2025年11月14日，瑞典乌普萨拉大学免疫学、遗传学与病理学系研究团队在Nature Communications上发表研究成果，报道其开发的新型单细胞表观遗传学技术——scFFPE-ATAC，首次实现了在福尔马林固定–石蜡包埋（FFPE）组织中开展单细胞染色质可及性分析。该技术能够从严重损伤的FFPE DNA中恢复染色质开放状态信息，为长期存档的临床组织进入单细胞组学研究体系提供了关键技术支持。
表观遗传学：基因表达调控的重要层级
表观遗传学研究关注在不改变DNA序列的前提下，基因表达如何被精细调控。核心机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质可及性以及核小体定位等。其中，染色质可及性直接反映染色质的开放或封闭状态，是调控基因转录启动的基础，与细胞类型特异性和状态变化密切相关。
随着单细胞组学技术的发展，单细胞ATAC-seq（scATAC-seq）能够在单细胞水平解析染色质可及性，为揭示细胞异质性、发育轨迹、疾病演化及潜在调控网络提供了重要工具。单细胞表观遗传信息作为转录调控的前置层信号，对于理解细胞状态转换、疾病早期事件及治疗反应具有重要意义。
FFPE样本的价值与技术瓶颈
在临床实践中，FFPE是最常用的组织保存方式，已有历史超过130年。全球现有FFPE存档样本估计约4亿至10亿份，这些样本覆盖关键的诊疗、复发及转化节点，是肿瘤研究、耐药机制探索和回顾性队列分析的重要资源。
然而，FFPE固定和包埋过程会导致DNA交联、断裂及化学修饰，使传统scATAC-seq等技术难以有效获取染色质可及性信号。在单细胞层面，FFPE样本长期被视为表观遗传分析的“技术禁区”，限制了研究者从临床存档材料中获取高分辨率调控信息。
scFFPE-ATAC：突破FFPE单细胞表观组学瓶颈
针对上述难题，乌普萨拉大学研究团队研发了适用于FFPE样本的单细胞染色质可及性分析方法。该技术的关键创新包括：
FFPE优化型Tn5转座酶——可在结构受损的染色质中高效插入；
超高容量细胞条码体系——超过5,662万种条码，确保复杂组织的单细胞分辨能力；
T7启动子介导的DNA损伤片段扩增与体外转录（IVT）流程——可从高度片段化的FFPE DNA中恢复可分析的染色质片段。
通过上述策略，scFFPE-ATAC能够从严重损伤的FFPE DNA中获取足够质量的染色质可及性数据，实现单细胞级别表观遗传分析。
研究验证与应用实例
研究团队在多种模型和临床存档样本中验证了scFFPE-ATAC的可靠性：
小鼠FFPE脾脏组织：重建的染色质图谱与新鲜组织高度相似；
存档8-12年的人体淋巴结：成功解析主要免疫细胞群及其调控特征；
肺癌FFPE组织（肿瘤中心与侵袭边缘）：揭示不同区域的转录调控网络差异；
滤泡性淋巴瘤及复发、转化配对FFPE样本：捕捉疾病进展相关的关键表观调控变化，为理解肿瘤演化提供新证据。
这些应用表明，scFFPE-ATAC在多种临床存档组织中均具有良好适用性，为单细胞组学研究开辟了新的数据来源。
推动临床存档组织进入单细胞时代
论文通讯作者、乌普萨拉大学陈兴启教授表示：“该技术能够从FFPE组织中获取此前无法获得的单细胞表观遗传信息，有望推动回顾性临床肿瘤样本的大规模深度解析。FFPE样本时间跨度长、临床信息完整，scFFPE-ATAC为其再利用提供了方法学基础。”
研究团队指出，scFFPE-ATAC的应用将补全肿瘤演化、复发与耐药研究的关键数据层，推动空间表观基因组学、单细胞多组学整合及精准医学发展。
来源：肿瘤界
