王美瑩，于皓

(1.河南省生殖健康科學技術研究院，河南 鄭州 450002；2.河南事緣法醫(yī)物證司法鑒定所，河南 鄭州 450002)

在過去的一個世紀里，親權鑒定遺傳標記的技術已經從血清學檢測(紅細胞抗原和白細胞抗原)轉變?yōu)镈NA多態(tài)性遺傳標記。目前，短串聯重復序列(short tandem repeat，STR)作為第二代遺傳標記，因種類繁多、分布廣泛、多態(tài)性高、 擴增成功率高、檢測靈敏、重復性好、高雜合度、容易檢測并遵循孟德爾共顯性遺傳規(guī)律等特點在分析人類血統和親屬關系方面有廣闊的應用前景。目前臨床常將STR應用于遺傳咨詢、雙胞胎研究、醫(yī)院嬰兒混合后的產婦確定以及常見的胎兒染色體非整倍體的快速產前診斷等方面[1]。除了醫(yī)療保健之外，STR也常被用于公安犯罪偵查破案中。我國目前已經建成世界最大的可疑犯罪人群常染色體STR數據庫，庫容量約4 300萬[2]。STR在查明肇事者和失蹤人員、確定親屬關系、兒童撫養(yǎng)費執(zhí)行、遺產和社會保障以及移民確認等方面也有應用價值。越來越多的基于STR的人口統計數據擴充了不同國家的法醫(yī)數據庫，并促進了數據共享。不同的基因頻率和突變率可直接影響個體識別和親權鑒定的準確性，因此獲得本地區(qū)人群的STR多態(tài)性數據十分重要。本文應用GoldeneyeTM20A熒光標記復合擴增系統，對河南漢族1 000名無關個體的19個STR基因座進行多態(tài)性調查及法醫(yī)遺傳學參數評估，為司法鑒定的個體識別、親子鑒定及群體遺傳學研究提供可靠的參考數據。

1 材料和方法

1.1 樣本采集隨機選取河南事緣法醫(yī)物證司法鑒定所2019—2020年日常接收案件中1 000個河南漢族健康個體的樣本，樣本類型為濾紙血卡。納入研究的人員無任何關系。本研究經河南省生殖健康科學技術研究院倫理委員會審批通過。納入樣本時，符合知情同意原則，并對人員信息進行保密。

1.2 檢測方法本研究嚴格按照國際法醫(yī)遺傳學協會(International Society for Forensic Genetics，ISFG)提出的建議在法醫(yī)遺傳學實驗室中進行。選擇GoldeneyeTM20A DNA身份驗證系統試劑盒[基點認知技術(北京)有限公司]，包括D2S1338、D21S11、D3S1358、D18S51、D12S391、D13S317、D8S1179、D7S820、D6S1043、CSF1PO、TPOX、D16S539、D5S818、TH01、D19S433、Penta D、VWA、Penta E、FGA共19個STR位點。用血斑打孔器(直徑1.0 mm)對血卡濾紙進行手工打孔后，根據試劑盒說明書加入相應試劑。為減少誤差，每組實驗均添加陰性對照組(ddH2O)和陽性對照組(9947A)，通過ABI 9700型基因擴增儀進行復合聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)，擴增體系為10 μL。PCR擴增產物在ABI 3500 DX型遺傳分析儀上進行毛細管電泳，所得分型數據用GeneMapper-IDX 1.4分析。

1.3 統計學方法應用Modified Powerstates軟件[3]對所得數據進行統計分析。計算各基因座的群體遺傳學參數，包括基因頻率、雜合度(heterozygosity，H)、個體識別能力(discrimination power，DP)、匹配概率(probability of matching，PM)、非父排除概率(probability of exclusion，PE)、多態(tài)信息含量(polymorphism information content，PIC)、親權指數(paternity index，PI)，進行Hardy-Weinberg平衡檢驗。應用GENEPOP軟件分別對基因座進行連鎖不平衡分析。

2 結果

2.1 基因座等位基因分布在1 000例河南漢族人群個體的19個常染色體STR基因座中檢出245個等位基因和980種基因型。經過Modified Powerstates軟件分析，各基因座的等位基因分布頻率均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。應用GENEPOP 軟件分析后均未見連鎖不平衡。各基因座等位基因頻率分布見表1。

表1 河南漢族人群19個STR基因座等位基因頻率分布

2.2 基因座等位基因遺傳學參數19個常染色體STR基因座的PM值為0.014～0.202，PE值為0.321～0.847，PIC值為0.56～0.91，H值為0.592～0.902，DP值為0.781～0.984。按照DP≥0.9、H≥0.7、PIC≥0.7的衡量標準[4]，除TPOX、TH01、D3S1358、CSF1PO基因座外，其余15個均為高鑒別能力的基因座。經計算19個基因座的累積個體DP為(1～1.814 99)×10-23，累積非父PE為0.999 999 988。見表2。

表2 河南漢族人群19個STR基因座的遺傳學參數

3 討論

目前，國內的商品化STR試劑盒大多包括美國聯邦調查局選取的13個CODIS核心基因座，即TPOX、D3S1358、D5S818、FGA、CSF1PO、D7S820、D8S1179、TH01、VWA、D13S317、D16S539、D18S51、D21S11。本研究采用的試劑盒也包含這13個位點。但是，TPOX、TH01、D3S1358、CSF1PO在美國和歐洲等西方人群中具有較高的DP和PE[5]，但是在亞洲人群中的PIC較低，檢測效率不如其他STR基因座[6-7]。本次檢測的19個常染色體STR基因座中，基因分型最少的基因座為D3S1358、TPOX，均只有6種等位基因，其中TPOX的等位基因8在所有基因座等位基因中的分布頻率最高，為53.0%。TPOX的PIC較低，故TPOX在河南漢族人群19個STR基因座中是DP和PE最低的基因座。等位基因分型最多的基因座為Penta E，有25個分型，其中分布頻率最高的等位基因為11，分布頻率為12.5%。故河南漢族人群中Penta E基因座的DP、PE、PIC和PI最高，PM最低。這與既往針對福建漢族人群的相關研究結果[8]一致。

在針對河南漢族人群19個STR基因座的多態(tài)性研究中，擴增出了多個試劑盒等位基因標準分型物ladder之外的稀有等位基因，在STR分型圖譜上常顯示為“OL”(off-ladder)。這些樣本經過DNA提取及不同試劑盒驗證后，等位基因數據不變，按照STR命名規(guī)則分別命名。稀有等位基因分布為FGA(10、25.1、26.2)，Penta E(13.2、18.4、19.4、27)， D19S433(11.2、18、18.2)，D16S539(7)，D7S820(8.3、9.1、9.2、10.1、11.1、11.3、15)，D6S1043(12.3、18.2、19.3、20.3、22、22.3、23)，D12S391(18.3)，D21S11(30.3、34.1)。在8個STR基因座中共檢出28個稀有等位基因。其中D7S820的9.1檢出率為0.4%，D21S11的30.3檢出率為0.3%，這可能與河南區(qū)域的人群特異性有關。除上述2個等位基因外，余下26個等位基因在河南漢族人群中分布較少，且與北京、重慶、貴州的漢族人群有一定差異[9-11]，與新疆維吾爾族人群有明顯差異[12]。這些稀有等位基因潛力巨大，在人群中出現的概率相對較低，對DP和PE的貢獻較高，在法醫(yī)物證親權鑒定使用中要格外注意[13]。

《親權鑒定技術規(guī)范》[14]中要求：用于三聯體親權鑒定和二聯體親權鑒定的檢測系統的累計PE不應小于0.999 9。STR基因座的數量決定了試劑盒的檢測效率。本研究采用的19個STR位點在河南漢族人群中累積非父PE為0.999 999 988，可達到鑒定行業(yè)標準。

綜上所述，GoldeneyeTM20A DNA身份驗證系統試劑盒包含的19個STR基因座在河南漢族人群中具有較高的個體DP和親權鑒定能力，可應用在司法鑒定日常工作和檢測中。