多系統(tǒng)聯(lián)合分析應用于復雜親緣關系鑒定

柳 燕，趙珍敏，李 莉，朱如心

（司法部司法鑒定科學技術研究所 上海市法醫(yī)學重點實驗室，上海 200063）

在親子鑒定實踐活動中，經常有父或（和）母已亡，或因某種原因不能參與檢驗，為了認親、移民、繼承財產，入戶等，要求進行親子鑒定。這種親子鑒定案例由于一些關鍵被鑒定人的缺失，必須根據案件實際情況要求隔代、全同胞或旁系人員參與鑒定，用于關鍵被鑒定人數(shù)據的參照推測，形成了復雜親緣關系鑒定。近期筆者受理的一例交通事故賠償糾紛案即屬于本情形。在某大城市打工的王某死于上班途中一場意外的交通事故，其在家鄉(xiāng)的兄弟姐妹作為家屬（王某未婚，其父母均已過世）與車禍責任方達成賠償協(xié)議后將王某火化。其后，一女孩作為原告，稱自己是母親胡某與死者王某的非婚生親生女兒，向法院主張自己的遺產繼承權。王某的兄弟姐妹對該女孩是否為王某所親生提出了質疑，遂向法院申請對女孩進行親子鑒定。介于王某和其親生父母均已過世，關鍵遺傳數(shù)據缺失，只能通過王某全同胞兄弟姐妹的遺傳數(shù)據來重建部分關鍵遺傳數(shù)據進而間接證明王某與女孩的親子關系。在此不利情形下，若將常染色體STR基因分型、性染色體STR基因分型、生物學全同胞關系累計狀態(tài)一致性評分標準等多種分析系統(tǒng)聯(lián)合協(xié)同應用，將有利于獲得更接近真實的案件結論。

1 材料與方法

1.1 樣本和DNA提取

女孩血樣和女孩生母血樣各1份；死者王某的兄弟姐妹8人血樣，標記為同胞1～8，其中同胞1～5為男性，同胞6～8為女性。對上述10份血液樣本采用chelex100法抽提DNA。委托人聲稱的與死者及死者父母的遺傳關系（見圖1）。

圖1 委托人聲稱的遺傳關系

1.2 STR擴增

常染色體的STR擴增采用Goldeneye 20A系統(tǒng)（北京基點認知公司）、性染色體的STR擴增分別應用Yfiler試劑盒（美國AB公司）和Investigction Argus X-12試劑盒（德國QIAgen公司）。所有系統(tǒng)的擴增條件均按各試劑盒說明書進行。

1.3 擴增產物的檢測和數(shù)據分析

擴增后產物用3130XL遺傳分析儀（美國AB公司）進行毛細管電泳，用基因分析軟件GeneMapper IDv3.2檢測各基因座基因型。

1.4 常染色體STR基因座分型系統(tǒng)累計狀態(tài)一致性（IBS）評分的計算[1]

兩名個體在同一基因座上可出現(xiàn)相同的等位基因，這些等位基因的“一致性”即稱為狀態(tài)一致性。該等位基因稱為狀態(tài)一致性等位基因。相應地，在1個STR基因座上，兩名被鑒定人間的狀態(tài)一致性等位基因個數(shù)稱之為IBS評分（Indentity By State score），若采用包含n個相互獨立的常染色體遺傳標記分型系統(tǒng)對兩名被鑒定人進行檢測，各個遺傳標記上的IBS評分之和即為累計狀態(tài)一致性評分，記作IBS。

1.5 累積祖孫親權指數(shù)的計算

累積祖孫親權指數(shù)的計算按照規(guī)范進行[2]。其中對于未能重建的“不確定或空白”等位基因視為非生父基因，似然率計算公式[3]中分子概率以“零”賦值。

2 結果與分析

2.1 常染色體STR基因分型

兄弟姐妹同胞8人常染色體STR基因座分型結果（見表1）。同胞3、4與其他兄弟姐妹在多個STR基因座不符合由同一對父母所生的遺傳規(guī)律；同胞6或7在Penta D基因座也發(fā)現(xiàn)與全同胞遺傳基因相矛盾的數(shù)據。

2.2 常染色體19個必檢STR基因座分型系統(tǒng)全同胞關系狀態(tài)一致性評分

兄弟姐妹同胞8人的生物學全同胞關系累計狀態(tài)一致性（IBS，Identity By State）評分結果見表2。同胞3、4與其他6個同胞的IBS評分低于22，無法認定他們和其他6人之間存在全同胞關系。同胞7與8之間IBS也低于22。

2.3 性染色體STR基因分型

男性同胞的17個Y-STR基因座分型結果見表3。結果表明同胞1，2和5具有完全相同的Y-STR單倍型，符合同一父系遺傳特征；而同胞3、4則不具備與他們相同的Y-STR單倍型，不符合同一父系遺傳特征。

兄弟姐妹同胞8人的12個X-STR基因座分型結果見表4。除同胞6在DXS10134基因座出現(xiàn)了不符合母源遺傳規(guī)律的矛盾數(shù)據外，其他同胞均符合同母所生的遺傳基因條件。

2.4 多種分析系統(tǒng)聯(lián)合協(xié)同應用推斷被鑒定人遺傳關系

根據常染色體STR基因分型、性染色體STR基因分型、生物學全同胞關系累計狀態(tài)一致性評分標準[1]等多種分析系統(tǒng)聯(lián)合應用，推斷出被鑒定人遺傳關系（見圖2）。在此前提條件下根據被檢女孩及其生母常染色體和X染色體STR基因座分型結果以及根據全同胞1、2、5、6、8重建的父母相關基因型比對結果見表5。結果表明推測出的父母可能的常染色體基因型符合作為被檢女孩親生祖父母的遺傳基因條件。對未推測出的“空白”等位基因，在祖孫親緣關系似然率計算中根據最不利于被檢女孩與“推測出的父母”存在祖孫親緣關系的原則推定祖父母傳遞生父基因的概率。經計算，累積祖孫親權指數(shù)為1483659.96。并且，推測出的母親可能的X-STR基因型也符合作為被檢女孩親生祖母的遺傳基因條件。

圖2 多系統(tǒng)聯(lián)合分析推斷的遺傳關系

表1 兄弟姐妹同胞八人常染色體STR基因座分型結果

表2 常染色體19個STR必檢基因座的累計狀態(tài)一致性評分（IBS）

表3 Y-STR基因座分型結果

續(xù)表3

表4 X-STR基因座分型結果

表5 被檢女孩與重建的祖父母STR基因型親緣關系比對

續(xù)表5

3 討論

在親子鑒定技術中，如果被檢父缺失，可以考慮用被檢父的父母來進行祖孫關系鑒定，從而間接證明父子親子關系。但本案被檢父的父母已過世，只能通過他們尚還健在的親生子女的基因型檢驗來推測重建其父母基因型。本案在合同評審階段強調了“全同胞”參與這一前提條件，即作為用于重建缺失父母DNA數(shù)據的參照，參與鑒定的人員必須是這對父母所親生的同父同母全同胞。但實際檢驗結果表明，8份聲稱為死者全同胞的兄弟姐妹血樣在多個STR基因座上存在著與全同胞遺傳規(guī)律相互矛盾的基因型數(shù)據，因此無法推測重建其父母基因型。

生物學全同胞關系累計狀態(tài)一致性（IBS，Identity By State）評分標準系統(tǒng)是依據對常染色體STR基因座分型結果，通過計算兩名被鑒定人間的累計狀態(tài)一致性評分（IBS），結合IBS在無關個體對人群和全同胞對人群中的概率分布規(guī)律，對被鑒定人之間是否存在生物學全同胞關系做出的判斷[4-5]。在這個系統(tǒng)中，Goldeneye 20A試劑盒中含有的19個常染色體STR基因座為必檢基因座，其判定標準為：IBS≥22，傾向于認為兩名被鑒定人為全同胞；IBS≤13，傾向于認為兩名被鑒定人為無關個體。13＜IBS＜22，無法給出傾向性意見。用該標準對本案例中8個聲稱的全同胞兄弟姐妹進行篩選，其中同胞3、4與其他6個同胞的IBS評分介于22與13之間，無法認定他們和其他6同胞之間存在全同胞關系。同胞7與同胞8之間IBS也低于22。為嚴格“全同胞”參與這一前提條件，除剔除同胞3、4的數(shù)據參與分析外，考慮同胞7在Penta D基因座也被發(fā)現(xiàn)疑似“變異”的與全同胞遺傳基因相矛盾的數(shù)據，故也予以剔除。

Y-STR基因座分型結果驗證支持了生物學全同胞關系累計狀態(tài)一致性評估，從表3可以看出，同胞3、4與其他男性同胞并非來源于同一父系。

X染色體上STR基因座可用于檢驗孩子與母親之間的遺傳關系。每個男性只有1條X染色體，來源于生母。根據男性同胞1、2、5的X-STR基因座檢驗結果推測重建出他們生母可能的X-STR基因型，該基因型與根據男性同胞3、4的X-STR基因座檢驗結果推測重建的生母X-STR基因型相吻合。因此，本案中同胞3、4雖然與其他6個兄弟姐妹不存在生物學全同胞關系，但卻存在同母異父半同胞關系的可能性。根據女性同胞6、7、8的X-STR基因座檢驗結果也可推測重建生母X-STR基因型。除DXS10134基因座的等位基因被推測為36，38，與上述根據男性同胞X-STR檢驗結果推測的36，37相矛盾外，其他重建的等位基因均符合同母的等位基因遺傳條件，這里將這一現(xiàn)象考慮為突變，即同胞6在DXS10134基因座可能發(fā)生了38→37的一步突變。這一不確定的突變基因被視為不能重建的“空白”等位基因，因此最終重建的此基因座上生母的X-STR基因型為36，-。對于祖父母與孫女的親緣關系鑒定，X-STR檢驗可提供用于比對從祖母傳到兒子，再從兒子傳到孫女的X-STR基因座單倍型遺傳信息，其結果可作為其他證據的補充驗證。

參與鑒定的全同胞人數(shù)以及他們的基因型分布決定了重建缺失父母遺傳數(shù)據的完整性，獲取盡可能完整的遺傳數(shù)據是可靠進行祖孫鑒定的基礎。本案經篩選確認了5名全同胞參與鑒定，但由于基因型分布問題，還是不可避免地出現(xiàn)一些不能推測出遺傳數(shù)據的“空白”等位基因，此時在計算似然比率時，對這些“空白”等位基因的概率取值遵循“不利存在祖孫關系假設”原則，以期在相對嚴苛的假設條件下認定“存在祖孫關系”。此原則在篩選參與全同胞人數(shù)上亦然，如本案同胞7雖然與其它全同胞的IBS評分均高于22，但與同胞8之間的IBS評分低于22，并在Penta D基因座存在可能的遺傳變異而將其作為不符合全同胞遺傳條件的樣本從參照樣本中剔除。

[1] SF/ZJD0105002-2013，生物學全同胞關系鑒定實施規(guī)范[S].2013.

[2] SF/Z JD0105001-2010，親權鑒定技術規(guī)范[S].2010.

[3] 柳燕，趙珍敏，李莉，等.常染色體STR祖孫親緣關系鑒定分析[J].中國司法鑒定，2007，32（5）：18-21.

[4] 趙書民，李成濤，張素華，等.應用常染色體STR基因座共有等位基因數(shù)判別全同胞關系[J].法醫(yī)學雜志，2009，25（4）：267-270.

[5] 趙書民，張素華，李成濤.采用Identifiler系統(tǒng)進行全同胞關系判定的準則探討[J].法醫(yī)學雜志，2011，27（1）：102-106.