Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) in der Zytologie

Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) verwendet fluoreszenzmarkierte DNA-Sonden, die an komplementäre Sequenzen in Zellkernen binden und spezifische Chromosomenregionen oder Gene unter einem Fluoreszenzmikroskop sichtbar machen. Angewendet auf zytologische Proben kann sie Aneuploidie, Genamplifikationen, Deletionen und Umlagerungen direkt in intakten Zellen nachweisen und der morphologischen Beurteilung eine zytogenetische Dimension hinzufügen.

Definition

FISH ist eine ergänzende zytogenetische Technik, bei der fluoreszenzmarkierte Nukleinsäure-Sonden an spezifische DNA-Zielsequenzen innerhalb von Zellen auf einem zytologischen Präparat hybridisieren, was die Visualisierung von Veränderungen der Chromosomenkopienzahl und strukturellen Umlagerungen ermöglicht.

Scope

Der Eintrag behandelt das Prinzip der Sondenhybridisierung auf zytologischen Präparaten, die Arten genomischer Anomalien, die FISH auflösen kann, und ihre etablierten zytologischen Anwendungen wie Multitarget-Assays in Urin- und Bronchialproben. Es handelt sich um eine methodische Referenz und bietet keine Test- oder Interpretationsprotokolle.

Core questions

• Welche chromosomalen oder genbezogenen Anomalien kann FISH in einer gegebenen zytologischen Probe auflösen?
• Wie bestimmen Sondendesign und Kriterien zur Signalzählung ein positives Ergebnis?
• Wie ergänzt FISH die zytologische Morphologie bei zweifelhaften oder atypischen Proben?

Key concepts

• Sequenzspezifische Sondenhybridisierung
• Zentromerische, lokusspezifische und Break-Apart-Sonden
• Aneuploidie- und Kopienzahldetektion
• Multitarget-Sondenpanels (z. B. UroVysion)
• Signalzählung und Schwellenwerte für die Bewertung
• Anwendung auf intakte Zellen auf Objektträgern

Mechanisms

Denaturierte einzelsträngige Sonden-DNA, die von einem Fluorophor getragen wird, hybridisiert an ihre komplementäre Zielsequenz innerhalb der denaturierten Kern-DNA von auf einem Objektträger fixierten Zellen; nach dem Abwaschen ungebundener Sonden werden die gebundenen Signale unter dem Fluoreszenzmikroskop gezählt. Zentromerische Sonden geben die Chromosomenkopienzahl an, lokusspezifische Sonden detektieren Amplifikation oder Deletion einer Region, und Dual-Color-Break-Apart-Sonden zeigen Umlagerungen durch die Trennung gepaarter Signale an. Multitarget-Panels kombinieren mehrere Sonden, sodass Aneuploidiemuster, die für Malignität charakteristisch sind, in morphologisch mehrdeutigen Zellen erkannt werden können.

Clinical relevance

FISH ergänzt die Zytologie um objektive zytogenetische Informationen, beispielsweise zur Beurteilung atypischer Urothelproben oder zur Bewertung der pulmonalen Zytologie, und wird eher als Ergänzung denn als Ersatz für die morphologische Untersuchung eingesetzt. Dieser Eintrag beschreibt, wie die Methode Informationen generiert; die spezifische Assay-Auswahl und -Interpretation sind Labor- und klinische Entscheidungen und stellen keine individuelle Beratung dar.

Evidence & guidelines

Studien mit gepaarten Proben des Multitarget-UroVysion-Assays in Spontanurin haben dessen Leistung im Vergleich zur konventionellen Zytologie zum Nachweis von Urothelkarzinomen verglichen und dabei komplementäre Stärken und Limitationen berichtet (Lavery et al., 2017; Dimashkieh et al., 2013). Multitarget-FISH wurde ebenfalls an bronchialen Zytologieproben zum Nachweis von Lungenkrebs evaluiert (Zhai et al., 2015).

History

Die In-situ-Hybridisierung wurde zuerst für Gewebe- und Chromosomenpräparate entwickelt; der Ersatz radioaktiver Markierungen durch fluoreszierende ermöglichte mehrfarbige, Multi-Sonden-Assays und erlaubte die direkte Anwendung der Technik auf zytologische Objektträger. Multitarget-Urin-Panels wurden zu einer der am weitesten untersuchten zytologischen Anwendungen.

Debates

Wie sollten FISH und konventionelle Zytologie bei atypischen Urinproben kombiniert werden?

Studien zeigen, dass FISH und Zytologie komplementäre Sensitivität und Spezifität aufweisen, was die Frage aufwirft, ob FISH am besten als Reflex-Test, als Ergänzung zur Morphologie oder als Triage-Tool eingesetzt wird, wobei kein einziger Ansatz universell angenommen wurde.

Seminal works

• dimashkieh-2013
• lavery-2017

Frequently asked questions

Welche Arten von Anomalien kann FISH in zytologischen Proben nachweisen?

FISH kann chromosomale Aneuploidie, Genamplifikationen und -deletionen sowie strukturelle Umlagerungen durch Zählen fluoreszierender Sondensignale in einzelnen Zellkernen auf dem Objektträger aufdecken.

Ersetzt FISH die konventionelle Zytologie?

Nein; sie wird als Ergänzung verwendet. FISH und morphologische Zytologie haben komplementäre Stärken, und FISH fügt zytogenetische Informationen hinzu, anstatt die visuelle Beurteilung der Zellen zu ersetzen.