親子鑒定中Penta D出現(xiàn)三等位基因1例

徐冬冬，王韻，楊慧凌，杜冰

川北醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，四川 南充637000

1 案 例

1.1 簡要案情

因需要辦理孩子戶口，蔣某（男）要求與孩子（男）進(jìn)行親子鑒定。本鑒定機(jī)構(gòu)分別采取了被檢父與孩子的指尖血作為本次鑒定的樣本。

1.2 檢驗方法

采用Chelex-100 法提取血樣DNA，分別使用PowerPlex?Fusion System（美國Promega 公司）、AGCU EX22 熒光檢測試劑盒和AGCU Database Y24 熒光檢測試劑盒（無錫中德美聯(lián)生物技術(shù)有限公司），在9700型PCR 儀（美國Applied Biosystems 公司）上進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物使用3500 基因分析儀（美國Applied Biosystems 公司）進(jìn)行毛細(xì)管電泳，使用GeneMapperTMID-Xv1.4 軟件（美國Applied Biosystems 公司）進(jìn)行STR 分型。

1.3 檢驗結(jié)果

1.3.1 常染色體STR 基因座分型結(jié)果

經(jīng)PowerPlex?Fusion System 檢測，結(jié)果顯示，孩子各基因座的等位基因均能從被檢父的基因型中找到來源，符合孟德爾遺傳規(guī)律。在Penta D基因座，被檢父的基因型為“8/9”，孩子的基因型為“8/9/13”，且3 個等位基因的相對熒光單位（relative fluorescence unit，RFU）比例接近1∶1∶1（圖1）。改用AGCU EX22熒光檢測試劑盒檢測，結(jié)果顯示，21 個STR 基因座全部符合孟德爾遺傳規(guī)律，而且與PowerPlex?Fusion System 共同的20 個STR 基因座（含Penta D基因座）分型一致。

圖1 PowerPlex? Fusion System 中Penta D 的分型結(jié)果Fig.1 Genotyping results of PowerPlex? Fusion System at Penta D locus

經(jīng)兩個試劑盒檢測后，共檢出23 個常染色體STR基因座。參照文獻(xiàn)[1]，Penta D基因座的父權(quán)指數(shù)（paternity index，PI）取值為1.000 0。按照《親權(quán)鑒定技術(shù)規(guī)范》（GB/T 37223—2018）計算除Penta D外各STR 基因座的PI 值，計算累積父權(quán)指數(shù)（combined paternity index，CPI）為14 776 088.223 5（大于10 000），支持認(rèn)定兩者為父子關(guān)系?；蜃中徒Y(jié)果及PI 值見表1（計算所需的等位基因頻率來自本實驗室）。

表1 23 個常染色體STR 基因座的分型結(jié)果及PI值Tab.1 Genotyping results and PI values of 23 autosomal STR loci

1.3.2 Y-STR 基因座分型結(jié)果

為進(jìn)一步明確被檢父與孩子是否來自同一父系，使用AGCU Database Y24 熒光檢測試劑盒檢測被檢父與孩子24 個Y-STR 基因座的分型。結(jié)果顯示，孩子Y-STR 基因座的分型結(jié)果與被檢父一致，支持兩者來自同一父系。

2 討論

正常情況下，人類常染色體上單個STR 基因座的分型圖譜最多只有2 個檢出峰。在某些特殊情況下（如唐氏綜合征，又稱21 三體綜合征），特定STR 基因座的分型圖譜表現(xiàn)為3個檢出峰，且檢測結(jié)果可重復(fù)，這一現(xiàn)象被稱為三等位基因或三帶型[2]。CLAYTON等[3]根據(jù)RFU 把三等位基因分為兩類：TypeⅠ型和TypeⅡ型。TypeⅠ型較常見，表現(xiàn)為3個等位基因峰的RFU 不均衡，典型特征是其中2 個等位基因峰的RFU之和約等于另1 個等位基因峰；TypeⅡ型表現(xiàn)為3 個等位基因峰的RFU 均衡，比例接近1∶1∶1。PICAN?O等[4]建議將TypeⅡ型再分為3 個亞型：TypeⅡ-A 型即Clayton 等定義的TypeⅡ型；TypeⅡ-B 型表現(xiàn)為2 個等位基因峰，RFU 比例接近1∶2；TypeⅡ-C 型表現(xiàn)為1 個等位基因峰，RFU 為鄰近正常雜合子等位基因峰的3 倍。目前關(guān)于三等位基因的產(chǎn)生機(jī)制尚不明確，可能有[5]：（1）同源染色體不分離引起的染色體異常，如唐氏綜合征，此種情況下位于該染色體上的STR（如D21S11和Penta D）通常均表現(xiàn)為三等位基因[6]。（2）同源染色體局部不等交換，使交換后的同源染色單體中的一條出現(xiàn)染色體局部結(jié)構(gòu)的缺失，另一條出現(xiàn)染色體局部結(jié)構(gòu)的插入。這種染色體的局部改變傳遞給子代時，子代可能表現(xiàn)為三等位基因。（3）多種原因（如異卵雙胞胎發(fā)育期間的血液交換、移植或腫瘤）形成的基因嵌合體，可表現(xiàn)為多個STR 基因座出現(xiàn)三等位基因或四等位基因[7]。其中同源染色體局部不等交換是三等位基因發(fā)生的主要機(jī)制。

本例中，首先采用PowerPlex?Fusion System 檢測，發(fā)現(xiàn)孩子在Penta D基因座上3 個等位基因峰的RFU比例約為1∶1∶1，疑似三等位基因。為排除可能存在污染或者其他非特異峰的情況，又采用AGCU EX22熒光檢測試劑盒進(jìn)行了驗證，結(jié)果該基因座仍為均衡的3 個檢出峰，即TypeⅡ-A 型三等位基因。通過對常染色體STR基因座分型結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)與Penta D位于同一染色體上的D21S11基因座在被檢父與孩子中均為正常二等位基因，推測本例Penta D三等位基因的發(fā)生可能與同源染色體局部不等交換有關(guān)。查詢STR 數(shù)據(jù)庫（https://strbase.nist.gov/），截至2021 年12 月共收錄Penta D三等位基因17 種，本例中的三等位基因（8/9/13）未被收錄。

親子鑒定中出現(xiàn)疑似三等位基因時，首先應(yīng)通過其他試劑盒重復(fù)檢測來排除引物序列的非特異性擴(kuò)增、試劑或樣本污染以及電滲等原因的干擾；其次，結(jié)合案情排除基因嵌合體情況；第三，增加性染色體基因座檢測，明確被鑒定人是否來自同一父系或母系，有助于排除或認(rèn)定親緣關(guān)系。