叔侄關(guān)系在案件調(diào)查中的應(yīng)用研究

黃書(shū)琴，謝 晨，吳文靜，劉小靜，張穎穎，顧丁莉，方園園，申成斌

（1. 鄭州市公安局物證鑒定所，鄭州450046；2. 河南省公安廳，鄭州 450000）

叔侄關(guān)系在案件調(diào)查中的應(yīng)用研究

黃書(shū)琴1，謝 晨1，吳文靜1，劉小靜1，張穎穎1，顧丁莉1，方園園1，申成斌2

（1. 鄭州市公安局物證鑒定所，鄭州450046；2. 河南省公安廳，鄭州 450000）

目的確定常染色體STR分型在叔侄關(guān)系排查時(shí)的全不同基因座預(yù)測(cè)界值，探討叔侄關(guān)系在案件排查尤其是在Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)合成技戰(zhàn)法中的應(yīng)用策略。方法以已知叔侄對(duì)作為實(shí)驗(yàn)組，無(wú)關(guān)個(gè)體以及同一祖先23～27個(gè)Y-STR等位基因相同但超出五代親緣關(guān)系的個(gè)體作為對(duì)照組；分別采用ID Plus及PP21系統(tǒng)進(jìn)行常染色體STR檢測(cè)。結(jié)果叔侄對(duì)全不同基因座及共有等位基因數(shù)分布情況與對(duì)照組存在顯著性差異；同一祖先23～27個(gè)Y-STR等位基因相同的個(gè)體對(duì)于叔侄關(guān)系的判斷有一定的影響?；趦蓚€(gè)體23～27個(gè)Y-STR等位基因相同的前提，若檢測(cè)ID系統(tǒng)15個(gè)常染色體STR基因座時(shí)其全不同基因座≤4或檢測(cè)PP21系統(tǒng)20個(gè)常染色體基因座時(shí)全不同基因座≤5，則提示兩個(gè)體可能有叔侄關(guān)系。結(jié)論在應(yīng)用Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)合成技戰(zhàn)法進(jìn)行家系排查時(shí)，結(jié)合常染色體STR分型進(jìn)行叔侄關(guān)系預(yù)測(cè)以尋找嫌疑人的方法具有可行性，以全不同基因座數(shù)目預(yù)測(cè)叔侄關(guān)系的方法簡(jiǎn)便高效。

叔侄關(guān)系；全不同基因座；共有等位基因；Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫(kù)；家系排查

近年來(lái)，Y-STR家系排查在刑事案件偵破中的作用愈益凸顯，“以Y找群（家系），以常染色體DNA找人”的偵查模式正愈受重視和推廣普及?？紤]到突變的影響，目前使用Y Filer Plus試劑盒在進(jìn)行家系排查時(shí)通常設(shè)定容差≤4個(gè)等位基因（即23～27個(gè)Y-STR等位基因相同）。按此條件比對(duì)上的家系將再檢測(cè)其常染色體STR分型而作進(jìn)一步的排查。通常在常染色體STR排查中，被廣泛認(rèn)可的是運(yùn)用同一認(rèn)定和單親遺傳關(guān)系的分析方法。然而在實(shí)際排查時(shí)，適齡范圍內(nèi)的家庭成員大多外出打工，在家的多是老人和兒童，很難全部采集到相關(guān)個(gè)體的樣本。在農(nóng)村，一個(gè)家庭同胞兄弟姐妹往往較多，在這種情況下運(yùn)用叔侄關(guān)系排查，可以擴(kuò)大DNA的排查成效，減少采樣，提高排查效率，減少偵查員的工作量。

為了探索叔侄關(guān)系在案件排查中的應(yīng)用價(jià)值，尤其是在Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)合成技戰(zhàn)法[1]中的應(yīng)用策略,本文對(duì)常染色體STR叔侄關(guān)系在案件排查中的實(shí)踐及應(yīng)用方法進(jìn)行初步研究，以期為偵查破案提供參考借鑒。

1 材料和方法

1.1 樣本

實(shí)驗(yàn)組：選取17個(gè)家系中80人，確定叔侄血緣關(guān)系的共53對(duì)。

對(duì)照組：①無(wú)關(guān)個(gè)體106人兩兩隨機(jī)組合成53對(duì)進(jìn)行基因匹配；②來(lái)自同一祖先且經(jīng)Y Filer Plus試劑盒檢測(cè)其27個(gè)Y-STR基因座分型均相同的個(gè)體54人，隨機(jī)選出一人（此人與其他人在五代內(nèi)均無(wú)血緣關(guān)系），與其它53人組成53對(duì)測(cè)試對(duì)；③同一祖先且經(jīng)Y Filer Plus試劑盒檢測(cè)有23～26個(gè)Y-STR基因座分型相同的個(gè)體54人，隨機(jī)選出一人（此人與其他人在五代內(nèi)均無(wú)血緣關(guān)系），與其它53人組成53對(duì)測(cè)試對(duì)。

1.2 檢驗(yàn)方法

每個(gè)樣本Y-STR檢驗(yàn)應(yīng)用Y Filer Plus試劑盒，常染色體STR分別應(yīng)用ID Plus試劑盒（含15個(gè)常染色體STR基因座）及PP21試劑盒（含20個(gè)常染色體STR基因座）進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增，3500XL型基因測(cè)序儀進(jìn)行STR檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 等位基因匹配情況

在常染色體15個(gè)基因座與20個(gè)基因座不同體系背景下，將每對(duì)個(gè)體分別按全不同、全相同基因座數(shù)目及共有等位基因數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果見(jiàn)表1～3。

表1 ID系統(tǒng)（15個(gè)基因座）四個(gè)群體的等位基因匹配結(jié)果Table 1 Matched results of the 15 genetic loci (ID system) from 4 tested groups

表2 PP21系統(tǒng)（20個(gè)基因座）四個(gè)群體的等位基因匹配結(jié)果Table 2 Matched results of the 20 genetic loci (PP21 system) from 4 tested groups

表3 四組樣本共有等位基因數(shù)分布情況Table 3 Distribution of the commonly-owned alleles in 4 grouped samples

2.2 不同預(yù)測(cè)界值下的分析數(shù)據(jù)

對(duì)于ID系統(tǒng)，設(shè)定全不同基因座≤4個(gè)時(shí)有叔侄關(guān)系，而若全不同基因座≥6個(gè)，則無(wú)叔侄關(guān)系。PP21系統(tǒng)設(shè)定全不同基因座≤5個(gè)時(shí)有叔侄關(guān)系；若全不同基因座≥7個(gè)，則無(wú)叔侄關(guān)系。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4、5。

表4 ID系統(tǒng)全不同基因座設(shè)定預(yù)測(cè)界值下的檢測(cè)結(jié)果Table 4 Results detected with ID system under the set value of entirely different loci

表5 PP21系統(tǒng)全不同基因座設(shè)定預(yù)測(cè)界值下的檢測(cè)結(jié)果Table 5 Results detected with PP21 system under the set value of entirely different loci

分別統(tǒng)計(jì)分析這兩個(gè)系統(tǒng)的靈敏度、特異性及系統(tǒng)效能。靈敏度（敏感性）即為叔侄被檢測(cè)判斷為叔侄的概率（真陽(yáng)性率），特異性即不是叔侄被檢測(cè)判斷為無(wú)關(guān)個(gè)體的概率（真陰性率）。系統(tǒng)效能即檢測(cè)出真叔侄與真無(wú)關(guān)個(gè)體的能力。結(jié)果如表6。

表6 ID系統(tǒng)與PP21系統(tǒng)全不同基因座不同預(yù)測(cè)界值下的分析數(shù)據(jù)Table 6 Performance of the ID and/or PP21 systems to test the 4 grouped samples under diversely-set values of entirely different loci

3 分析

具有叔侄關(guān)系的個(gè)體其全不同基因座及共有等位基因數(shù)分布情況與無(wú)關(guān)個(gè)體存在差異，而全相同基因座分布情況與無(wú)關(guān)個(gè)體雖有差異，但分布區(qū)間很接近，難以找到明確界值。具叔侄關(guān)系的個(gè)體全不同基因座數(shù)及共有等位基因數(shù)分布情況與無(wú)關(guān)個(gè)體的分布區(qū)間雖有交叉，但分離明顯；且隨著檢驗(yàn)系統(tǒng)基因座數(shù)目的增加，分布區(qū)間的分離愈加明顯。同一祖先的個(gè)體，Y-STR若有23～27個(gè)等位基因相同，則對(duì)叔侄關(guān)系的判斷會(huì)有影響，其在ID系統(tǒng)的特異性和系統(tǒng)效能均有所下降。在PP21系統(tǒng)Y-STR有27個(gè)等位基因相同時(shí)特異性和系統(tǒng)效能不變，Y-STR有23～26個(gè)等位基因相同時(shí)特異性和系統(tǒng)效能反而升高。ID系統(tǒng)全不同預(yù)測(cè)界值設(shè)≤4個(gè)基因座時(shí)，發(fā)現(xiàn)叔侄關(guān)系的靈敏度為84.9 %，特異性較低；PP21系統(tǒng)全不同預(yù)測(cè)界值設(shè)≤5個(gè)基因座時(shí)，發(fā)現(xiàn)叔侄關(guān)系的靈敏度為77.4 %；特異性達(dá)88 %以上。PP21系統(tǒng)效能高于ID系統(tǒng)。

4 討論

陸惠玲等[2]用ITO法判別叔侄關(guān)系，需要提供各個(gè)等位基因的頻率，章雅清等[3]則采用共有等位基因數(shù)判別叔侄關(guān)系。上述方法在叔侄關(guān)系鑒定中均有應(yīng)用價(jià)值。在案件排查中，一次排查的樣本量往往成百上千，在沒(méi)有計(jì)算機(jī)軟件的情況下，若要快速得到結(jié)果，即使只是逐個(gè)統(tǒng)計(jì)共有等位基因數(shù)，當(dāng)大量的樣本需要比對(duì)時(shí)也會(huì)感覺(jué)費(fèi)力繁瑣，而且基因座越多就越艱難。本研究采用觀察全不同基因座的數(shù)目來(lái)預(yù)測(cè)叔侄關(guān)系，方法簡(jiǎn)便易掌握，速度快，效率高，無(wú)需提供基因頻率，適合大批量樣本的人工比對(duì)排查。若使用共有等位基因數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)叔侄關(guān)系雖也可行，但大批量樣本需要計(jì)算機(jī)軟件的幫助。

分析本次研究中等位基因匹配情況，通過(guò)計(jì)算不同預(yù)測(cè)界值下的靈敏度（真陽(yáng)性率）、特異性（真陰性率）及系統(tǒng)效能，得出以下結(jié)論：檢測(cè)ID系統(tǒng)15個(gè)基因座，案件排查對(duì)于兩個(gè)體的全不同基因座預(yù)測(cè)界值應(yīng)小于或等于4；檢測(cè)PP21系統(tǒng)20個(gè)基因座，預(yù)測(cè)界值要小于或等于5，符合這些預(yù)測(cè)均提示個(gè)體間可能存在叔侄關(guān)系。檢測(cè)ID系統(tǒng)15個(gè)基因座，案件排查兩個(gè)體的全不同基因座預(yù)測(cè)界值若大于或等于6；檢測(cè)PP21系統(tǒng)20個(gè)基因座，若預(yù)測(cè)界值大于或等于7，則這樣的結(jié)果均提示可能為無(wú)關(guān)個(gè)體。ID系統(tǒng)全不同基因座為5、PP21系統(tǒng)全不同基因座為6時(shí)，可視為無(wú)法判斷。需注意，ID系統(tǒng)的特異性及系統(tǒng)效能較之于PP21低；另外，案件排查時(shí)，叔侄關(guān)系的預(yù)測(cè)僅可為偵查提供方向性，不推薦用作排除的依據(jù)。在Y系一致的家系中進(jìn)行排查，ID系統(tǒng)預(yù)測(cè)界值的特異性下降。但隨著檢測(cè)系統(tǒng)基因座數(shù)目的增加，同一祖先的影響因素減弱，在PP21系統(tǒng)，同一祖先Y系一致的影響不明顯。因此，在案件排查中，要使本文方法能夠得到更有效的應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)物證及排查樣本的檢測(cè)應(yīng)采用基因座數(shù)目足夠多的系統(tǒng)，建議采用20個(gè)及以上基因座。

由于親緣關(guān)系鑒定中叔侄關(guān)系的特定性不如三聯(lián)體親子鑒定，叔侄關(guān)系針對(duì)的是一組個(gè)體的遺傳特點(diǎn)而不是單一個(gè)體的遺傳特征，其特定性需要其它證據(jù)來(lái)確定[4]。類(lèi)似叔侄關(guān)系的親緣關(guān)系還有同胞關(guān)系、祖孫關(guān)系、姑侄關(guān)系等，在Y系相同的前提下，常染色體STR排查要注意的是，應(yīng)用叔侄關(guān)系時(shí)往往還要結(jié)合同胞關(guān)系、單親關(guān)系、祖孫關(guān)系等進(jìn)行綜合研判。這種綜合多種親緣關(guān)系的研判方法，不但可以大大提高排查效率，而且可以將STR家系排查由有限對(duì)象的“被動(dòng)比對(duì)”拓展到“主動(dòng)查找”。

當(dāng)然，本文例數(shù)較少，得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可能有抽樣誤差，今后將會(huì)對(duì)此補(bǔ)充完善。本文研究結(jié)論是基于ID Plus系統(tǒng)15個(gè)基因座及PP21系統(tǒng)20個(gè)基因座得出，因此僅適用于運(yùn)用上述體系的叔侄關(guān)系預(yù)測(cè)。所得結(jié)論是否對(duì)不同基因座數(shù)目的其它遺傳標(biāo)記系統(tǒng)也適用，有待進(jìn)一步驗(yàn)證?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著檢測(cè)系統(tǒng)基因座數(shù)目的增加，個(gè)體之間全不同基因座數(shù)目通常也會(huì)增加，但是否有規(guī)律性，存在疑問(wèn)。因此難以建立叔侄關(guān)系預(yù)測(cè)界值與基因座數(shù)目之間確定的函數(shù)關(guān)系。

［1］ 黃書(shū)琴，馬會(huì)強(qiáng). Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)合成技戰(zhàn)法［J］.中國(guó)刑事警察, 2016(1): 20-22.

［2］ 陸惠玲，楊慶恩. 用ITO法計(jì)算兩個(gè)體間的血緣關(guān)系機(jī)會(huì)［J］.中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志, 2002, 17(3): 188-191.

［3］ 章雅清，陸惠玲，陳維紅, 等. 依據(jù)共有等位基因數(shù)判別叔侄關(guān)系［J］. 中山大學(xué)學(xué)報(bào) (醫(yī)學(xué)科學(xué)版), 2012, 33(6): 852-855.

［4］ 全國(guó)刑事技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).法庭科學(xué)DNA親子鑒定規(guī)范：GA/T965-2011［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

Research on the Role of Uncle-nephew Relationship in Case Investigation

HUANG Shuqin1, XIE Chen1, WU Wenjing1, LIU Xiaojing1, ZHANG Yingying1, GU Dingli1, FANG Yuanyuan1, SHEN Chengbin2
(1. Institute of Forensic Science, Zhengzhou Public Security Bureau, Zhengzhou 450046, China; 2. Henan Provincial Public Security Bureau, Zhengzhou 450000, China)

ObjectiveTo define the predictive threshold-value of the entirely different loci of autosomal STR for deciding the paternal uncle-nephew relationship and discuss the role of such kinship in case Inoestigation, especially in the comprehensive utilization of Y-STR DNA database.MethodsWith the paternal uncle-nephew pairs as the experimental group, the control group is consisted of the irrelative individuals and those descending beyond 5 generations from the same ancestor yet having the identical 23-27 Y-STR allelic genes. The ID Plus and PP21 systems are applied to test the above individuals’autosomal STR genotypes.ResultsThere are obvious differences in the distribution of both the entirely different loci and the identical allele number between the two groups; the individuals, descending beyond 5 generations from the same ancestor but owning the identical 23-27 Y-STR allelic genes, can certainly influence the judgment of the paternal uncle-nephew relationship. On the prerequisite of same 23-27 Y-STR allelic genes commonly owned by the two individuals, the predictive threshold value of entirely different loci is no greater than 4 for case Inoestigation when the 15 loci of the ID system are tested. Meanwhile, such value should be no larger than 5 out of the 20 loci in the PP21 system. Both of the above predictions imply the possibility of the paternal uncle-nephew relationship.ConclusionIt is feasible to target the criminal suspect in case Inoestigation by combination of the comprehensive utilization of Y-STR DNA database with autosomal STR genotyping. Theway to predict the paternal uncle-nephew relationship is facilitative, convenient and effcient by the number of the entirely different loci.

uncle-nephew relationship; entirely different loci; commonly-owned alleles; Y-STR DNA database; family screening

DF795.2

A

1008-3650(2016)06-0450-04

2016-05-10

格式：黃書(shū)琴，謝晨，吳文靜，等. 叔侄關(guān)系在案件調(diào)查中的應(yīng)用研究[J]. 刑事技術(shù)，2016,41(6): 450-453.

10.16467/j.1008-3650.2016.06.005

黃書(shū)琴（1971—），女，河南鄭州人，碩士，主任法醫(yī)師，研究方向?yàn)榉ㄍタ茖W(xué)DNA。E-mail: coco1717china@sina.com