編輯丨王多魚

排版丨水成文

在醫(yī)院病理科的樣本庫中，存放著大量FFPE（福爾馬林固定、石蠟包埋）樣本——這些“時間膠囊”中封存著腫瘤、感染疾病等的關鍵病理信息，但卻因 RNA 降解、分子交聯(lián)等問題，一直是難以解讀的“黑匣子”。更關鍵的是，傳統(tǒng)技術存在明顯局限，一方面，它僅能實現對人體細胞基因表達的分析；另一方面，必須提前明確病原體種類才能開展檢測工作，因此始終無法完整呈現“宿主細胞-微生物”的互作全貌。

如今，這一困境被中國科研團隊打破！2025 年 8 月 28 日，華大生命科學研究院牽頭建設的基因組多維解析技術全國重點實驗室聯(lián)合多家機構，在國際頂尖學術期刊Cell上發(fā)表題為：Stereo-seq V2：Spatial mapping of total RNA on FFPE sections with high resolution 的研究論文。

該研究推出了全新的空間轉錄組技術——Stereo-seq V2。該技術首次實現了對 FFPE 樣本的“全域、高分辨率、原位宿主-微生物共分析”，不僅打開了臨床樣本的“寶藏大門”，更讓生命科學研究從“看見細胞”邁入“看清細胞與微生物戰(zhàn)場”的精準時代。

突破1：解鎖9年FFPE樣本！90%臨床“寶藏”終于能用了

臨床中超過 90% 的樣本都是 FFPE 樣本，它們保存方便、數量龐大，涵蓋了從腫瘤到感染性疾病的海量臨床數據。但長期保存的 FFPE 樣本 RNA 完整性較差，一直以來被傳統(tǒng)技術“拒之門外”。

Stereo-seq V2通過創(chuàng)新解交聯(lián)技術+隨機引物捕獲策略，直接突破這一核心瓶頸：即便是保存了 9 年的乳腺癌 FFPE 樣本，技術仍能清晰繪制腫瘤基因表達的空間圖譜——不僅精準區(qū)分癌區(qū)、免疫區(qū)、壞死區(qū)，還能識別出不同亞型的腫瘤細胞。這意味著，全球醫(yī)院病理科積壓的 FFPE 樣本庫，從此可被高效轉化為前沿研究的“數據源”，為臨床回顧性研究提供了前所未有的可能。

圖1. Stereo-seq V2應用于不同保存年限的FFPE三陰性乳腺癌樣本

突破2：隨機引物當“萬能鑰匙”，捕獲全轉錄組RNA

傳統(tǒng)空間轉錄組技術常用“poly(T)引物”，但這種“鑰匙”只能針對性捕獲 mRNA，像 lncRNA（長鏈非編碼RNA）、snoRNA（小核仁RNA）等調控性的非編碼 RNA，以及低表達基因，往往被遺漏。

Stereo-seq V2則用隨機引物打破局限：這把“萬能鑰匙”能無偏好捕獲全轉錄組 RNA，不僅讓檢測到的基因數量大幅增加，還實現了“基因全長均勻覆蓋”。這一優(yōu)勢的關鍵價值在于——能精準鑒定腫瘤特異性的可變剪接事件（腫瘤細胞常通過異常剪接產生耐藥性或惡性特征），為腫瘤機制研究和靶向治療提供了更細致的分子依據。

圖2. Stereo-seq V2實現基因全長覆蓋和全轉錄組捕獲

突破3：原位“抓”住病原體+免疫細胞，畫出“戰(zhàn)場全景圖”

如果說前兩個突破是“打開樣本”，那么第三個突破則是“看清互作”——這也是 Stereo-seq V2 最具顛覆性的創(chuàng)新。

傳統(tǒng)技術分析“宿主-微生物”時，要么只能單獨看人體細胞，要么需提前知道病原體種類（比如結核桿菌、新冠病毒）才能設計探針檢測，如同“盲人摸象”。而Stereo-seq V2的隨機引物策略，能同時、無偏捕獲樣本中所有人類基因和微生物 RNA，真正實現“宿主-微生物原位共分析”。

圖3. Stereo-seq V2檢測結核桿菌感染小鼠肺臟的免疫動態(tài)變化

研究團隊在結核桿菌感染的小鼠模型和人類結核肺組織實驗中，就交出了一份“亮眼答卷”：

• 精準繪制出結核桿菌在肺部隨時間擴散的“動態(tài)分布圖”，明確了病原體的“藏身據點”；

• 首次在空間原位發(fā)現感染灶周圍聚集著一群針對結核桿菌的特異性B細胞克隆，且這些細胞靠近感染區(qū)時，會不斷發(fā)生基因突變、逐步成熟，相當于“現場記錄”了免疫細胞的“作戰(zhàn)軌跡”。

這一發(fā)現不僅為結核疫苗研發(fā)提供了精準靶標，更讓“在原位觀察宿主與微生物的‘攻防戰(zhàn)’”從設想變?yōu)楝F實。

突破4：臨床應用廣覆蓋，從精準診療到藥物研發(fā)

Stereo-seq V2的技術優(yōu)勢，已清晰指向廣闊的臨床場景：

• 腫瘤精準醫(yī)療：在乳腺癌FFPE樣本中，能識別與預后相關的基因拷貝數變異，還能發(fā)現耐藥相關的新剪接異構體，為個性化治療方案制定提供依據；

• 感染性疾病：無需提前知曉病原體種類，即可直接定位疑難感染的病原體位置，并評估宿主免疫反應，指導精準用藥；

• 抗體藥物研發(fā)：快速找到并定位病原體特異性中和抗體克隆，大幅加速抗體藥物的篩選效率；

• 神經科學、發(fā)育生物學研究：可對珍貴的存檔腦組織樣本進行高分辨率空間圖譜分析，為神經科學、發(fā)育生物學研究打開新窗口。

中國技術再領跑：從“看見”到“看懂”的跨越

就在上周，華大生命科學研究院團隊剛剛在Science期刊重磅發(fā)布了最新的細胞組學技術Stereo-cell，顛覆性實現多模態(tài)整合、原位動態(tài)捕捉、極限樣本兼容、百萬級通量等技術突破，徹底打破了傳統(tǒng)單細胞測序技術局限。而這次在Cell期刊發(fā)布的最新時空組學技術 Stereo-seq V2 又破解了 FFPE 樣本難題、解鎖了宿主-微生物互作奧秘，中國科研團隊正持續(xù)為生命科學領域提供原創(chuàng)性的“中國工具”和“中國方案”。

Stereo-seq V2 不僅是一次技術升級，更是一個強大的“生命數據引擎”——它將推動基礎研究、臨床診斷、新藥研發(fā)進入“更精準、更全面、更原位”的空間多組學時代，讓人類對生命的認知，從“看見細胞”真正走向“看懂細胞的每一次互動”。

基因組多維解析技術全國重點實驗室徐訊研究員、廖莎研究員、李楊博士，同濟大學附屬上海市肺科醫(yī)院陳昶教授，中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院病原生物學研究所劉海鷹研究員為論文共同通訊作者。華大生命科學研究院趙宇博士、李楊博士、何穎博士、劉怡、李薪星、李兆勛及同濟大學附屬上海市肺科醫(yī)院吳俊琪醫(yī)師等為共同第一作者。該研究獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金，浙江省科學技術廳等項目的資助。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00922-5