多種遺傳標記在一起同母異父半同胞關系鑒定中的綜合應用

陳婷婷 孫麗娟 馬婭萍 杜應雄 葉峻杰

同胞關系分為同父同母的全同胞關系(full sibling，FS)和同父異母或同母異父的半同胞關系(half sibling,HS)。在同胞關系鑒定實際案件中，為了獲得可靠的鑒定結論，除了常染色體短串聯(lián)重復(short tandem repeat,STR)遺傳標記的檢測外，還要增加其他遺傳標記的檢測以獲得更多可靠的判定依據。本文在實際工作中受理一起同胞鑒定案例，由于當事人敘述無法判別兩個被鑒定人是否為全或半同胞關系，根據案件的具體情況在進行常染色體STR遺傳標記檢測后，運用狀態(tài)一致性評分法(identity by state,IBS)、ITO法和判別函數法多種判定方法，并聯(lián)合Y染色體STR遺傳標記和線粒體DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)序列分析對案件中被鑒定人的關系進行綜合分析判斷，獲得了可靠的結論。

材料與方法

1.材料：男子甲早年移居緬甸，現回國認親，自述父母已故，國內有一弟弟乙，甲委托本鑒定中心鑒定二者之間是否存在同胞關系。根據鑒定的需求，用特制的濾紙(flinders technology associates，FTA)卡采集甲和乙的血液樣本進行檢驗。

2.方法：常染色體STR基因座分型使用PromegaPowerPlex?21試劑盒(Promega公司，美國)進行STR復合擴增，Y染色體STR基因座使用ABI Yfiler plus(ABI，美國)進行STR復合擴增；線粒體DNA測序檢測用針對mtDNA高變I 區(qū)(hypervariable segment-I,HVS-I)特異引物進行擴增，擴增產物經純化后用BigDye?Terminator v3.1測序試劑盒(AB，美國)進行測序反應。用ABI3500型遺傳分析儀(ABI，美國)對PCR復合擴增產物進行毛細管電泳，在GeneMapper ID-X 1.5軟件上分析數據，得到基因分型結果。通過IBS法、ITO法和判別函數法進行計算、分析。

結果

1.常染色體STR分型結果分析：

(1)IBS法。甲和乙血樣的D3S1358等19個常染色體STR基因分型結果見表1。按照《生物學全同胞關系鑒定實施規(guī)范》[1]，依據19個常染色體STR基因座的分型結果進行全同胞關系鑒定時，通過計算兩名被鑒定人間的累計狀態(tài)一致性評分(IBS)，對被鑒定人之間是否存在生物學全同胞關系做出判斷。當IBS≥22時，傾向于認為被鑒定人之間具有全同胞關系； 13

表1 常染色體STR基因座分型結果及IBS值計算

(2)ITO法。為進一步明確甲與乙之間的同胞關系，依據常染色體STR基因分型結果，參照文獻[2]中的ITO法計算甲與乙全同胞指數(full sibling index,FSI)、半同胞指數(half sibling index,HSI)和FSI：HIS的值(表2)。FSI值為0.1720,HSI值為21.7010,FSI：HSI的值為0.0079。FSI≥19與FSI<1分別作為全同胞和無關個體的判斷標準；以HSI≥19與HSI<1分別作為半同胞和無關個體的判斷標準；當FSI與HSI介于l～19時暫作為“無法判斷”；以FSI：HSI≥l與FSI：HSI<1分別作為全同胞和半同胞的判斷標準。本案中，甲與乙HSI>19，FSI：HSI<1，甲與乙傾向于半同胞親緣關系。

表2 ITO法計算同胞關系指數結果

(3)判別函數法。參照文獻[3]中建立的全同胞-半同胞-無關個體判別函數法計算得甲與乙DFSi=27.9700，DHSi=29.6490，DRi=26.7830。全同胞-半同胞-無關個體判別法則為Di(S)=max[DFSi、DHSi、DRi]，即比較樣本的DFSi、DHSi、DRi，以最大D值所在的組為該樣本所屬組別。本案中，甲與乙最大D值為DHSI，支持甲與乙存在半同胞親緣關系。判別函數法判定結果和ITO法判定結果一致。

2. Y-STR分型結果分析：為支持甲與乙之間半同胞關系，對甲與乙進行Y-STR基因分型。Y染色體STR基因座是人類的遺傳標記，Y染色體為男性所特有，呈父系遺傳，即同一父系家族成員，Y-STR基因座基因分型相同。本案檢測25個Y-STR基因座，基因分型結果見表3。甲與乙的18個Y-STR基因座的基因分型不相同，根據遺傳規(guī)律，排除甲和乙來源于同一生父。

表3 Y染色體STR基因座分型結果

3.mtDNA 測序結果分析：進一步分析甲與乙之間的關系，對甲與乙mtDNA序列進行分析。mtDNA呈母系遺傳，同一母系個體的mtDNA序列相同，因此mtDNA序列分析技術作為STR分型技術的補充手段[4]。mtDNA序列不相同，排除存在母系遺傳關系；mtDNA序列相同，則不排除存在母系遺傳關系。甲與乙mtDNA高變I 區(qū)測序結果見表4。甲與乙在mtDNA HVS-I序列5個多態(tài)性位點上的基因型一致，根據遺傳學原理和遺傳規(guī)律，不排除甲與乙來自同一生母。綜合常染色體STR分型結果以及Y-STR分型結果，支持甲與乙為同母異父的半同胞關系。

表4 mtDNA HVS-I測序結果

討論

同胞關系鑒定具有復雜性和特殊性[5]，由于同胞之間不一定有必須的等位基因，因而同胞關系鑒定比較困難[6]。在實際案例中，會遇到被鑒定人不能明確是全同胞或者是半同胞親緣關系，采用多種遺傳標記進行檢驗，進而運用多種判定方法綜合分析得出結論就顯得非常重要[7]。

本案中，父母已故無法參與檢驗，參與鑒定的人數較少，委托人無法明確哪種同胞鑒定，在確定二者的親緣關系時應全面考慮全同胞、半同胞和無關個體3種可能的關系，所以常染色體STR分型結果運用了3種不同計算分析方法進行相互驗證?！渡飳W全同胞關系鑒定實施規(guī)范》[1]適用于在雙親皆無情形下甄別生物學全同胞與無關個體關系，檢測19個STR基因座時，該檢測系統(tǒng)的效能約為0.7500，得出的傾向性鑒定意見的準確性不低于99%。本案甲與乙采用IBS法計算累計IBS值介于全同胞和無關個體的閾值之間，無法給出傾向性意見。在實施鑒定時，若兩名被鑒定人間存在其他親緣關系(如半同胞、堂表親等)，本規(guī)范不適用。因此鑒定人應詳細了解被鑒定人間是否存在其它可能的親緣關系，注意適用范圍及系統(tǒng)效能，需要使用其他方法和增加遺傳標記加以甄別和相互驗證[8]。

ITO法是計算兩個體有某種血緣關系的經典方法，和判別函數法一樣可用于全同胞、半同胞、無關個體關系鑒定。研究表明，半同胞鑒定時，單獨使用ITO法或判別函數法錯判風險較大[3]，且當無法明確屬于哪種同胞鑒定，盲目錯誤的選取計算公式可能會導致錯誤的結論，因此需要運用多種判定方法來相互驗證結論。本案中，用ITO法與判別函數法計算得出的結果均傾向于甲與乙為半同胞親緣關系。相關文獻提示在全同胞-半同胞鑒定中，FSI：HIS值是一個有效的指標，有助于提高鑒定結論的準確性[5]。本案中，經過計算 FSI：HSI<1，支持甲和乙為半同胞關系。目前半同胞關系鑒定沒有明確的標準和規(guī)范，為了獲得嚴謹可靠的鑒定意見，除進行常染色體STR檢測外，還需其他遺傳標記的支持[9-10]。

性染色體STR由于其特殊的遺傳規(guī)律在半同胞關系鑒定中可提供有效的認定或排除信息。本案被鑒定人均為男性，因此選擇增加Y染色體STR遺傳標記檢驗，用來進行父系親緣關系鑒定[11]。mtDNA呈母系遺傳[12]，是常染色體或性染色體遺傳標記的重要補充，可用來進行母系親緣關系鑒定，無論被鑒定人的性別如何，在同母異父半同胞鑒定中具有排除能力。本案中，Y染色體STR基因分型結果不相同，排除了甲和乙來源于同一生父的可能，同時線粒體DNA高變I區(qū)多態(tài)性檢測結果相同提示甲與乙來自同一生母，支持甲與乙為同母異父半同胞關系，這與常染色體STR分型檢測結果相互驗證和補充。因此，應用三種遺傳標記進而通過多種判定方法綜合分析得出甲和乙傾向于同母異父半同胞關系。

同胞關系的鑒定結論有一定的風險和不確定性，盡可能多的檢驗已知血緣關系的同胞，讓被鑒定人生母參與鑒定是提高鑒定有效性和可靠性的途徑[13]。當鑒定實踐中遇到僅有兩個被鑒定人，且生母無法參與鑒定時，除檢測常染色體STR位點外，還需增加Y-STR、X-STR和mtDNA等遺傳標記，提高鑒定的嚴謹性和鑒定意見的可靠性。正確利用多種遺傳標記和判定方法對半同胞關系的鑒定有著重要的意義。