兩種異源嵌合體親子鑒定2例

劉志勇 ，任賀 ，李雪 ，吳峰 ，姜春英 ，王玲 ，陳沖 ，石妍 ，賈莉 ，陳瀅 ，嚴(yán)江偉 ，6

（1.中國科學(xué)院 北京基因組研究所，北京 100029；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3.北京警察學(xué)院，北京102202；4.四川基因格司法鑒定所，四川 成都 610000；5.北京通達(dá)首誠司法鑒定所，北京 100192；6.山西醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院，山西 晉中 030600）

1 案 例

1.1 案例1

1.1.1 簡要案情

被鑒定人因申報戶口，要求鑒定父母與異卵雙生子之間是否存在親子關(guān)系。4名被鑒定人無輸血、骨髓移植及放化療史等。異卵雙生子外觀正常，女性特征明顯。按照知情同意原則，采集了全部被鑒定人的血樣及孿生子2的口腔拭子。

1.1.2 檢驗過程與結(jié)果

根據(jù)《法庭科學(xué)DNA實驗室檢驗規(guī)范》（GA/T 383—2014），對采集檢材進(jìn)行檢驗。用Chelex-100法提取4人血樣的DNA[1]，采用PowerPlex?21系統(tǒng)（美國Promega公司）擴增后，所有產(chǎn)物經(jīng)3130xl基因分析儀（美國Applied Biosystems公司）檢測，用Gene-Mapper?IDv3.2軟件（美國Thermo Fisher Scientific公司）進(jìn)行各基因座分型判讀。

孿生子2的血樣分型表現(xiàn)為混合樣本分型，即出現(xiàn)多個短串聯(lián)重復(fù)（short tandem repeat，STR）基因座等位基因相對熒光強度不均衡和多等位基因現(xiàn)象（如D13S317基因座，圖1）。孿生子2的口腔拭子樣本結(jié)果表現(xiàn)為單一分型。全部樣本的分型結(jié)果見表1。本次檢測的所有基因座均進(jìn)行多次檢驗，并排除污染的可能。

圖1 案例1孿生子樣本在D13S317基因座分型Fig.1 Genotyping of twin samples at D13S317 locus of case 1

表1 案例1父母與孿生子常染色體STR基因座分型結(jié)果Tab.1 Results of STR genotyping of parents and twins of case 1

續(xù)表1Continued tab.1

1.1.3 鑒定意見

通過計算親權(quán)指數(shù)，被鑒定人與父母具有生物學(xué)親子關(guān)系。

1.2 案例2

1.2.1 簡要案情

1例要求鑒定母親與孩子之間是否存在親子關(guān)系的案件中，被鑒定人無輸血、骨髓移植及放化療史等，孩子外觀正常，有男性特征。按照知情同意原則，采集全部被鑒定人的血樣及孩子的口腔拭子、帶毛囊毛發(fā)和指甲樣本。

1.2.2 檢驗過程與結(jié)果

相關(guān)檢驗規(guī)范同案例1。采用EX20試劑盒（無錫中德美聯(lián)生物技術(shù)有限公司）擴增母子兩人的血樣DNA，孩子的分型結(jié)果表現(xiàn)為混合樣本分型，即出現(xiàn)多個STR基因座等位基因相對熒光強度不均衡和多等位基因現(xiàn)象（表2）。同時，孩子的口腔拭子、帶毛囊毛發(fā)及指甲樣本的檢驗結(jié)果與血樣相同，表現(xiàn)為兩個個體的混合分型（如D18S51基因座，圖2）。因此分析該孩子可能是四配子異源嵌合體，體內(nèi)含有兩種細(xì)胞系。

表2 案例2母親和孩子樣本采用EX20試劑盒進(jìn)行檢測后常染色體STR基因座分型結(jié)果Tab.2 Autosomal STR genotyping results of samples from mothers and children of case 2 after EX20 kit test

圖2 案例2被鑒定孩子各檢材在D18S51基因座的分型圖Fig.2 Genotyping map of D18S51 locus of each sample of the identified child of case 2

為進(jìn)一步觀察其性染色體的分型結(jié)果，分別采用Goldeneye?17X［基點認(rèn)知技術(shù)（北京）有限公司］與Data Y24系統(tǒng)（無錫中德美聯(lián)生物技術(shù)有限公司）進(jìn)一步對孩子血樣性染色體DNA進(jìn)行檢驗，結(jié)果顯示：X染色體STR分型結(jié)果除DXS6789基因座表現(xiàn)為峰高不均衡的三等位基因、DXS6810表現(xiàn)為單峰外，其余基因座均表現(xiàn)為峰高不均衡的二等位基因；Y染色體STR分型結(jié)果顯示所有基因座均為單峰，核型分析結(jié)果為Chi 46，XY/46，XX。本次檢測的所有STR基因座均進(jìn)行多次檢驗，并排除污染的可能性。

1.2.3 鑒定意見

由于本案例缺少父親基因型，故無法計算似然率，但根據(jù)孩子各檢材STR分型可在母方找到來源的檢測結(jié)果，依然可得出孩子傾向于與母親具有親子關(guān)系。

2 討 論

嵌合體是指生物個體體內(nèi)存在兩種或以上不同細(xì)胞系的現(xiàn)象。根據(jù)發(fā)生時間不同可以分為獲得性與先天性嵌合體。前者主要有異體干細(xì)胞嵌合體、紅細(xì)胞移植后嵌合體、實質(zhì)器官移植后嵌合體、腫瘤嵌合體4種類型[2]。后者是指在妊娠或者胚胎時期形成的嵌合體，主要有孿生子異源嵌合體、四配子異源嵌合體、妊娠血型嵌合體3種類型[2]。先天性嵌合體發(fā)生率很低，2014年王琳凱等[3]發(fā)現(xiàn)，報道的全球先天性血型嵌合體有70多例。根據(jù)起源的不同嵌合體又可分為同源或者異源嵌合體。前者是指由同一受精卵發(fā)育而來，主要由染色體畸變或先天基因突變所引起[4]，常表現(xiàn)為非整倍體核型或者結(jié)構(gòu)異常核型與正常細(xì)胞系的嵌合。后者是指由2個不同的受精卵來源而形成的生物個體，本文報道的孿生子異源嵌合體和四配子異源嵌合體，均屬此種類型。

孿生子異源嵌合體是由宮內(nèi)雙生子造血干細(xì)胞相互交換或者胎盤融合所致，該類型僅存在于血細(xì)胞中，又稱為血型嵌合體。案例1中孿生子2即為此種類型，該個體口腔拭子STR等位基因均可在父母中找到來源，符合遺傳規(guī)律，分型正常。但是該個體的血樣經(jīng)檢測20個常染色體STR基因座，有8個基因座表現(xiàn)出三等位或者四等位基因現(xiàn)象，其他基因座雖為二等位基因但峰高不均衡，且這些分型均可在另一個雙胎中找到來源（表1），可推知該個體血液系統(tǒng)嵌合了孿生子1的遺傳物質(zhì)，為血型嵌合體。該嵌合體的血樣分型中D13S317基因座出現(xiàn)等位基因相對熒光強度不一致的四等位基因（8，9，10，11）現(xiàn)象（圖1）：等位基因8與10，9與11強度基本相等，但兩組的峰高比為1∶2，可以推知等位基因8與10可能是一組來源（與孿生子1血樣的分型一致）；等位基因9與11為另一組來源（與孿生子2口腔拭子分型一致）。這些結(jié)果表明，峰高比在一定程度上不僅代表著血液中兩種細(xì)胞系的混合比例，也提示著該嵌合體基因型組合的可能來源。

四配子異源嵌合體是由兩個受精卵發(fā)育成為一個個體，其性別可以為男性、女性或者兩性畸形，其兩套遺傳物質(zhì)的融合可共同參與三胚層的構(gòu)建，分化出兩種細(xì)胞系不同混合比例的組織器官，因而又稱為全身組織器官性嵌合體[5]。2014年，陳芳等[6]糾正了1例因該種嵌合體的原因而導(dǎo)致親子鑒定報告錯誤的案例，實踐中應(yīng)引起足夠重視。本案例2中的孩子即為此種嵌合體。該嵌合體的血樣、口腔拭子、毛發(fā)、指甲的19個常染色體STR基因座中12個基因座的分型結(jié)果一致，7個基因座分型結(jié)果不完全一致（D7S820、Penta E、D2S1338、D19S433、D21S11、D6S1043、FGA）（表2）。上述各種檢材的分型結(jié)果均可找到母方來源（表2），但出現(xiàn)STR基因座等位基因相對熒光強度不均衡和多等位基因現(xiàn)象，在D18S51基因座，4種檢材均出現(xiàn)三等位基因，但是其相對熒光強度有較大差異，在某種程度上反映了兩種細(xì)胞系的混合比例（圖2）。在Amelogenin基因座分析中，血樣分型為女性，但口腔拭子、毛發(fā)、指甲樣本分型為男性，其外周血核型分析結(jié)果為Chi 46，XY/46，XX，表明該個體存在男女兩種細(xì)胞系，其血樣X和Y染色體STR分型結(jié)果也可證實該結(jié)論。關(guān)于該種四配子異源嵌合體親子鑒定中似然率的計算，美國血庫協(xié)會（The American Association of Blood Banks，AABB）于2019年8月發(fā)布了指導(dǎo)建議[7]，該建議詳細(xì)描述了此種嵌合體似然率計算公式，因而在實際檢案中，如遇到四配子異源嵌合體，此建議可為似然率的計算提供依據(jù)，增強鑒定意見的說服力。

隨著親子鑒定案例逐漸增多，越來越多曾經(jīng)被認(rèn)為是稀有的嵌合體被發(fā)現(xiàn)，給法醫(yī)DNA分析帶來一定困難[8-9]。當(dāng)父親或者母親的生殖系統(tǒng)發(fā)生嵌合現(xiàn)象時，檢測孩子STR基因座，極有可能得出不具有親緣關(guān)系的錯誤意見；嵌合體現(xiàn)象也很容易將單個人檢材誤認(rèn)為是多人的混合檢材，這不僅給分析計算帶來困難，也給不同檢材的同一認(rèn)定造成麻煩，實踐中應(yīng)該想到這種可能，給予重視。由于不同檢材是由不同胚層發(fā)育而來，如腦、脊髓、松果體等神經(jīng)組織，皮膚的表皮及其附屬器［毛發(fā)、指（趾）甲、皮脂腺、汗腺，乳腺］，口腔、鼻腔與肛門的上皮主要是由外胚層分化形成；皮膚真皮和皮下組織、骨骼、骨骼肌、生殖系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等主要是由中胚層分化形成；消化管、消化腺、呼吸道和肺的上皮組織，以及中耳、甲狀腺、陰道、尿道、膀胱的上皮組織主要是由內(nèi)胚層分化形成[10]。所以在面對疑似嵌合體的案例時，要盡可能多地采取其他胚層檢材和更換其他常染色體或者性染色體試劑盒進(jìn)行多次驗證。此外，在作出鑒定意見前，應(yīng)當(dāng)清楚該嵌合體產(chǎn)生的原因，保證鑒定意見的正確性。