·遗传与出生缺陷·
同胞关系分为同父同母的全同胞关系(full sibling，FS)和同父异母或同母异父的半同胞关系(half sibling,HS)。在同胞关系鉴定实际案件中，为了获得可靠的鉴定结论，除了常染色体短串联重复(short tandem repeat,STR)遗传标记的检测外，还要增加其他遗传标记的检测以获得更多可靠的判定依据。本文在实际工作中受理一起同胞鉴定案例，由于当事人叙述无法判别两个被鉴定人是否为全或半同胞关系，根据案件的具体情况在进行常染色体STR遗传标记检测后，运用状态一致性评分法(identity by state,IBS)、ITO法和判别函数法多种判定方法，并联合Y染色体STR遗传标记和线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)序列分析对案件中被鉴定人的关系进行综合分析判断，获得了可靠的结论。
材料与方法
1.材料：男子甲早年移居缅甸，现回国认亲，自述父母已故，国内有一弟弟乙，甲委托本鉴定中心鉴定二者之间是否存在同胞关系。根据鉴定的需求，用特制的滤纸(flinders technology associates，FTA)卡采集甲和乙的血液样本进行检验。
2.方法：常染色体STR基因座分型使用PromegaPowerPlex® 21试剂盒(Promega公司，美国)进行STR复合扩增，Y染色体STR基因座使用ABI Yfiler plus(ABI，美国)进行STR复合扩增；线粒体DNA测序检测用针对mtDNA高变I 区(hypervariable segment-I,HVS-I)特异引物进行扩增，扩增产物经纯化后用BigDye® Terminator v3.1测序试剂盒(AB，美国)进行测序反应。用ABI3500型遗传分析仪(ABI，美国)对PCR复合扩增产物进行毛细管电泳，在GeneMapper ID-X 1.5软件上分析数据，得到基因分型结果。通过IBS法、ITO法和判别函数法进行计算、分析。
1.常染色体STR分型结果分析：
(1)IBS法。甲和乙血样的D3S1358等19个常染色体STR基因分型结果见表1。按照《生物学全同胞关系鉴定实施规范》[1]，依据19个常染色体STR基因座的分型结果进行全同胞关系鉴定时，通过计算两名被鉴定人间的累计状态一致性评分(IBS)，对被鉴定人之间是否存在生物学全同胞关系做出判断。当IBS≥22时，倾向于认为被鉴定人之间具有全同胞关系； 13<IBS<22，无法给出倾向性意见；IBS≤13，倾向于认为两名被鉴定人为无关个体。根据被鉴定人常染色体STR基因分型结果计算IBS值(表1)，本案中，甲、乙间的累计IBS为19，甲与乙之间全同胞关系无法给出倾向性意见。
表1 常染色体STR基因座分型结果及IBS值计算
STR基因座甲乙IBS指数D3S135815,1714,171D6S104313,1814,181D13S3171110,111Penta E514,210D16S53910,1210,111D18S5113,1514,151D2S133818,19191CSF1PO10,13120Penta D9,119,121TH0197,80vWA16,1816,182D21S1129,3029,311D7S8208,128,122D5S8181212,131TPOX882D8S117913,1510,151D12S39115,20201D19S43313,14.213,151FGA2323,251AMELX,YX,Y累积IBS:19
(2)ITO法。为进一步明确甲与乙之间的同胞关系，依据常染色体STR基因分型结果，参照文献[2]中的ITO法计算甲与乙全同胞指数(full sibling index,FSI)、半同胞指数(half sibling index,HSI)和FSI：HIS的值(表2)。FSI值为0.1720,HSI值为21.7010,FSI：HSI的值为0.0079。FSI≥19与FSI<1分别作为全同胞和无关个体的判断标准；以HSI≥19与HSI<1分别作为半同胞和无关个体的判断标准；当FSI与HSI介于l～19时暂作为“无法判断”；以FSI：HSI≥l与FSI：HSI<1分别作为全同胞和半同胞的判断标准。本案中，甲与乙HSI>19，FSI：HSI<1，甲与乙倾向于半同胞亲缘关系。
表2 ITO法计算同胞关系指数结果
STR基因座甲乙FSI计算HSI计算D3S135815,1714,17(2P17+1)/8P17(4P17+1)/8P17D6S104313,1814,18(2P18+1)/8P18(4P18+1)/8P18D13S3171110,11(P11+1)/4P11(2P11+1)/4P11Penta E514,210.250.5D16S53910,1210,11(2P10+1)/8P10(4P10+1)/8P10D18S5113,1514,15(2P15+1)/8P15(4P15+1)/8P15D2S133818,1919(P19+1)/4P19(2P19+1)/4P19CSF1PO10,13120.250.5Penta D9,119,12(2P9+1)/8P9(4P9+1)/8P9TH0197,80.250.5vWA16,1816,18(2P16P18+P16+P18)/8P16P18(4P16P18+P16+P18)/8P16P18D21S1129,3029,31(2P29+1)/8P29(4P29+1)/8P29D7S8208,128,12(2P8P12+P8+P12)/8P8P12(4P8P12+P8+P12)/8P8P12D5S8181212,13(P12+1)/4P12(2P12+1)/4P12TPOX88(P8+1)(P8+1)/(4P8P8)(P8+1)/2P8D8S117913,1510,15(2P15+1)/8P15(4P15+1)/8P15D12S39115,2020(P20+1)/4P20(2P20+1)/4P20D19S43313,14.213,15(2P13+1)/8P13(4P13+1)/8P13FGA2323,25(P23+1)/4P23(2P23+1)/4P23FSI:0.1720HSI:21.7010
(3)判别函数法。参照文献[3]中建立的全同胞-半同胞-无关个体判别函数法计算得甲与乙DFSi=27.9700，DHSi=29.6490，DRi=26.7830。全同胞-半同胞-无关个体判别法则为Di(S)=max[DFSi、DHSi、DRi]，即比较样本的DFSi、DHSi、DRi，以最大D值所在的组为该样本所属组别。本案中，甲与乙最大D值为DHSI，支持甲与乙存在半同胞亲缘关系。判别函数法判定结果和ITO法判定结果一致。
2. Y-STR分型结果分析：为支持甲与乙之间半同胞关系，对甲与乙进行Y-STR基因分型。Y染色体STR基因座是人类的遗传标记，Y染色体为男性所特有，呈父系遗传，即同一父系家族成员，Y-STR基因座基因分型相同。本案检测25个Y-STR基因座，基因分型结果见表3。甲与乙的18个Y-STR基因座的基因分型不相同，根据遗传规律，排除甲和乙来源于同一生父。
表3 Y染色体STR基因座分型结果
Y-STR基因座甲乙DYS4812425DYS389Ⅰ1212DYS6352219DYS389Ⅱ2830DYS3911011DYS5331111DYS6271924DYS4601111DYS4581915DYS191515DYS387S136,3837,40DYS4561317DYS38512,1912,13DYS5762119DYS4371414DYS4391212DYS3921314DYS4481918DYS5184037DYS3931213DYS5701918DYS3902523DYS4381010GATA-H41112DYS4493031
3.mtDNA 测序结果分析：进一步分析甲与乙之间的关系，对甲与乙mtDNA序列进行分析。mtDNA呈母系遗传，同一母系个体的mtDNA序列相同，因此mtDNA序列分析技术作为STR分型技术的补充手段[4]。mtDNA序列不相同，排除存在母系遗传关系；mtDNA序列相同，则不排除存在母系遗传关系。甲与乙mtDNA高变I 区测序结果见表4。甲与乙在mtDNA HVS-I序列5个多态性位点上的基因型一致，根据遗传学原理和遗传规律，不排除甲与乙来自同一生母。综合常染色体STR分型结果以及Y-STR分型结果，支持甲与乙为同母异父的半同胞关系。
表4 mtDNA HVS-I测序结果
被鉴定人mtDNA HVS-I序列甲16158 A→G,16223C→T,16234 C→T,16362 T→C,16519 T→C乙16158 A→G,16223C→T,16234 C→T,16362 T→C,16519 T→C
同胞关系鉴定具有复杂性和特殊性[5]，由于同胞之间不一定有必须的等位基因，因而同胞关系鉴定比较困难[6]。在实际案例中，会遇到被鉴定人不能明确是全同胞或者是半同胞亲缘关系，采用多种遗传标记进行检验，进而运用多种判定方法综合分析得出结论就显得非常重要[7]。
本案中，父母已故无法参与检验，参与鉴定的人数较少，委托人无法明确哪种同胞鉴定，在确定二者的亲缘关系时应全面考虑全同胞、半同胞和无关个体3种可能的关系，所以常染色体STR分型结果运用了3种不同计算分析方法进行相互验证。《生物学全同胞关系鉴定实施规范》[1]适用于在双亲皆无情形下甄别生物学全同胞与无关个体关系，检测19个STR基因座时，该检测系统的效能约为0.7500，得出的倾向性鉴定意见的准确性不低于99%。本案甲与乙采用IBS法计算累计IBS值介于全同胞和无关个体的阈值之间，无法给出倾向性意见。在实施鉴定时，若两名被鉴定人间存在其他亲缘关系(如半同胞、堂表亲等)，本规范不适用。因此鉴定人应详细了解被鉴定人间是否存在其它可能的亲缘关系，注意适用范围及系统效能，需要使用其他方法和增加遗传标记加以甄别和相互验证[8]。
ITO法是计算两个体有某种血缘关系的经典方法，和判别函数法一样可用于全同胞、半同胞、无关个体关系鉴定。研究表明，半同胞鉴定时，单独使用ITO法或判别函数法错判风险较大[3]，且当无法明确属于哪种同胞鉴定，盲目错误的选取计算公式可能会导致错误的结论，因此需要运用多种判定方法来相互验证结论。本案中，用ITO法与判别函数法计算得出的结果均倾向于甲与乙为半同胞亲缘关系。相关文献提示在全同胞-半同胞鉴定中，FSI：HIS值是一个有效的指标，有助于提高鉴定结论的准确性[5]。本案中，经过计算 FSI：HSI<1，支持甲和乙为半同胞关系。目前半同胞关系鉴定没有明确的标准和规范，为了获得严谨可靠的鉴定意见，除进行常染色体STR检测外，还需其他遗传标记的支持[9-10]。
性染色体STR由于其特殊的遗传规律在半同胞关系鉴定中可提供有效的认定或排除信息。本案被鉴定人均为男性，因此选择增加Y染色体STR遗传标记检验，用来进行父系亲缘关系鉴定[11]。mtDNA呈母系遗传[12]，是常染色体或性染色体遗传标记的重要补充，可用来进行母系亲缘关系鉴定，无论被鉴定人的性别如何，在同母异父半同胞鉴定中具有排除能力。本案中，Y染色体STR基因分型结果不相同，排除了甲和乙来源于同一生父的可能，同时线粒体DNA高变I区多态性检测结果相同提示甲与乙来自同一生母，支持甲与乙为同母异父半同胞关系，这与常染色体STR分型检测结果相互验证和补充。因此，应用三种遗传标记进而通过多种判定方法综合分析得出甲和乙倾向于同母异父半同胞关系。
同胞关系的鉴定结论有一定的风险和不确定性，尽可能多的检验已知血缘关系的同胞，让被鉴定人生母参与鉴定是提高鉴定有效性和可靠性的途径[13]。当鉴定实践中遇到仅有两个被鉴定人，且生母无法参与鉴定时，除检测常染色体STR位点外，还需增加Y-STR、X-STR和mtDNA等遗传标记，提高鉴定的严谨性和鉴定意见的可靠性。正确利用多种遗传标记和判定方法对半同胞关系的鉴定有着重要的意义。
1 李成涛,孙宏钰,赵书民,等.生物学全同胞关系鉴定实施规范,2014.
2 陆惠玲,杨庆恩.用ITO法计算两个体间的血缘关系机会.中国法医学杂志,2002,17:188-191.
3 陆惠玲,周科伟,吕德坚,等.ITO法和判别函数法在同胞关系鉴定中的应用.法医学杂志,2009,25:118-122.
4 Parson W,Gusmão L,Hares DR,et al.DNA Commission of the International Society for Forensic Genetics:revised and extended guidelines for mitochondrial DNA typing.Forensic Sci Int Genet,2014,13:134-142.
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6 WENK R E,CHIAFARI F A.Distinguishing full siblings from half-siblings in limited pedigrees.Transfusion,2000,40:44-47.
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9 黄健,蔡金洪,吴华.父母基因型重构在复杂同胞亲缘关系鉴定中的应用.中国法医学杂志,2018,33:371-375.
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11 张健,侯一平,唐剑频.Y染色体的多态性遗传标记及其法医学应用.中华医学遗传学杂志,2002,19:57-61.
12 潘宝平,卜文俊.线粒体基因组的遗传与进化研究进展.生物学通报,2005,40:5-7.
13 肖超,陈胜杰,潘超,等.常染色体STR分型鉴定半同胞关系的亲缘关系指数计算.中国法医学杂志,2019,34:30-35.