在FISH技術(shù)問(wèn)世之前，基于20世紀(jì)60年代，放射性核素探針的原位雜交方法，檢測(cè)間期染色體和分裂期染色體上特定DNA和RNA序列的方法，該方法存在操做比較麻煩、分辨率有限、探針不穩(wěn)定、放射性同位素的危害較高等問(wèn)題，故目前棄之不用。20世紀(jì)80年代用非放射性半抗原如生物素進(jìn)行核酸標(biāo)記的技術(shù)逐漸開(kāi)展后，探針也開(kāi)始使用這種非放射性標(biāo)記方法。隨后FISH技術(shù)逐漸開(kāi)展起來(lái)，1986年以后該技術(shù)被應(yīng)用于分析細(xì)胞分裂期染色體鋪片的DNA序列。相對(duì)于放射性來(lái)說(shuō)，F(xiàn)ISH具有穩(wěn)定性好、操作安全、結(jié)果迅速、空間定位準(zhǔn)確、干擾信號(hào)少、一張玻片可以標(biāo)記多種顏色探針等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)逐漸使FISH成為一種研究分子細(xì)胞遺傳學(xué)很好的方法。

     FISH即染色體熒光原位雜交(Flourescence in situ hybridization,FISH)是通過(guò)熒光素標(biāo)記的DNA探針與樣本細(xì)胞核內(nèi)的DNA靶序列雜交，從而獲得細(xì)胞核內(nèi)染色體或基因狀態(tài)的信息。FISH是將傳統(tǒng)的細(xì)胞遺傳學(xué)同DNA技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)創(chuàng)了一門(mén)新的學(xué)科——分子細(xì)胞遺傳學(xué)。（如下圖所示)

       目前臨床上用于FISH檢測(cè)的探針的熒光素大都是綠色的和橙紅色標(biāo)記，可大致分為：染色體計(jì)數(shù)(著絲粒)探針(centromere-enumeration probes，CEP)，位點(diǎn)特異性識(shí)別探針(locus-specific identifier probes，LSI)，染色體涂染(paint，WCP)探針。其中CEP和LSI探針中的計(jì)數(shù)探針、融合探針及分離重排探針，在血液病診斷與預(yù)后分型中最為常用。比如骨髓增生異常綜合征(MDS)中8號(hào)染色體數(shù)目會(huì)增加;又或者多發(fā)性骨髓瘤(MM)中IGH基因的結(jié)構(gòu)重排和AML-M3中的PML/RARA融合基因。檢測(cè)的結(jié)果可以是擴(kuò)增、缺失、融合、斷裂等。

       通過(guò)標(biāo)記某條染色體或者是某個(gè)基因特有的特異性DNA片段，與目的基因相結(jié)合，從而產(chǎn)生熒光雜交信號(hào)。由于正常人的染色體是二倍體，那么正常人的檢測(cè)信號(hào)就是兩個(gè)，當(dāng)信號(hào)多于兩個(gè)或者少于兩個(gè)(排除切片影響)，該染色體或者基因就異常(擴(kuò)增或缺失);如下圖8號(hào)染色體三體。

         含有用兩種不同顏色熒光素標(biāo)記的探針(一般用綠色和橙紅色兩種)，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)獨(dú)立的靶基因位點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)獨(dú)立的靶基因位點(diǎn)相互融合就會(huì)形成典型的兩個(gè)融合信號(hào)(黃色)和一個(gè)正常的綠色信號(hào)及一個(gè)正常的紅色信號(hào);如下圖慢性粒細(xì)胞白血病BCR/ABL融合基因形成模式圖。

        某基因發(fā)生重排時(shí)會(huì)在相對(duì)恒定位置斷開(kāi)，通過(guò)不同顏色熒光素標(biāo)記斷裂點(diǎn)兩端特異性的DNA片段，該基因沒(méi)有發(fā)生重排，紅色和綠色靠近會(huì)發(fā)生混合色形成黃色;如果發(fā)生斷裂，則形成單獨(dú)的顏色(如單獨(dú)的紅或綠)，當(dāng)然，重排探針同樣能夠提示數(shù)目異常(如多倍體)。如下圖IGH基因的重排。

注：部分圖片素材來(lái)自雅培官網(wǎng)

       1)指導(dǎo)靶向藥物的使用，如乳腺癌赫賽汀(HER2)、肺癌克唑替尼(ALK/ROS1/CMET);

       2)指導(dǎo)腫瘤預(yù)后，如腦膠質(zhì)瘤的預(yù)后(1p和19q缺失)、神經(jīng)母細(xì)胞瘤和分化型神經(jīng)母細(xì)胞瘤(NMYC)。

        1)明確診斷，如急性早幼粒白血病：t(15;17)，慢性粒細(xì)胞白血病：t(9;22)，套細(xì)胞淋巴瘤：t(11;14)，Buikitt淋巴瘤：c-MYC基因重排;雙打擊及三打擊淋巴瘤：MYC，BCL2，BCL6。

       2) 血液腫瘤，如急性淋巴細(xì)胞白血病、慢性淋巴細(xì)胞白血病、骨髓增生異常綜合征、多發(fā)性骨髓瘤等進(jìn)行危險(xiǎn)分層。

表1 骨髓增生異常綜合征常見(jiàn)FISH檢測(cè)意義

表2 慢性淋巴細(xì)胞白血病中常見(jiàn)FISH檢測(cè)意義

表3多發(fā)性骨髓瘤中常見(jiàn)FISH檢測(cè)意義

注：歐洲骨髓瘤工作組推薦MM患者要做漿細(xì)胞CD138分選后相關(guān)FISH檢查

        3)檢測(cè)染色體隱蔽易位或常規(guī)細(xì)胞遺傳學(xué)不能發(fā)現(xiàn)的異常。

       4)微小殘留病定量和分析大量分裂和不分裂細(xì)胞，評(píng)估細(xì)胞遺傳學(xué)緩解和復(fù)發(fā)（靈敏度不如實(shí)時(shí)定量PCR）。

       FISH技術(shù)一般用于了解基因或染色體發(fā)生擴(kuò)增、缺失、融合或斷裂，只需分析間期細(xì)胞，每次可分析間期細(xì)胞500-1000個(gè)，不受細(xì)胞是否分裂的影響，能更好地全面判斷患者某種染色體異常比例。由于使用的是特異的探針，使人為的判斷誤差大大減小。根據(jù)熒光信號(hào)判斷結(jié)果，比染色體分析獲得結(jié)果更加快速，重復(fù)性好。

        樣本來(lái)源廣泛：組織、脫落細(xì)胞、羊水、血液、骨髓都可以檢測(cè)，且不僅局限于新鮮樣本，石蠟包埋樣本也可以檢測(cè)。