基因突变和稀有等位基因共存影响亲子关系分析1例
2018-10-08郝世诚刘革新
郝世诚 ，刘 岩 ，鲁 涤 ，刘革新 ，袁 丽
（1．2011司法文明协同创新中心，北京 100088；2.中国政法大学证据科学教育部重点实验室，北京 100088）
1 案 例
1.1 简要案情
一起亲子鉴定案件，在法院委托本中心之前，已在多家鉴定机构进行过亲子鉴定，均报告有3个STR基因座不符合遗传规律，有的鉴定机构给出了排除亲子关系的鉴定意见，故被检父提起诉讼，要求解除父子关系并将抚养权转移至孩子生母。
1.2 检验过程
本中心受理该案后，采集了孩子生母、孩子及被检父的血痕样本，按照《法庭科学DNA实验室检验规范》（GA/T 383—2014）中的方法进行检验。用Chelex-100法[1]提取样本DNA，采用MicroreaderTM21 ID System、MicroreaderTM23sp ID System（阅微基因技术有限公司）以及PowerPlex®Fusion System、Power-Plex®Y23 System（美国Promega公司）进行扩增，扩增产物经3130基因分析仪（美国AB公司）检测，并使用GeneMapperTMID v3.2软件进行分析，检测各基因座的基因型。
1.3 检验结果
孩子生母、孩子及被检父的DNA经MicroreaderTM21 ID System和MicroreaderTM23sp ID System扩增检验后发现，在CSF1PO和D12S391基因座上，被检父不能提供孩子的生父基因，但相近的等位基因之间仅差1个重复单位。另外，在D19S433基因座上，bin内被检父与孩子均只有一个等位基因，分别为15.2和14，经仔细观察，发现bin外69 bp处都有off-ladder（OL）峰，遂使用 PowerPlex®Fusion System 印证，同样发现bin外有等位基因，经分析分型为等位基因4（图1～2）。因此，在检测的41个常染色体STR基因座上，除CSF1PO和D12S391基因座外，三人的分型结果符合孟德尔遗传规律。三人在上述3个STR基因座上的分型结果见表1。
图1 MicroreaderTM21 ID System中D19S433的检测结果
图2 PowerPlex®Fusion System中D19S433的检测结果
表1 孩子生母、孩子及被检父CSF1PO、D12S391和D19S433基因座的分型结果
孩子与被检父的DNA经PowerPlex®Y23 System扩增检验后发现，在DYS576等23个Y染色体STR基因座上分型一致。
1.4 父权指数计算及鉴定意见
按照《法庭科学 DNA亲子鉴定规范》（GA/T 965—2011）计算上述所有基因座的父权指数（PI），CSF1PO 基因座的 PI为 μ/（4P10），D12S391 基因座的PI为 μ/（2P23），平均突变率 μ 为 0.002，D19S433 基因座的 PI为 1/（2P4），其中
式中，N为频率表中该遗传标记等位基因总数，即2倍样本含量，Xi为该基因座上已有的等位基因个数。
采用中国汉族群体遗传学资料[2-3]进行统计，所检验的41个常染色体STR基因座的累积父权指数（CPI）为 1.8696×1015，结合 Y 染色体基因座的分型结果进行分析，支持被检父为孩子的生物学父亲。
2 讨 论
在亲子鉴定中，CSF1PO、D12S391和D19S433均是常用的常染色体基因座[4]。本案中，最容易出现错误的是D19S433基因座的分型。MicroreaderTM21 ID System中D19S433基因座位于蓝带片段最小的位置，被检父和孩子在bin内均只有一个等位基因，但在69bp的位置，两者均出现一个峰。由于该峰片段小于100bp，极易被忽视，一旦遗漏了该等位基因，则在该基因座上表现为不符合孟德尔遗传定律。为了验证bin外是否有等位基因，应用PowerPlex®Fusion System进行复核，同样发现在bin外存在等位基因。根据《人类DNA荧光标记STR分型结果的分析及应用》（GA/T 1163—2014）中稀有等位基因OL的分析方法，对两个试剂盒中OL等位基因进行分型，结果判断均为等位基因4，因此，在D19S433基因座上，三人的分型表现符合孟德尔遗传定律。
D19S433等位基因4是罕见的等位基因，在STRbase库中没有列出，只有张怀才等[5]于2015年报道过1例，并经测序验证。该等位基因虽然罕见，但是鉴定实践中需要关注此问题，特别是亲子鉴定中，当仅有个别基因座不符合孟德尔遗传定律时，要注意是否存在稀有等位基因的情况。
本案中还出现了突变的情况。复制滑动是导致STR突变的主要原因，常染色体STR基因座的平均突变率约为0.1%～0.2%[6-7]。当孩子的等位基因可由亲代以一步突变而来时，可以不考虑二步或二步以上的突变[8]。吴微微等[9]观察的1932个三联体家系中，发生突变的有150个，其中97.3%的突变仅发生在1个基因座上，2.7%同时在2个基因座上发生突变，未报道有3个基因座同时发生突变的现象。本案共检测了41个常染色体STR基因座，发现在CSF1PO和D12S391基因座上被检父不能提供给孩子生父基因，两个基因座的突变类型均为父源突变，且均考虑为一步突变。经计算累积父权指数，远大于10000，结合被检父和孩子的Y染色体STR分型一致的结果，本中心出具了支持被检父系孩子生物学父亲的鉴定意见。
本例案件不仅包含了2个STR突变，还包含了1个罕见的稀有等位基因，导致有的鉴定机构误认为在3个STR基因座上出现了不符合遗传规律的现象，并给出了排除亲子关系的意见。该案例本身是一个极小概率事件，但这警示我们在日常鉴定中应注意等位基因分型的正确性，遇到可疑的OL峰，不能简单删除，而要多思考，采用不同试剂盒进行重复检验，小心求证，才能出具对被鉴定人及其家庭负责的鉴定意见。
