定义
荧光原位杂交(FISH)技术是一种重要的非放射性原位杂交技术,利用荧光标记的核酸探针与待测样本核酸进行原位杂交,在荧光显微镜下对荧光信号进行辨别和计数,从而对染色体或基因异常的细胞和组织样本进行检测和诊断。简而言之,FISH技术是一种利用荧光信号检测探针的原位杂交技术,可以在细胞核内直接观察到DNA或RNA的特定区域,用于检测染色体异常和基因扩增、缺失、易位等情况。
检测意义和临床应用
一、肿瘤的诊疗
1、疑难肿瘤的诊断与鉴别诊断
FISH技术被应用于多种肿瘤的辅助诊断,通过检测肿瘤细胞的特定基因变化(如基因扩增、缺失或重排等),为肿瘤的诊断提供重要依据。例如,肾细胞癌患者TFE3断裂重排(+)可确诊为TFE3易位性肾细胞癌;软组织梭形细胞肿瘤患者USP6断裂重排(+)可确诊为结节性筋膜炎,MDM2扩增可确诊为高分化脂肪肉瘤/去分化脂肪肉瘤,COL1A1/PDGFB融合重排(+)可确诊为隆突性皮肤纤维肉瘤,SS18断裂重排(+)可确诊为滑膜肉瘤。
2、肿瘤的用药指导
FISH技术指导靶向药物及化疗药物的应用。例如,非小细胞肺癌ALK扩增患者可从ALK靶向治疗(克唑替尼、阿来替尼等)中获益;乳腺癌HER-2扩增患者明显受益于HER-2靶向治疗(赫赛汀等),但对CMF化疗方案不敏感,宜采用大剂量蒽环类和紫杉醇类化疗方案;乳腺癌TOP2A基因异常(扩增/缺失)患者明显受益于含有拓扑异构酶抑制剂,TOP2A基因扩增患者使用CEF等含蒽环类化疗方案明显获益,而TOP2A基因缺失患者不宜使用蒽环类药物;乳腺癌HER-2和TOP2A共扩增患者单用蒽环类(如AC方案)的疗效与联合AC+ H相当。
3、肿瘤的预后评估
FISH技术能够检测与肿瘤预后相关的特定基因变化。例如,乳腺癌HER-2扩增患者预后差、OS和DFS较短;乳腺癌TOP2A基因异常患者预后差,其中TOP2A缺失患者预后更差;神经母细胞瘤N-MYC扩展患者预后差,易发生侵袭和转移。
4、肿瘤的早期发现和复发监测
FISH技术利用肿瘤细胞具有染色体数目或结构异常的特点,监测微量肿瘤细胞而用于肿瘤的早期筛查和复发监测。例如,对血尿患者开展尿液FISH检测可以筛查早期膀胱癌;对膀胱癌术后患者开展尿液FISH检测可以实现复发检测。
二、产前诊断与遗传病筛查
1、胎儿染色体异常检测
产前诊断也是FISH技术的重要应用领域。通过检测羊水细胞和绒毛膜细胞的染色体,FISH技术能够在孕期早期就发现胎儿是否存在染色体异常,为早期干预提供可能。例如,筛查胎儿21三体综合征(唐氏综合征)、18三体综合征和13三体综合征等染色体非整倍体异常。
2、遗传病筛查
FISH技术通过检测特定基因的突变或缺失情况,评估个体患单基因遗传病的风险。例如,地中海贫血、脆性X综合征的检测。
三、基因定位与图谱绘制
FISH技术在基因定位及基因图谱绘制方面也具有重要作用。通过使用已知的荧光标记单链核酸作为探针,与待检材料中的未知单链核酸进行杂交,形成可检测的杂交双链核酸,实现特定基因在染色体上的精确定位。
四、病毒感染检测
FISH技术还可用于检测病毒感染,如通过检测病毒核酸在宿主细胞内的定位情况,来判断病毒感染的状态和程度。
技术优势
二代测序(NGS)技术作为新兴测序技术,近些年来发展势头迅猛。该技术属于高通量检测(一次检测数百个基因)、灵敏度高,其最主要优势在于:点突变检测,也能检测出大多数基因融合、基因扩增等变异类型。但其检测成本较高,耗时较长,对人员和数据库要求高,相比于其它技术普及程度较低。
尽管FISH技术属于低通量检测(一次检测1-4个基因),但检测成本较低,耗时较短,易于病理科普及开展。FISH技术的最主要优势在于:基因扩增和基因融合检测,该技术是目前检测基因扩增和基因融合的金标准,明显优于PCR、一代测序和NGS等技术。
我院病理科已开展项目
目前科室开展多项FISH检测项目,主要针对肿瘤的诊断、靶向药物及化疗药物指导、预后评估、早筛和复发监测。
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供稿 | 病理科于淼
编辑丨党委宣传科
审核 | 梁锐
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