男性个体Amelogenin 基因座X 等位基因缺失5 例

张家硕，李学博，乔路，苗龙飞，仲建军，亓英华，石美森

1.山东政法学院司法鉴定中心，山东 济南 250023；2.德州市公安局物证鉴定中心，山东 德州 253000；3.中国政法大学刑事司法学院，北京100088

1 案 例

1.1 简要案情

根据知情同意原则，使用PowerPlex®21 系统（美国Promega 公司）对11 942 例中国山东汉族无关男性个体血斑样本进行DNA 分型时，发现5 例男性个体的STR分型图上只存在Y染色体Amelogenin扩增产物，而无X 染色体Amelogenin特异性扩增产物，出现Amelogenin基因座等位基因X缺失。对这5例男性样本分别应用3 种试剂盒进行检测和Sanger测序。测序结果显示，5 例样本均在Amelogenin基因序列的第304 位发生突变，即A→G 转换，这一转换可能导致引物和DNA 模板无法结合和延伸，从而造成Amelogenin基因座X 等位基因缺失。

1.2 检验方法

1.2.1 STR 分析

应用干血斑基因组DNA 提取试剂盒（货号FG344，上海凡济生物科技有限公司）分别提取5 例无关男性个体样本的DNA，先后使用PowerPlex®21 系统、华夏TM白金PCR 扩增试剂盒（美国Thermo Fisher Scientific 公司）和VeriFilerTMPlus PCR 扩增试剂盒（美国Thermo Fisher Scientific 公司）对5 例男性DNA样本进行常染色体STR 基因座分型检测，然后采用Goldeneye®DNA 身份鉴定系统17X[基点认知技术（北京）有限公司]对上述5 例男性DNA 样本进行XSTR 分型检测。使用9700 型PCR 仪（美国Applied Biosystems 公司）进行PCR 扩增，随后应用3500xl基因分析仪（美国Thermo Fisher Scientific 公司）对扩增产物进行电泳分离，最后使用GeneMapper®ID-Xv1.5 软件（美国Thermo Fisher Scientific 公司）对电泳结果进行分析。

1.2.2 Sanger 测序

通过美国国立生物技术信息中心（National Center for Biotechnology Information，NCBI；https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）数据库（版本号Human GRCh38/hg38）查找Amelogenin基因座的序列信息（序列号M55418），根据M55418 的序列信息进行引物设计。对标准品9948 和5 例男性DNA 样本的Amelogenin基因座进行PCR 扩增，扩增引物（5′→3′）分别为FACCTCATCCTGGGCACCCTG 和R-AGGCTTGAGGCCAA CCATCAG。扩增条件：95 ℃ 3 min；94 ℃ 10 s，58 ℃1 min，30 个循环；60 ℃20 min。对扩增所得产物进行Sanger 测序。

1.3 检验结果

1.3.1 STR 分型结果

使用VeriFilerTMPlus PCR 扩增试剂盒、华夏TM白金PCR扩增试剂盒和PowerPlex®21系统分别检测5例无关男性个体，发现5 例男性个体的Amelogenin基因座分型图谱上只存在Y 特异片段的谱带，而无X 特异片段的谱带（图1）。使用Goldeneye®DNA 身份鉴定系统17X 进行复检，5 例男性样本的Amelogenin基因座分型完整。

图1 应用4 种试剂盒检测5 例男性样本所得STR 分型结果Fig.1 STR typing results of five male samples from four amplification kits

1.3.2 测序结果分析

1 号样本Sanger 测序的序列分析结果见图2。结果表明，与数据库提供的M55418 和标准品9948 相比，1 号样本Amelogenin基因序列第304 位发生了A→G 转换。其余4 例样本均在此位置发生相同的突变。

图2 1 号样本Sanger测序分析结果Fig.2 The Sanger sequencing results of sample No.1

2 讨论

Amelogenin是编码牙釉质蛋白的基因，位于X 染色体Xp22.1-p22.3 和Y 染色体Yp11.2[1]。正常男性和正常女性的Amelogenin基因座分型分别是XY 和XX。应用商品化AmpFℓSTRTMIdentifilerTM试剂盒进行亲子鉴定和个体识别时，发现Amelogenin基因座会出现X 或Y 片段缺失的现象[2]，其中男性Amelogenin基因座X 片段丢失发生率为0.042 8%[3]。本研究共检测11 942 例无关男性个体，其中5 例男性个体出现等位基因X 分型缺失现象，占总数的0.041 9%。

刘艺东等[4]报道的4 例Amelogenin基因座等位基因缺失的案例中，应用PowerPlex®21 系统进行检测，发现4 例男性个体出现X 等位基因缺失。随后，应用21+1 STR 荧光检测试剂盒（无锡中德美联生物技术有限公司）进行复检，可得到完整正确的基因分型。胡锡阶等[2]对1 例亲子鉴定案例进行鉴定分析时，检出父亲Amelogenin基因座X 片段发生丢失，而孩子（男）的Amelogenin基因座分型正常。以上2 篇报道[2,4]均推断男性样本存在AmelogeninX 等位基因引物结合区突变导致扩增片段丢失的可能，但都未进行测序确认。本案例应用Goldeneye®DNA 身份鉴定系统17X 对5 例无关男性样本进行检测，均检出完整的XSTR 分型，因此可排除X 片段丢失的可能。随后，通过对Amelogenin基因座X 等位基因缺失的样本进行Sanger 测序分析，结果显示，5 例样本均在Amelogenin基因序列的第304 位发生突变，即A→G 转换。该突变发生在PowerPlex®21 系统中Amelogenin基因座正向引物结合区3′端第2 个碱基[引物序列信息见STRbase（SRD-130）数 据 库（https://strbase.nist.gov/PP16primers.htm）]，这一突变可能导致引物和DNA 模板无法结合和延伸，造成Amelogenin基因座X 等位基因缺失。陈爱萍等[5]也报道过引物结合区发生点突变而导致扩增失败的可能性，其突变率为0.042 5%。因此，本研究中5 例男性个体Amelogenin基因座X 等位基因缺失可能系VeriFilerTMPlus PCR 扩增试剂盒、华夏TM白金PCR 扩增试剂盒和PowerPlex®21PCR 扩增试剂盒在扩增Amelogenin基因座的引物结合区存在碱基突变所致。

本案例表明，虽然商品化试剂盒在法医学检案中具有普遍适用性，但某些个体在Amelogenin基因座会发生等位基因缺失的情况，可使用染色体核型分析或不同公司包含性别染色体的试剂盒进一步确认。在实际工作中，性别的错误判定极有可能会引起侦查方向的错误。随着国家DNA 数据库被日益广泛地使用，错误的性别信息还可能造成数据检索和比对的错误排除。因此，法医工作者应在这一方面予以高度的重视。