surg，2016，138（5）：937e-938e.

[9]Petit JY，Maisonneuve P，Rotmensz N，et al.fat grafting after invasive breast cancer：a matched case-control study[J].Plast Reconstr Surg，2017，139（6）：1292-1296.

[10]Petit JY，Rietjens M，Botteri E，et al.Evaluation of fat grafting safety in patients with intraepithelial neoplasia：a matched-cohort study[J].Ann Oncol，2013，24（6）：1479-1484.

[11]Cohen O，Lam G，Karp N，et al.Determining the oncologic safety of autologous fat grafting as a reconstructive modality：an institutional review of breast cancer recurrence rates and surgical outcomes[J].Plast Reconstr Surg，2017，140（3）：382e-392e.

[12]Agha RA，Pidgeon TE，Borrelli MR，et al.Validated outcomes in the grafting of autologous fat to the breast：the VOGUE study.Development of a core outcome set for research and audit[J].Plast Reconstr Surg，2018，141（5）：633e-638e.

[13]Vona-Davis L，Rose DP.Adipokines as endocrine，paracrine，and autocrine factors in breast cancer risk and progression[J]. Endocr Relat Cancer，2007，14（2）：189-206.

[14]Iyengar P，Combs TP，Shah SJ，et al.Adipocyte-secreted factors synergistically promote mammary tumorigenesis through induction of anti-apoptotic transcriptional programs and proto-oncogene stabilization[J].Oncogene，2003，22（41）：6408-6423.

[15]Yu JM，Jun ES，Bae YC，et al.Mesenchymal stem cells derived from human adipose tissues favor tumor cell growth in vivo[J].Stem Cells Dev，2008，17（3）：463-473.

[16]Perrot P，Rousseau J，Bouffaut AL，et al.Safety concern between autologous fat graft，mesenchymal stem cell and osteosarcoma recurrence[J].PLoS One，2010，5（6）：e10999.

[17]Manabe Y，Toda S，Miyazaki K，et al.Matureadipocytes，but not preadipocytes，promote the growth of breast carcinoma cells in collagen gel matrix culture through cancer-stromal cell interactions[J].J Pathol，2003，201（2）：221-228.

[18]Celis JE，Moreira JM，Cabezon T，et al.Identification of extracellular and intracellular signaling components of the mammary adipose tissue and its interstitial fluid in high risk breast cancer patients：toward dissecting the molecular circuitry of epithelial-adipocyte stromal cell interactions[J].Mol Cell Proteomics，2005，4（4）：492-522.

[19]Kato H，Araki J，Doi K，et al.Normobaric hyperoxygenation enhances initial survival，regeneration，and final retention in fat grafting[J].Plast Reconstr Surg，2014，134（5）：951-959.

[20]Dirat B，Bochet L，Dabek M，et al.Cancer-associated adipocytes exhibit an activated phenotype and contribute to breast cancer invasion[J].Cancer Res，2011，71（7）：2455-2465.

[21]Park J，Morley TS，Kim M，et al.Obesity and cancer--mechanisms underlying tumour progression and recurrence[J].Nat Rev Endocrinol，2014，10（8）：455-465.

[22]Wiseman BS，Werb Z.Stromal effects on mammary gland development and breast cancer[J].Science，2002，296（5570）：1046-1049.

[23]Dirat B，Bochet L，Dabek M，et al.Cancer-associated adipocytes exhibit an activated phenotype and contribute to breast cancer invasion[J].Cancer Res，2011，71（7）：2455-2465.

[24]Chandler EM，Seo BR，Califano JP，et al.Implanted adipose progenitor cells as physicochemical regulators of breast cancer[J].Proc Natl Acad Sci USA，2012，109（25）：9786-9791.

[25]Senst C，Nazari-Shafti T，Kruger S，et al.Prospective dual role of mesenchymal stem cells in breast tumor microenvironment[J].Breast Cancer Res Treat，2013，137（1）：69-79.

[26]Rubin JP，Marra KG.Adipose stem cell therapy for soft tissue reconstruction[J].Lancet，2013，382（9898）：1077-1079.

[27]Eterno V，Zambelli A，Pavesi L，et al.Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells （ASCs） may favour breast cancer recurrence via HGF/c-Met signaling[J].Oncotarget，2014，5（3）：613-633.

[28]Choi J，Cha YJ，Koo JS.Adipocyte biology in breast cancer： From silent bystander to active facilitator[J].Prog Lipid Res，2018，69：11-20.

[29]Orecchioni S，Gregato G，Martin-Padura I，et al.Complementary populations of human adipose CD34+progenitor cells promote growth，angiogenesis，and metastasis of breast cancer[J].Cancer Res，2013，73（19）：5880-5891.

[30]Bertolini F，Orecchioni S，Petit JY，et al.Obesity，proinflammatorymediators，adipose tissue progenitors，and breast cancer[J].Curr Opin Oncol，2014，26（6）：545-550.

[31]Trayhurn P，Wang B，WoodI S.Hypoxia in adipose tissue：a basis for the dysregulation of tissue function in obesity？[J].Br J Nutr，2008，100（2）：227-235.

[32]Pinilla S，Alt E，AbdulKhalek FJ，et al.Tissue resident stem cells produce CCL5 under the influence of cancer cells and thereby promote breast cancer cell invasion[J].Cancer Lett，2009，281（1）：80-85.

[33]Doi K，Tanaka S，Iida H，et al.Stromal vascular fraction isolated from lipo-aspirates using an automated processing system： bench and bed analysis[J].J Tissue Eng Regen Med，2013，7（11）：864-870.

[34]Yoshimura K，Sato K，Aoi N，et al.Cell-assisted lipotransfer for cosmetic breast augmentation：supportive use of adipose-derived stem/stromal cells[J].Aesthetic Plast Surg，2008，32（1）：48-55.

[35]Perez-Cano R，Vranckx JJ，Lasso JM，et al.Prospective trial of adipose-derived regenerative cell （ADRC）-enriched fat grafting for partial mastectomy defects：the RESTORE-2 trial[J].Eur J Surg Oncol，2012，38（5）：382-389.

[36]Kuhbier JW，Bucan V，Reimers K，et al.Observed changes in the morphology and phenotype of breast cancer cells in direct co-culture with adipose-derived stem cells[J].Plast Reconstr Surg，2014，134（3）：414-423.

[37]Wilkinson JB，Vicini FA，Shah C，et al.Twenty-year outcomes after breast-conserving surgery and definitive radiotherapy for mammographically detected ductal carcinoma in situ[J].Ann Surg Oncol，2012，19（12）：3785-3791.

[38]Metcalfe K，Lubinski J，Lynch HT，et al.Family history of cancer and cancer risks in women with BRCA1 or BRCA2 mutations[J].J Natl Cancer Inst，2010，102（24）：1874-1878.

[收稿日期]2018-05-07 [修回日期]2018-06-15 編辑/李阳利