2026空间转录组技术突破：Fullscope-seq与MERFISH攻克全长与异构体成像

空间转录组学正以惊人的速度刷新我们对组织架构的认知，但长期存在一个"不可能三角"：难以同时获得完整转录本结构、单细胞定位和厘米级组织视野。2026年，两项发表于《Nature Methods》与《Cell》的技术——Fullscope-seq与RT&T-AMP-MERFISH——分别从测序与成像两条路径突破了这一瓶颈。本文梳理这两项技术的原理、数据与意义，并展望空间生物学的产业化走向。

一、技术瓶颈：分辨率、视野与全长信息的"不可能三角"

现有空间转录组多依赖短读长测序或预设探针，二者各有短板：以成像为基础的方法虽能在单细胞甚至亚细胞水平提供高分辨率，但通常只能检测有限的靶向基因组合；以测序为基础的方法虽能提供非靶向的全转录组覆盖，却往往空间分辨率较低、捕获效率有限。更棘手的是，传统高通量短读长测序主要检测转录本的3'或5'端，导致大量因可变剪接、交替转录起始位点产生的转录本异构体（isoform）信息在空间中丢失。在单细胞水平实现全转录组尺度且具备异构体分辨率的空间成像，是学界公认待解的瓶颈。

二、Fullscope-seq：大视野单细胞分辨率全长空间转录组

2026年7月，临港实验室魏武团队在《Nature Methods》发表Fullscope-seq技术，并建立大视野、单细胞分辨率的全长空间转录组方法。其原理是让原位捕获的全长cDNA携带空间条形码：短读长数据用于重建组织结构和注释细胞类型，长读长数据用于解析完整转录本、可变剪接及转录起始与终止位点。团队进一步建立生物素辅助富集、程序化cDNA串联和空间条形码恢复算法，将多个cDNA连接为长分子后再准确拆分定位。在最大约5cm×3cm的食蟹猴脑切片中，Fullscope-seq实现500纳米空间坐标分辨率和单细胞分析，切片覆盖面积较既有方案扩大约35倍，空间条形码多样性提高约120万倍，并鉴定出6434个此前未被注释的转录本异构体，揭示了皮层浅层与深层之间此前难以捕捉的可变剪接差异。

三、RT&T-AMP-MERFISH：全转录组尺度异构体空间成像

几乎同期，哈佛大学庄小威团队在《Cell》发表RT&T-AMP-MERFISH技术。其核心是一项创新的原位RNA放大机制RT&T-AMP：利用poly-T引物对内源RNA的poly-A尾原位逆转录并延伸，再通过模板切换寡核苷酸引入T7启动子，由T7 RNA聚合酶转录出大量RNA扩增子，从而将MERFISH编码探针的数量与成本降低近一个数量级。在完整小鼠大脑中，该技术同时成像了约33000种独特RNA（含约23000个基因与约10000种异构体），相邻脑片基因计数相关性高达r=0.97，并与传统Bulk RNA-seq高度线性相关（r=0.83）。它首次在全转录组尺度绘制单细胞空间图谱，并揭示Mef2c、Gphn、Ntrk2等基因在异构体层面的细胞类型特异性切换，为神经科学与复杂疾病靶点发现提供了高清"异构体空间地图"。

四、FFPE样本破局：临床资源再利用

除前沿方法学，2026年空间技术也开始向临床资源下沉。浙江大学良渚实验室王永成团队联合M20 Genomics，于6月在《Nature Communications》发表一套自动化微流控原位处理系统，将FFPE样本的脱蜡、复水、原位逆转录等流程集成于芯片，首次在同一平台同时实现FFPE样本单细胞核与空间转录组的一体化分析。相比传统snRNA-seq和10X Flex平台，该随机引物策略在相同测序深度下检测到更多基因和UMI，还能捕获lncRNA、miRNA等非编码RNA。全球数百亿份FFPE蜡块中蕴藏着海量临床资源，这一突破为从存档病理样本中挖掘新发现打开了通道。

五、产业落地：空间生物学走向规模化

技术突破之外，产业端同样热闹。2026年6月，因美纳（Illumina）正式推出StrataMap Spatial Solution——一款基于NGS的端到端空间转录组方案，覆盖样本制备、测序到生信分析全流程，支持大面积捕获与真正单细胞分辨率，年处理样本通量超2000个。此前10x Genomics已于4月发布Atera原位平台。两大巨头的差异化竞争，正把空间生物学从少数先锋实验室推向规模化应用。对实验人员而言，工具门槛持续下降意味着：过去"能不能做"的问题，正快速转变为"如何设计好生物学问题"。