亲子鉴定中一例三个STR基因座同时突变分析

苏俊祥，张波，刘治佑

（河南省人民医院/河南诚信法医临床司法鉴定所，河南 郑州 450003）

0 引言

STR是具有高度遗传多态性的短串联核苷酸重复序列，常用于在亲权关系和个体识别等法医物证鉴定。STR有很好的遗传稳定性，但实际工作中常存在遗传突变，这些突变可能导致检验结果误判，需高度重视[1]。现有一例罕见的3个STR基因座同时突变的案例，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料。因被检父王某为女儿办理出国公证需要，委托我鉴定中心对其进行亲子鉴定，用EDTA抗凝管采集被检父、生母和女儿的外周血各1 mL。

1.2 研究方法。采用Chelex-100法提取被检者外周血DNA，PCR扩增采用PowerPlex®21（Promega）、GoldeneyeTM 25A、GoldeneyeTM 22NC和GoldeneyeTM 17X（北京基点认知）四个人类身份鉴定系统试剂盒进行复合PCR扩增，扩增程序均按试剂盒说明书进行。扩增产物用ABI 3500 Dx型号遗传分析仪进行毛细管电泳，STR分型结果判读通过GeneMapper ID-X软件进行。采用中华人民共和国国家标准《亲权鉴定技术规范》GT/B 37223-2018推荐方法计算亲权指数（PI）、累积亲权指数（CPI）及累积非父排除率（CPE），STR位点等位基因频率参照本鉴定中心总结的河南汉族人群数据[2]和文献报道[3]。

2 结果

2.1 检测系统的所涉及的40个常染色体和16个X染色体STR基因座分型结果和PI值详见表1，PowerPlex®21、GoldeneyeTM22NC和GoldeneyeTM25A 3个试剂盒相互之间有重复的STR位点，3个检测系统的结果可验证检验数据的准确性。采用PowerPlex®21系统检测时，发现被检者在PentaE和D16S539基因位点的分型结果不符合遗传规律，增加GoldeneyeTM 22NC和GoldeneyeTM 25A系统检测时又发现D7S1517基因位点分型结果不符合遗传规律，其余STR位点分型结果均符合遗传规律，再增加GoldeneyeTM 17X系统所检测时16个X-STR基因座未见异常，均符合遗传规律。

表1 40个常染色体STR基因座位点分型结果和PI值

2.2 计算PentaE、D16S539和D7S1517三个不符合遗传规律的突变位点的PI值，分别为0.0071、0.0019、0.0081。计算全部检测系统所包含的40个STR基因座累积亲权指数CPI和累积非父排除率CPE，CPI值为1245325676086.36，CPE值为0.999999999999197。

3 讨论

目前资料显示，DNA在复制过程中发生滑脱是导致STR位点发生突变的公认机制，STR位点发生突变的概率为0.1%~0.5%[4]，目前应用时一般采用 0.2% 的平均突变率。由于STR位点存在突变的现象，对于亲子关系的判定有显著影响，当亲子鉴定过程中发生1~2个STR位点不符合遗传规律时，应当加做位点进行检测，再根据检验结果综合分析判定亲子关系。本案首先使用20个常染色体STR位点系统进行检测时发现PentaE和D16S539基因座位点存在突变，当增加20个常染色体STR位点检测时又发现D7S1517基因座位点发生突变，继续增加16个X染色体STR位点进行检测时未发生变异，最终除PentaE、D16S539和D7S1517外，其余全部均符合遗传规律，这种情况下不能轻易判定是否存在亲子关系。查阅相关资料，以往判定不支持亲子关系的案例均有3个以上STR位点发生突变，目前也尚无仅发生3个STR位点突变就判定是不支持亲子关系结论的文献报道，而且还有发生3个STR位点突变判定是支持亲子关系的文献报道[5-6]。

STR位点突变是逐步突变的，即每次突变是增加或者减少一个重复单位，两个或者更多个重复单位的变化是在前一次突变的基础上进行，其中90%的突变为一步突变（增加或减少一个重复单位），二步突变的比例小于10%，发生更多步突变的比例不足1%。分析本案例发生的3个突变STR基因座位点的突变来源，均是来源于父源的一步突变。依据《亲权鉴定技术规范》推荐父源一步突变方法计算本案检测的40个STR基因座累积亲权指数CPI和累积非父排除率CPE，CPI值为1245325676086.36（注：大于10000），CPE值为0.999999999999197（注：大于0.9999），远超《亲权鉴定技术规范》判定支持存在亲子关系的标准。最终结合本案现有检验结果，予以判定支持被检父是女儿生物学父亲的结论。

续表1

亲子鉴定中发生3个STR基因座位点同时突变的现象是极其罕见的，有学者认为，理论上被检父和孩子之间出现3个遗传标记不符合遗传规律的概率为1/45000000[7]。结合本中心近几年来两万余例的亲子鉴定检验案例，加上本案例曾经发生过2次3个STR基因座位点同时突变的案例。其中一例是D2S1338、TPOX 和D2S441同时发生突变，但D2S1338、TPOX和D2S441 这3个STR基因座位点都是位于2号染色体，报道者认为孩子的2号染色体有可能是来源母亲的单亲二倍体[8]。而本案例发生的3个STR基因座突变位点PentaE、D16S539和D7S1517分别位于15号、16号和7号染色体上，排除是由于单亲二倍体造成的多个STR位点突变。随着目前科技日益发达，开发出可用于法医物证鉴定的STR基因座位点逐步增多，在发生STR基因座位点突变时可用来增加检测的位点也越来越多，研究认为发生3个STR基因座位点同时突变案例概率也会增加，可能不只是1/45000000。

有文献报道，基因发生非突变的父亲平均年龄小于发生突变的父亲平均年龄[9]，本案例中父亲是在46岁高龄时生育的孩子，这一点与文献报告相符合，更加确定本案例是突变而非排除亲子关系的意见。