综述:荧光原位杂交技术在基因组异常检测中的应用

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Human Pathology 2.6

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  这篇综述系统阐述了荧光原位杂交(FISH)技术在肿瘤诊断和治疗中的核心价值,作为形态学引导的原位检测方法,其能够快速精准识别染色体数目异常和结构畸变,适用于福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本和细胞学标本,在WHO肿瘤分类体系、靶向治疗选择和疗效监测中具有不可替代的临床意义。

  

荧光原位杂交(FISH)技术作为分子细胞遗传学领域的里程碑式突破,其发展历程可追溯至20世纪60年代的放射性同位素标记探针阶段。随着1980年代荧光标记技术的引入和人类基因组计划的完成,这项技术逐渐成为临床病理实践中不可或缺的检测手段。

历史沿革与技术原理

从早期放射性标记到现代多色荧光探针系统,FISH技术经历了革命性迭代。其核心在于利用荧光标记的双链DNA探针,通过严格设计的寡核苷酸序列与特定染色体靶位点实现高亲和力结合。探针长度和碱基组成的精确调控保证了检测的特异性,使得该技术能在间期或中期染色体上准确捕捉基因组异常。

临床应用优势

相较于传统细胞遗传学方法,FISH最显著的优势在于:

  1. 保持组织形态学关联性,实现染色体异常与细胞结构的原位对应

  2. 72小时内完成检测的快速周转能力

  3. 对FFPE样本和细胞学涂片的广泛适应性

  4. 在软组织肿瘤和实体瘤诊断中的特殊价值

技术挑战与质控要点

实际操作中需警惕四大类常见假象:截断假象、非整倍体假象、自发荧光假象以及脱靶信号。样本前处理环节尤为关键,酸性脱钙会破坏DNA完整性,推荐采用EDTA脱钙处理骨组织标本。实验室需建立严格的验证体系,包括:

  • 探针性能验证

  • 内参核设置

  • 统计学确定的cutoff值

  • 操作人员标准化培训

多组学时代的定位

尽管新一代测序(NGS)能发现未知变异,但FISH在已知染色体异常的检测中仍具成本效益优势。值得注意的是,人工智能技术的引入正在改变传统分析模式:

  • 机器学习算法实现HER2扩增的自动化判读

  • 深度学习模型提升罕见异常模式的识别率

  • 全玻片扫描系统结合图像分析软件显著提高通量

未来发展方向

随着空间组学技术的兴起,FISH正与多重免疫荧光(mIF)等技术融合,在单细胞分辨率下解析基因组变异与肿瘤微环境的时空关系。尽管面临NGS的竞争,其在常规病理实践中的独特价值——尤其是对特定基因重排如ALK、ROS1等靶向治疗相关标志物的快速筛查——仍不可替代。

该技术持续演进的核心在于平衡三大要素:检测灵敏度、临床实用性和经济效益。在精准医疗时代,FISH作为连接传统形态学与现代分子病理学的桥梁,其临床价值将持续拓展。

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