华大最新Cell论文：时空组学新技术，破解FFPE样本难题，看清宿主-微生物“战场全景”

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

在医院病理科的样本库中，存放着大量FFPE（福尔马林固定、石蜡包埋）样本——这些“时间胶囊”中封存着肿瘤、感染疾病等的关键病理信息，但却因 RNA 降解、分子交联等问题，一直是难以解读的“黑匣子”。更关键的是，传统技术存在明显局限，一方面，它仅能实现对人体细胞基因表达的分析；另一方面，必须提前明确病原体种类才能开展检测工作，因此始终无法完整呈现“宿主细胞-微生物”的互作全貌。

如今，这一困境被中国科研团队打破！2025 年 8 月 28 日，华大生命科学研究院牵头建设的基因组多维解析技术全国重点实验室联合多家机构，在国际顶尖学术期刊Cell上发表题为：Stereo-seq V2：Spatial mapping of total RNA on FFPE sections with high resolution 的研究论文。

该研究推出了全新的空间转录组技术——Stereo-seq V2。该技术首次实现了对 FFPE 样本的“全域、高分辨率、原位宿主-微生物共分析”，不仅打开了临床样本的“宝藏大门”，更让生命科学研究从“看见细胞”迈入“看清细胞与微生物战场”的精准时代。

突破1：解锁9年FFPE样本！90%临床“宝藏”终于能用了

临床中超过 90% 的样本都是 FFPE 样本，它们保存方便、数量庞大，涵盖了从肿瘤到感染性疾病的海量临床数据。但长期保存的 FFPE 样本 RNA 完整性较差，一直以来被传统技术“拒之门外”。

Stereo-seq V2通过创新解交联技术+随机引物捕获策略，直接突破这一核心瓶颈：即便是保存了 9 年的乳腺癌 FFPE 样本，技术仍能清晰绘制肿瘤基因表达的空间图谱——不仅精准区分癌区、免疫区、坏死区，还能识别出不同亚型的肿瘤细胞。这意味着，全球医院病理科积压的 FFPE 样本库，从此可被高效转化为前沿研究的“数据源”，为临床回顾性研究提供了前所未有的可能。

图1. Stereo-seq V2应用于不同保存年限的FFPE三阴性乳腺癌样本

突破2：随机引物当“万能钥匙”，捕获全转录组RNA

传统空间转录组技术常用“poly(T)引物”，但这种“钥匙”只能针对性捕获 mRNA，像 lncRNA（长链非编码RNA）、snoRNA（小核仁RNA）等调控性的非编码 RNA，以及低表达基因，往往被遗漏。

Stereo-seq V2则用随机引物打破局限：这把“万能钥匙”能无偏好捕获全转录组 RNA，不仅让检测到的基因数量大幅增加，还实现了“基因全长均匀覆盖”。这一优势的关键价值在于——能精准鉴定肿瘤特异性的可变剪接事件（肿瘤细胞常通过异常剪接产生耐药性或恶性特征），为肿瘤机制研究和靶向治疗提供了更细致的分子依据。

图2. Stereo-seq V2实现基因全长覆盖和全转录组捕获

突破3：原位“抓”住病原体+免疫细胞，画出“战场全景图”

如果说前两个突破是“打开样本”，那么第三个突破则是“看清互作”——这也是 Stereo-seq V2 最具颠覆性的创新。

传统技术分析“宿主-微生物”时，要么只能单独看人体细胞，要么需提前知道病原体种类（比如结核杆菌、新冠病毒）才能设计探针检测，如同“盲人摸象”。而Stereo-seq V2的随机引物策略，能同时、无偏捕获样本中所有人类基因和微生物 RNA，真正实现“宿主-微生物原位共分析”。

图3. Stereo-seq V2检测结核杆菌感染小鼠肺脏的免疫动态变化

研究团队在结核杆菌感染的小鼠模型和人类结核肺组织实验中，就交出了一份“亮眼答卷”：

• 精准绘制出结核杆菌在肺部随时间扩散的“动态分布图”，明确了病原体的“藏身据点”；

• 首次在空间原位发现感染灶周围聚集着一群针对结核杆菌的特异性B细胞克隆，且这些细胞靠近感染区时，会不断发生基因突变、逐步成熟，相当于“现场记录”了免疫细胞的“作战轨迹”。

这一发现不仅为结核疫苗研发提供了精准靶标，更让“在原位观察宿主与微生物的‘攻防战’”从设想变为现实。

突破4：临床应用广覆盖，从精准诊疗到药物研发

Stereo-seq V2的技术优势，已清晰指向广阔的临床场景：

• 肿瘤精准医疗：在乳腺癌FFPE样本中，能识别与预后相关的基因拷贝数变异，还能发现耐药相关的新剪接异构体，为个性化治疗方案制定提供依据；

• 感染性疾病：无需提前知晓病原体种类，即可直接定位疑难感染的病原体位置，并评估宿主免疫反应，指导精准用药；

• 抗体药物研发：快速找到并定位病原体特异性中和抗体克隆，大幅加速抗体药物的筛选效率；

• 神经科学、发育生物学研究：可对珍贵的存档脑组织样本进行高分辨率空间图谱分析，为神经科学、发育生物学研究打开新窗口。

中国技术再领跑：从“看见”到“看懂”的跨越

就在上周，华大生命科学研究院团队刚刚在Science期刊重磅发布了最新的细胞组学技术Stereo-cell，颠覆性实现多模态整合、原位动态捕捉、极限样本兼容、百万级通量等技术突破，彻底打破了传统单细胞测序技术局限。而这次在Cell期刊发布的最新时空组学技术 Stereo-seq V2 又破解了 FFPE 样本难题、解锁了宿主-微生物互作奥秘，中国科研团队正持续为生命科学领域提供原创性的“中国工具”和“中国方案”。

Stereo-seq V2 不仅是一次技术升级，更是一个强大的“生命数据引擎”——它将推动基础研究、临床诊断、新药研发进入“更精准、更全面、更原位”的空间多组学时代，让人类对生命的认知，从“看见细胞”真正走向“看懂细胞的每一次互动”。

基因组多维解析技术全国重点实验室徐讯研究员、廖莎研究员、李杨博士，同济大学附属上海市肺科医院陈昶教授，中国医学科学院北京协和医学院病原生物学研究所刘海鹰研究员为论文共同通讯作者。华大生命科学研究院赵宇博士、李杨博士、何颖博士、刘怡、李薪星、李兆勋及同济大学附属上海市肺科医院吴俊琪医师等为共同第一作者。该研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金，浙江省科学技术厅等项目的资助。

论文链接：

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