利用二代测序技术破获无精子强奸案1 例

许欣，魏金叶，杨成文，高智伟，王新杰

潍坊市公安局，山东 潍坊261061

1 案 例

1.1 简要案情

某年9 月11 日和9 月18 日，某市先后发生两起强奸案件，受害人均被一骑摩托车男子扼颈并言语威胁下强奸，社会影响恶劣。经勘查提取到受害人阴道拭子、内裤等物证送检。阴道拭子经过涂片镜检，未见精子。对提取的DNA采用AmpFℓSTRTMIdentifilerTMPCR扩增试剂盒（美国Applied Biosystems公司）进行检验，分型结果与受害人DNA 分型结果一致。经YfilerTMPlus PCR 扩增试剂盒（美国Applied Biosystems 公司）检验，检出部分Y-STR 基因座分型，但因检出基因座较少，入库比对后比中家系较多，实际排查困难。因物证检验受一代测序技术限制，案件侦查一直没有进展。

7 年后，由于二代测序仪的使用，本实验室对此案件的物证进行了重新检验。

1.2 检验过程

采用聚苯乙烯-二乙烯苯树脂法对上述样本进行DNA 提取，使用QuantifilerTMTrio DNA 定量试剂盒（美国Thermo Fisher Scientific 公司）进行DNA 定量，使用Precision ID GlobalFilerTMNGS STR Panel v2（美国Thermo Fisher Scientific 公司）和Ion AmpliSeqTMLibrary Kit 2.0（美国Thermo Fisher Scientific 公司）在Ion ChefTM仪器（美国Thermo Fisher Scientific 公司）上进行文库制备，将扩增产物在Ion S5TM系统上采用Ion 520TM芯片（美国Thermo Fisher Scientific 公司）进行测序，使用STRait Razor v3 软件分析测序结果。

1.3 检验结果

测序结果装载比例为67%，富集率为95%，单克隆比例为63%，阴道拭子在35 个STR 基因座均获得分型（除4 个性别基因外的数据见表1）。测序结果显示该物证为2 人混合样本，根据性别基因分析混合比约为1∶20（平均测序深度为2 000×）。

表1 现场物证与受害者在31 个STR 基因座的分型结果Tab.1 Typing results of 31 STR loci of the evidence at the scene and the victim

续表1Continued Tab.1

根据现场物证和受害人在部分基因座的分型结果和测序深度信息可推测出嫌疑人可能含有的等位基因，如：在D13S317基因座，现场物证检测结果为10/12，受害人分型为10，推测嫌疑人可能含有等位基因12；在D18S51基因座，现场物证检测结果为13/15/16/18，受害人分型为13/16，推测嫌疑人可能含有等位基因15 和18；在D14S1434基因座，现场物证检测结果为11/12/13/14，受害人分型为13/14，推测嫌疑人可能含有等位基因11 和12。

将推测的嫌疑人基因座分型结果入库比对，比中该市一前科人员，结合前期Y-STR 也比中该嫌疑人所在的大家系，认定此人为嫌疑人从而破获案件。

2 讨论

二代测序技术的运用，使微量、降解、混合等疑难生物检材的DNA 检验效果与成功率大幅提高[1]，在PCR 复合扩增荧光测序中，为了在各色荧光中放置更多的基因座，设计引物时常有意保留替代的侧翼序列，导致降解检材的扩增效率降低，尤其在片段较大的基因座上表现明显。利用二代测序技术进行STR分型，各基因座片段长度可以重叠在小片段区域且互不干扰，相当于将更多的常规STR 基因座作为miniSTR基因座使用，对降解检材分型效果更好[2]。在混合斑的检验中，二代测序技术不仅可以分辨位点的扩增长度，还可对其内在碱基序列进行详细的分析，而毛细管电泳只能对等位基因的片段长度进行区分，相同核苷酸数量的所有等位基因分型都被认为是同一个等位基因，无法准确区分混合样本中长度一致的等位基因[3]。

在日常检案中，当两人混合比例在1∶10 以下时，基于毛细管电泳技术有时可以获得较理想的混合斑图谱，而当混合比例在1∶20 以上时，次要成分往往难以获得完整的分型[4]。本例由于物证中未见嫌疑人的精子，仅有少量前列腺液中的细胞等，判断嫌疑人可能为无精子症，进而推断阴道拭子中嫌疑人和受害人混合比例悬殊，并且案发距重新检验间隔时间已达7 年，DNA 降解难以避免，常规检验难以获得男性分型。考虑到二代测序技术较一代测序技术的优势，故转换检验方式，尝试用新技术来解决此难题并获得了较好的结果，从而成功破获案件，也为今后解决类似案件提供了新的思路。