接觸DNA在偵查實(shí)踐中的應(yīng)用

盧 璇 ，徐 珍 ，牛青山 ，凃 政

（1.中國(guó)刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110035；2.公安部物證鑒定中心，北京 100038）

凡兩個(gè)物體相互接觸，必然會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)移現(xiàn)象[1]。這一原理同樣適用于犯罪現(xiàn)場(chǎng)的接觸性檢材及其所包含的接觸DNA。接觸DNA是指人體與客體相接觸后遺留在客體表面的細(xì)胞內(nèi)含有的遺傳物質(zhì)[2]。近年來(lái)，有報(bào)道[3-4]通過(guò)遺留在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的微量生物檢材中極其微量的接觸DNA成功找到了犯罪嫌疑人。然而，接觸DNA的來(lái)源仍然存在爭(zhēng)議，偵查人員在現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，除了皮膚外，各種體液都可以通過(guò)接觸轉(zhuǎn)移，而只有表皮脫落細(xì)胞的DNA分型檢驗(yàn)可提供遺留者生物信息[5]。關(guān)于接觸DNA的另一個(gè)重要問(wèn)題是二次轉(zhuǎn)移的發(fā)生[6-7]。有研究[8]表明，人體和客體接觸5s就會(huì)有脫落細(xì)胞殘留在客體上，因此只要和皮膚表面發(fā)生接觸的物體都可能留有上皮脫落細(xì)胞從而形成接觸DNA檢材。人體每天大約有40萬(wàn)個(gè)上皮細(xì)胞自然脫落[9]，構(gòu)成了犯罪現(xiàn)場(chǎng)中接觸DNA的主要來(lái)源。但是犯罪現(xiàn)場(chǎng)能提取到的檢材量很少，檢材中所包含的脫落細(xì)胞也很微量，而正是這種微量物證，成為許多案件的突破口，成為抓住犯罪嫌疑人的法寶[10]。

1 接觸DNA的種類和來(lái)源

在殺人案件中，受害人與罪犯因身體接觸所留下的痕跡（如吻痕、咬痕、掐痕等）所包含的極其微量的DNA成為確定犯罪嫌疑人的突破口；在強(qiáng)奸案件中，受害人的陰道和乳頭等部位可能留有犯罪嫌疑人的脫落細(xì)胞[11]；交通事故中，提取安全氣囊上的脫落細(xì)胞，對(duì)于尋找駕駛員提供了有利的線索[12]；提取汽車輪胎上的脫落細(xì)胞有助于確定嫌疑車輛；在借助工具實(shí)施的室內(nèi)犯罪案件中，現(xiàn)場(chǎng)遺留的木棍、匕首、繩索、手套、煙頭、膠帶以及門把手的指紋等[13]，都可能留有犯罪嫌疑人的脫落細(xì)胞。對(duì)這些接觸性檢材進(jìn)行細(xì)致的觀察與提取，可為偵查人員提供破案思路，在案件的偵破中發(fā)揮重要作用。

通常認(rèn)為，接觸DNA來(lái)自數(shù)量有限的脫落有核細(xì)胞。最近有研究[2]提出，從接觸表面回收的DNA可能不完全來(lái)源于表皮細(xì)胞，也可以由細(xì)胞外分泌物（如汗液和皮脂）的DNA組成。皮膚表面的細(xì)胞非常容易脫落進(jìn)而轉(zhuǎn)移到物體上成為接觸DNA的來(lái)源。另外，唾液在人類的生存環(huán)境中普遍存在，因?yàn)槠渫ㄟ^(guò)口腔的液體擴(kuò)散。綜上表明，一個(gè)靜態(tài)的個(gè)體可以迅速在周邊沉積足夠數(shù)量的DNA，這對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)接觸DNA的提取會(huì)造成污染。因此，為了防止接觸DNA污染的發(fā)生，建議偵查人員在犯罪現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘驗(yàn)時(shí)佩戴防護(hù)面具。

2 接觸DNA的采集方法

2.1 擦拭法

擦拭法適用于質(zhì)地較硬、非滲透性載體[14]，如金屬、玻璃載體等。用干、濕兩個(gè)棉簽在檢材表面輕輕擦拭，邊擦拭邊旋轉(zhuǎn)，盡量使棉簽頂部周圍粘上接觸DNA[15]。由于脫落細(xì)胞附著在檢材表面，因此在擦拭轉(zhuǎn)移時(shí)要把握好力度，防止用力擦取過(guò)程中提取的附著基質(zhì)內(nèi)含有可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響的抑制劑[16]。雖然在實(shí)際應(yīng)用中，擦拭法較為常用，但是這種“盲目”擦拭的方法仍會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，如不同個(gè)體的脫落細(xì)胞位于同一物品的不同位置上，擦拭時(shí)誤將該載體上的接觸DNA當(dāng)作單個(gè)個(gè)體的DNA進(jìn)行擦拭。因此，在這種接觸DNA檢材中就會(huì)人為地通過(guò)擦拭形成不同個(gè)體的DNA混合物。為了避免這種問(wèn)題，需要找尋一種從接觸DNA中分離出單個(gè)或少數(shù)細(xì)胞的方法。

2.2 吸附法

吸附法[17]是用脫落細(xì)胞提取儀在袖口、衣領(lǐng)、口袋等直接接觸人體皮膚處進(jìn)行吸取。實(shí)踐證明，該方法對(duì)于質(zhì)軟、粗糙的載體效果較好[18]。GORAY等[19]報(bào)道，與金屬、玻璃等非滲透性載體相比，脫落細(xì)胞更容易沉積在滲透性載體上，也不易發(fā)生二次轉(zhuǎn)移，該法能夠?qū)⑤^大載體表面的脫落細(xì)胞富集起來(lái)，從而提高檢驗(yàn)成功率。但是有報(bào)道[20]指出，吸附法和粘取法相比較，雖然富集到的脫落細(xì)胞較多，但是由于吸附表面積較大，容易造成污染，給后續(xù)STR分型帶來(lái)干擾。

2.3 粘取法

粘取法[21]主要是用脫落細(xì)胞粘取器或膠帶進(jìn)行脫落細(xì)胞的采集，其中粘取器體積較小且便于攜帶，可對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行提取，能較好地防止污染，提高脫落細(xì)胞的檢出率，尤其對(duì)于表面粗糙、滲透性差、質(zhì)地較硬的載體上脫落細(xì)胞的提取。但是由于粘取器或膠帶自身的黏性以及粘取次數(shù)的影響，在一定程度上使黏附的脫落細(xì)胞不易裂解，從而影響DNA的檢出率。研究[22]表明，載體的差異和所用膠帶類型的差異會(huì)影響接觸DNA的檢出率。

2.4 震蕩沖洗法

震蕩沖洗法[23]是一種較新型的接觸DNA采集方法，近年來(lái)在法醫(yī)物證學(xué)檢驗(yàn)中逐漸得以應(yīng)用。該方法與其他傳統(tǒng)的接觸DNA采集方法相比較，往往更能獲得令人滿意的分型結(jié)果，尤其是對(duì)于一些體積較小、質(zhì)地較硬的載體，效果更明顯。利用這種方法提取DNA時(shí)，將附著有脫落細(xì)胞的載體放入裝有消化液的離心管中，通過(guò)與液體充分接觸、震蕩、洗脫，使脫落細(xì)胞中的DNA在消化液中充分溶解，具有效率高、污染小、提取的DNA濃度和純度高的特點(diǎn)。然而，這種方法也存在一定的局限性，例如，由于離心管口徑的限制，該方法只適用于體積較小的載體，另外，由于載體與消化液進(jìn)行了充分混合，載體成分易溶解到消化液中，因此該方法更適合質(zhì)地較硬的載體以防止溶解。

2.5 剪取法

通常含有較多脫落細(xì)胞的載體適用于這種方法[24]，例如含有較多口腔黏膜脫落上皮細(xì)胞的煙蒂等，也適用于便于剪切和分割的載體，如紙張、布條等。因其操作工具和過(guò)程都比較簡(jiǎn)單，因此被大量用于現(xiàn)場(chǎng)DNA的采集。但是由于脫落細(xì)胞在載體上分布的具體位置不確定，而剪取載體面積也不宜過(guò)大，這就使得在剪取過(guò)程中會(huì)破壞檢材，影響脫落細(xì)胞的數(shù)量，從而影響DNA檢出率。

3 接觸DNA的提取方法

3.1 Chelex-100法

用 Chelex-100法提取 DNA[25-26]時(shí)，對(duì)檢材用Chelex-100和蛋白酶K裂解，得到需要的DNA。此種方法操作簡(jiǎn)便、價(jià)格便宜，在同一管中進(jìn)行，對(duì)檢材損失少，并且對(duì)設(shè)備要求低，因而被廣泛用于常規(guī)檢材的DNA提取。Chelex-100法雖然初始接觸DNA含量較大，但是由于中間步驟較多，造成DNA大量損失，使得接觸DNA檢出率較低，可能無(wú)法取得滿意的效果，且對(duì)腐敗降解檢材的提取有一定的局限性[27]。

3.2 磁珠法（M48法）

磁珠法[28]提取接觸DNA，主要是利用細(xì)胞裂解液和蛋白酶K使細(xì)胞裂解進(jìn)而使DNA分子從細(xì)胞中游離出來(lái)。由于DNA分子帶負(fù)電，因此可以被吸附到磁珠表面，然后通過(guò)磁場(chǎng)的作用使磁珠與細(xì)胞裂解液分開(kāi)，回收磁珠顆粒并用80%乙醇溶液洗滌后，再用純水或Tris緩沖液洗脫磁珠吸附的DNA，試劑盒的不同會(huì)導(dǎo)致提取過(guò)程有所差別。磁珠法DNA提取和純化一次性完成，可以有效去除雜質(zhì)，尤其是自動(dòng)化磁珠法適用于大批檢材的提取因而被廣泛應(yīng)用[29]。

3.3 直接擴(kuò)增法

直接擴(kuò)增法[30]是一種免提取擴(kuò)增方法，提取過(guò)程中不需要DNA的提取步驟，而是將相應(yīng)的檢材直接用于PCR擴(kuò)增，可以在較短時(shí)間內(nèi)快速得到STR分型。目前已經(jīng)研制出多種用于直接擴(kuò)增的試劑盒，其中對(duì)于接觸DNA多采用IdentifilerTMDirect PCR擴(kuò)增試劑盒。用直接擴(kuò)增法時(shí)要注意棉簽擦拭轉(zhuǎn)移過(guò)程中要集中擦拭，以保證接觸DNA的質(zhì)量和濃度。

以上三種方法通過(guò)在實(shí)踐中的應(yīng)用和比較，直接擴(kuò)增法和磁珠法的檢驗(yàn)成功率明顯高于Chelex-100法[31]。直接擴(kuò)增法可以得到較多的模板DNA，并且操作簡(jiǎn)便，節(jié)省人員和耗材。但此種方法僅適用于污染程度低、雜質(zhì)少的檢材，對(duì)于污染程度較嚴(yán)重的檢材最好采用另外兩種方法[32]。磁珠法所得的接觸DNA污染少，對(duì)含有較多抑制劑的檢材的檢出率仍較高[31]。

4 影響接觸DNA檢出的因素

4.1 接觸時(shí)間和提取時(shí)間

如果對(duì)接觸DNA的提取不及時(shí)，脫落的表皮細(xì)胞在離體后失去生活功能而自溶。自溶是指溶酶體中包含的溶酶體酶（如水解酶和蛋白酶等）使細(xì)胞內(nèi)一些重要的高分子物質(zhì)（如組織蛋白、核酸以及其他糖脂、核蛋白等物質(zhì)）逐步被降解[33]，導(dǎo)致細(xì)胞核染色質(zhì)發(fā)生固縮、碎裂，最終完全溶解，使細(xì)胞內(nèi)DNA降解。自溶的發(fā)生破壞了脫落細(xì)胞中DNA的結(jié)構(gòu)和功能，使待測(cè)DNA含量減少，為案件偵破帶來(lái)很大的困難。研究[34]表明：細(xì)胞自溶呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，脫落細(xì)胞在脫落后3d內(nèi)受周圍環(huán)境影響較小，自溶相對(duì)較慢；3d以后受周圍環(huán)境的溫度、濕度影響，細(xì)胞自溶速度加快，使DNA含量下降，有些甚至失去檢驗(yàn)的價(jià)值。有學(xué)者[31]通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，接觸DNA隨著接觸時(shí)間的推移顯著減少，說(shuō)明接觸時(shí)間越長(zhǎng)，越難提取到DNA。

4.2 個(gè)體差異

不同個(gè)體表皮上皮細(xì)胞脫落的速度是不同的，通常認(rèn)為：干性皮膚皮脂少，皮脂屑易脫落，構(gòu)成皮脂屑的細(xì)胞隨之脫落，提取到DNA的概率大；而油性皮膚皮脂分泌旺盛，皮脂屑不易脫落，脫落細(xì)胞相應(yīng)較少，難以提取到DNA[35]。但是個(gè)體不能被簡(jiǎn)單地分為易于脫落者和不易脫落者[36]，因?yàn)榧词箤?duì)于同一個(gè)體，其接觸某一物體時(shí)不同的行為活動(dòng)以及生理狀態(tài)對(duì)接觸DNA檢出率的影響也非常大。例如，接觸前是否洗手、手掌是否出汗、是手背還是手掌接觸、是左手還是右手接觸、在接觸時(shí)手上是否沾有其他雜質(zhì)、是輕輕接觸還是使勁接觸以及接觸后手是否還接觸了其他物體等，都會(huì)影響對(duì)脫落細(xì)胞數(shù)量和歸屬的判斷，使得不易脫落者和易于脫落者在一定程度上發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

4.3 載體表面的屬性

固體表面的物理吸附性能與其表面積密切相關(guān)。固體難于形變，主要通過(guò)吸附其他物質(zhì)降低表面能，且接觸總表面積越大，表面張力越大，吸附能力越強(qiáng)。載體亦是如此，表面粗糙、間隙較大、結(jié)構(gòu)較松散的載體接觸總面積較大，吸附能力亦較強(qiáng)[37]。由于觸摸痕中可能有汗?jié)n存在，可與載體內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，因此與接觸物性質(zhì)相近或帶相反電性的載體表面與接觸物吸附能力強(qiáng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，與表面吸附性能強(qiáng)的物體接觸后，遺留的脫落細(xì)胞較多，有利于進(jìn)行DNA分型[20]。

通過(guò)對(duì)不同粗糙程度和硬度的載體進(jìn)行分析比較得出[38-39]：脫落細(xì)胞更容易遺留在粗糙柔軟的載體表面；越粗糙的表面摩擦系數(shù)越高，對(duì)皮脂膜及角質(zhì)層的破壞越強(qiáng)，脫落的細(xì)胞也就越多，STR檢驗(yàn)成功率較高；而光滑堅(jiān)硬的物體表面提取的接觸DNA的STR檢驗(yàn)成功率則較低，其主要原因是此類載體上的脫落細(xì)胞較易從載體上脫落，從而大大減少了能提取到的DNA模板量。

載體所受污染情況的不同對(duì)于DNA降解的影響也不同。如地毯、織物上若沾有食物殘?jiān)?，因載體吸濕性較好，潮濕的脫落細(xì)胞不易干燥，也易導(dǎo)致DNA的降解，尤其食物中還含有較多蛋白質(zhì)，可作為細(xì)菌繁殖的培養(yǎng)基，更易使DNA發(fā)生降解。

4.4 接觸DNA所處的環(huán)境

接觸DNA在一般的自然環(huán)境中，會(huì)受到陽(yáng)光、溫度、濕度等各種天氣狀態(tài)以及洗滌劑、細(xì)菌、灰塵、昆蟲(chóng)等外界條件的影響，可能對(duì)DNA檢驗(yàn)產(chǎn)生以下影響[40]：（1）影響 DNA 提取過(guò)程，降低 DNA 含量，從而對(duì)DNA分析結(jié)果產(chǎn)生影響；（2）載體上存在的DNA抑制劑在提取過(guò)程中被一并提取出來(lái)，抑制酶反應(yīng)；（3）暴露于上述環(huán)境中的DNA可能會(huì)遭到損害進(jìn)而降解，從而影響DNA提取的質(zhì)量或濃度。

4.5 DNA的污染

接觸DNA往往含量很少，若遇到其他常量DNA（如血跡、唾液等）覆蓋時(shí)，根據(jù)STR檢驗(yàn)?zāi)０鍞U(kuò)增時(shí)的優(yōu)勢(shì)擴(kuò)增原則，很可能會(huì)抑制接觸DNA的擴(kuò)增和檢出。同樣，若現(xiàn)場(chǎng)接觸DNA檢材較多，可能造成交叉污染，檢出混合DNA分型。

4.6性別差異

意大利的研究人員[41]為了更好地理解接觸DNA的性質(zhì)和特征，通過(guò)膠帶或拭子從30個(gè)男性和30個(gè)女性個(gè)體手和手指的手掌側(cè)表面收集樣本，并進(jìn)行DNA和RNA共提取。STR分型結(jié)果顯示，男性和女性檢測(cè)到有效供體的等位基因平均百分比分別為75.1%和60.1%，男性樣本的DNA完整性顯著高于女性。男性和女性手和手指的混合DNA中，外源性DNA含量在女性樣本中為30.0%，在男性樣本中為8.3%。該研究結(jié)果表明，性別可能是影響個(gè)體通過(guò)手接觸和轉(zhuǎn)移DNA的重要因素，可能是因?yàn)槟行院团灾g個(gè)人衛(wèi)生習(xí)慣的差異。

5 接觸DNA檢驗(yàn)中的問(wèn)題

即使國(guó)內(nèi)外對(duì)于接觸DNA的檢驗(yàn)做了大量研究，但是接觸物證檢材的檢驗(yàn)成功率仍然不高。分析原因可能有以下幾點(diǎn)：（1）對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)接觸檢材的發(fā)現(xiàn)和提取不能做到及時(shí)有效，接觸DNA可能已經(jīng)變性或降解；（2）在接觸DNA檢材中提取全基因組難度極大，對(duì)于極微量的接觸DNA提取困難，沒(méi)有完全行之有效的提取方法；（3）載體上背景DNA的干擾作用在一定程度上抑制DNA擴(kuò)增，使得接觸DNA檢出率不高[42]；（4）對(duì)接觸檢材的分型結(jié)果進(jìn)行分析也是一個(gè)難點(diǎn)；（5）由接觸DNA模板分析獲得的圖譜未必與案件有關(guān)聯(lián)，有可能是案發(fā)前就已遺留，也有可能是一些無(wú)關(guān)人員甚至是勘查人員所留，對(duì)結(jié)果造成干擾；（6）由于接觸DNA模板量少，易產(chǎn)生等位基因插入或丟失、影子峰增強(qiáng)、雜合子峰失衡等問(wèn)題[43]；（7）多種DNA混合加大了檢測(cè)和分析的難度。

6 展 望

隨著人們對(duì)接觸DNA的不斷了解及其在法醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)過(guò)程中的重要作用，接觸DNA已成為識(shí)別犯罪嫌疑人、偵破案件的重要證據(jù)。接觸DNA由于體積小、含量少，在現(xiàn)場(chǎng)物證提取中非常容易被忽視，這就需要勘查人員注意以下內(nèi)容：（1）在破案過(guò)程中要有發(fā)現(xiàn)和提取微量物證和接觸檢材的意識(shí)和思維[44]，盡量避免物證的漏檢，如注意犯罪現(xiàn)場(chǎng)殘留的煙頭、手套、口罩以及可能被觸及的門把手或墻壁，爆炸現(xiàn)場(chǎng)的炸彈碎片等，這些都可能為鎖定犯罪嫌疑人以及案件的偵破提供至關(guān)重要的線索；（2）不僅要大膽推測(cè)嫌疑人在犯罪現(xiàn)場(chǎng)可能接觸的部位以獲取接觸DNA，還要推斷嫌疑人在作案過(guò)程中可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，并在該區(qū)域內(nèi)尋找可疑的物證檢材；（3）做好接觸DNA在整個(gè)采集提取過(guò)程中的防污染工作，勘查人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，做好自身的防護(hù)措施[45-46]；（4）結(jié)合案情科學(xué)、高效地提取、包裝并運(yùn)送接觸檢材；（5）處理極其微量的接觸檢材時(shí)必須做到檢驗(yàn)時(shí)突出重點(diǎn)部位，由于接觸DNA具有含量低、潛在性、易污染等特點(diǎn)，需要對(duì)可能留下接觸DNA的物體表面進(jìn)行精確、細(xì)致的操作；（6）需要在現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)、提取送檢直至檢驗(yàn)鑒定等各個(gè)環(huán)節(jié)充分考慮影響接觸DNA檢出的因素，正確分析、合理利用檢驗(yàn)結(jié)果；（7）應(yīng)注重接觸DNA經(jīng)過(guò)二次轉(zhuǎn)移后對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響[47]。

根據(jù)接觸檢材的檢測(cè)結(jié)果作出鑒定意見(jiàn)時(shí)應(yīng)慎重，但是接觸DNA可以給勘查人員及法醫(yī)工作者很好的提示和導(dǎo)向作用，可以為偵查辦案提供重要線索，因此接觸DNA這類微量物證將成為今后偵破案件的一個(gè)重要證據(jù)來(lái)源。