Lai huỳnh quang tại chỗ (FISH) trong tế bào học

Lai huỳnh quang tại chỗ (FISH) sử dụng các đầu dò DNA được đánh dấu huỳnh quang liên kết với các trình tự bổ sung trong nhân tế bào, giúp nhìn thấy các vùng nhiễm sắc thể hoặc gen cụ thể dưới kính hiển vi huỳnh quang. Khi áp dụng cho các mẫu tế bào học, kỹ thuật này có thể phát hiện lệch bội, khuếch đại gen, xóa gen và sắp xếp lại trực tiếp trong các tế bào nguyên vẹn, bổ sung một khía cạnh di truyền tế bào vào đánh giá hình thái.

Definition

FISH là một kỹ thuật di truyền tế bào phụ trợ, trong đó các đầu dò axit nucleic được đánh dấu huỳnh quang lai với các đích DNA cụ thể trong tế bào trên một tiêu bản tế bào học, cho phép hình dung các thay đổi số lượng bản sao nhiễm sắc thể và các sắp xếp lại cấu trúc.

Scope

Mục này bao gồm nguyên lý lai đầu dò trên các tiêu bản tế bào học, các loại bất thường bộ gen mà FISH có thể giải quyết, và các ứng dụng tế bào học đã được thiết lập như các xét nghiệm đa mục tiêu trong mẫu nước tiểu và phế quản. Đây là một tài liệu tham khảo về phương pháp luận và không cung cấp các giao thức xét nghiệm hoặc diễn giải.

Core questions

• FISH có thể giải quyết những bất thường nào ở cấp độ nhiễm sắc thể hoặc gen trong một mẫu tế bào học nhất định?
• Thiết kế đầu dò và tiêu chí đếm tín hiệu xác định kết quả dương tính như thế nào?
• FISH bổ sung cho hình thái tế bào học như thế nào trong các mẫu không rõ ràng hoặc không điển hình?

Key concepts

• Lai đầu dò đặc hiệu trình tự
• Đầu dò tâm động, đặc hiệu vị trí và tách rời
• Phát hiện lệch bội và số lượng bản sao
• Các bảng đầu dò đa mục tiêu (ví dụ: UroVysion)
• Đếm tín hiệu và ngưỡng chấm điểm
• Ứng dụng cho các tế bào nguyên vẹn trên lam kính

Mechanisms

DNA đầu dò sợi đơn đã biến tính, mang một chất huỳnh quang, bắt cặp với trình tự đích bổ sung của nó trong DNA nhân đã biến tính của các tế bào được cố định trên lam kính; sau khi rửa trôi đầu dò không liên kết, các tín hiệu liên kết được đếm dưới kính hiển vi huỳnh quang. Các đầu dò tâm động báo cáo số lượng bản sao nhiễm sắc thể, các đầu dò đặc hiệu vị trí phát hiện sự khuếch đại hoặc xóa của một vùng, và các đầu dò tách rời hai màu tiết lộ các sắp xếp lại bằng cách tách các tín hiệu cặp. Các bảng đa mục tiêu kết hợp nhiều đầu dò để các kiểu lệch bội đặc trưng của khối u ác tính có thể được nhận ra trong các tế bào có hình thái không rõ ràng.

Clinical relevance

FISH bổ sung thông tin di truyền tế bào khách quan vào tế bào học, ví dụ giúp đánh giá các mẫu biểu mô đường tiết niệu không điển hình hoặc đánh giá tế bào học phổi, và nó được sử dụng như một phương pháp bổ trợ chứ không phải thay thế cho việc xem xét hình thái. Mục này mô tả cách phương pháp tạo ra thông tin; việc lựa chọn và diễn giải xét nghiệm cụ thể là các quyết định của phòng thí nghiệm và lâm sàng và không phải là lời khuyên cá nhân hóa.

Evidence & guidelines

Các nghiên cứu mẫu cặp của xét nghiệm UroVysion đa mục tiêu trong nước tiểu đã so sánh hiệu suất của nó với tế bào học thông thường để phát hiện ung thư biểu mô đường tiết niệu, báo cáo những điểm mạnh và hạn chế bổ sung (Lavery et al., 2017; Dimashkieh et al., 2013). FISH đa mục tiêu cũng đã được đánh giá trên các mẫu tế bào học phế quản để phát hiện ung thư phổi (Zhai et al., 2015).

History

Lai tại chỗ lần đầu tiên được phát triển cho các tiêu bản mô và nhiễm sắc thể; việc thay thế các nhãn phóng xạ bằng các nhãn huỳnh quang đã làm cho các xét nghiệm đa màu, đa đầu dò trở nên khả thi và cho phép kỹ thuật này được áp dụng trực tiếp cho các lam kính tế bào học. Các bảng nước tiểu đa mục tiêu đã trở thành một trong những ứng dụng tế bào học được nghiên cứu rộng rãi nhất.

Debates

FISH và tế bào học thông thường nên được kết hợp như thế nào trong các mẫu nước tiểu không điển hình?

Các nghiên cứu cho thấy FISH và tế bào học có độ nhạy và độ đặc hiệu bổ sung cho nhau, đặt ra câu hỏi liệu FISH được sử dụng tốt nhất như một xét nghiệm phản xạ, một phương pháp bổ trợ cho hình thái học, hay một công cụ phân loại, mà không có một cách tiếp cận duy nhất nào được áp dụng rộng rãi.

Seminal works

• dimashkieh-2013
• lavery-2017

Frequently asked questions

FISH có thể phát hiện những loại bất thường nào trong các mẫu tế bào học?

FISH có thể tiết lộ lệch bội nhiễm sắc thể, khuếch đại và xóa gen, và các sắp xếp lại cấu trúc bằng cách đếm các tín hiệu đầu dò huỳnh quang trong từng nhân tế bào trên lam kính.

FISH có thay thế tế bào học thông thường không?

Không; nó được sử dụng như một phương pháp bổ trợ. FISH và tế bào học hình thái có những điểm mạnh bổ sung cho nhau, và FISH bổ sung thông tin di truyền tế bào chứ không thay thế cho việc đánh giá trực quan các tế bào.