亲权鉴定若干问题综述

李淑瑾，张晓静，付丽红，丛 斌

（河北医科大学 法医学系 河北省法医学重点实验室，河北 石家庄050017）

随着经济的发展和人们法律意识的提高，涉及亲权鉴定的法律案件与纠纷日益增多，具有司法鉴定资质的亲权鉴定机构也逐年增加。尽管鉴定方法日趋标准化、统一化，但案件数量和种类的增加为亲权鉴定案件的判定带来一些新的问题与争议。本文就近年来关于亲权鉴定的若干新的技术与理论问题进行综述。

1 遗传标记

1.1 常染色体STR

目前国际上应用最广泛的商品化常染色体STR试剂盒主要有美国AB公司的IdentifilerR○试剂盒（ID）和Promega公司的PowerPlex○R16（PP16）试剂盒，二者均包括DNA联合索引系统 （combined DNA index system，CODIS）中的13个STR基因座（D3S1358、vWA、FGA、D8S1179、D21S11、D18S51、D5S818、D13S317、D16S539、TH01、TPOX、CSF1PO和D7S820），另外各自增加了 D2S1338和 D19S433、Penta E和Penta D基因座。

这17个STR基因座不仅用于法医学亲权鉴定和个体识别案件，也是大多数国家建立DNA数据库所选用的STR基因座。但对越来越多的样品进行STR分型时，经常会发现一些新的等位基因，命名为“offladder”（OL）。产生这种情况的原因可能是不完全重复或是在重复结构附近的侧翼序列区发生了插入或缺失，如D7S820基因座，在重复结构GATA下游12个核苷酸处有8、9或10个相邻的T，在这个侧翼区内发生的插入或缺失很容易产生 9.1、9.3、10.1和10.3等“OL”等位基因[1]。另有一种情况是新等位基因在等位基因阶梯范围外，甚至落入相邻的基因座范围内，误认为三等位基因。Valverde等[2]报道D18S51基因座检测到了12个新的等位基因（28，29，30，31，32，33，34，35，36，37，38，40），并一一进行了测序验证。用PP16试剂盒检测该基因座时，片段长度大于369bp的新的等位基因会落入Penta E基因座范围内，认定为Penta E基因座的OL等位基因或三等位基因模式；而用ID试剂盒检测时，由于等位基因“27”为等位基因阶梯中最大的等位基因，因此片段长度大于349bp的等位基因甚至连“OL”也不标识。类似的现象在D21S11、D3S1368、SE33基因座也有报道。由此可见，在检验过程中存在错误判定的风险，进行亲权鉴定及数据库比对时应引起注意。

为增加系统效能，解决诸如非三联体亲子鉴定、同胞鉴定、失踪人员认定、大型灾难事故尸体身源认定等难题，各法医DNA研究机构积极寻找新的常染色体STR基因座，美国国家标准技术研究院（NIST）研制了一套22个新STR基因座与Amelogenin基因座的复合扩增体系23plex[3-4]，日本学者构建了一组包括10个新的STR基因座的复合扩增系统[5]，我国学者报道了一组包括14个新的STR基因座的群体遗传学数据[6]，珠海科登生物公司生产的STRtyper 10G由9个新的STR基因座与Amelogenin基因座组成[7]。在这些基因座中，除D10S1248、D2S441和 D22S1045被纳入欧洲DNA数据库核心STR基因座外，其余基因座仍限于实验室内部使用，未列入核心基因座范围。

1.2 X染色体STR

由于X染色体具有不同于常染色体及Y染色体的特殊的遗传模式，X染色体上的遗传标记对于父女鉴定、母子鉴定、同胞或半同胞鉴定、隔代鉴定等特殊亲权鉴定案件具有其它遗传标记无可比拟的优势，在法医DNA领域的应用日益增多。自1991年首次报道两个X-STR基因座HPRTB和ARA以来[8]，法医DNA领域目前累计报道的X-STR基因座约30余个。

X-STR通常被定义为4个连锁群[9]，分别以DXS 8378、DXS7132、HPRTB、DXS7423为核心，位于Xp22.2，Xq12，Xq26和Xq28。德国的Biotype公司以这4个核心位点开发了MentypeArgus X-UL试剂盒，并有学者对其灵敏度、混合斑分析及扩增体系等方面进行了评估，认为此试剂盒对于解决一些亲权鉴定案件有一定的应用潜力[10]。

为进一步增加系统效能，Biotype公司又研制了MentypeArgus X-12试剂盒，在MentypeArgus X-8试剂盒的基础上再加入4个STRs，每个连锁群内包括3个STR基因座组成12个基因座的复合扩增体系，分别为：DXS10148-DXS10135-DXS8378；DXS7132-DXS10079-DXS10074；DXS10103-HPRTB-DXS10101；DXS10146-DXS10134-DXS7423。目前尚无应用此试剂盒进行法医学研究和实践的文献报道。

尽管X-STR在亲权鉴定方面具有独特的应用价值，但X-STR在法医DNA领域的应用还远远少于常染色体STR及Y-STR，因此，在X-STR基因座的群体遗传学调查、突变率分析、法医学应用价值评估、试剂盒的研发等方面，仍有相当大的研究空间。

1.3 Y染色体STR

由于Y染色体STR遗传标记独特的父系遗传方式，主要将其应用于父子单亲鉴定或其他父系血缘关系的鉴定。在父子单亲鉴定中，由于缺乏母亲的遗传信息，父权排除的概率明显降低，检测Y-STR基因座则有助于减少这种错误认定的机会。Fabricio等[13]报道了1例父子单亲鉴定的案例，应用Promega公司的PP16及FFFL试剂盒检测了孩子与两个假设父的19个STR基因座，两个假设父的父权指数分别为13，811.215和35，332.241，均不能排除，直至用PPY试剂盒分析了三者的Y-STR基因座，发现假设父1的Y单倍型与孩子不同，将假设父1排除父权。另外，在肯定父权时，联合应用常染色体STR及Y-STR，可增加父权指数，增加认定的机会[14]。因此，在进行父子单亲鉴定时，除检测常染色体STR外，增加检测YSTR可大大降低错判的风险。

1.4 SNP

虽然大多数法医学家认为SNP遗传标记在很长一段时间内不会取代STR，但由于SNP数量丰富、突变率低、片段短、能够提供一些特殊信息、检测手段多样等特点，使其成为STR遗传标记的重要补充[15]。目前研究比较成熟的是欧洲SNPforID协会研制的52 SNP-plex，包含52个处于连锁平衡状态的常染色体SNP基因座，用复合PCR及微测序法进行分型，具体信息可登录http：//www.snpforid.org网站查询[16]。Børsting等[17]对52 SNP-plex系统在亲子鉴定中的应用价值进行了系统评估，用该体系分析了124对真三联体，父权指数为105～106；父亲与孩子二联体的父权指数为103～104。与15个STR基因座的父权指数相比，该SNP体系的父权指数低5～50倍。但在这124个案例中，发现STR基因座有6个突变，SNP基因座无突变，该研究表明52 SNP-plex体系在亲权关系鉴定中是一个非常有效的系统。在涉及移民的亲权鉴定案件中，往往缺乏父母一方的信息，需要计算父亲或母亲的亲权指数，并且需要考虑排除叔侄关系或姨亲关系。对于这样的案件，常规STR检验往往不能提供足够的信息。Ballard等[18]分析了55例移民亲权鉴定案件，用17个常规STR基因座、6个新加的STR基因座及48个SNP基因座进行分析，比较6个STR基因座与48个SNP基因座对常规STR的补充效能，发现SNP的应用价值更大。Dario[19]应用SNPforID中的20个SNP基因座对葡萄牙56例亲权鉴定案件进行分析，认为这20个SNP基因座对于常规STR基因座是一个很有效的补充，而且与增加STR遗传标记相比，方法简单且成本较低。Philip等[20]从统计学方面也证实，对于复杂的亲权鉴定案件，补充SNP基因座较STR基因座更有效。

另有学者报道了用芯片技术检测124 SNP-plex，包括46个常染色体SNP基因座、29个Y-SNP及49个mtDNA SNP，即在一次反应中就可同时分析3种类型的遗传标记，提供更多的信息，且灵敏度较高，但其准确性及实用性尚有待进一步验证与评估[21]。

2 STR基因座突变的考虑

STR基因座的突变会明显干扰亲缘关系的判定。随着案件积累量的不断增加，近年来一些学者相继报道了常用STR基因座的突变率及对亲权鉴定的影响[22-25]。综合这些文献分析，在亲权关系检案中，单个STR基因座突变的案例占2%~3%左右，2个STR基因座突变的案例约0.04%。

2.1 突变基因座亲权指数的计算

对于突变STR基因座的亲权指数的计算，陆惠玲教授[26]应用经验递减模型对计算公式进行了详细解读，因其计算原理易于理解，计算也较方便，具有实用意义。由于STR基因座突变率约在0～0.7%，平均0.2%，因此考虑突变时，其PI值均低于无突变的情形，提示要检测更多的遗传标记才能使累积亲权指数达到认定亲权关系的标准。

2.2 突变案件的分析与解决建议

一般情况，当检测一定数量的STR基因座而只有少数几个基因座排除亲子关系时，就应考虑突变的可能性。这里的“一定数量”和“少数几个”是没有固定标准的，因它受到基因座的多态性、突变率以及亲子关系认定水平等因素影响。在使用PP16和ID系统时，如果能检出15个STR的基因型，只有≤3个基因座排除亲子关系，就应怀疑有突变，因为其它不排除亲子关系的基因座的累积非父排除率仍可达99%以上[25]。李海霞等曾报道1例3个基因座同时发生突变的三联体鉴定案例[27]。

考虑突变时，应该用相同或不同的试剂盒进行重复实验，保证分型正确。由于STR具有较高的突变率，因此增加STR基因座有可能检出新的突变[25]。随着SNP遗传标记在法医学应用的日益成熟，笔者建议增加突变率较低的SNP遗传标记，或者根据案件的具体情况增加性染色体遗传标记，如父子关系鉴定，可检测Y-STR或Y-SNP；父女关系鉴定，可检测X-STR或X-SNP；母子、母女关系鉴定可检测XSTR、X-SNP或mtDNA。此外，突变需要与下列3种情况区分[25]：（1）沉默等位基因；（2）亲属个体代替检验；（3）单亲二体征，Audrey等[28]曾报道1例21号染色体单亲二体征引起的错误否定父权的案例。

3 DNA生物统计计算

2002年，国际法医遗传学会（International Society for Forensic Genetics，ISFG）亲权鉴定委员会（The Paternity Testing Commission，PTC）按照ISO17025的标准，发布了关于遗传学调查的建议书[29]。2007年，PTC发布了亲权鉴定中生物统计计算的建议书[30]，强烈建议所有亲权鉴定实验室采用所描述的5条建议作为生物统计计算的基础。该5条建议的主要内容包括：

（1）证据强度应以似然率原则为基础进行计算，亲权关系的生物统计评估应建立在互相排斥的假设的基础上。当检测系统中有不符合遗传规律的基因座（可能是突变的结果）时，应对检测个体可能发生突变的基因座PI值进行调整，计算PI值的方法应有文献出处。在进行生物统计计算时，要考虑沉默等位基因发生的概率。如果只检测到1个等位基因，就应在计算PI时考虑沉默等位基因或无效等位基因的可能。

（2）在群体遗传学中，稀有等位基因的概率，可用以下公式进行估计：

Xi代表数据库中该基因座已有的等位基因的个数，N代表等位基因的总数。

Y-染色体和mtDNA遗传标记的似然率必须以单倍型频率计算，其遗传证据强度需要和常染色体遗传标记证据联合使用。

（3）对于标准三联体案件和复杂案件（单亲或双亲皆疑），生物统计计算的原则是相同的。所有关于亲权关系鉴定的统计计算都是以似然率原则为基础的，即需要评价两个相关的互斥假设。不管案件多么复杂，这个原则是不变的。此外，涉及移民案件的生物统计计算也应以似然率原则为基础。

（4）各实验室负责建立并确认各自的排除父权的标准，建议最好以PI阈值定义否定父权的标准，但也可以不符合遗传规律的基因座数目建立排除标准。

（5）进行案例报道时，论文中除了累积PI外，还应包括每个遗传系统各自的PI值，以及实验室计算所用的种族群体背景资料。如果报道父权概率（W），则必须指出前概率。当用另外的方法计算PI时，还应说明该计算方法的假设、有效性及相应的计算机技术。

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