FISH技术在血液疾病诊断中的应用PPT课件
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FISH技术在白血病中的应用目前荧光原位杂交技术已被广泛用于遗传性疾病、肿瘤研究及临床诊断和治疗监测。
在临床应用中,荧光原位杂交技术凭借其较高的灵敏度和特异度,已在产前诊断、实体瘤(乳腺癌、膀胱癌、宫颈癌、肺癌)以及血液系统肿瘤的诊断和治疗检测中得到了迅速的发展。
血液系统肿瘤是我国十大高发肿瘤之一,随着对疾病发病机制的深入研究,发现细胞遗传学对肿瘤分型、诊断、治疗和预测预后都具有重要的意义。
但常规的细胞遗传学分析(CC)方法只能分析中期染色体,而对间期细胞、复杂核型细胞和染色体微缺失无法进行诊断。
而FISH技术弥补了CC在这方面的不足,因此被广泛用于血液肿瘤的研究、诊断等方面。
在临床上对血液肿瘤的FISH检测主要集中在以下几个方面:①染色体异位形成的融合基因检测如慢性粒细胞白血病(chronic myelogenous leukemia,CML)的BCR-ABL融合基因检测,急性粒细胞白血病(acute myelocytic leukemia,AML)M3中的PML-RARA融合基因检测和M2b中的AML1-ETO融合基因检测。
对融合基因的检测不但有助于对疾病的诊断,还能帮助我们估计患者预后情况以及选择有效的治疗方案。
②基因缺失的检测一些关键基因的缺失有助于我们对肿瘤进行诊断以及预后判断。
但是目前的染色体显带技术分辨率低,只有大于4.5 Mb的缺失才能检测到,而FISH分辨率高,可以弥补染色体显带技术用于检测微小缺失的不足。
在临床应用中,如通过荧光原位杂交发现慢性淋巴细胞性白血病患者的P53基因缺失提示患者的预后很差,疾病进展较早,且对联合化疗不敏感,多数生存期仅为3个月。
而同样在慢性淋巴细胞性白血病患者中,如检测到13q单一缺失则提示患者预后较好,中位生存期可达到133个月。
③对异性间造血干细胞移植的植入状态监测目前异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem celtransplantation,allo-HSCT)是治疗血液系统恶性和非恶性疾病的有效手段。
荧光原位杂交技术(FISH)技术在疾病分型诊断中的应用生命科学的发展,生物技术的进步使我们对疾病本质的认识不断地深入,也使我们拥有更多新的治疗方法和药物应对疾病的威胁。
如何准确有效地利用这些新的治疗方法和药物治愈疾病是我们迫切需要研究的内容。
如何对疾病进行正确的分型和诊断却是上述工作的基础。
只有全面地把握病情,并在此基础上进行准确的判断和分析,才能为病患制定及时有效的治疗方案。
因此我们要求疾病的诊断工作能提供更为准确和及时的结果。
而古老的“望、闻、问、切”和传统的常规手段已远远无法满足我们对疾病诊断的要求,迫切需要将新的技术引入疾病诊断领域。
荧光原位杂交技术(Florescence In-Situ Hybridization简称FISH)是一种利用非放射性的荧光信号对原位杂交样本进行检测的技术。
它将荧光信号的高灵敏度、安全性,荧光信号的直观性和原位杂交的高准确性结合起来,通过荧光标记的DNA探针与待测样本的DNA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、组织样本进行检测和诊断,为各种基因相关疾病的分型、预前和预后提供准确的依据。
自20世纪80年代末,Pinkel和Heiles将FISH技术引入染色体检测领域后,FISH技术就在临床诊断及科研工作中得到了广泛的运用,显示出与一些传统技术相比的明显优势。
与传统的免疫组织化学法(IHC)相比,FISH具有良好的稳定性和可重复性。
目前免疫组织化学法正广泛应用于肿瘤等多个领域的临床诊断。
免疫组化的检测对象是疾病相关的蛋白。
由于蛋白的表达和本身的构象受各种因素的影响很大(例如酸、碱和变性剂),检测条件的稳定性对检测结果至关重要。
此外,免疫组化检测结果的判断依赖于检测者对显色结果的主观判断,对于一些弱阳性的结果,不同的检测者容易产生分歧。
上述的因素都可能影响医生对病情的最终诊断。
荧光原位杂交技术检测的对象是细胞中的DNA,致密的双螺旋结构使DNA 可以历经千百万年而依然保持良好,其结构稳定,不易被环境条件影响,为荧光原位杂交技术的稳定提供了良好的基础。
自20世纪80年代,FISH(荧光原位杂交技术一经出现,便成为众多科学家,尤其是细胞遗传学家们关注的焦点。
所谓的FISH(荧光原位杂交,它是利用已知核酸序列作为探针并直接以荧光素标记或先以生物素或地高辛等半抗原标记后再与靶DNA进行杂交,然后通过免疫细胞化学过程连接上荧光素标记物,最后在荧光显微镜下观察杂交信号,从而对标本中待测核酸进行定性、定位和定量分析的技术。
由于利用FISH技术,可在显微镜下直接观察到基因组的异常状况,因而大大地提高了染色体分析的敏感性、准确性和可靠性;随着探针的设计与制作技术的发展,再加上荧光标记手段的强化,使得FISH技术渐渐受到临床学者们的关注,越来越多临床学者们利用FISH(荧光原位杂交技术进行临床诊断或作为辅助诊断的手段。
在我国,最早引入FISH技术进行临床检验的方法的是进行白血病分析的血液学家们,他们通过利用文献上已知的各种与血液疾病相关的基因作为检测的目标,通过这类基因或特殊区段在细胞染色体上的不同表现,从而分析、判断患者的患病情况与病因,并以此作为辅助决定后续治疗方案或监控患者预后情况的依据。
由于FISH在临床诊断的应用,是基于一些已知与疾病确切关联的基因序列设计探针进行检测的,过去,由于对疾病的生理现象与基因组的异常情况的了解不足,使得以FISH为基础开展的诊断项目只能局限于一些为人所熟知的易变基因的检测中,如最常见的BCR/ ABL 两对基因易位检测常被用于作为CML白血病分型判别标准之一(见图1,随着学者们对各种临床疾症起因的研究的渐渐深入,科学家们发现,越来越多的疾病与基因组水平的变异相关,此外,由于学者们对FISH 技术的了解与普及,现时,很多临床学家们除了沿用FISH在血液病诊断中的新应用图1. Vysis血液病四种特殊探针类型Dual Color, Single Fusion,双色单融合探针用于检测细胞内发生的高百分比的特异性染色体易位,DNA杂交靶位点位于两个遗传断裂点之间。