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荧光原位杂交(FISH)产品介绍
 
        随着人类全基因组测序的完成,人们越来越清楚地认识到在疾病的发生发展中各种基因的作用及调控机制。传统的形态病理诊断已不能充分满足现代医学的发展,细胞组织形态及在分子水平上对各种疾病的病理综合研究是现在及未来医学的发展所趋,越来越精细的研究使个体化诊断及治疗更为有效及可靠。
        荧光原位杂交技术(Fluorescence in situ hybridization,FISH)的出现让形态及分子结合的病理诊断及治疗得以快速发展。FISH技术是在细胞遗传学水平上检测染色体及基因数目及结构异常的一种分子生物学技术。其基本原理是利用标记了荧光素的核酸作为探针,按照碱基互补原则,与待检样本中与之互补的核酸经过变性-退火而形成杂交双链核酸,然后通过荧光显微镜来检测和分析。
        由于FISH技术具有直观、快速、敏感性高和方便灵活等特点,目前已经广泛应用于临床的肿瘤遗传学及各种基因相关疾病的分型与个体化治疗等多个领域。肿瘤及异常疾病会在细胞遗传性水平上出现染色体(或基因)的数量异常或结构异常。对染色体的某一段特异序列标记上荧光素,荧光素在特定波长的荧光激发下吸收能量从而变得不稳定,并能发射出某一特定波长的荧光,这一荧光经显微镜检测系统捕获就能直接观察到某一段特异序列的荧光信号,从而可高度敏感及直观地分析染色体(或基因)的数量异常或结构异常。如果同时对不同的染色体区域标记上不同颜色的荧光素,就可同时分析多个染色体区域的异常。如果对拷贝数出现变化的某一段基因标记上荧光素,就可根据荧光信号的增加或减少来判断该基因是否出现扩增或缺失。
        该技术操作简单,只需要水浴锅、恒温培养箱、荧光显微镜等仪器。前两者容易配置;荧光显微镜国内医院配置较多的为奥林巴斯品牌。荧光显微镜性能稳定,使用寿命长,仪器故障率低。FISH平台搭建后基本不再需要额外另购仪器,仪器成本较低。主要技术操作流程包括样本采集、标本制备及预处理、探针和样本的变性及杂交、杂交后洗涤、玻片复染,最后镜检、图像处理软件记录杂交结果及结果分析。
        FISH技术是综合了细胞遗传学及分子生物学的专业诊断产品,同时也是分子实验室不可或缺的高端产品。在国际医学市场上,其发展不过十年左右。比如,2001年FDA批准用于膀胱肿瘤检测的FISH试剂盒正式上市;2006年美国临床肿瘤协会(ASCO)和美国病理学家学院(CAP)联合发表的指南中指出所有浸润性乳腺癌的病人都需接受HER-2基因水平的检测,而FISH技术就是“金标准”。
        FISH技术在发达国家已经得以广泛应用于多种领域的临床研究。目前为止,以FISH技术为研究内容的SCI文章已达一万四千多篇,且近年来的文章数量呈指数增长趋势。FISH相关文章的指数增长提示以这一技术为主导的分子病理学研究(个体化诊断及靶向治疗)正处于爆发时期。FISH技术一个很重要的应用是指导用药。比如,大约20%-30%的乳腺癌有HER-2基因扩增,且不同比例的卵巢癌、前列腺癌、胃癌及肺癌都有此基因的扩增及过度表达。HER-2基因扩增的患者预后较差,但明显得益于靶向药物赫赛汀治疗。HER-2基因的状态是决定赫赛汀治疗是否有效的关键性指标。用免疫组化方法(IHC)检测存在不同程度的假阳性及假阴性,不能很客观地反映HER-2基因的状态,而FISH技术能极好地克服IHC的技术缺陷。再比如,在非小细胞肺癌中,EGFR是否发生扩增指导酪氨酸激酶抑制剂用药;在慢性粒细胞性白血病中,BCR/ABL融合基因指导格列卫用药;在急性粒细胞性白血病中,PML/RARA融合基因指导全反式维甲酸治疗。另外,在血液疾病中,FISH技术已广泛应用于评估疾病的预后。这方面有大量的文章,如Blood、Leukemia等杂志。
        FISH技术不需要中期分裂相细胞,可分析大量间期细胞和终末细胞,这一特点在产前诊断中相比于传统的核型分析技术节省了大量时间,并且在中期分裂相不易获得的骨髓肿瘤检测中具有更突出的优势。相比免疫组化方法,FISH容易操作和结果更为直接可靠。相比PCR方法,FISH探针可覆盖整个目的基因,能检测出目的基因的各种易位或变异,不会出现假阴性,且不会造成污染出现假阳性。由于细胞形态与分子检测的结合使FISH结果更为可靠,国际上药厂在研究与疾病相关基因表达时更偏向于使用FISH,而不用基因芯片或其他方法。
        目前与各种实体肿瘤和血液肿瘤相关的FISH探针有接近100种,包括膀胱癌、乳腺癌、肺癌、宫颈癌、软组织肉瘤、前列腺癌、甲状腺癌等多种实体肿瘤;白血病、骨髓增生异常综合症(MDS)多发性骨髓瘤(MM)淋巴瘤等多种血液肿瘤。这些肿瘤探针已显示出巨大的临床应用价值。在美国,FISH探针已被FDA列为“特异性分析试剂”,不需批准即可用于临床医学检测。所以,FISH检测在国外应用非常广泛和迅速。如Vysis、Cytocell等公司,其产品已遍布全球,但其价格较贵,严重阻碍了在我国国内的推广。我们公司自主研发的FISH产品掌握了探针设计、探针标记、探针验证等各环节的关键技术,品种覆盖范围较广,且产品质量保证、性价比高。并且,我们产品具有后发优势,根据目前的市场状态,我们选择最有利于客户的产品来设计和研发,具有多个特色产品,方便客户使用和降低试剂成本。如乳腺癌中HER-2和TOP2A两个基因都具有用药意义,但目前市场上只有这两个基因单独检测的试剂,需要采购两种试剂。而我们开发了可同时检测HER-2、TOP2A及17号着丝粒探针的试剂,简称“二合一”,医院只需采购一份试剂就能同时开单检测两个基因、收取两份费用;且两个探针在一起比较,消除了样本处理的影响,结果更为可靠。同样,在宫颈癌中,我们也有将TERC基因和c-MYC基因结合在一起检测的试剂。另外,在多种肿瘤中,可根据客户需要设计不同的探针组合,将极大地方便客户使用和降低试剂成本,从而让医院具有更大的效益空间。并且,利用我们广泛的营销网络和市场服务网络,有力地保证了供货速度及相关售后技术服务。
        由于FISH技术的先进性,医院病理科或血液科或中心实验室在开展过程中除了临床收费这一直接的经济价值外,还可在应用过程中将FISH技术用于特色科室的科研研究,发表文章,提升科室或医院学术地位,获得巨大的潜在价值。如前所述,FISH技术在国外研究较为全面,如HER-2基因,以FISH技术为实验方法的文章就有上千篇,涉及与此基因相关的各种临床研究。目前的FISH文章呈指数增长,说明此项技术应用的迅速扩大。具有丰富医学病例的国内市场将是此项技术持续增长的下一热点地区。并且,本公司的多种探针联合检测试剂(如“二合一”),将更有利于国内医院展开研究和发表文章。

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