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什么是螢光原位雜交技術(shù)

螢光原位雜合技術(shù)
螢光原位雜合技術(shù)（FISH）是一種細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)，可以用來檢測基因體上面特定核苷酸序列的存在，亦可藉由檢測信使RNA（mRNA）的表現(xiàn)量來觀測基因的表現(xiàn)。其基本原理如圖一所示：在小片段的DNA探針上以缺口轉(zhuǎn)化法（nick translation）標(biāo)定Dig-dUTP或Biotin-dUTP，接著取一片經(jīng)由福馬林固定好的組織切片，將帶有標(biāo)定的單股DNA探針與之進(jìn)行雜合，完成之后使用螢光標(biāo)定的Anti-Dig/Biotin抗體進(jìn)行檢測。此抗體會專一性結(jié)合上樣本中已經(jīng)被Dig/Biotin標(biāo)記引子雜合的核酸，螢光標(biāo)定的抗體可在螢光顯微鏡下被觀測到螢光。

圖解：FISH機(jī)制示意圖

相比于傳統(tǒng)用于檢測DNA/RNA存在或表現(xiàn)量的PCR，RT-PCR或real-time PCR等技術(shù)，F(xiàn)ISH存在以下特色：

1.其檢測方式為直接將探針?biāo)腿牍潭ê玫募?xì)胞/組織中進(jìn)行檢測，比起將核酸取出的PCR檢測方式，F(xiàn)ISH除了偵測表現(xiàn)量的變化之外，更能夠?qū)δ繕?biāo)核酸序列在細(xì)胞內(nèi)或是組織內(nèi)的分布有視覺性的直接觀察。

2.PCR產(chǎn)物需要用膠體電泳的方式觀察。引子對間可能的相互干擾或是相似的產(chǎn)物大小會嚴(yán)重影響結(jié)果的觀察，而使得很難藉由在同一個反應(yīng)中放入不同的引子對來同時檢測不同的產(chǎn)物。然而FISH可以利用不同的螢光蛋白，簡單的以顏色來分辨不同的目標(biāo)序列。

圖解：FLSH技術(shù)同時檢測五種不同基因產(chǎn)物果：蠅體內(nèi)的表現(xiàn)分布示意圖

3.對比一般PCR需要一定數(shù)量的細(xì)胞來萃取DNA/RNA進(jìn)行反應(yīng)，F(xiàn)ISH可以在單個細(xì)胞的數(shù)量級進(jìn)行獨(dú)立的檢測，如圖三。這在諸如病毒感染、細(xì)胞病變或突變等領(lǐng)域的檢測及治療的評估扮演了重要的角色。

圖解：HeLa Cell以不同劑量的siRNA處理，同時以FLSH技術(shù)偵測RNA/siRNA的量變化

在此以乳癌HER2基因的檢測說明FISH技術(shù)在臨床應(yīng)用上的價值，HER2的全文為第二型人類表皮生長因子接受體，是一個在正常細(xì)胞中也會表現(xiàn)的基因。但是在癌癥細(xì)胞中此基因會被過度表現(xiàn)使得細(xì)胞表面有過多的生長因子接受體可以接受生長因子的刺激，致使細(xì)胞生長與分裂快速，表現(xiàn)出癌細(xì)胞的行為。乳癌病患中大約有25~30%為HER2陽性反應(yīng)，由于其生長快速的特性使得治療的策略需要特別謹(jǐn)慎的選擇。因此HER2基因的檢測在乳癌病例中非常的重要，目前的檢測方式為免疫組織化學(xué)染色法與FISH兩階段的檢測方式。由操作快速、不需要螢光顯微鏡的IHC技術(shù)進(jìn)行初步檢測。呈現(xiàn)弱陽性以上反應(yīng)之檢體轉(zhuǎn)由FISH技術(shù)進(jìn)行量化檢測，結(jié)果交由醫(yī)師與病患討論接續(xù)之治療方式。

FISH技術(shù)提供了基因表現(xiàn)定量與分布的檢測方式，并能以視覺化的方式被觀察。結(jié)合PCR、IHC、西方墨點(diǎn)法以及凝集反應(yīng)等檢驗(yàn)技術(shù)，可以讓我們對細(xì)胞層級的分子生物學(xué)與生物醫(yī)學(xué)研究有更多觀察的手段，并有更全面性的了解。

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