如何兼顾组织病理学与法医遗传学检验的需求：法医尸检福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本用于DNA分析应用的初步研究

摘要：在法医尸检中，组织样本常规经福尔马林固定及石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE)以供组织学镜检保存。部分案件中FFPE标本可能是唯一留存的可用于死后遗传分析的生物材料，但甲醛固定会损伤DNA完整性，降低获得完整遗传图谱的概率，且现有文献较少探讨法医病理学需求与法医遗传学需求的整合。为填补此空白，研究人员设计了一项试点研究，系统评估甲醛固定时长对遗传分析结果的影响。研究取11例法医尸检个体的FFPE肝与肺组织标本，固定时长为3～33天，每块FFPE蜡块切取3张切片进行DNA提取；同时平行分析尸检采集的股动脉血作为参照样本。DNA提取采用QIAamp DNA Mini Kit，基因组DNA用PowerPlex Fusion 6C System扩增，GeoStudio Genetic Analyzer for HID进行分型分析。初步结果显示，固定≤11天可获得完整遗传图谱；随固定时间延长，正确分型等位基因数逐渐减少。该研究实验证明FFPE样本的DNA降解程度（以遗传图谱质量反映）与甲醛固定持续时间呈相关性。

论文解读：法医FFPE样本甲醛固定时间对STR分型质量的影响及法医学实践意义

该论文发表于Forensic Science, Medicine and Pathology，针对法医尸检中 routinely collected 的组织学福尔马林固定石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE)样本有时是唯一的死后DNA来源，但甲醛引起蛋白质-核酸交联及碱基修饰导致DNA碎片化，使短串联重复(short tandem repeat, STR)分型困难，且既往缺乏协调组织病理固定需求与法医遗传学需求的实验数据。现行推荐中性缓冲福尔马林(neutral buffered formalin, NBF)固定时间为24～48 h，实务中常因流程延误延长至数天甚至数周，未知其对STR完整图谱获取的影响。为此，研究人员以11例法医尸检的肝、肺FFPE样本为对象，设置3～33天梯度固定时长，对比股动脉血参照，评估固定时长与STR等位基因正确分型率的关系，旨在确定兼容组织病理保存与可靠法医遗传分型的临界固定时限，为尸检采样规范提供实验依据。

主要技术方法与样本

研究人员纳入11例法医尸检案例（死后间隔post-mortem interval, PMI 2～7天），其中4例取肝、7例取肺，各切成约2×3 cm组织块置组织盒，按1:20体积比浸于10% NBF（含4%甲醛）固定，分别固定3、若干中间天数至最长33天后进入自动组织处理机脱水并石蜡包埋。每蜡块取3张8 μm切片脱蜡、用QIAamp DNA Mini Kit（Qiagen FFPE方案）提取DNA；对照为同例股动脉血用QIAamp DNA Mini Kit提取。DNA定量归一化至1 ng/μL，用PowerPlex Fusion 6C System（共扩增23个常染色体STR位点、性别标记Amelogenin及3个Y-STR）进行PCR，产物在SeqStudio Genetic Analyzer for Human Identification(HID)毛细管电泳分离，GeneMapper ID-X v1.6判读等位基因。统计各样本正确分型等位基因百分比并与固定天数关联。

Results（结果）

研究显示肝与肺FFPE样本在甲醛固定≤11天时均可获得接近或达到100%的等位基因正确分型率（完整STR图谱）。固定第12天起，正确分型等位基因百分比呈渐进下降且样本间变异增大；固定>20天部分样本降至<50%。肺组织趋势与肝一致：前11天100%正确分型，16～23天多在60%～90%（偶见45%～50%），≥27天效率损失更显著且不均。整体分布上，肝样本35%为完整图谱(100%)、50%为部分图谱(>50%且<100%)、15%为高度不全(<50%)；肺样本完整图谱占39%、部分图谱49%、高度不全12%。结果表明甲醛固定时间与STR图谱质量呈负相关，11天左右为可获完整分型的上限。

Discussion（讨论）

研究人员指出多因素（固定剂种类浓度、包埋介质、脱蜡与提取流程、储存条件、组织本身特性及死后自溶腐败）共同影响FFPE-DNA产额与质量，本实验控制主要变量后证实固定时长超过约11天明显因DNA交联与水解碎片化致STR等位基因丢失。虽文献常报道肝DNA产量高于肺，两组织在本研究中表现近似临界阈值，提示固定时长是比组织类型更关键的预分析变量。考虑到尸检常无法精确控时，建议在满足抑制腐败及组织学诊断需求前提下，尽量将FFPE组织固定控制在≤11天内再转入后续处理或另留一份短时固定/未固定冻存组织专供DNA分析，以兼顾病理与遗传检验。

Conclusions（结论）

研究人员总结：甲醛固定超过11天的FFPE样本难以稳定获得法医所需的全位点完整STR遗传图谱，存在等位基因缺失(dropout)使其不适用于可靠解释；本实验条件下，11天是可一致获得所有检测位点完整分型的最长固定期（个别生物材料差异除外），超时则完整图谱获取率显著下降。建议法医尸检流程中若拟用FFPE组织行后续DNA分析，宜将对应组织块固定限制在≤11天，或另行采集短时固定/冷冻保存样本。未来需扩大样本量、统一死因及PMI（≤3天）、同体多器官比较（如加心肌）以建立标准化前处理规范。