FISH（fluorescence in situ hybridization） は、染色体や遺伝子の異常を直接検出できる強力な染色技術です。DNAやRNAの特定配列に蛍光標識プローブをハイブリダイズさせ、蛍光顕微鏡で観察することで、遺伝子コピー数の変化・転座・欠失・発現パターンを可視化できます。臨床病理学でも研究でも広く用いられており、分子診断の重要な柱となっています。
1. FISHの基本原理
- 蛍光標識プローブの設計
標的となるDNAやRNA配列に相補的なプローブを作成し、蛍光色素で標識。 - 組織切片や細胞への適用
プローブを組織切片や染色体標本に添加し、変性・再アニーリングにより標的配列と結合。 - 蛍光顕微鏡で観察
標的遺伝子が存在する位置に蛍光シグナルが現れ、コピー数や構造変化を確認できる。
2. FISHでわかること
- 遺伝子増幅
例：HER2遺伝子増幅 → 乳がんの治療方針決定に必須。 - 遺伝子転座
例：BCR-ABL転座（慢性骨髄性白血病）、ALK転座（肺がん）。 - 遺伝子欠失
例：腫瘍抑制遺伝子の欠失検出。 - 染色体異常の可視化
例：ダウン症候群のトリソミー21など。
3. FISHの種類
- シングルカラーFISH：単一の遺伝子や領域を検出。
- デュアルカラーFISH：2色で異なる遺伝子を同時に検出（転座や融合遺伝子解析に有用）。
- マルチカラーFISH（M-FISH）：染色体全体を異なる色で染め分け、複雑な染色体異常を解析。
- RNA-FISH：mRNAを可視化し、遺伝子発現の空間情報を得られる。
4. FISHの応用
- がん診断
HER2、ALK、ROS1 などの遺伝子異常を検出 → 分子標的薬の適応決定。 - 遺伝子疾患の診断
ダウン症などの染色体数異常のスクリーニング。 - 研究用途
細胞内での遺伝子局在解析や、空間的な発現パターンの検出。
5. FISHの特徴と限界
特徴
- 高い特異性と空間情報保持。
- 形態学的情報（HE染色など）と組み合わせ可能。
限界
- 感度はRNAscopeなどの最新RNA検出法より低い。
- マルチターゲット同時検出には工夫が必要。
- 蛍光退色（シグナルが時間とともに弱まる）に注意。
まとめ
FISHは、遺伝子異常や染色体異常を直接可視化できる分子染色法です。がん診断や染色体疾患の解析に欠かせない手法であり、臨床・研究の両方で活用されています。今後はRNAscopeや空間トランスクリプトミクスとの組み合わせにより、さらなる発展が期待されます。