染色体核型分析技术趋势——光谱核型分析

[日期:2010-10-19   作者:方慧云   科室:肿瘤研究所 ]

    SKY(spectralkaryotying)光谱染色体自动核型分析是一项显微图像处理技术, SKY通过光谱干涉仪,由高品质CCD获取每一个像素的干涉图像,形成一个三维的数据库并得到每个像素的光程差与强度间的对应曲线,该曲线经傅立叶变换之后得到该像素的光谱,再经由软件分析之后用分类色来显示图像或将光谱数据转换成相应的红绿蓝信号后以常规方式显示。24种全染色体涂染探针先用5种不同的荧光素组合进行不同的标记,然后将探针混合物与中期染色体进行原位杂交,通过荧光显微镜获得荧光图像进行光谱成像。其结果分为显色成像和分色成像两部分。前者可于图像获取后即刻评估所有探针的杂交质量,后者用特定的SKY软件参照每一条染色体特有的光谱信息特征进行分析。在染色体核型排序chromosome karyotyping的应用上, SKY可同时分辨人类的22对染色体及X、Y性染色体或老鼠的21种不同染色体,并以各种颜色呈现出来。

    SKY技术不同于M-FISH染色体核型技术,后者需由6个或更多的荧光滤镜组来分别取各个颜色的荧光的图像,然后再将所有图像层层堆叠,手续相当繁琐,况且信号之间会互相干扰。只有SKY才能真正做到只用一组荧光滤镜,只做一次杂交反应,便可得到全部染色体的自动核型定序。传统的利用GRQ或DAPI banding常常无法就染色体结构上的细微变异,特别是发生在染色体末端的变化做出准确的判断,尤其是当基因体变异发生在G带极为相分析才能做出快速而准确的诊断。频谱分析的另一个优点是仍然支持传统的G带或DAPI带为基础的染色体核型定序。

    SKY具有高光透过量和高精确度。由于SKY使用光谱干涉仪来测量光谱而不是使用滤镜,所以CCD相机所探测到的光信号就要强得多,信噪比也因而大大增强,检测的精确度也大大提高。而M-FISH利用多滤镜成像,仅通过有限频率范围的光,其光强不可避免地被削弱许多,从而造成信噪比的减小。SKY测量的是全光谱,而M-FISH仅测量5个强度。因此,许多由传统荧光显微镜无法分辨的细胞差异都可以由SKY系统来精确测出。

    SKY能发现经典遗传技术及单独使用FISH技术所不能发现的细微的染色体异常,清楚地鉴别染色体重排,特别是易位、插入及可能产生标记染色体的来源也一目了然。SKY是目前惟一能解释检测G带变异的彩色核型分析技术,其适用于鉴别与特殊表型相关的新型多发性染色体异常,也可用于评价治疗疗效和疾病的愈后。