Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) в цитологии

Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) использует флуоресцентно меченые ДНК-зонды, которые связываются с комплементарными последовательностями в клеточных ядрах, делая специфические хромосомные области или гены видимыми под флуоресцентным микроскопом. Применяемая к цитологическим образцам, она может обнаруживать анеуплоидию, амплификации генов, делеции и перестройки непосредственно в интактных клетках, добавляя цитогенетическое измерение к морфологической оценке.

Definition

FISH — это вспомогательный цитогенетический метод, при котором флуоресцентно меченые зонды нуклеиновых кислот гибридизуются со специфическими мишенями ДНК внутри клеток на цитологическом препарате, что позволяет визуализировать изменения числа копий хромосом и структурные перестройки.

Scope

Статья охватывает принцип гибридизации зондов на цитологических препаратах, виды геномных аномалий, которые FISH может выявлять, и ее установленные цитологические применения, такие как мультитаргетные анализы в образцах мочи и бронхов. Это методологический справочник, который не предоставляет протоколы тестирования или интерпретации.

Core questions

• Какие хромосомные или генные аномалии может выявить FISH в данном цитологическом образце?
• Как дизайн зонда и критерии подсчета сигналов определяют положительный результат?
• Как FISH дополняет цитологическую морфологию в сомнительных или атипичных образцах?

Key concepts

• Гибридизация зонда, специфичная к последовательности
• Центромерные, локус-специфические и «break-apart» зонды
• Обнаружение анеуплоидии и числа копий
• Мультитаргетные зондовые панели (например, UroVysion)
• Подсчет сигналов и пороговые значения оценки
• Применение к интактным клеткам на предметных стеклах

Mechanisms

Денатурированная одноцепочечная ДНК-зонда, несущая флуорофор, отжигается со своей комплементарной целевой последовательностью в денатурированной ядерной ДНК клеток, фиксированных на предметном стекле; после отмывки несвязавшегося зонда связанные сигналы подсчитываются под флуоресцентным микроскопом. Центромерные зонды сообщают о числе копий хромосом, локус-специфические зонды обнаруживают амплификацию или делецию области, а двухцветные зонды типа «break-apart» выявляют перестройки путем разделения парных сигналов. Мультитаргетные панели объединяют несколько зондов, так что паттерны анеуплоидии, характерные для злокачественных новообразований, могут быть распознаны в клетках, которые морфологически выглядят неоднозначно.

Clinical relevance

FISH добавляет объективную цитогенетическую информацию к цитологии, например, помогая оценивать атипичные уротелиальные образцы или легочную цитологию, и используется как дополнение, а не замена морфологического исследования. Эта статья описывает, как метод генерирует информацию; конкретный выбор анализа и его интерпретация являются лабораторными и клиническими решениями и не являются индивидуальной рекомендацией.

Evidence & guidelines

Исследования парных образцов мультитаргетного анализа UroVysion в образцах мочи сравнивали его эффективность с обычной цитологией для выявления уротелиальной карциномы, сообщая о взаимодополняющих сильных сторонах и ограничениях (Lavery et al., 2017; Dimashkieh et al., 2013). Мультитаргетный FISH также оценивался на образцах бронхиальной цитологии для выявления рака легких (Zhai et al., 2015).

History

Гибридизация in situ была впервые разработана для тканевых и хромосомных препаратов; замена радиоактивных меток флуоресцентными сделала многоцветные, мультизондовые анализы практически применимыми и позволила использовать метод непосредственно на цитологических предметных стеклах. Мультитаргетные мочевые панели стали одним из наиболее широко изучаемых цитологических применений.

Debates

Как следует комбинировать FISH и обычную цитологию в атипичных образцах мочи?

Исследования показывают, что FISH и цитология имеют взаимодополняющую чувствительность и специфичность, что поднимает вопрос о том, лучше ли использовать FISH в качестве рефлекс-теста, дополнения к морфологии или инструмента для сортировки, при этом единый подход не является общепринятым.

Seminal works

• dimashkieh-2013
• lavery-2017

Frequently asked questions

Какие виды аномалий может выявлять FISH в цитологических образцах?

FISH может выявлять хромосомную анеуплоидию, амплификации и делеции генов, а также структурные перестройки путем подсчета флуоресцентных сигналов зондов в отдельных клеточных ядрах на предметном стекле.

Заменяет ли FISH обычную цитологию?

Нет; она используется в качестве дополнения. FISH и морфологическая цитология имеют взаимодополняющие сильные стороны, и FISH добавляет цитогенетическую информацию, а не заменяет визуальную оценку клеток.