福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)是一种广泛应用于生物医学研究和临床病理诊断中的组织样本处理技术。在科研领域,FFPE 在多个重要研究中发挥了「划时代」意义。
德国科学家 Harald zur Hausen 首次提出并证明了人乳头瘤病毒(HPV)与宫颈癌之间的关联。而他的研究正是使用了 FFPE 样本来检测 HPV DNA,并发现某些类型的 HPV(特别是 HPV 16 和 HPV 18)是宫颈癌的主要原因[1]。Harald zur Hausen 也因其在 HPV 与宫颈癌关联研究方面的贡献,于 2008 年获得了诺贝尔生理学或医学奖。

2008 年诺贝尔生理学或医学奖[2]
FFPE 之所以能够推进科研重大成果,成为医学研究和临床病理诊断中不可或缺的样本处理技术,与它的特质相关:比如 FFPE 样本可以在室温下保存数十年,不受时间限制,便于长期研究和样本库的建立;FFPE 技术有效固定组织结构,保持细胞和组织的原有形态,对病理学诊断至关重要。
尽管 FFPE 组织样本在医学研究和临床诊断中具有不可替代的重要性,但它们也存在一些局限性,阻碍了对于珍贵样本的进一步分析:
RNA 降解问题:在 FFPE 样本的制备过程中,福尔马林的固定作用可能导致 RNA 的化学修饰和降解,影响分子生物学研究的质量。
DNA 损伤:除了 RNA 外,DNA 也可能在固定过程中受到损伤,影响基因组学研究。
有限的分子分析:由于 RNA 和 DNA 的降解,FFPE 样本在进行转录组、基因组和蛋白质组等分子层面的分析时受到限制。
技术挑战:从 FFPE 样本中提取高质量的核酸或蛋白质需要特定的技术,这些技术可能较复杂。
突破局限,开拓时空病理研究新维度
华大时空转录组 FFPE 产品方案的推出,为突破这些局限提供了新方法。
6 月 27 日下午,「创芯不止 · 探索无限」时空组学 FFPE 产品发布会成功举行。时空组学主任科学家廖莎正式发布了时空转录组 FFPE 产品方案,时空组学专项科学家张佳君在发布会现场启动了「见『微』知著——华大时空组学中国区青年科学家激励计划」。
技术革新是社会发展的引擎,时空组学技术为生命科学领域创新发展提供了引擎。本次发布的时空转录组 FFPE 产品方案,创新之处在于其随机引物技术,它不仅能捕获宿主 RNA,还能捕获微生物 RNA,为深入探索宿主与微生物的相互作用提供了强大工具。
来自上海交通大学医学院附属瑞金医院病理科副主任医师笪倩、中南大学湘雅医院特聘副研究员张冠雄、中山大学附属第一医院消化内科李晓智博士等行业专家,分享了时空转录组 FFPE 产品方案在肿瘤、宿主及微生物互作等方向上的前沿应用。

通过使用创新的随机引物技术和空间条形码技术,让 FFPE 样本的意义上升一个维度:
捕获发生降解的 RNA 片段:即使在 RNA 降解的情况下,也能捕获到足够的信息进行转录组分析。
全转录组分析:实现编码和非编码 RNA 的共捕获,提供更全面的基因表达信息。
空间单细胞分析:通过 Stereo-seq 技术,实现纳米级的空间分辨率,揭示细胞在组织中的精确位置和状态。
除此之外,此次发布的时空转录组 FFPE 产品方案还能实现同张切片H&E或细胞核染色、微生物与宿主共检测,且没有物种限制,可实现全物种全转录组空间表达图谱的构建,助力临床科研深入理解疾病的发生与发展机制。
这些技术的结合,为 FFPE 样本的研究提供了新的视角,使得科学家能够更深入地探索组织样本的分子特征,推动病理学和相关领域的研究进展。
点击视频,查看时空转录组 FFPE 产品方案
青年科学家激励计划
为助力青年科学家的科研发现,时空组学专项科学家张佳君在发布会现场启动了华大时空组学中国区青年科学家激励计划(第三期)。
该计划将支持广泛的科研领域,包括但不限于各类疾病研究(动物模型研究、病原微生物研究等),鼓励国内青年科研人员利用时空转录组FFPE产品方案进行微生物检测和宿主-微生物互作等的科学研究。
评审委员会最终将评选出 5 个科研项目,并为入选项目提供 2-4 个 FFPE 样本的时空转录组支持(芯片规格为 1cm x 1cm),华大智造将提供测序试剂支持,生化实验、测序和标准分析等服务和收费标准由合作单位提供。入选项目需在本年内完成执行。(计划详情本周将在「华大时空」和「华大智造MGI」公众号发布)

6 月 28 日,经华大智造 2023 年年度股东大会审议通过,华大智造将获得时空组学产品的知识产权授权与全球市场经销权,为生命科学领域提供更丰富的核心工具。华大智造将负责制造并对外销售时空自动化样本处理系统、显微镜、时空可视化试剂套装,并成为时空组学试剂盒、芯片等试剂耗材产品的全球经销商。时空组学产品已在华大智造同步开放订购!
对时空组学或细胞组学解决方案感兴趣的科研人员,可以发邮件至 services@stomics.tech 联系华大时空组学,期待与您共同探索生命的奥秘。
内容策划:邹礼平
内容审核:朱超敏
题图来源:图虫创意
参考文献:
[1].zur Hausen H. (2002). "Papillomaviruses and cancer: from basic studies to clinical application." Nature Reviews Cancer, 2(5), 342-350.
[2].https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2008/summary/