細胞診における蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）

蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）は、蛍光標識されたDNAプローブを用いて、細胞核内の相補的な配列に結合させ、特定の染色体領域や遺伝子を蛍光顕微鏡下で可視化する技術です。細胞診検体に適用することで、異数性、遺伝子増幅、欠失、再構成を無傷の細胞で直接検出でき、形態学的評価に細胞遺伝学的側面を加えることができます。

Definition

FISHは、蛍光標識された核酸プローブが細胞診標本上の細胞内の特定のDNAターゲットにハイブリダイズし、染色体コピー数変化や構造再構成の可視化を可能にする補助的な細胞遺伝学的手法です。

Scope

本項目では、細胞診標本におけるプローブハイブリダイゼーションの原理、FISHが解明できるゲノム異常の種類、および尿検体や気管支検体におけるマルチターゲットアッセイなどの確立された細胞診への応用について説明します。これは方法論的な参考文献であり、検査や解釈のプロトコルを提供するものではありません。

Core questions

• FISHは、特定の細胞診検体において、どのような染色体または遺伝子レベルの異常を解明できますか？
• プローブ設計とシグナル計数基準は、どのようにして陽性結果を決定しますか？
• FISHは、疑わしいまたは異型検体において、細胞診の形態をどのように補完しますか？

Key concepts

• 配列特異的プローブハイブリダイゼーション
• セントロメアプローブ、遺伝子座特異的プローブ、ブレイクアパートプローブ
• 異数性およびコピー数検出
• マルチターゲットプローブパネル（例：UroVysion）
• シグナル計数とスコアリング閾値
• スライド上の無傷細胞への適用

Mechanisms

蛍光色素を担持する変性一本鎖プローブDNAは、スライドに固定された細胞の変性核DNA内の相補的ターゲット配列にアニーリングします。未結合のプローブを洗浄した後、結合したシグナルを蛍光顕微鏡下で計数します。セントロメアプローブは染色体コピー数を報告し、遺伝子座特異的プローブは領域の増幅または欠失を検出し、デュアルカラーブレイクアパートプローブは対になったシグナルの分離によって再構成を明らかにします。マルチターゲットパネルは複数のプローブを組み合わせることで、形態学的に曖昧に見える細胞において悪性腫瘍に特徴的な異数性パターンを認識することができます。

Clinical relevance

FISHは細胞診に客観的な細胞遺伝学的情報を追加し、例えば異型尿路上皮検体の評価や肺細胞診の評価に役立ちます。これは形態学的レビューの代替ではなく、補助として使用されます。本項目では、この手法がどのように情報を生成するかを説明しており、特定のアッセイの選択と解釈は検査室および臨床上の決定事項であり、個別のアドバイスを提供するものではありません。

Evidence & guidelines

排泄尿におけるマルチターゲットUroVysionアッセイのペアサンプル研究では、尿路上皮癌検出における従来の細胞診との性能が比較され、相補的な強みと限界が報告されています（Lavery et al., 2017; Dimashkieh et al., 2013）。同様に、マルチターゲットFISHは肺癌検出のために気管支細胞診検体でも評価されています（Zhai et al., 2015）。

History

in situハイブリダイゼーションは、当初組織および染色体標本用に開発されました。放射性標識を蛍光標識に置き換えることで、多色、多プローブアッセイが実用的になり、この技術を細胞診スライドに直接適用できるようになりました。マルチターゲット尿パネルは、最も広く研究された細胞診応用の1つとなりました。

Debates

異型尿検体において、FISHと従来の細胞診はどのように組み合わせるべきか？

研究によると、FISHと細胞診は相補的な感度と特異性を持つことが示されており、FISHをリフレックステスト、形態学的補助、またはトリアージツールとして使用するのが最適かという疑問が生じています。単一のアプローチが普遍的に採用されているわけではありません。

Seminal works

• dimashkieh-2013
• lavery-2017

Frequently asked questions

FISHは細胞診検体でどのような種類の異常を検出できますか？

FISHは、スライド上の個々の細胞核における蛍光プローブシグナルを計数することにより、染色体異数性、遺伝子増幅および欠失、ならびに構造再構成を明らかにすることができます。

FISHは従来の細胞診に取って代わりますか？

いいえ、補助として使用されます。FISHと形態学的細胞診は相補的な強みを持っており、FISHは細胞の視覚的評価の代わりではなく、細胞遺伝学的情報を追加するものです。