親子鑒定中一例三個STR基因座同時突變分析

蘇俊祥，張波，劉治佑

（河南省人民醫院/河南誠信法醫臨床司法鑒定所，河南 鄭州 450003）

0 引言

STR是具有高度遺傳多態性的短串聯核苷酸重復序列，常用于在親權關系和個體識別等法醫物證鑒定。STR有很好的遺傳穩定性，但實際工作中常存在遺傳突變，這些突變可能導致檢驗結果誤判，需高度重視[1]。現有一例罕見的3個STR基因座同時突變的案例，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料。因被檢父王某為女兒辦理出國公證需要，委托我鑒定中心對其進行親子鑒定，用EDTA抗凝管采集被檢父、生母和女兒的外周血各1 mL。

1.2 研究方法。采用Chelex-100法提取被檢者外周血DNA，PCR擴增采用PowerPlex?21（Promega）、GoldeneyeTM 25A、GoldeneyeTM 22NC和GoldeneyeTM 17X（北京基點認知）四個人類身份鑒定系統試劑盒進行復合PCR擴增，擴增程序均按試劑盒說明書進行。擴增產物用ABI 3500 Dx型號遺傳分析儀進行毛細管電泳，STR分型結果判讀通過GeneMapper ID-X軟件進行。采用中華人民共和國國家標準《親權鑒定技術規范》GT/B 37223-2018推薦方法計算親權指數（PI）、累積親權指數（CPI）及累積非父排除率（CPE），STR位點等位基因頻率參照本鑒定中心總結的河南漢族人群數據[2]和文獻報道[3]。

2 結果

2.1 檢測系統的所涉及的40個常染色體和16個X染色體STR基因座分型結果和PI值詳見表1，PowerPlex?21、GoldeneyeTM22NC和GoldeneyeTM25A 3個試劑盒相互之間有重復的STR位點，3個檢測系統的結果可驗證檢驗數據的準確性。采用PowerPlex?21系統檢測時，發現被檢者在PentaE和D16S539基因位點的分型結果不符合遺傳規律，增加GoldeneyeTM 22NC和GoldeneyeTM 25A系統檢測時又發現D7S1517基因位點分型結果不符合遺傳規律，其余STR位點分型結果均符合遺傳規律，再增加GoldeneyeTM 17X系統所檢測時16個X-STR基因座未見異常，均符合遺傳規律。

表1 40個常染色體STR基因座位點分型結果和PI值

2.2 計算PentaE、D16S539和D7S1517三個不符合遺傳規律的突變位點的PI值，分別為0.0071、0.0019、0.0081。計算全部檢測系統所包含的40個STR基因座累積親權指數CPI和累積非父排除率CPE，CPI值為1245325676086.36，CPE值為0.999999999999197。

3 討論

目前資料顯示，DNA在復制過程中發生滑脫是導致STR位點發生突變的公認機制，STR位點發生突變的概率為0.1%~0.5%[4]，目前應用時一般采用 0.2% 的平均突變率。由于STR位點存在突變的現象，對于親子關系的判定有顯著影響，當親子鑒定過程中發生1~2個STR位點不符合遺傳規律時，應當加做位點進行檢測，再根據檢驗結果綜合分析判定親子關系。本案首先使用20個常染色體STR位點系統進行檢測時發現PentaE和D16S539基因座位點存在突變，當增加20個常染色體STR位點檢測時又發現D7S1517基因座位點發生突變，繼續增加16個X染色體STR位點進行檢測時未發生變異，最終除PentaE、D16S539和D7S1517外，其余全部均符合遺傳規律，這種情況下不能輕易判定是否存在親子關系。查閱相關資料，以往判定不支持親子關系的案例均有3個以上STR位點發生突變，目前也尚無僅發生3個STR位點突變就判定是不支持親子關系結論的文獻報道，而且還有發生3個STR位點突變判定是支持親子關系的文獻報道[5-6]。

STR位點突變是逐步突變的，即每次突變是增加或者減少一個重復單位，兩個或者更多個重復單位的變化是在前一次突變的基礎上進行，其中90%的突變為一步突變（增加或減少一個重復單位），二步突變的比例小于10%，發生更多步突變的比例不足1%。分析本案例發生的3個突變STR基因座位點的突變來源，均是來源于父源的一步突變。依據《親權鑒定技術規范》推薦父源一步突變方法計算本案檢測的40個STR基因座累積親權指數CPI和累積非父排除率CPE，CPI值為1245325676086.36（注：大于10000），CPE值為0.999999999999197（注：大于0.9999），遠超《親權鑒定技術規范》判定支持存在親子關系的標準。最終結合本案現有檢驗結果，予以判定支持被檢父是女兒生物學父親的結論。

續表1

親子鑒定中發生3個STR基因座位點同時突變的現象是極其罕見的，有學者認為，理論上被檢父和孩子之間出現3個遺傳標記不符合遺傳規律的概率為1/45000000[7]。結合本中心近幾年來兩萬余例的親子鑒定檢驗案例，加上本案例曾經發生過2次3個STR基因座位點同時突變的案例。其中一例是D2S1338、TPOX 和D2S441同時發生突變，但D2S1338、TPOX和D2S441 這3個STR基因座位點都是位于2號染色體，報道者認為孩子的2號染色體有可能是來源母親的單親二倍體[8]。而本案例發生的3個STR基因座突變位點PentaE、D16S539和D7S1517分別位于15號、16號和7號染色體上，排除是由于單親二倍體造成的多個STR位點突變。隨著目前科技日益發達，開發出可用于法醫物證鑒定的STR基因座位點逐步增多，在發生STR基因座位點突變時可用來增加檢測的位點也越來越多，研究認為發生3個STR基因座位點同時突變案例概率也會增加，可能不只是1/45000000。

有文獻報道，基因發生非突變的父親平均年齡小于發生突變的父親平均年齡[9]，本案例中父親是在46歲高齡時生育的孩子，這一點與文獻報告相符合，更加確定本案例是突變而非排除親子關系的意見。