巴華杰劉亞楠張 璐李旭鵬朱愛華馬 駿劉冰泉

（1 常州市公安局刑警支隊(duì) 江蘇 常州 213003；2 上海市公安局物證鑒定中心 上海 200083；3 中國刑警學(xué)院法醫(yī)學(xué)系 遼寧 沈陽 110035；4 美國lifetech公司 北京100027）

DNA數(shù)據(jù)庫“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”親緣關(guān)系比中應(yīng)用價(jià)值初探

巴華杰1劉亞楠2張 璐3李旭鵬4朱愛華1馬 駿1劉冰泉1

（1 常州市公安局刑警支隊(duì) 江蘇 常州 213003；2 上海市公安局物證鑒定中心 上海 200083；3 中國刑警學(xué)院法醫(yī)學(xué)系 遼寧 沈陽 110035；4 美國lifetech公司 北京100027）

探討DNA數(shù)據(jù)庫“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”親緣關(guān)系比中應(yīng)用的有效性。將一母親和胎兒的DNA數(shù)據(jù)（Profilerplus試劑盒）在DNA數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行親緣關(guān)系比對(duì)獲得比中記錄427條，組成427個(gè)假定的“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”家庭。計(jì)算其累積父權(quán)指數(shù)（Cumulative paternity index ，CPI） 與累積相對(duì)父權(quán)機(jī)會(huì)（Cumulative relative chance of paternity，CRCP） 值；應(yīng)用Identifiler或PowerPlex試劑盒加做到15個(gè)STR基因座，觀察其排除情況；觀察CODIS 13個(gè)核心STR基因座的排除情況；對(duì)未出現(xiàn)排除基因座的“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”聯(lián)合多個(gè)試劑盒檢測(cè)并計(jì)算CPI值及CRCP值。在427例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”中CPI值最低為462.736942（CRCP＝99.784361%），最高為16532.824929（CRCP=99.993952%）；Identifiler試劑盒3例未出現(xiàn)排除基因座，其余出現(xiàn)1-5個(gè)基因座排除，平均排除基因座數(shù)為2.67個(gè)；PowerPlex試劑盒出現(xiàn)1-5個(gè)基因座排除，平均排除基因座數(shù)為3.18個(gè)；CODIS 13個(gè)核心STR基因座395例出現(xiàn)1-3個(gè)排除基因座，32例未出現(xiàn)排除基因座，CPI值大于10000（CRCP值＞99.99%）的12例；對(duì)Identiflier試劑盒15個(gè)STR基因座未出現(xiàn)排除基因座的3例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”進(jìn)行進(jìn)一步增加STR基因座檢測(cè)，1例排除親緣關(guān)系，1例符合親緣關(guān)系（CPI值=2824559.804208，CRCP值=99.999965%），1例出現(xiàn)1個(gè)STR基因座不符合親緣關(guān)系（CPI值為43217.81987，CRCP值=99.997686%）。 結(jié)果表明，Profilerplus試劑盒不適合用于親緣關(guān)系鑒定及DNA數(shù)據(jù)庫建設(shè)；應(yīng)當(dāng)采用Identifiler和PowerPlex試劑盒包含的18個(gè)基因座或更多的基因座進(jìn)行DNA數(shù)據(jù)建庫建設(shè)；DNA數(shù)據(jù)庫“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”親緣關(guān)系比中只能作為偵查線索，應(yīng)結(jié)合包括DNA證據(jù)的多種證據(jù)綜合判斷親緣關(guān)系是否存在。

法醫(yī)遺傳學(xué) DNA數(shù)據(jù)庫 STR基因座 親緣關(guān)系 標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體

隨著DNA數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量的不斷增加，其在案件偵破中的作用與日俱增。然而大通量的DNA數(shù)據(jù)庫比對(duì)同時(shí)也出現(xiàn)了大量的親緣關(guān)系比中記錄，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一對(duì)母子的DNA數(shù)據(jù)比中多個(gè)可疑父的情況，這往往使得案件的偵破陷入新的困惑之中。本文就一起強(qiáng)奸致孕的案例在DNA數(shù)據(jù)庫中親緣關(guān)系的比中情況進(jìn)行分析，旨在對(duì)DNA數(shù)據(jù)庫中親緣關(guān)系比中的應(yīng)用價(jià)值做初步的探討。

1 材料和方法

1.1 材料 在一例強(qiáng)奸致孕的案例中，將受害人和引產(chǎn)胎兒的DNA數(shù)據(jù)（Profilerplus試劑盒，AB公司，美國）在全省DNA數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行親緣關(guān)系比對(duì)獲得比中記錄427條，組成427個(gè)假定的"標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體"家庭。所有數(shù)據(jù)都經(jīng)過驗(yàn)證核實(shí)以確保數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。

2.2 方法 按照文獻(xiàn)[1]中的計(jì)算方法，依據(jù)本地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[2]計(jì)算累積父權(quán)指數(shù)（cumulative paternity index，CPI） 和累計(jì)父權(quán)相對(duì)機(jī)會(huì) （cumulative relative chance of paternity，CRCP）；應(yīng)用Identiflier或PowerPlex試劑盒加做到15個(gè)STR基因座，觀察其排除情況；觀察CODIS 13個(gè)核心STR基因座的排除情況；對(duì)未出現(xiàn)排除基因座的“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”聯(lián)合Identifiler試劑盒（AB公司，美國） 和PowerPlex試劑盒（promega公司，美國）進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)于懷疑出現(xiàn)變異基因座的“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”加做Goldeneye20A試劑盒（北京基點(diǎn)認(rèn)知公司），并依據(jù)《親權(quán)鑒定技術(shù)規(guī)范》[3]的方法計(jì)算CPI值及CRCP值。依據(jù)本地?cái)?shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)檢測(cè)體系包含STR基因座的累計(jì)非父排除率（cumulative excluding probability，CPE）。

2 結(jié)果

2.1 Profiler plus試劑盒CPI值和CRCP值。427例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”經(jīng)Profiler plus試劑盒檢驗(yàn)CPI值及CRCP值分布情況見表1。CPI值最低為462.736942（CRCP值=99.784361%），最高為16532. 824929（CRCP值=99.993952%），平均值為 2939. 203017（CRCP值=99.886739%）。等于或大于99. 95%的有67例（15.69%）。Profiler plus試劑盒9個(gè)STR基因座的CPE值為99.9794%。

表1 427例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”Profiler plus試劑盒的CPI值及CRCP值分布范圍

2.2 Identiflier試劑盒檢測(cè)結(jié)果。330例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”應(yīng)用Identifiler試劑盒加做到15個(gè)STR基因座后，327例出現(xiàn)了排除的基因座，3例未出現(xiàn)排除的基因座（其CPI值及CRCP值一例為：63365. 723107、99.998422%；兩例為：126731.446214、99. 999211%）?；蜃慌懦龜?shù)目情況見表2。新增的6個(gè)STR基因座最少有1個(gè)、最多有5個(gè)基因座不符合孟德爾遺傳規(guī)律，平均不符合的基因座數(shù)為2.67個(gè)。新增的6個(gè)STR基因座的不符合情況見表3。其中出現(xiàn)率最高的基因座是D2S1338（287例，87. 77%），最低的為TPOX（8例，2.45%）。Identifiler試劑盒15個(gè)STR基因座的CPE值為99.9998%。

表2 327例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”Identifiler試劑盒檢測(cè)15個(gè)STR基因座的排除狀況

表3 327例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”Identifiler試劑盒檢測(cè)新增基因座的排除狀況

2.3 PowerPlex試劑盒檢測(cè)結(jié)果。 97例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”應(yīng)用PowerPlex試劑盒加做到15個(gè)STR基因座后，均出現(xiàn)了排除的基因座?；蜃慌懦龜?shù)目情況見表4。新增的6個(gè)STR基因座最少有1個(gè)、最多有5個(gè)基因座不符合孟德爾遺傳規(guī)律，平均不符合的基因座數(shù)為3.18個(gè)。新增的6個(gè)STR基因座的不符合情況見表5。其中出現(xiàn)率最高的基因座是Penta E (86例，88.66%)，最低的為TPOX（1例，1.03%）。PowerPlex試劑盒15個(gè)STR基因座的CPE值為99.9998%。

表4 97例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”PowerPlex試劑盒檢測(cè)15個(gè)STR基因座的排除狀況

表5 97例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”PowerPlex試劑盒檢測(cè)新增基因座的排除狀況

2.4 CODIS 13個(gè)核心STR基因座排除情況。427例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”在13個(gè)CODIS核心STR基因座中395例出現(xiàn)了排除的基因座，32例未出現(xiàn)排除的基因座。32例CODIS 13個(gè)核心STR基因座假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”的CPI值及CRCP值分布情況見表 6。CPI值最低為 1946.863685（CRCP值 =99. 948662%），最高為130206.932098（CRCP值=為99.999232%），平均值為 14954.694265（CRCP值=99.984267%）?；蜃慌懦龜?shù)目情況見表7。新增的4個(gè)STR基因座最少有1個(gè)、最多有3個(gè)基因座不符合孟德爾遺傳規(guī)律，平均不符合的基因座數(shù)為1. 69個(gè)。新增的4個(gè)STR基因座的不符合情況見表8。其中出現(xiàn)率最高的基因座是D16S539 (328例，83. 04%)，最低的為TPOX（9例，2.28%）。CODIS 13個(gè)核心STR基因座的CPE值為99.998%。

表6 32例CODIS 13個(gè)核心STR基因座假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”的CPI值及CRCP值分布范圍

表7 395例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”13個(gè)CODIS核心STR基因座排除狀況

表8 395例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”13個(gè)CODIS核心STR基因座新增基因座的排除狀況

2.5 進(jìn)一步增加STR基因座檢測(cè) 對(duì)Identifiler試劑盒15個(gè)STR基因座未出現(xiàn)排除基因座的3例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”（分別標(biāo)記為A、B、C） 進(jìn)行PowerPlex試劑盒檢測(cè)：A出現(xiàn)Penta D、Penta E 2個(gè)基因座不符合孟德爾遺傳規(guī)律，B僅出現(xiàn)Penta E 1個(gè)基因座不符合孟德爾遺傳規(guī)律，C例未出現(xiàn)排除的基因座 （CPI值 =2824559.804208，CRCP值=99.999965%）。對(duì)A和B應(yīng)用Goldeneye20A試劑盒（北京基點(diǎn)認(rèn)知公司）進(jìn)行檢測(cè)后，A出現(xiàn)3個(gè)STR基因座不符合親緣關(guān)系，可以排除親緣關(guān)系；B依舊只有Penta E 1個(gè)基因座不符合孟德爾遺傳規(guī)律，參考文獻(xiàn)中D6S1043和D12S391基因座的等位基因頻率[4]，應(yīng)用《親權(quán)鑒定技術(shù)規(guī)范》的方法計(jì)算其CPI值為43217.81987（CRCP值=99.997686%）。

3 討論

親緣關(guān)系鑒定是法醫(yī)遺傳學(xué)的重要任務(wù)之一，而遺傳標(biāo)記的應(yīng)用使得親緣關(guān)系鑒定達(dá)到了認(rèn)定的程度。但對(duì)于親緣關(guān)系鑒定的標(biāo)準(zhǔn)一直存在著不同的觀點(diǎn)，學(xué)者們普遍認(rèn)為：在檢測(cè)蛋白質(zhì)水平，CRCP值達(dá)到99.73%以上；檢驗(yàn)DNA指紋，CRCP值達(dá)到99.95%以上便可以認(rèn)定親緣關(guān)系[5]；童大躍等[6]則認(rèn)為，應(yīng)用常染色體STR基因座做“三聯(lián)體”親緣關(guān)系鑒定，只要CRCP值達(dá)到99.90%以上便可認(rèn)定；之后又有學(xué)者建議將CRCP值增加大99.99%以上才能認(rèn)定親緣關(guān)系[5]，以確保結(jié)果的可靠性；侯一平[7]提出認(rèn)定父權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)為：假定父親的CRCP值等于或大于99.95%，同時(shí)檢測(cè)遺傳標(biāo)記的CPE值等于或大于99.95%；最新的《親權(quán)鑒定技術(shù)規(guī)范》[3]規(guī)定：經(jīng)過CPE值大于99.99%的多個(gè)基因座的檢測(cè)，基因座均符合遺傳規(guī)律，CPI值≥10000，則支持親緣關(guān)系的存在，并指出該標(biāo)準(zhǔn)不適用于大通量數(shù)據(jù)庫的比對(duì)。

Profiler plus試劑盒包含有9個(gè)常染色STR基因座和1個(gè)性別基因座，因其包含的STR基因座具有較好的多態(tài)性，在國內(nèi)外曾被廣泛用于個(gè)體識(shí)別和親緣關(guān)系鑒定[8,9]。然而，Profiler plus試劑盒包含的9個(gè)STR基因座CPE值僅為99.9794%，依據(jù)《親權(quán)鑒定技術(shù)規(guī)范》，該試劑盒已不能滿足親權(quán)鑒定的需要，其與作者前期的研究相一致[10]。在本研究中，用Profiler plus試劑盒檢驗(yàn)，出現(xiàn)427例標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體的比中記錄，且CRCP值大于99.95%的有67例（15. 69%），大于99.99%的有4例（0.94%）。進(jìn)一步說明Profiler plus試劑盒不適合親緣關(guān)系鑒定，也不適用于DNA數(shù)據(jù)庫建設(shè)，其將會(huì)導(dǎo)致大量的無效比中。

本研究中，330例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”應(yīng)用Identifiler試劑盒加做到15個(gè)STR基因座時(shí)，僅193例（58.48%）出現(xiàn)3個(gè)或3個(gè)以上基因座不符合親緣關(guān)系，這已經(jīng)符合了排除親緣關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)[3]。仍有104例（31.52%）出現(xiàn)2個(gè)基因座不符合親緣關(guān)系，30例（9.09%）出現(xiàn)1個(gè)基因座不符合親緣關(guān)系，3例（0.91%）沒有出現(xiàn)排除的基因座。經(jīng)Identifiler試劑盒進(jìn)一步檢測(cè)依舊不能排除親緣關(guān)系需要進(jìn)一步檢驗(yàn)的例數(shù)高達(dá)137例（41.52%）；97例假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”應(yīng)用PowerPlex試劑盒加做到15個(gè)STR基因座時(shí)，71例（73.20%）假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”家庭出現(xiàn)3個(gè)或3個(gè)以上基因座不符合親緣關(guān)系。仍舊有22例（22.68%）出現(xiàn)2個(gè)基因座不符合親緣關(guān)系，4例（4.12%）出現(xiàn)1個(gè)基因座不符合親緣關(guān)系。依舊不能排除親緣關(guān)系需要進(jìn)一步檢驗(yàn)的為26例（26. 80%）?？梢姡琁dentifiler試劑盒及PowerPlex試劑盒均可將半數(shù)以上的Profiler plus試劑盒假定的“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”排除親緣關(guān)系，但仍會(huì)有大量的假定“標(biāo)準(zhǔn)三聯(lián)體”不能排除親緣關(guān)系，需要增加更多的STR基因座進(jìn)行檢測(cè)以做進(jìn)一步的判斷。而現(xiàn)階段國內(nèi)多數(shù)實(shí)驗(yàn)室均采用Identifiler試劑盒或PowerPlex試劑盒進(jìn)行DNA數(shù)據(jù)庫建設(shè)，這在涉及到親緣關(guān)系比對(duì)的案件中就不可避免的會(huì)遇到大量比中記錄的出現(xiàn)。增加基因座的檢測(cè)必然會(huì)導(dǎo)致大量的人力財(cái)力的投入，然而多數(shù)情況還會(huì)出現(xiàn)全不排除的結(jié)果。因此，在