荧光原位杂交技术FISH技术在疾病分型诊断中的应用
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FISH检测:助力精准医疗发展FISH检测,即荧光原位杂交技术,是一种分子生物学检测方法。
它通过使用特定的荧光探针,检测基因、染色体异常以及基因表达水平。
在精准医疗领域,FISH检测为医生提供了强大的工具,帮助他们做出更准确的诊断和治疗决策。
在肿瘤精准医疗中,FISH检测发挥着重要作用。
例如,在非小细胞肺癌中,ALK基因重排是一种常见的分子遗传学改变。
通过FISH检测,医生可以准确地判断ALK基因是否存在重排,从而选择合适的靶向药物治疗。
一项研究表明,使用FISH检测筛选出ALK阳性的非小细胞肺癌患者,接受靶向药物治疗后的无进展生存期显著延长。
另一个例子是乳腺癌患者中的HER2基因扩增。
FISH检测可以帮助医生判断HER2基因是否扩增,从而选择是否使用HER2靶向药物治疗。
研究显示,HER2阳性的乳腺癌患者使用HER2靶向药物治疗后,无进展生存期和总生存期均显著改善。
除了在肿瘤精准医疗中的应用,FISH检测还在遗传性疾病诊断中发挥重要作用。
例如,囊性纤维化是一种常见的遗传性疾病,其发病机制与CFTR基因突变有关。
通过FISH检测,医生可以准确地判断CFTR基因是否存在突变,从而为患者提供合适的治疗方案。
然而,FISH检测在精准医疗中的应用也面临一些挑战。
例如,检测成本较高、操作复杂,且需要专业的技术人员。
FISH检测的标准化和质量控制也是亟待解决的问题。
尽管如此,随着技术的不断发展,FISH检测在精准医疗中的应用将越来越广泛。
FISH检测作为一项重要的分子生物学检测技术,在精准医疗中发挥着重要作用。
通过实际案例可以看出,FISH检测为医生提供了准确的诊断和治疗信息,从而提高了患者的生存率和生活质量。
面对挑战,我们期待未来能有更多的研究和创新,以推动FISH检测在精准医疗中的应用。
重点和难点解析:FISH检测技术在精准医疗中的应用及其价值。
FISH检测作为一种分子生物学检测方法,可以提供关于基因、染色体异常以及基因表达水平的精确信息。
荧光原位杂交技术在基因检测中的应用研究荧光原位杂交技术(FISH)是一种生物学技术,用于检测细胞和组织中的基因、染色体和蛋白质。
FISH技术是一种高分辨率的技术,能够针对单个基因分子或染色体进行检测,从而提高了基因检测的准确性和可靠性。
FISH技术的普及率越来越高,已经成为现代分子生物学领域中不可缺少的技术手段之一。
1. FISH技术的原理FISH技术是利用DNA分子的互补配对原理,将携带有荧光标记的探针与靶标DNA序列进行高度特异性的杂交反应,从而实现对靶标DNA序列的检测。
FISH技术的探针可以是DNA、RNA或蛋白质,根据探针的种类和用途不同,FISH技术也可分为基于DNA的FISH、基于RNA的FISH和基于蛋白质的FISH等多种类型。
基于DNA的FISH是最为常用的一种FISH技术,其原理是将DNA探针与靶标DNA杂交并检测荧光信号强度,以便确定目标DNA序列的分布情况、质量和数量。
2. FISH技术的应用FISH技术在基因检测中的应用非常广泛,可以用于研究各种遗传疾病、染色体异常、癌症等疾病。
FISH技术还可以用于分子诊断、肿瘤学、遗传咨询和生殖医学等领域。
下面将介绍FISH技术在遗传病、染色体异常和癌症等方面的应用。
2.1 遗传病的FISH检测遗传病是由基因异常导致的疾病,FISH技术可以用于检测遗传病相关的基因突变或染色体异常。
例如,FISH技术可以用于检测布氏菌和伤寒杆菌等病原微生物的存在,从而确定感染者的诊断和治疗方案。
FISH技术还可以用于分析多种遗传性疾病的基因突变和染色体缺陷,例如:唐氏综合症、先天性心脏病等。
2.2 染色体异常的FISH检测染色体异常是指染色体数量和结构异常,FISH技术可以用于检测染色体异常和定位染色体断点。
例如,FISH技术可以用于检测癌症细胞中的染色体缺失、重复和易位现象,从而确定癌症的类型、分级和预后。
在生殖医学中,FISH技术还可以用于检测染色体异常和筛查遗传病风险。
组织细胞荧光原位杂交检查组织细胞荧光原位杂交检查:新时代肿瘤诊疗的重要手段组织细胞荧光原位杂交检查(FISH)是一种现代肿瘤检测手段,已被广泛应用于癌症诊断、预后评估和治疗选择等方面。
本文将从技术原理、临床应用和未来发展三个方面进行介绍。
技术原理FISH技术首先需要获得肿瘤组织标本,并进行脱水、固定和切片等预处理。
随后,通过特定的探针标记DNA部位,FISH技术可以准确地检测染色体异常、基因拷贝数变异和染色体重排等基因结构异常。
同时,FISH技术能够利用荧光标记的探针直接定位到细胞核内某个部位,提高了细胞水平的检测精度。
临床应用FISH技术在临床上主要用于癌症检测和治疗决策。
例如,FISH技术可以检测HER2基因的扩增情况,预测HER2阳性乳腺癌患者对赫赛汀治疗的敏感性和疗效。
此外,FISH技术还可以检测多种癌症患者的病理类型、亚型和分级等信息,有助于个体化治疗的制定和预后评估的精准性提高。
FISH技术还可以应用于遗传学疾病的诊断和预测等方面。
未来发展随着生物技术的迅猛发展,FISH技术的应用范围将更加广泛。
例如,利用荧光标记的超高分辨率探针,可以实现单基因级别的检测。
此外,结合缺损补偿系统、多肽分子探针等新技术,FISH技术将更加高效、快速、精确地检测细胞内的基因变化和功能异常。
同时,在分子分型、免疫分析、仿生工程等多领域的应用下,FISH技术的潜力已经远远超出了当前的肿瘤诊疗范畴。
总之,FISH技术作为一种现代肿瘤检测手段,具有高度的准确性、灵敏度和特异性,为癌症诊断和治疗决策提供了重要依据。
随着技术的不断创新和应用范围的扩展,FISH技术的发展将为肿瘤诊疗带来新的突破和希望。
(注:本文700字)。
荧光原位杂交的原理及在产前诊断中的应用荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)是一种基于核酸互补配对原理的分子生物学技术,通过标记的探针与待测样品中的特定序列发生互补配对,从而实现对特定基因或染色体的定位和检测。
这项技术具有高分辨率、高灵敏度和高特异性的特点,因此在产前诊断中得到了广泛的应用。
荧光原位杂交的原理是利用互补配对原则,即DNA的碱基对A与T之间形成两个氢键,而G与C之间形成三个氢键。
荧光原位杂交实验中,首先需要制备特异性的探针。
探针一般是由DNA片段或人工合成的寡核苷酸链构成,其中的核酸序列与待测样品中的目标序列互补配对。
探针的核酸链上标记有荧光染料,通过荧光信号可以检测到探针的靶向结合。
在荧光原位杂交实验中,首先需要对待测样品进行固定处理,使DNA在细胞或组织中得以保持原有的空间结构。
然后,将标记有荧光染料的探针与待测样品进行孵育,在适当的温度下让它们发生互补配对反应。
随后,利用荧光显微镜观察标记的探针是否与待测样品中的目标序列结合,并通过图像分析系统对荧光信号进行定量和定位分析。
荧光原位杂交技术在产前诊断中发挥了重要的作用。
产前诊断是指在胚胎发育早期对胚胎进行检测,以确定胚胎是否存在异常基因或染色体异常。
常见的产前诊断方法包括羊水穿刺、脐带血采样等,但这些方法对胚胎有一定的损伤风险。
相比之下,荧光原位杂交技术具有无创伤、准确、快速等优势。
在产前诊断中,荧光原位杂交技术主要应用于染色体异常的检测。
例如,唐氏综合征是由于染色体21上三个同源染色体的非整倍体所导致的一种遗传病。
通过使用标记有荧光染料的探针与染色体21上的特定序列发生互补配对,可以在荧光显微镜下观察到染色体21的异常数量和结构,从而诊断是否存在唐氏综合征。
荧光原位杂交技术还可用于检测其他染色体异常,如父源性染色体易位、染色体缺失或重复等。
通过选择特定的探针,可以针对不同的染色体异常进行检测和分析。
苏州大学硕士学位论文FISH技术在遗传病诊断及产前诊断中的应用姓名:赵丽申请学位级别:硕士专业:妇产科学指导教师:李红;薛永权20040401FISH技术在遗传病诊断及产前诊断中的麻J;{Ij中文提要FISH技术在遗传病诊断及产前诊断中的应用中文提要目的:探讨荧光原位杂交技术(FISH)在遗传病及产前诊断中的应用价值。
方法:采用着丝粒探针、专一序列探针、整条染色体涂染探针对36例常规染色体分析疑有染色体异常患者的外周血细胞和57例进行产前诊断孕妇的羊水细胞进行常见或相应染色体异常的检测.并与常规细胞遗传学(CC)相比较。
结果:本组36例常规染色体分析有异常患者进行相应的FISH检测,发现lO例45,XO,3例45,XO/46,XX,l例45,XO/46,Xr(X),l例46,X,i(Xq),13例47,XXY,2例47,XYY,1例47,XXX,1例46,XX,t(4;7),1例47,XXY’inv(7),1例46,XY'inv(7),l例47,xx,+2l,1例47,XX+mark。
进行产前诊断的57例孕妇,FISH检测其羊水细胞珍断出三例染色体异常患儿,分别是l例47,XX,+18;1例46,XY(大Y);l例46,XY,t(Y,15)。
其中有两例Turner’s综合征患者,FISH技术检测其为嵌合体,而常规核型分析则未能检测出:另有三例常规核型分析分别是45,XO/46,Xr(?X),46,XY,inv(?7)及46,xY’t(?Y,tS),我们通过相应的FISH技术为其准确定性。
结论:FISH方法不仅具有与CC法一样的准确性,同时可以提高CC法异常染色体的检出率.因此能作为CC法的必要补充用于遗传病及产前诊断中。
关键词:遗传病:染色体异常;细胞遗传学;荧光原位杂交;产前诊断;羊水细胞作者:赵丽指导老师:李红薛永权Theapplicationoffluorescenceinsituhybridizationtechnology(FISH)tothediagnosisofchromosomeabnormalityingeneticdiseasesandprenataldiagnosisAbstractObjective:Toevaluatethevalueoffluorescenceinsituhybridizationtechnology(FISH)tothediagnosisofchromosomeabnormalityingeneticdiseasesandprenataldiagnosis.Method:Appropriatefluorescencelabeledprobes(includinga-satellitesDNAprobe,chromosomesequencespecificprobeandwholechromosomepaintingprobe)wereusedtohybridizewithbloodsamplesfrom36patientswhoweresuspectedhavingchromosomeabnormalitybyconventionalcytogenetics(CC)andamniofluidcellsfrom57pregnantwomenwithhighrisk.Results:Among36patients,thekaryotypes45,X[10cases]、45,X/46,xx[3cases]、45,X/46,Xr(x)【lcases]、46,X,i(Xq)[1cases]、47,XXY[13cases】、47,XYY[2cases]47,XXX[1cases],46,XX,t(4;7)[1cases]、47,xxy,inv(7)[1cases]、46,XYinv(7)[tcases]、47,XX,+21[1cases]、47,XX,+mark[1eases]weredetectedbyFISH.Amongthe57pregnantwomen,threefetuswithchromosomeabnormalitywerediagnosedbyFISH,thekaryotypesare47,XX+18;46,xY.(大Y);46,XY,t(Y;15)respectively‘‰・pp¨nI啪ofn……n¥11u晰d山bontcchrmlogy(nsH)toIkdilgr∞¥1sofch㈣∞眦tbnormtlityinEemllcd…:and唑”m‘壁!!竺6些“竺Conclusion:(1)SomechromosomeabnormalitiescanbedetectedpreciselyandrapidlybyFISH.(2)ThedetectionrateofchromosomeabnormalityisimprovedbyFISH.(3)FISHisanecessarycomplementtotheconventionalcytogeneticsKeywords:Fluorescenceinsituhybridization;chromosomeabnormality;cellgenetics;prenataldiagnosis;amniocytoWrittenbyZhaoLiSupervisedbyLiHongXueYongquanY645536苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明学位论文独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
免疫荧光原位杂交技术免疫荧光原位杂交(immunofluorescence in situhybridization,简称FISH)技术是一种目前被广泛应用于细胞和组织中的分子生物学技术。
它的应用范围涵盖了人类健康、疾病诊断、基因表达和细胞遗传等诸多领域。
本文将介绍FISH技术的原理、操作步骤及其在各个领域的应用,希望能对你有所启发。
首先,我们来了解一下FISH技术的基本原理。
FISH技术结合了免疫荧光和原位杂交两种方法,可以同时检测细胞或组织中的特定DNA序列与特定蛋白质的共定位。
通过标记特定的DNA探针和特定的抗体,可以在细胞或组织中检测到目标分子的位置和表达水平。
使用FISH技术的步骤如下:首先,应选择合适的标记方法和荧光探针。
标记方法常用的有直接标记和间接标记两种。
接着,将标记过的DNA探针与样本(细胞或组织)接触,使其与目标DNA序列杂交。
经过洗涤、固定和照相,可以观察到目标DNA序列的位置及其与蛋白质的共定位情况。
FISH技术在各个领域都有广泛应用。
在人类健康方面,FISH技术可用于遗传疾病的诊断、肿瘤基因分析和染色体异常的检测。
通过检测染色体畸变和基因突变,可以帮助医生准确判断疾病的种类和程度,为疾病的预防和治疗提供指导。
在基因表达研究中,FISH技术可用于检测特定基因的表达水平、研究基因组中的微小区域以及非编码RNA的研究。
通过观察目标基因在细胞中的表达情况,可以深入了解基因在生理和病理过程中的功能及其调控机制。
此外,在细胞遗传学中,FISH技术可用于研究染色体结构、染色体的分离和重组事件的发生机制。
通过观察染色体在细胞分裂过程中的运动轨迹,可以揭示染色体复制、分离和重组等关键生物学过程的机制。
综上所述,免疫荧光原位杂交技术是一种生物学研究中重要的分子生物学技术。
它可以帮助我们更全面地了解细胞和组织中的分子表达及其调控机制。
未来,随着技术的不断发展和创新,FISH技术将在医学诊断、基础科学研究和药物开发等领域发挥更加重要的作用。
FISH检测在临床上的应用FISH检测在临床上的应用一、简介- FISH(Fluorescence in situ hybridization)即原位荧光杂交技术,是一种用于研究基因组和染色体结构的分子生物学技术。
- FISH检测在临床应用中可以提供重要的染色体遗传学信息,用于诊断和监测某些疾病。
二、FISH检测的原理- FISH技术基于荧光标记的核酸探针与细胞或组织标本中的特定DNA序列发生互补杂交,通过荧光显微镜观察以检测特定基因组或染色体的异常。
- FISH检测可以提供高度准确的定量和定位信息,特别适用于检测具有微小或亚显性突变的染色体异常。
三、临床应用领域1、适用于癌症诊断和分型- FISH检测可以检测染色体上的特定基因重排,从而辅助癌症的诊断、分型和治疗方案的选择。
- 例如,FISH检测可以用于检测BCR-ABL融合基因以确认慢性髓性白血病的诊断。
2、适用于先天性遗传病的筛选和诊断- FISH检测可用于检测染色体异常,如唐氏综合征(21三体综合征)、爱德华氏综合征(18三体综合征)和智商障碍相关的染色体异常,用于婴儿和先天性遗传病的筛选和诊断。
3、适用于遗传性肿瘤相关基因的检测- FISH检测可以用于检测和定位遗传性肿瘤相关基因的异常,如BRCA1和BRCA2基因异常与乳腺癌和卵巢癌的遗传风险相关。
4、适用于感染性疾病的诊断和追踪- FISH检测可以用于检测和定位细菌、和寄生虫等感染性病原体的核酸序列,辅助感染性疾病的诊断和追踪。
四、技术要点和注意事项1、样本处理- 对于固定的细胞或组织标本,需要进行脱脂、脱水等预处理步骤。
- 不同类型的标本可能需要不同的处理方法,如骨髓涂片、组织切片等。
- 样本处理过程中需注意保持核酸完整性和避免污染。
2、探针设计与标记- 根据要检测的目标基因或染色体序列设计特异性的核酸探针。
- 核酸探针需要选择适当的荧光染料进行标记,以便在荧光显微镜中观察到。
- 标记的探针需要存储在适当的条件下,以保持标记稳定性和活性。
临床诊断中的FISH检测FISH(即荧光原位杂交)技术作为分子诊断的重要工具,在科研和临床诊断领域都有着广泛的应用。
FISH 检测是利用荧光基团标记DNA探针,再将标记的DNA探针与样本DNA进行原位杂交,最后在荧光显微镜下对荧光信号进行计数,以此作为诊断的依据。
FISH的操作简便快捷,结果直观准确,因此FISH成了许多疾病诊断的首选工具。
下面我们将从探针的设计,样本的制备,原位杂交和检测结果的观察等几个方面简单介绍FISH的操作。
探针是FISH检测灵敏度和准确性的关键。
FISH检测的准确性来源于探针的设计。
FISH能否应用于某一领域也取决于是否具有相应的探针。
用于FISH检测的探针必须具备很高的特异性,能特异性地识别特定的基因或染色体上特定的片断。
而且FISH的探针必须能经受原位杂交的处理而不变性。
荧光基团的标记也直接影响了检测的灵敏度和原位杂交结果的检测方式。
以著名的探针生产商Vysis公司的LSI系列探针为例:LSI系列探针来源于BAC大片断基因组文库,探针所覆盖的染色体片断总长可达100Kb-400Kb,保证了探针的高特异性和极强的荧光信号;荧光基团采用直接标记法标记,不同波长的荧光基团使探针在荧光显微镜下呈现多种荧光信号,借此我们可以一次检测多个染色体或基因的异常;由于探针具有极强的荧光信号因而对FISH结果的检测也采用直接检测法,即在荧光显微镜下直接观察FISH的信号,而无需抗原-抗体反应对荧光信号进行放大。
Vysis探针的设计既确保了探针的特异性和灵敏度,同时直接的镜检也使FISH检测更简便。
FISH检测对被测样本没有特殊的要求。
可以是来自骨髓的细胞,也可以是来自羊水的细胞;可以是冰冻切片的样本,也可以是经过石蜡包埋的样本。
甚至可以利用尿液样本进行膀胱癌复发的预后。
获取的样本细胞也无需经过培养扩增,FISH检测可以显示单个细胞核内染色体的异常情况。
我们以Vysis公司的AneuVysion多色DNA探针试剂盒为例,简要介绍FISH的原位杂交过程。
荧光原位杂交技术(FISH)技术在疾病分型诊断中的应用.txt铁饭碗的真实含义不是在一个地方吃一辈子饭,而是一辈子到哪儿都有饭吃。
就算是一坨屎,也有遇见屎壳郎的那天。
所以你大可不必为今天的自己有太多担忧。
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。
此外,荧光原位杂交结果的判定借助于对荧光的颜色判断和信号计数,客观地量化了检测地结果。
如果借助于相应的FISH操作系统(例如Abbott-Vysis公司的Hybrit杂交仪和VP2000样本预处理系统)和染色体成像系统(例如AI公司的CytoVision)就能实现整个FISH操作的自动化,最大限度的降低操作者和检测者的主观因素,确保结果的准确性。
PCR由于灵敏度高,操作简便快捷是近年来应用比较多的基因诊断技术,但PCR诊断技术的假阴性和假阳性的比例较高,对同一样本也只能作一次分析,不能重复实验结果。
随着探针技术的不断发展,FISH目前的灵敏度已经接近或达到PCR的水平,并能很好弥补PCR技术的局限。
FISH技术不仅有极低的假阳性、假阴性的比例(以Abbott-Vysis的产前诊断探针为例,29,000例的使用结果证实正确率高达99.9%),还能对同一样本进行多次的FISH操作以及利用不同颜色的荧光探针一次检测多个染色体或基因的异常,大大节省了检测的时间。
此外,通过FISH可以对染色体或特定基因的数目异常,特定片断的缺失、易位和重排进行诊断研究。
荧光原位杂交技术目前已经广泛应用在产前及植入前、肿瘤的预前和预后以及血液类疾病的诊断分型领域。
1、荧光原位杂交技术在产前/植入前诊断中的应用。
染色体疾病是一类由染色体异常引起的遗传性疾病,目前的种类已经超过1000多种。
例如21号染色体三倍体引起的Down综合症使得患者发育迟缓、智力低下,13号染色体的三倍体使患者智力严重缺陷且伴有兔唇。
各种染色体疾病在人群中的爆发率相当高,仅在新生儿中,发病率就高达7.3‰,而18号染色体三倍体所引发的Edward综合症在人群中的爆发率也高达1/2000。
因此,有必要在出生前对胎儿进行产前诊断,及时发现异常胎儿,并辨明胎儿所患染色体疾病的种类,从而采取相应的措施。
研究表明13、18、21、X和Y染色体异常所引起的疾病占新生儿染色体疾病的85%-90%。
通过上述五条染色体的分析,我们就可以对目前新生儿常见的Down、Patau、Klinefelter、Edward和Turner综合症进行分型诊断。
传统的产前诊断,以羊水细胞的核型分析为主。
根据羊水中期细胞染色体的形状和带型,将染色体进行配对,制成染色体图谱,以此对染色体疾病进行诊断。
核型分析需要大量的中期细胞,为此在取得羊水细胞后,需要将细胞培养7-21天。
漫长的等待时间既不利于及时诊断,也对被检测者造成巨大的心理压力。
此外,核型分析仅能诊断染色体数目和大片断的异常,对小片断的缺失无能为力。
FISH技术作为准确而快捷的分子诊断工具,在产前诊断领域的优势非常明显:对被测细胞并无特殊的要求,可以做到即取即测,整个过程仅需19个小时,利用不同颜色的荧光探针还可以同时检测多条染色体的异常。
以首个通过美国FDA认证的Abbott-Vysis公司产AneuVysion多色DNA探针试剂盒为例,利用5种不同颜色的荧光探针能同时检测13、18、21、X和Y染色体的异常,一次FISH检测仅需要16个小时,对染色体异常样本的检测正确率达到99.9%,对于染色体正常样本的检测正确率达到100%。
近年来,随着体外授精(in vitro fertilization, IVF)技术,精子细胞浆内注射(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)技术的成熟,越来越多的患不孕症的夫妇选择体外受精。
但是各种药物的使用和产妇的高龄使得体外受精的胎儿获得染色体疾病的风险高于一般的胎儿。
因此必须对体外受精获得的受精卵进行植入前遗传病诊断(preimplantation genetic diagnosis, PGD)。
植入前诊断的对象是体外受精获得的生殖细胞或胚胎细胞,主要有以下三种来源:极体细胞、卵裂球细胞及囊胚期细胞。
目前植入前诊断主要以卵裂球细胞为对象。
为了避免卵裂球细胞取材过多影响胚胎的发育,每个胚胎只能取得2个细胞进行植入前诊断,技术要求非常高。
FISH技术在该领域,同样获得了良好的效果。
Abbott-Vysis公司开发的MultiVysion PGT试剂盒是首个通过美国FDA认证,应用于植入前诊断的产品。
该试剂盒利用带有五种不同荧光的探针,一次性检测单个卵裂球细胞染色体的正/异常。
临床使用结果证明该试剂盒对异常细胞的检出率高达99.9%。
随着该技术的不断成熟,已逐渐成为产前/植入前临床诊断领域的主要手段。
2、荧光原位杂交技术在肿瘤疾病分型诊断领域的应用。
随着生命科学研究的深入,我们已经开发了许多针对肿瘤的有效药物。
但是这些药物的使用依赖于对患者病情准确而及时地诊断。
目前传统的肿瘤诊断手段是免疫组织化学的方法,即利用抗原-抗体的显色反应,对肿瘤相关蛋白进行检测。
最终根据组织样本中蛋白显色反应的不同诊断患者的病情。
由于蛋白本身的不稳定性和结果判定的主观性,致使免疫组织化学的检测结果容易受病理以外的因素影响。
例如对于乳腺癌,致病机理很多,市面上已经有一些针对与淋巴结组织中Her-2基因过表达相关的乳腺癌治疗药物,因此检测Her-2基因不仅具有一般的诊断意义,更直接影响医生的用药及整个治疗方案。
面对Her-2蛋白免疫组织化学的检测结果,医生经常为弱阳性结果的判定而苦恼不已。
研究表明,Her-2基因的过表达往往伴随着Her-2基因的大量扩增;而在Her-2蛋白没有过表达的组织中,不存在Her-2基因的大量扩增。
于是Abbott-Vysis公司设计了PathVysion Her-2 FISH检测试剂盒,利用橘红的HER-2基因荧光信号和17号染色体的绿色荧光信号对患者的淋巴结组织石蜡样本进行检测。
检测者只需计算橘红的HER-2基因荧光信号和17号染色体的绿色荧光信号数目的比值,很容易做出判断,制定合适的药物或其它治疗方案。
该试剂盒的使用不但避免了传统的免疫组织化学检测中对操作者经验和技能的极高要求,还第一次将直标型探针引入了石蜡的组织样本,大大扩增了荧光原位杂交技术的应用范围。
出于同样的目的,Abbott-Vysis公司为膀胱癌患者设计的UroVysion检测试剂盒,利用四种不同的探针,不但弥补了传统检测技术的缺陷,这种检测对象为尿液的非侵入性的诊断技术,不会对患者本身造成损伤,保证了膀胱癌的预前和预后诊断。
此外,Abbott-Vysis公司还将荧光原位杂交引入了前列腺癌和肺癌诊断领域,不断推出新的产品。
3、荧光原位杂交技术在白血病分型诊断领域的应用。
白血病在我国被列为十大高发性肿瘤之一,在我国的北方爆发率尤其高。
白血病可分为急性/慢性粒细胞白血病和急性/慢性淋巴细胞白血病。
随着研究的深入,我们逐渐发现上述白血病与染色体上特定片断的缺失、易位和重排有关。
不同类型的白血病病发机理和治疗方案不尽相同。
因此准确地对上述白血病进行分型诊断对于制定相应的治疗方案至关重要。
由于白血病的病发涉及了染色体和基因水平的变化,常规的检测手段对此无能为力。
目前该领域的主要诊断手段就是荧光原位杂交技术技术。
只要设计出相应基因、染色体的探针,荧光原位杂交技术就能直观地反映染色体和基因的异常情况。
例如,研究表明慢粒主要与费城染色体的产生有关。
研究9号和22号染色体间易位和重排不但有助于我们了解慢粒的形成机理,而且是我们判断慢粒并制定相应的治疗方案的依据。
但是目前的常规细胞生物学研究手段无法满足我们的需要,Abbott-Vysis公司的LSI BCR/ABL系列探针,利用橘红和绿色的探针,能一次性检测费城染色体的存在,并利用该系列中不同的探针设计可以直观地反映出相关染色体的断裂和重组的情况。
此外,该公司还提供各种白血病、淋巴瘤诊断的探针,以及能准确反映染色体上片断易位和重排的全染色体涂抹荧光探针(WCP),反映染色体上特定片断缺失或过量扩增的LSI系列探针。
利用这些工具,大大加速了这些疾病分子机制的研究。
随着FISH相关技术M-FISH、CGH等的不断发展,以及近年来微阵列技术(Microarray)的不断成熟,Abbott-Vysis公司还推出了世界上第一个染色体组芯片GenoSensor Array 300,将287个疾病相关的基因集成在一张芯片上,通过一次扫描即能检测287个疾病相关基因的正/异常,使大规模筛查基因相关疾病成为了可能。