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郜永辉:FISH检测:肿瘤基因的“荧光密码”

荧光原位杂交技术(Fluorescence In Situ Hybridization,简称FISH)是一种广泛应用于分子细胞遗传学领域的重要检测手段,主要用于识别和定位细胞内特定的DNA序列。在肿瘤学研究和临床实践中,FISH检测具有不可替代的地位,它能够精确揭示肿瘤细胞中基因水平的结构异常和数量变异,从而为疾病的准确诊断、治疗方案的选择以及患者预后的科学评估提供关键依据。

荧光原位杂交(FISH)技术的基本原理建立在核酸分子杂交的经典理论框架之上,其核心环节在于设计与合成高度特异性的DNA探针,并将这些探针通过共价结合方式标记上不同颜色的荧光报告分子。这些探针能够严格依据Watson-Crick碱基互补配对原则,以极高的结合亲和力与细胞内目标DNA序列发生特异性杂交,从而实现对靶基因的识别与定位。杂交反应完成后,可使用高性能荧光显微镜及配套成像系统对样本进行多通道、高分辨率扫描和定量分析,进而在完整细胞核背景中直观、精确地检测目标基因的物理位置、拷贝数异常以及染色体结构变异,包括易位、缺失、重复和倒位等。

在临床肿瘤分子病理诊断的实践与研究领域,荧光原位杂交(FISH)技术已被公认为一种常规且重要的检测手段,广泛应用于识别与多种癌症的发生、进展密切相关的各类遗传学异常,包括但不限于基因扩增、杂合性缺失、染色体重排和非整倍体等分子事件。具体而言,在乳腺癌和卵巢癌的分子病理分型中,HER2基因的扩增状态已被证实与肿瘤的生物学行为、侵袭转移能力以及患者的临床预后显著相关。通过FISH技术,病理医师能够在细胞核层面精确计数HER2基因的拷贝数,从而为患者是否适合接受如曲妥珠单抗等靶向药物治疗,提供关键且具有高度客观性的分子依据。同样地,在慢性髓性白血病(CML)的诊断与管理中,FISH技术能够高效且灵敏地检测出BCR-ABL融合基因,该遗传变异被广泛认为是CML发生和发展的核心分子事件,对于该病的早期诊断、危险程度评估、治疗策略选择及疗效动态监测均具有不可或缺的指导意义。

FISH技术(荧光原位杂交技术)之所以能够在临床诊断与科学研究领域获得极为广泛的应用,根本原因在于其具备一系列显著的技术优点:该技术不仅展现出极高的序列识别特异性与极低的检测下限,使其能够有效区分高度同源的基因序列,还可在单细胞层级上实现优越的空间定位能力,提供直观、易于解读且高度可信的遗传学信息,同时该技术具备出色的实验稳定性和操作可重复性,保证了在不同实验条件下结果的一致性与可比性。此外,FISH技术对样本来源与类型的要求较为宽松,不仅可应用于常规经福尔马林固定及石蜡包埋(FFPE)的组织切片,还能有效处理细胞涂片、各类体液标本(如血液、脑脊液)、新鲜冷冻组织以及其他多种生物样本,因而在疾病发生发展的基础机制探索、分子标志物的鉴定与验证,以及临床个性化医疗方案的制定等多个关键环节,均显示出巨大的应用价值和发展前景。

然而,尽管优势显著,FISH技术在实际使用中仍然存在一些不可忽视的局限性:其检测过程通常需依赖昂贵的专用荧光显微镜成像系统,对实验设备和成像分析软件的要求较高;同时,该技术从样本前处理到杂交、洗脱、信号捕捉与结果判读,整个流程较为复杂,需由经验丰富的实验人员操作,耗时较长且人力成本较高。更重要的是,FISH本质上属于一种靶向性技术,其探针设计针对的是已知的、预先选定的遗传靶点,因此只能对特定基因位点进行检测,无法提供全基因组范围的扫描信息,在检测未知变异、结构异常或罕见遗传改变时存在一定的盲区与漏检风险。在实际临床工作中,为弥补上述不足,FISH技术常与下一代测序(NGS)、聚合酶链式反应(PCR)、微阵列等高通量分子检测技术联合使用,通过整合不同分辨率、不同覆盖范围的遗传信息,实现对疾病——尤其是肿瘤——分子背景的多维度、系统性解析,从而为患者提供更全面、更精准的诊断支持和治疗决策依据。

总而言之,FISH作为一项成熟的分子细胞遗传学技术,在肿瘤精准医疗中持续发挥关键作用。它通过荧光信号在细胞原位层面对基因进行定性、定位和定量分析,极大地促进了肿瘤分子分型和个体化治疗的发展。随着探针设计、成像系统及数据分析方法的不断进步,FISH技术的应用前景将更加广阔,有望为更多类型的疾病研究和临床管理提供支持。

(郜永辉 联勤保障部队第九八八医院焦作院区 病理科)

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