以break-apart probes (分別帶有紅色與綠色螢光)進行染色體的原位螢光雜交法(FISH),發現 99%之細胞的螢光訊號如圖所示,下列何種判讀最適當? 
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是 螢光原位雜交法 (Fluorescence In Situ Hybridization, FISH) 中 Break-apart probes (分離式探針) 的訊號判讀原理。
Break-apart probes (分離式/斷裂式探針) 是一種專門設計用來檢測染色體轉位 (Translocation) 或基因重組 (Rearrangement) 的探針策略。
- 設計原理:針對目標基因(例如 ALK, ROS1, EWSR1 等),設計兩種不同顏色的螢光探針(通常為紅色與綠色)。其中一個探針結合在基因的 5' 端(上游),另一個結合在基因的 3' 端(下游)。
- 正常細胞 (Negative):目標基因未發生斷裂,紅色與綠色探針緊密相鄰,在顯微鏡下螢光訊號會重疊或非常靠近,呈現 黃色融合訊號 (Fusion signal) 或紅綠相連的雙色點。正常二倍體細胞會看到 2個融合訊號 (2F)。
- 轉位細胞 (Positive):當目標基因發生轉位 (Translocation) 時,基因斷裂,5' 端與 3' 端被拉開並移動到不同的染色體位置(或距離變遠)。此時,原本融合的訊號會「分開 (Break apart)」,呈現 一個單獨的紅色訊號 與 一個單獨的綠色訊號。
影像分析:
請觀察題目附圖中的細胞核(藍色 DAPI 染色背景):
- 黃色訊號 (1個):圖中下方可見一個黃色亮點。這是紅色與綠色探針重疊的結果,代表一條 正常的染色體 (Normal allele),其目標基因結構完整,未發生斷裂。
- 分離的紅、綠訊號 (各1個):圖中上方可見一個單獨的綠色點與一個單獨的紅色點,兩者距離明顯分開。這代表另一條同源染色體上的目標基因發生了斷裂,5' 端與 3' 端分離,這是 轉位 (Translocation) 的典型特徵。
- 整體判讀:此細胞呈現 1 Fusion (正常) + 1 Red + 1 Green (分離) 的訊號模式(1F1R1G),為典型的 Heterozygous Translocation (異型合子轉位) 陽性結果。
選項分析:
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(A) translocation (轉位):正確。 Break-apart probes 的設計目的就是為了檢測轉位。當基因發生轉位重組時,原本相連的探針位置會分開,導致紅綠訊號分離 (Split signal),正如圖所示。這是最標準的判讀。
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(B) amplification (擴增):錯誤。 基因擴增 (Amplification) 在 FISH 中通常表現為訊號數量顯著增加(例如大於 2 個融合訊號,呈現多個點或成簇的亮斑),或者訊號極度增強。圖中訊號數量並未大量增加,不符合擴增特徵。
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(C) deletion (缺失):錯誤。 若是基因缺失 (Deletion),通常會觀察到某個顏色的訊號消失。
- 例如:若 3' 端缺失,可能會看到 1個融合訊號(正常染色體)加上 1個單獨的紅色訊號(異常染色體,綠色部分已丟失),即 1F1R 模式。
- 本題中紅綠訊號皆存在但分開,故非缺失。
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(D) insertion (插入):錯誤。 雖然插入也可能導致基因斷裂,但在臨床 FISH 判讀術語中,訊號分離主要對應於 "Rearrangement" 或 "Translocation"。且單純的插入若未造成探針結合位點的物理性長距離分離,可能看不出明顯的 break-apart 現象。Translocation 是描述此類訊號模式的標準醫學術語。
答案解析
本題圖示顯示典型的 "Split Signal" (分離訊號)。在使用 Break-apart probes 時,紅綠訊號融合 (黃色) 代表基因完整,紅綠訊號分離代表基因斷裂並發生位移。這種斷裂位移是由染色體轉位 (Translocation) 造成的。因此,99% 的細胞顯示此圖形,最強烈提示該檢體具有該基因的 Translocation。
故最適當的判讀為 (A) translocation。
核心知識點
- Break-apart probes (分離式探針):
- 用途:檢測基因重組/轉位 (Translocation),特別是當轉位的配對基因 (Partner gene) 未知或多樣時(如 ALK, ROS1, MLL/KMT2A)。
- 陽性訊號:1F (正常) + 1R + 1G (分離) = Translocation。
- 陰性訊號:2F (兩個融合訊號)。
- Dual-fusion probes (雙融合探針):
- 用途:檢測特定的轉位(如 BCR-ABL1 t(9;22)),需要知道兩個特定的基因。
- 陽性訊號:出現融合訊號 (例如 1R1G 2F)。
- 正常訊號:紅綠分開 (2R2G)。 (注意:Break-apart 與 Dual-fusion 的正常/異常訊號判讀邏輯剛好相反,需特別釐清)
臨床重要性
此技術廣泛應用於癌症的精準診斷與標靶治療指引:
- 非小細胞肺癌 (NSCLC):檢測 ALK 或 ROS1 基因轉位,陽性者可使用 Tyrosine Kinase Inhibitors (TKI) 標靶藥物(如 Crizotinib)。
- 淋巴瘤與肉瘤:檢測 MYC, BCL2, EWSR1 等基因的轉位以協助分類診斷。