同母异父半同胞关系鉴定1例

林锦锋，魏莎莎，马克

（1.宁波市公安局，浙江 宁波 315000；2.上海市刑事科学技术研究院，上海 200083）

1 案 例

1.1 简要案情

某日，1具无名尸体经DNA检验确认，乃王大某同母异父的半同胞兄弟王小某。

1.2 检验方法

1.2.1 DNA提取

通过静脉采血得到王大某血液样本2mL，通过采集心血得到王小某血液样本2mL。使用常规Chelex-100法提取DNA。

1.2.2 常染色体STR基因座检测

分别采用AmpFℓSTRTMIdentifilerTMPlus PCR扩增试剂盒（美国Thermo Fisher Scientific公司）和21+1试剂盒（无锡中德美联生物技术有限公司）对2份血液样本进行常染色体STR基因组和Amelogenin性别基因座的分型检测。扩增体系、扩增程序均按照相应的产品说明书进行，扩增反应采用9700型PCR仪（美国AB公司）。扩增产物采用3500xL基因分析仪（美国AB公司）电泳后，采用GeneMapper®IDV3.2软件（美国Thermo Fisher Scientific公司）进行数据分析。

1.2.3 Y染色体STR基因座检测

采用YfilerTMPlus PCR扩增试剂盒（美国Thermo Fisher Scientific公司）对上述2份血液样本进行Y染色体STR基因座分型。依据试剂盒使用说明进行扩增、电泳和结果分析。

1.2.4 线粒体DNA（mtDNA）全序列分析

2份血样采用Precision ID mtDNA Whole Genome Panel（美国Thermo Fisher Scientific公司）扩增获取样本的mtDNA全序列，采用Precision ID Library试剂盒（美国Thermo Fisher Scientific公司）和Ion XpressTMBarcode Adapters试剂盒（美国Thermo Fisher Scientific公司）完成文库构建，完成定量后利用Ion TorrentTM测序平台（美国Thermo Fisher Scientific公司）进行测序反应，共设置500个测序循环。测序结果采用配套的Torrent Suite V4.2.1软件（美国Thermo Fisher Scientific公司）对信号进行捕获和转换，并结合Variant Caller 4.2（美国QIANEN公司）和Integrative Genomics Viewer（美国加利福尼亚大学博大研究所）软件进行初步分析，以修订后的剑桥参考序列（rCRS，NC_012920.1）[1]为参照标准。

1.2.5 同胞关系指数的计算

采用ITO法[2]计算王大某和被鉴定人之间的全同胞指数（full sibling index，FSI）、半同胞指数（half sibling index，HSI）以及全同胞指数与半同胞指数的比值（FSI∶HSI）。

1.3 检测结果

1.3.1 染色体STR鉴定结果

AmpFℓSTRTMIdentifilerTMPlus PCR扩增试剂盒共检测了15个常染色体STR基因座和Amelogenin性别基因座（表1）。经过ITO法计算后，两人的全同胞FSI值为18.29，半同胞HSI值为43.66，IBS计算结果为14。YfilerTMPlus PCR扩增试剂盒共检测了25个Y染色体STR基因座（表2）。21+1试剂盒检测结果见表3。其中D19S443位点为两个试剂盒共有位点，因此两个试剂盒共检测了35个常染色体STR和1个性别基因座。加做位点之后按照ITO法计算两人全同胞FSI值为13 633.4，半同胞HSI值为20 499.7，IBS计算结果为25。

1.3.2 mtDNA全序列测定结果

mtDNA的全测序是采用316 V2芯片在Ion TorrentTM测序平台上完成的，芯片的有效区域为65%，文库连接率为100%。除去19%的多克隆、20%的低质量文库，最终可用文库为63%，共获取2.5×106个测序片段，平均读长为127 bp，最终的测序数据总量为321Mbp。通过数据分析后，两例样本mtDNA均检测到35个SNP突变，且2例样本突变位点一致，根据线粒体进化树进行分析，2例样本均属于D4s单倍群。

表1 AmpFℓSTRTMIdentifilerTMPlus PCR扩增试剂盒分型结果Tab.1 AmpFℓSTRTMIdentifilerTMPlus PCR amplification kit typing results

表2 YfilerTMPlus PCR扩增试剂盒分型结果Tab.2 YfilerTMPlus PCR amplification kit typing results

表3 21+1试剂盒分型结果Tab.3 21+1 kit typing results

1.3.3 鉴定意见

经多种遗传标记（常染色体STR、Y染色体STR、mtDNA）检测结果相互验证和补充，综合分析，推断出王大某和被鉴定人为同母异父的半同胞关系。

2 讨 论

刑事案件中，尸源认定对案件的侦破起到关键性作用。本案中，查明被鉴定人身份是案件侦破的首要因素，在大规模的摸排过程中，常染色体STR位点分析发现王大某和被鉴定人有11个位点一致（AmpFℓSTRTMIdentifilerTMPlus PCR扩增试剂盒），引起了检案人员的高度重视，怀疑被鉴定人可能是王大某的兄弟王小某。为了增加鉴定效能，加做了YfilerTMPlus PCR扩增试剂盒和21+1试剂盒，并分别采用IBS和ITO法计算二人的血缘关系。IBS和ITO法都是计算个体间血缘关系的经典方法，可用于半同胞、全同胞、无关个体关系鉴定，使用范围广，相较于IBS算法而言，ITO算法在计算时考虑了不同等位基因的人群频率等，使得计算结果更加精确[3-4]。本案例采用ITO算法进行计算。AmpFℓSTRTMIdentifilerTMPlus PCR扩增结果按照ITO法计算后两人的全同胞FSI值为18.29，半同胞HSI值为43.66，FSI∶HSI值明显小于1，IBS计算结果为14。加做位点之后按照ITO法计算两人35个位点的全同胞FSI值为13633.4，半同胞HSI值为20499.7，FSI∶HSI值依旧小于1，IBS计算结果为25。因此倾向于王大某和被鉴定人属于半同胞关系。在全同胞-半同胞的鉴定中，FSI和HSI的比值是比较合适的定量指标。陆惠玲等[5-6]对日常鉴定积累的1050个样本，通过15个常染色体STR基因座分型结果在ITO法基础上建立了鉴定全同胞和半同胞的方法，指出FSI∶HSI≥1与FSI∶HSI＜1可分别作为全同胞与半同胞的判别标准。随后本研究采用YfilerTMPlus PCR扩增试剂盒共检测了25个Y染色体STR基因座，两人共有23个Y-STR位点不一致，因此排除二人来源于同一父系的可能性。此外，我们通过高通量测序的方法对王大某和被鉴定人的mtDNA进行了全序列的测定，mtDNA的序列多态性可以作为母系关系鉴定的重要参考遗传标记。高通量测序技术能够得到更多的线粒体遗传信息，通过和剑桥序列比对，两例样本共享35个mtDNA SNP位点。其中有7个位点位于高变区，28个位点位于非高变区，相比于以往只检测线粒体的高变区，采用Ion TorrentTM测序平台可以额外提供多达400%的碱基变异信息，可以帮助识别控制区测序检验无法鉴别的样本，从而提高mtDNA的个体识别能力。此外，王大某父母均已过世，给同胞鉴定工作带来一定的难度，我们结合了常染色体STR、Y染色体STR和mtDNA全测序等技术手段，运用各种遗传标记和计算方法以相互验证、支持，得出了被鉴定人为王大某同母异父的半同胞兄弟。

本案例提示，在尸源查找过程中，要注意检测结果，对可疑对象要尽可能采用多种遗传标记进行共同验证。此外，随着社会发展，涉及复杂亲缘关系鉴定的案例也越来越多，案情的复杂性和风险性也随之增高，目前尚无针对半同胞关系鉴定的指南或者行业标准颁布[7]，需要我们在实际鉴定过程中注意甄别和核实，通过多种遗传标记的综合应用才能够获得有效且准确的鉴定结果。