深耕临床病理瑰宝，解锁单细胞精准诊疗新范式——FFPE样本多组学前沿应用与全流程解决方案

• 特色单细胞多组学检测技术

• 从样本前处理到数据分析全流程解决方案

• 单细胞临床数据库与大模型数字化工具箱

FFPE病理样本，是沉淀数十年临床诊疗数据的医学珍贵瑰宝，是肿瘤机制研究、精准诊疗探索的核心资源。传统 bulk 检测局限于群体均一化分析，掩盖细胞异质性、稀有细胞亚群与关键致病靶点，让海量存档临床样本的科研价值长期被低估、被闲置。

奥科医学深耕单细胞多组学前沿领域，突破FFPE样本检测技术壁垒，打造从样本前处理、单细胞多组学测序、深度数据分析到临床数字化建模的一站式全流程解决方案，激活存量病理样本价值，赋能临床回顾性、前瞻性双场景科研创新，助力精准医学研究落地生根。

在临床科研场景中，我们全面覆盖疾病分型诊断、患者预后评估、治疗效果预测、耐药机制解析、复发转移研究等核心方向。无论是依托海量存档FFPE样本开展低成本、短周期、无伦理压力的回顾性研究，还是高标准、高循证等级的前瞻性临床队列研究，奥科医学均可提供定制化科研服务。从乳腺癌、肺癌、妇科肿瘤到淋巴瘤等多癌种研究场景，通过单细胞测序联合空间转录组联合分析，精准绘制肿瘤微环境高分辨率图谱，清晰解析病灶原发与转移、治疗前后的细胞表达差异，为疾病分型优化、预后精准分层、个体化用药指导、耐药靶点挖掘提供硬核数据支撑。

激活每一份存档样本，挖掘每一处临床未知。奥科医学以前沿单细胞多组学技术为核心，以全流程闭环服务为支撑，解锁FFPE样本隐藏的临床科研宝库，助力科研团队突破传统研究局限，深耕肿瘤精准机制，产出高质量科研成果，推动临床诊疗技术迭代革新！

FFPE样本--医学的“瑰宝”

FFPE（Formalin-Fixed Paraffin-Embedded：福尔马林固定石蜡包埋）是一种常用的样本处理技术，其通

过将组织样本浸泡在福尔马林中固定，然后将其包埋在石蜡中来进行样本的保护和储存。FFPE样本是医学领域

常见的生物材料，也是目前长期保存病理标本的金标准。

FFPE对于临床实验性和分析性研究的场景优势---回顾性研究

回顾性研究是利用临床工作中现有的临床资料进行回顾性总结、分析的一种研

究方法。具有占用人力资源较少，不需要太多的经费，不干扰正常的临床工作，

不存在伦理问题，研究周期短的优点。不同于只有一小部分病例才有足够进行研

究的新鲜样本，可长期保存的FFPE样本拥有丰富的患者临床数据关联。回顾性研

究可以根据课题设计，直接从样本库中选择合适的FFPE样本进行研究。

1.分型诊断

ü 利用FFPE样本进行回顾性研究可用于区分疾病亚型，辅助诊断，从而制定更适合的治疗方案。

ü 作者对58个在室温下保存了2-23年的乳腺癌FFPE样本进行单基因、基因集和转录网络的调控分析。发现靶向基因集可以有效地区分ER+和ER-乳腺癌。同时调控分析发现，转录因子KDM4B与ER+分型相关，在一个独立的ER+病例队列中，KDM4B调控活性和基因表达具有预后意义。这一研究结果概述了一个可用于FFPE样本RNA-seq的通用方式，可用于区分缓和性和危及生命的疾病，为利用FFPE组织解决乳腺癌领域的关键问题奠定了基础。

ü 文章扩展建议：在这一研究中加入单细胞测序分析，可进一步分析单个细胞的状态，推进治疗耐药性的分子机制等方面的研究。

2.评估预后

ü FPE样本因其可长期保存，并可与如病理诊断、预后情况等丰富的临床数据相关，通过其进行的回顾性研究可用于评估患者预后，辅助医生制定更有效的治疗方案。

ü 2023年6月发表的一项回顾性研究收集了68名子宫透明细胞癌患者的临床数据及FFPE样本，分析了这些患者的临床特征、治疗方法和结果[1]。研究发现当此类子宫癌患者具有免疫反应相关基因高表达的转录组特征时，可显示出非常好的总体预后，提示具有这一特殊特征的患者可能是免疫治疗的候选者。

ü 2020年报道的一项黑色素研究提到，黑色素瘤的免疫细胞浸润具有重要的预后价值，通过对FFPE黑色素瘤样本的基因表达分析可以量化其中多种免疫细胞亚型的数量和功能，从而作为评估患者预后的重要参考[2]。

ü 在另一项回顾性分析报道中，研究者收集了一批乳腺癌脑转移患者的FFPE样本，及对应的临床信息、病理特征、转移情况和患者总生存期等，评估了其原发/转移病灶中的生物标志物（ER、PR、HER2）和Ki-67指数表达水平的差异，并分析这些差异与乳腺癌患者生存率的相关性[3]。研究结果提示原发病灶和脑转移病灶之间ER、PR和HER2表达水平的差异以及Ki-67指数的变化可能预测患者的生存时间，并为乳腺癌个体化治疗策略的探索提示了重要方向。

ü 文章扩展建议：FFPE样本的单细胞检测可以直观、准确地得到样本中免疫细胞亚群的组成与功能相关的信息，从而排除bulk分析带来的均一化、背景噪音的干扰，并得到更精准的患者预后参考。如果能在癌症转移复发研究中，加上对原发病灶和转移病灶的FFPE样本单细胞测序分析，或比较复发前后FFPE样本的细胞类型、基因表达情况，可以更清晰地判断肿瘤细胞转移相关的细胞亚群，深入挖掘癌症复发机制，更准确地预测患者预后，并指导个体化治疗。

3.预测治疗效果

ü 通过FFPE样本进行的回顾性研究还常用于分析疾病治疗的临床效果，探索治疗机制，并对患者的耐药性做出预测。

ü 一项2023年4月发表的研究对103例食管鳞状细胞癌患者的FFPE组织进行了转录组分析，并寻找可能预测新辅助免疫疗法耐药性的候选生物标志物，评估免疫疗法抗性的推测机制。研究确定了一个独特的食管鳞状细胞癌亚型，具有PLEK2和IFI6高表达的特征，这一类患者不能从新辅助免疫治疗中获益，并呈现出较差的生存率。

ü 文章扩展建议:在这一基础上，单细胞测序分析可进一步探索对治疗有反应的细胞亚群，分析其中的分子机制，并可能拓展疾病治疗的新思路。

FFPE对于临床实验性和分析性研究的场景优势---前瞻性研究

前瞻性临床研究是研究者根据明确研究目的，设计周密研究方案，纳入合理观察指标，并前瞻性地详细记录临床观测数据，通过归纳、统计、分析，最终得出某一结论的临床研究类型，通常具有较高的循证医学证据等级。

高质量的管理是前瞻性临床研究中非常重要且艰巨的一环，包括治疗情况管理、相关数据录入与监查，以及患者随访等，可以说前瞻性临床研究是一项持久战，通常需要持续数月、数年甚至数十年，不可能立竿见影。相对的，前瞻性研究的优点也非常明显：

1）跟踪患者动态变化

前瞻性研究可跟踪患者疾病或行为变化情况，为研究人员提供更多病情发展信息

2）特定数据采集

前瞻性研究是面向现在和未来的研究，可根据需要采集特定的数据信息，相比回顾性研究更可控

3）结果偏差小

数据的收集在疾病结果发生之前，有研究人员亲自观察得到，较为可靠。一般不存在回忆便倚

1.辅助临床诊断分期

ü 前瞻性研究非常适用于评估某种特定因素与疾病情况之间关联，从而确定相关因素是否适于作为辅助临床诊断的一种依据。

ü 2021年发表的研究评估了EB病毒（Epstein-Barr virus，EBV）相关的鼻咽癌肿瘤组织样本中M2巨噬细胞和调节性T细胞的存在和分布情况与临床分期、肿瘤大小、淋巴结受累和转移情况的相关性。研究采用了27个回顾性收集和23个前瞻性收集的FFPE鼻咽癌组织样本，通过抗CD-163和抗FoxP-3抗体的

免疫组化分别检测M2巨噬细胞和调节性T细胞，并在显微镜下计数判断两种细胞的数量与分布。结果显示两种细胞的存在与肿瘤大小和临床分期显著相关，但与淋巴结受累和转移无关。

ü 文章扩展建议:上述研究中提到了通过免疫细胞的分布和数量来评估患者的临床分期。相比传统的免疫染色配合镜下目测的检测方式，FFPE样本的单细胞检测可以更准确地得到样本中免疫细胞亚群的组成信息，或可进一步判断某些特殊或稀有细胞亚群的存在是否与疾病的进展有关，从而更精准地辅助临床诊断。

2 评估预后

ü 前瞻性研究非常适用于评估某种特定因素与疾病变化情况之间关联，从而确定在对应的临床治疗中是否需要对这一因素加重监测以判断疾病进展。同时通过采集入组患者的FFPE样本及相关病理诊断、预后情况等临床数据，可对患者的预后情况进行评估，从而辅助制定更有效的治疗方案。

ü 2020年报道的一项研究，招募35名计划接受经尿道膀胱肿瘤电切术（Transurethral Resectionof Bladder Tumor, TURBT）的膀胱癌患者，通过FFPE样本评估了其中CD31、HER-2、S100P、COX-2、VEGFR-3等蛋白表达与肿瘤分级的相关性，并建议将这些生物标记物的表达情况纳入预测癌症复发的评分系统[1]

ü 还有一项2020年评估淋巴瘤相关巨噬细胞相互作用特征（LAMIS）在弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）预后判断上作用的报道[2]。该前瞻性临床实验纳入了466名患者，通过采集的患者FFPE样本构建了其中的LAMIS，以检测肿瘤微环境的特征。结果显示该特征高表达患者的无事件生存期（EFS）、无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）均较短，强调了微环境在预后中的重要性

ü 另一项2022年发表的研究通过免疫组化方法评估了尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA）蛋白表达在内分泌反应性早期乳腺癌女性患者预后预测中的作用[3]。研究在297例肿瘤样本中的132例检测到uPA表达，与uPA阴性肿瘤的患者相比，uPA阳性患者的无远处复发生存率(distantrecurrence-free survival, DRFS)和总生存期（overall survival, OS）均较差，为uPA在内分泌反应性早期乳腺癌女性患者中的预后作用提供了1b级证据。

ü 文章扩展建议：上述研究中提到了通过FFPE样本中的蛋白表达、细胞互作特征来评估患者的预后。相对传统的表达检测方式，FFPE样本的单细胞检测可以更直观、准确地分析样本的肿瘤微环境特征，区分不同细胞亚群的组成和基因表达情况，可供研究人员进一步分析与不同细胞功能相关的信息，并更有效且准确发现新的生物标志物，以得到更精准的患者预后参考。

3.用药指导

ü 在临床上，部分治疗方式的受益对象有限，准确预测疾病治疗的临床效果，探索治疗机制是临床研究中的重要内容之一。通过FFPE样本进行的前瞻性研究可以对特定治疗方式的受益患者特征进行评估。

ü 2020年发表于Clinical cancer research的研究评估了具有高PI3K通路活性的癌症对于治疗选择和PI3K抑制剂临床试验资格的重要性[5]。研究对原发性前列腺癌患者的FFPE样本进行了单细胞级多重免疫荧光的量化，以评估肿瘤中PI3K信号通路的活跃程度。经过长期随访，研究发现，PI3K信号通路活跃高的前列腺肿瘤发生转移或患者死亡的比率显著增高，而这些肿瘤的侵袭性更强，很可能会对PI3K抑制剂产生反应。

ü 文章扩展建议:对肿瘤信号通路活性的评估需要考虑肿瘤异质性，在上述研究中，研究者通过算法来对单细胞级多重免疫荧光进行量化，并评估了每个肿瘤样本中的上百个细胞。由于每个肿瘤样本的细胞通量不是太高，考虑到显著的肿瘤异质性，高通量单细胞测序分析更适合判断FFPE样本的肿瘤信号通路活性，进一步探索对治疗有反应的细胞亚群，更准确地评估治疗效果。同时，单细胞测序也为深入挖掘其中的分子机制创造了机会，并可能拓展疾病治疗的新思路。

FFPE样本多组学研究进展

FFPE样本单细胞研究场景

应用场景1：解锁F FPE样本中单细胞维度的基因表达信息

Ø 实验设计和技术应用：对肺癌患者的同一来源的新鲜、冷冻和FFPE癌组织进行单细胞基因表达测序分析。

Ø 主要研究结果：揭示了FFPE样本可以跟新鲜组织一样在单细胞水平上有效检测样本临床相关特征。FFPE样本显示了更高的细胞多样性，说明FFPE样本能够更完整地解析细胞类型和患者特征性的基因表达信息。

应用场景2：联合F FPE空间转录组

ü 实验设计和技术应用：对1例乳腺癌FFPE样本进行连续切片。使用三种兼容FFPE样本的技术进行测序：单细胞技术、空间转录组和空间原位。进行联合分析以绘制高分辨率的乳腺癌FFPE样本肿瘤微环境图谱。

ü 主要研究结果：单细胞技术所得到细胞类型映射到空间维度，确定了三个具有不同细胞簇的肿瘤空间区域位置。包括两种分子上不同类型的导管原位癌（DCIS#1和DCIS#2）和侵袭性肿瘤区域（CDH2）。

ü 联合FFPE空间转录组助力绘制高分辨率乳腺癌FFPE样本肿瘤微环境图谱。

应用场景3：应用于临床大样本量多批次取样研究

ü 实验设计和技术应用：32例肺癌样本，跨3个临床阶段和5个生物组。样本包括肺腺癌治疗前后（LUAD和LUAD_Tx）、鳞状细胞癌治疗前后（LUSC和LUSC_Tx）以及相邻正常组织（NADJ）。样本在2周内分8批进行固定，进行单细胞建库测序进行分析。

ü 主要研究结果：在LUAD中存在更多的AT2和AT1细胞，而在LUSC和LUSC_Tx中存在更多基底细胞。

ü 与NADJ样品相比，LUAD样本中的AGER和EMP2基因表达降低，这与肿瘤进展和不良预后相关。

ü 展示了对不同疾病状态进行比较研究的重要性。

ü 为两种NSCLC亚型之间疾病进展和患者预后差异的复杂生物学提供了新的见解。

ü 展示了FFPE单细胞技术的实用性，通过样品批量处理减轻了大规模多点实验的工作量。

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