福爾馬(ma)林(lin)固(gu)定石蠟包(bao)埋樣(yang)本(ben)（FFPE樣(yang)本(ben)）因其(qi)長(chang)期(qi)穩定、低成本(ben)、便(bian)于存儲的(de)(de)優勢(shi)，已經(jing)成為(wei)臨床(chuang)病理最常見的(de)(de)組(zu)(zu)織保存方式。全球積累(lei)的(de)(de)海量FFPE樣(yang)本(ben)，蘊(yun)含(han)了豐富(fu)的(de)(de)疾病信息，但(dan)其(qi)中的(de)(de)RNA往往會(hui)出現(xian)不同(tong)程度的(de)(de)降解(jie)，使(shi)其(qi)成為(wei)難以高效解(jie)讀的(de)(de)“黑匣子”，這對空(kong)間轉錄組(zu)(zu)學的(de)(de)應用構成了顯(xian)著挑戰。因此，開發(fa)出適(shi)配(pei) FFPE 樣(yang)本(ben)的(de)(de)高水(shui)平空(kong)間組(zu)(zu)學技術(shu)，對科研與臨床(chuang)均具有重大(da)意義。

近日，華大(da)生命科學(xue)研究院牽頭建設的基因(yin)組(zu)多維解析(xi)(xi)重(zhong)點實驗室(shi)聯合多家(jia)頂(ding)尖(jian)機構，在(zai)(zai)國際頂(ding)級期刊(kan)《Cell》上(shang)發表了Stereo-seq V2時(shi)空組(zu)學(xue)技(ji)術(shu)成(cheng)果。該技(ji)術(shu)首次實現在(zai)(zai) FFPE 樣(yang)本上(shang)同步開展宿主與微(wei)生物(wu)的全域(yu)、高分辨率原位時(shi)空轉錄組(zu)分析(xi)(xi)，揭開臨床(chuang)樣(yang)本的神秘(mi)面紗，為(wei)感染(ran)性疾病(bing)、腫瘤免疫研究提供強大(da)支(zhi)撐，推動生命科學(xue)從“細胞可視化(hua)”邁向“洞悉細胞與微(wei)生物(wu)交互”的精準醫學(xue)新紀元。

接下來我們將介(jie)紹Stereo-seq平臺在FFPE樣本上的(de)多個應用方向，為科學家們提(ti)供多角(jiao)度(du)的(de)科研(yan)思路。

應用場景一

構建(jian)單細胞空(kong)間轉(zhuan)錄(lu)組圖譜

空間(jian)轉錄組不再是簡單地羅列組織中的細胞類型，而是以單細胞分辨率作為“顯微鏡”，以空間(jian)坐標作為“導航圖”，全方位地揭示(shi)：誰(shui)（Which cell）、在何處（Where）、做什么（What function）、以及與誰(shui)為鄰(lin)（Interact with whom），可以對生命(ming)結構進(jin)行(xing)一(yi)全景式測繪。

標題：Single-cell spatial transcriptome atlas and whole-brain connectivity of the macaque claustrum

期刊：Cell

影響因子：42.5

發(fa)表(biao)時間：2025年7月

應用技術：snRNA-seq，Stereo-seq

分析樣本：獼猴（snRNA-seq 4只(zhi)、Stereo-seq 2只(zhi)、全腦追蹤實(shi)驗(yan)91只(zhi)）、狨猴（3只(zhi)，用(yong)(yong)于snRNA-seq）、小鼠（18只(zhi)，用(yong)(yong)于snRNA-seq）

主要內容

屏狀(zhuang)(zhuang)核通過與(yu)眾多(duo)(duo)腦(nao)(nao)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)連(lian)接來(lai)協(xie)調大腦(nao)(nao)功(gong)能，但其分子(zi)和細(xi)胞(bao)組(zu)(zu)織結構仍不(bu)(bu)清楚。本研究對 227,750 個(ge)(ge)獼(mi)猴(hou)屏狀(zhuang)(zhuang)核細(xi)胞(bao)進行(xing)單(dan)核 RNA 測序，鑒定出 48 種(zhong)轉錄(lu)組(zu)(zu)定義的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)類(lei)(lei)型(xing)，其中大多(duo)(duo)數谷氨酸能神(shen)經元與(yu)深(shen)層(ceng)島(dao)狀(zhuang)(zhuang)神(shen)經元相似。對獼(mi)猴(hou)、狨猴(hou)和小(xiao)鼠轉錄(lu)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)比較揭示了獼(mi)猴(hou)特(te)有(you)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)類(lei)(lei)型(xing)。在(zai) 67 個(ge)(ge)皮質和 7 個(ge)(ge)皮質下(xia)區(qu)(qu)域(yu)(yu)注射逆(ni)行(xing)示蹤劑，確定了四(si)個(ge)(ge)不(bu)(bu)同分布區(qu)(qu)域(yu)(yu)的(de)(de)(de)(de)逆(ni)行(xing)標記屏狀(zhuang)(zhuang)核神(shen)經元。對全腦(nao)(nao)連(lian)接性和單(dan)細(xi)胞(bao)空間(jian)轉錄(lu)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)聯合分析(xi)表明(ming)(ming)，這些四(si)個(ge)(ge)區(qu)(qu)域(yu)(yu)包含(han)不(bu)(bu)同谷氨酸能細(xi)胞(bao)類(lei)(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)合，它們優(you)先與(yu)特(te)定腦(nao)(nao)區(qu)(qu)連(lian)接，并且具有(you)明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)同側(ce)偏見。在(zai)獼(mi)猴(hou)屏狀(zhuang)(zhuang)核的(de)(de)(de)(de)腹側(ce)和背側(ce)區(qu)(qu)域(yu)(yu)中，幾(ji)種(zhong)特(te)有(you)的(de)(de)(de)(de)谷氨酸能細(xi)胞(bao)類(lei)(lei)型(xing)分別(bie)選(xuan)擇性地(di)投射到兩個(ge)(ge)功(gong)能相關的(de)(de)(de)(de)區(qu)(qu)域(yu)(yu)——內嗅(xiu)皮層(ceng)和海馬體與(yu)運動皮層(ceng)和殼核。這些數據為(wei)闡明(ming)(ming)屏狀(zhuang)(zhuang)核多(duo)(duo)種(zhong)功(gong)能背后的(de)(de)(de)(de)神(shen)經元組(zu)(zu)織提供了基礎。

圖1獼(mi)猴屏(ping)狀核細胞類型的單細胞轉錄組(zu)學分析

圖2獼(mi)猴屏狀(zhuang)核細(xi)胞類型(xing)空間(jian)位置(zhi)的描述

圖3獼猴(hou)整個(ge)大腦連(lian)接(jie)情(qing)況(kuang)以(yi)及屏(ping)狀核細胞類型(xing)的分(fen)布情(qing)況(kuang)

應(ying)用場景二

解(jie)鎖免疫(yi)治療新密碼

Stereo-seq能(neng)在宏觀尺(chi)度上(shang)精準繪(hui)制腫瘤微環境（TME）的(de)“細胞(bao)社會”全景(jing)圖譜。直觀定位(wei)CD8+ T細胞(bao)等(deng)免(mian)疫主力軍的(de)富集區與(yu)荒漠區，找到(dao)與(yu)治療不(bu)響應(ying)相關(guan)的(de)細胞(bao)群體，揭示免(mian)疫排斥的(de)關(guan)鍵屏障。該技(ji)術(shu)為聯合療法(fa)（如(ru)免(mian)疫+靶向）的(de)設計(ji)提供精準的(de)空間依據，并為克服(fu)耐(nai)藥性、開發下一代免(mian)疫治療新(xin)方案(an)指明全新(xin)的(de)方向。

標題：Spatially organized tumor-stroma boundary determines the efficacy of immunotherapy in colorectal cancer patients

期刊：Nature Communications

影(ying)響因子：15.7

發表時間：2024年11月

應用技術：scRNA-seq、Stereo-seq

分析(xi)樣(yang)本：23名結直(zhi)腸癌（CRC）患者(zhe)的腫(zhong)瘤組織，其(qi)中包括未經治(zhi)療的微(wei)衛(wei)(wei)星(xing)穩(wen)(wen)定(ding)（pMMR）患者(zhe)、微(wei)衛(wei)(wei)星(xing)不穩(wen)(wen)定(ding)（dMMR）患者(zhe)，以及接受抗PD-1抗體治(zhi)療的dMMR患者(zhe)（根據治(zhi)療響應分(fen)為疾病穩(wen)(wen)定(ding)[dSD]與部分(fen)/完(wan)全(quan)緩解[dPR/dCR]）。16個(ge)樣(yang)本用(yong)于Stereo-seq測序，10個(ge)樣(yang)本進(jin)行scRNA-seq。

主要內容

結(jie)(jie)直(zhi)腸(chang)癌(ai)（CRC）患(huan)者(zhe)中(zhong)，若存在錯配(pei)修復(fu)缺陷（dMMR）而(er)非錯配(pei)修復(fu)正常(chang)（pMMR）的(de)(de)(de)情況，則往往能從(cong)免疫檢查點阻(zu)斷（ICB）療法(fa)中(zhong)獲(huo)益。為了(le)剖析(xi)這些不同治(zhi)療反應(ying)(ying)背后(hou)的(de)(de)(de)腫(zhong)瘤微環(huan)境（TME），本(ben)文整合(he)了(le)Stereo-seq、scRNA-seq以(yi)及多(duo)重成(cheng)像分(fen)析(xi)，從(cong)未經治(zhi)療和(he)接受 ICB 治(zhi)療的(de)(de)(de) CRC 患(huan)者(zhe)身上創(chuang)建了(le)腫(zhong)瘤的(de)(de)(de)高分(fen)辨率空(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)圖(tu)譜。研究結(jie)(jie)果(guo)表明，腫(zhong)瘤-間(jian)(jian)(jian)質(zhi)(zhi)邊界的(de)(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)組織和(he)免疫狀(zhuang)態是 dMMR 和(he) pMMR CRC 的(de)(de)(de)獨特特征(zheng)，這與 ICB 響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)相關。物理相互作(zuo)(zuo)用以(yi)及 LAMP3+樹(shu)突狀(zhuang)細胞和(he) CXCL13+T 細胞的(de)(de)(de)豐度可(ke)能塑(su)造 ICB 響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)腫(zhong)瘤-間(jian)(jian)(jian)質(zhi)(zhi)邊界，而(er) CXCL14+癌(ai)相關成(cheng)纖維細胞則傾向于重塑(su)細胞外基質(zhi)(zhi)，從(cong)而(er)在不響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)者(zhe)中(zhong)形成(cheng)結(jie)(jie)構屏障。因此，該工作(zuo)(zuo)指出了(le)腫(zhong)瘤的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)和(he)細胞空(kong)(kong)間(jian)(jian)(jian)結(jie)(jie)構在 ICB 響(xiang)(xiang)應(ying)(ying)中(zhong)的(de)(de)(de)重要性，為在大多(duo)數 CRC 中(zhong)重新編程腫(zhong)瘤-間(jian)(jian)(jian)質(zhi)(zhi)邊界以(yi)增強免疫療法(fa)的(de)(de)(de)可(ke)能性提出了(le)可(ke)能性。

圖1：通過 Stereo-seq 技術(shu)構建的人類(lei)結直腸癌的空(kong)間轉錄(lu)組圖譜揭示了其對免疫檢查(cha)點阻斷療法(fa)的反應(ying)性(xing)

圖2：CXCL14+ 成纖維細胞(bao)可能有助(zhu)于(yu)形成組織內腫瘤微環境(jing)（TME）中有序的基質結(jie)構，并阻(zu)止 T 細胞(bao)進(jin)入該區(qu)域

應用場景三(san)

宿主-微生物 RNA 的原(yuan)位共檢測

感染(ran)與(yu)共生研究中，微(wei)生物(wu)的(de)(de)空間(jian)定(ding)位及其與(yu)宿(su)主(zhu)細胞的(de)(de)相互(hu)作(zuo)用是(shi)理解免疫應答的(de)(de)關鍵。Stereo-seq 可在單張切片上(shang)實現宿(su)主(zhu)-微(wei)生物(wu) RNA 的(de)(de)原位共檢測。

標(biao)題：Stereo-seq V2: Spatial mapping of total RNA on FFPE sections with high resolution

期刊(kan)：Cell

影響因子：42.5

發表時(shi)間：2025年8月

應(ying)用技術：Stereo-seq V2

主要內(nei)容

Stereo-seq V2 技術利用(yong)隨機引物(wu)在 FFPE 切(qie)片上原位捕獲并測序 RNA，并能提(ti)供(gong)單細胞(bao)分(fen)辨(bian)率(lv)。基(ji)于隨機引物(wu)的(de)(de)策略(lve)能夠實現無偏的(de)(de)轉錄(lu)本捕獲和(he)均(jun)勻的(de)(de)基(ji)因覆蓋(gai)，從而提(ti)高(gao)對標記(ji)基(ji)因的(de)(de)敏感(gan)性(xing)、非(fei)聚腺苷酸(suan)（poly(A)）RNA 分(fen)析(xi)的(de)(de)效率(lv)以及(ji)免疫(yi)譜(pu)覆蓋(gai)范圍。作(zuo)(zuo)者使用(yong)三(san)陰性(xing)乳腺癌（TNBC）切(qie)片在臨床 FFPE 樣本上驗(yan)證(zheng)了 Stereo-seq V2 的(de)(de)穩健性(xing)能，并識別出(chu)了腫瘤特異性(xing)的(de)(de)可變(bian)剪接事件(jian)。在結(jie)核分(fen)枝(zhi)桿(gan)菌（Mtb）感(gan)染的(de)(de)小(xiao)鼠模(mo)型中(zhong)，利用(yong) Stereo-seq V2 同(tong)時監測宿主和(he)病(bing)原體(ti)轉錄(lu)組的(de)(de)基(ji)因表達動態。作(zuo)(zuo)者還構建了免疫(yi)譜(pu)并識別出(chu)了 Mtb 特異性(xing)的(de)(de) BCR 克隆，這些在人類結(jie)核性(xing)肺樣本中(zhong)也(ye)能觀察到(dao)。這些結(jie)果凸(tu)顯了 Stereo-seq V2 在生物(wu)醫學(xue)研究(jiu)和(he)個性(xing)化醫療領域(yu)所具有的(de)(de)潛力。

圖1：Stereo-seq V2 表(biao)現出更優的分子擴(kuo)散性(xing)能

圖2：Stereo-seq V2同時捕獲宿主和結核桿菌RNA

應用場景四

解碼非編碼RNA

非(fei)編碼(ma)(ma) RNA，尤其是長鏈(lian)非(fei)編碼(ma)(ma) RNA 在哺乳動物大(da)腦的發(fa)育、成熟和疾病中發(fa)揮著重要作用。Stereo-seq原(yuan)位解(jie)析非(fei)編碼(ma)(ma) RNA 的作用機制，可為研究提供全新視角。

標題：Single-cell spatial transcriptomic atlas of the whole mouse brain

期刊：Neuron

影響因(yin)子：15

發表時間：2025年3月

應用技術：snRNA-seq、Stereo-seq

使用樣(yang)本：C57BL/6 雄(xiong)性(xing)小(xiao)鼠：成年(nian)鼠 11周齡（P77）、 E12.5、E14.5、E16.5（胚胎期）、P1、P7、P14（出生后）；左腦半球，進行冠狀(zhuang)切(qie)面（coronal sections）采樣，厚度為(wei)10 μm，間隔100 μm，共123個有效(xiao)切(qie)片

主要內容

作(zuo)(zuo)者(zhe)利用(yong)snRNA-seq和 Stereo-seq 技術，生(sheng)成了(le)一個(ge)(ge)包含 308 個(ge)(ge)細(xi)胞(bao)簇的(de)空間(jian)(jian)信(xin)息(xi)的(de)鼠腦圖譜，這(zhe)些細(xi)胞(bao)簇的(de)單細(xi)胞(bao)分辨率達到了(le)極高的(de)水平(ping)，涉及超(chao)過 400 萬個(ge)(ge)細(xi)胞(bao)，同時(shi)還涵(han)蓋了(le) 29655 個(ge)(ge)基因(yin)(yin)的(de)空間(jian)(jian)信(xin)息(xi)。作(zuo)(zuo)者(zhe)發(fa)現了(le)偏好于皮(pi)質亞區域的(de)細(xi)胞(bao)簇，并探索了(le)它(ta)們與腦部(bu)相關(guan)疾病之間(jian)(jian)的(de)關(guan)聯。此外，作(zuo)(zuo)者(zhe)還確定了(le)腦干內具有獨特(te)區域表達模(mo)式的(de) 155 個(ge)(ge)基因(yin)(yin)，并揭示了(le)在成年大(da)腦中(zhong)具有區域富集表達的(de) 513 個(ge)(ge)長鏈非編(bian)碼 RNA。基于空間(jian)(jian)轉(zhuan)錄(lu)(lu)組(zu)信(xin)息(xi)對大(da)腦區域進行劃分，為幾個(ge)(ge)大(da)腦區域揭示了(le)精細(xi)結構。此外，作(zuo)(zuo)者(zhe)還發(fa)現了(le) 411 個(ge)(ge)轉(zhuan)錄(lu)(lu)因(yin)(yin)子調控網絡，在神經發(fa)育過程中(zhong)表現出不同的(de)空間(jian)(jian)和時(shi)間(jian)(jian)動態。

圖1：構(gou)建(jian)高分辨(bian)率小鼠腦(nao)細(xi)胞圖譜

圖2：lncRNA在(zai)小鼠腦中(zhong)的空間(jian)分布

派森諾整(zheng)(zheng)合了(le)10x Visium/Xenium與華(hua)大(da)Stereo-seq雙(shuang)平臺多產品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優勢，為(wei)(wei)您(nin)提供豐(feng)富的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間(jian)轉錄組(zu)(zu)解決方案。10xVisium/Xenium以精細(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)級分辨率、清晰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形態學(xue)關聯和(he)卓(zhuo)越的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基因(yin)檢測靈敏度(du)見長，是探索精細(xi)(xi)組(zu)(zu)織(zhi)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黃金標準(zhun)；而華(hua)大(da)Stereo-seq則以其厘米級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)超大(da)捕獲面積、極(ji)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)通量(liang)和(he)經濟高(gao)(gao)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)點，成為(wei)(wei)繪制(zhi)完整(zheng)(zheng)組(zu)(zu)織(zhi)切片(pian)（如整(zheng)(zheng)個(ge)器官、胚胎發(fa)育全景圖）、發(fa)現稀有(you)細(xi)(xi)胞(bao)群體和(he)宏觀規(gui)律不可(ke)替代的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)利(li)器。兩者強(qiang)強(qiang)聯合，使我們(men)能擺(bai)脫單一(yi)技(ji)術(shu)局(ju)限(xian)，真(zhen)正根據您(nin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究目(mu)標、樣本特(te)(te)點和(he)項目(mu)預算，量(liang)身定制(zhi)最優技(ji)術(shu)路徑。無(wu)論您(nin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究追求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是“看得(de)更清”還(huan)是“看得(de)更全”，我們(men)都能為(wei)(wei)您(nin)匹配(pei)最精準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)利(li)刃，賦能您(nin)從空間(jian)維度(du)破譯生命奧(ao)秘(mi)，引領科學(xue)發(fa)現。

派森諾空(kong)間(jian)轉錄組產品矩(ju)陣