黃書琴，謝 晨，吳文靜，劉小靜，張穎穎，顧丁莉，方園園，申成斌

（1. 鄭州市公安局物證鑒定所，鄭州450046；2. 河南省公安廳，鄭州 450000）

叔侄關系在案件調查中的應用研究

黃書琴1，謝 晨1，吳文靜1，劉小靜1，張穎穎1，顧丁莉1，方園園1，申成斌2

（1. 鄭州市公安局物證鑒定所，鄭州450046；2. 河南省公安廳，鄭州 450000）

目的確定常染色體STR分型在叔侄關系排查時的全不同基因座預測界值，探討叔侄關系在案件排查尤其是在Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫比對合成技戰(zhàn)法中的應用策略。方法以已知叔侄對作為實驗組，無關個體以及同一祖先23～27個Y-STR等位基因相同但超出五代親緣關系的個體作為對照組；分別采用ID Plus及PP21系統(tǒng)進行常染色體STR檢測。結果叔侄對全不同基因座及共有等位基因數(shù)分布情況與對照組存在顯著性差異；同一祖先23～27個Y-STR等位基因相同的個體對于叔侄關系的判斷有一定的影響?；趦蓚€體23～27個Y-STR等位基因相同的前提，若檢測ID系統(tǒng)15個常染色體STR基因座時其全不同基因座≤4或檢測PP21系統(tǒng)20個常染色體基因座時全不同基因座≤5，則提示兩個體可能有叔侄關系。結論在應用Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫比對合成技戰(zhàn)法進行家系排查時，結合常染色體STR分型進行叔侄關系預測以尋找嫌疑人的方法具有可行性，以全不同基因座數(shù)目預測叔侄關系的方法簡便高效。

叔侄關系；全不同基因座；共有等位基因；Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫；家系排查

近年來，Y-STR家系排查在刑事案件偵破中的作用愈益凸顯，“以Y找群（家系），以常染色體DNA找人”的偵查模式正愈受重視和推廣普及?？紤]到突變的影響，目前使用Y Filer Plus試劑盒在進行家系排查時通常設定容差≤4個等位基因（即23～27個Y-STR等位基因相同）。按此條件比對上的家系將再檢測其常染色體STR分型而作進一步的排查。通常在常染色體STR排查中，被廣泛認可的是運用同一認定和單親遺傳關系的分析方法。然而在實際排查時，適齡范圍內的家庭成員大多外出打工，在家的多是老人和兒童，很難全部采集到相關個體的樣本。在農村，一個家庭同胞兄弟姐妹往往較多，在這種情況下運用叔侄關系排查，可以擴大DNA的排查成效，減少采樣，提高排查效率，減少偵查員的工作量。

為了探索叔侄關系在案件排查中的應用價值，尤其是在Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫比對合成技戰(zhàn)法[1]中的應用策略,本文對常染色體STR叔侄關系在案件排查中的實踐及應用方法進行初步研究，以期為偵查破案提供參考借鑒。

1 材料和方法

1.1 樣本

實驗組：選取17個家系中80人，確定叔侄血緣關系的共53對。

對照組：①無關個體106人兩兩隨機組合成53對進行基因匹配；②來自同一祖先且經Y Filer Plus試劑盒檢測其27個Y-STR基因座分型均相同的個體54人，隨機選出一人（此人與其他人在五代內均無血緣關系），與其它53人組成53對測試對；③同一祖先且經Y Filer Plus試劑盒檢測有23～26個Y-STR基因座分型相同的個體54人，隨機選出一人（此人與其他人在五代內均無血緣關系），與其它53人組成53對測試對。

1.2 檢驗方法

每個樣本Y-STR檢驗應用Y Filer Plus試劑盒，常染色體STR分別應用ID Plus試劑盒（含15個常染色體STR基因座）及PP21試劑盒（含20個常染色體STR基因座）進行復合擴增，3500XL型基因測序儀進行STR檢驗。

2 結果

2.1 等位基因匹配情況

在常染色體15個基因座與20個基因座不同體系背景下，將每對個體分別按全不同、全相同基因座數(shù)目及共有等位基因數(shù)進行統(tǒng)計。結果見表1～3。

表1 ID系統(tǒng)（15個基因座）四個群體的等位基因匹配結果Table 1 Matched results of the 15 genetic loci (ID system) from 4 tested groups

表2 PP21系統(tǒng)（20個基因座）四個群體的等位基因匹配結果Table 2 Matched results of the 20 genetic loci (PP21 system) from 4 tested groups

表3 四組樣本共有等位基因數(shù)分布情況Table 3 Distribution of the commonly-owned alleles in 4 grouped samples

2.2 不同預測界值下的分析數(shù)據(jù)

對于ID系統(tǒng)，設定全不同基因座≤4個時有叔侄關系，而若全不同基因座≥6個，則無叔侄關系。PP21系統(tǒng)設定全不同基因座≤5個時有叔侄關系；若全不同基因座≥7個，則無叔侄關系。檢測結果見表4、5。

表4 ID系統(tǒng)全不同基因座設定預測界值下的檢測結果Table 4 Results detected with ID system under the set value of entirely different loci

表5 PP21系統(tǒng)全不同基因座設定預測界值下的檢測結果Table 5 Results detected with PP21 system under the set value of entirely different loci

分別統(tǒng)計分析這兩個系統(tǒng)的靈敏度、特異性及系統(tǒng)效能。靈敏度（敏感性）即為叔侄被檢測判斷為叔侄的概率（真陽性率），特異性即不是叔侄被檢測判斷為無關個體的概率（真陰性率）。系統(tǒng)效能即檢測出真叔侄與真無關個體的能力。結果如表6。

表6 ID系統(tǒng)與PP21系統(tǒng)全不同基因座不同預測界值下的分析數(shù)據(jù)Table 6 Performance of the ID and/or PP21 systems to test the 4 grouped samples under diversely-set values of entirely different loci

3 分析

具有叔侄關系的個體其全不同基因座及共有等位基因數(shù)分布情況與無關個體存在差異，而全相同基因座分布情況與無關個體雖有差異，但分布區(qū)間很接近，難以找到明確界值。具叔侄關系的個體全不同基因座數(shù)及共有等位基因數(shù)分布情況與無關個體的分布區(qū)間雖有交叉，但分離明顯；且隨著檢驗系統(tǒng)基因座數(shù)目的增加，分布區(qū)間的分離愈加明顯。同一祖先的個體，Y-STR若有23～27個等位基因相同，則對叔侄關系的判斷會有影響，其在ID系統(tǒng)的特異性和系統(tǒng)效能均有所下降。在PP21系統(tǒng)Y-STR有27個等位基因相同時特異性和系統(tǒng)效能不變，Y-STR有23～26個等位基因相同時特異性和系統(tǒng)效能反而升高。ID系統(tǒng)全不同預測界值設≤4個基因座時，發(fā)現(xiàn)叔侄關系的靈敏度為84.9 %，特異性較低；PP21系統(tǒng)全不同預測界值設≤5個基因座時，發(fā)現(xiàn)叔侄關系的靈敏度為77.4 %；特異性達88 %以上。PP21系統(tǒng)效能高于ID系統(tǒng)。

4 討論

陸惠玲等[2]用ITO法判別叔侄關系，需要提供各個等位基因的頻率，章雅清等[3]則采用共有等位基因數(shù)判別叔侄關系。上述方法在叔侄關系鑒定中均有應用價值。在案件排查中，一次排查的樣本量往往成百上千，在沒有計算機軟件的情況下，若要快速得到結果，即使只是逐個統(tǒng)計共有等位基因數(shù)，當大量的樣本需要比對時也會感覺費力繁瑣，而且基因座越多就越艱難。本研究采用觀察全不同基因座的數(shù)目來預測叔侄關系，方法簡便易掌握，速度快，效率高，無需提供基因頻率，適合大批量樣本的人工比對排查。若使用共有等位基因數(shù)來預測叔侄關系雖也可行，但大批量樣本需要計算機軟件的幫助。

分析本次研究中等位基因匹配情況，通過計算不同預測界值下的靈敏度（真陽性率）、特異性（真陰性率）及系統(tǒng)效能，得出以下結論：檢測ID系統(tǒng)15個基因座，案件排查對于兩個體的全不同基因座預測界值應小于或等于4；檢測PP21系統(tǒng)20個基因座，預測界值要小于或等于5，符合這些預測均提示個體間可能存在叔侄關系。檢測ID系統(tǒng)15個基因座，案件排查兩個體的全不同基因座預測界值若大于或等于6；檢測PP21系統(tǒng)20個基因座，若預測界值大于或等于7，則這樣的結果均提示可能為無關個體。ID系統(tǒng)全不同基因座為5、PP21系統(tǒng)全不同基因座為6時，可視為無法判斷。需注意，ID系統(tǒng)的特異性及系統(tǒng)效能較之于PP21低；另外，案件排查時，叔侄關系的預測僅可為偵查提供方向性，不推薦用作排除的依據(jù)。在Y系一致的家系中進行排查，ID系統(tǒng)預測界值的特異性下降。但隨著檢測系統(tǒng)基因座數(shù)目的增加，同一祖先的影響因素減弱，在PP21系統(tǒng)，同一祖先Y系一致的影響不明顯。因此，在案件排查中，要使本文方法能夠得到更有效的應用，現(xiàn)場物證及排查樣本的檢測應采用基因座數(shù)目足夠多的系統(tǒng)，建議采用20個及以上基因座。

由于親緣關系鑒定中叔侄關系的特定性不如三聯(lián)體親子鑒定，叔侄關系針對的是一組個體的遺傳特點而不是單一個體的遺傳特征，其特定性需要其它證據(jù)來確定[4]。類似叔侄關系的親緣關系還有同胞關系、祖孫關系、姑侄關系等，在Y系相同的前提下，常染色體STR排查要注意的是，應用叔侄關系時往往還要結合同胞關系、單親關系、祖孫關系等進行綜合研判。這種綜合多種親緣關系的研判方法，不但可以大大提高排查效率，而且可以將STR家系排查由有限對象的“被動比對”拓展到“主動查找”。

當然，本文例數(shù)較少，得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能有抽樣誤差，今后將會對此補充完善。本文研究結論是基于ID Plus系統(tǒng)15個基因座及PP21系統(tǒng)20個基因座得出，因此僅適用于運用上述體系的叔侄關系預測。所得結論是否對不同基因座數(shù)目的其它遺傳標記系統(tǒng)也適用，有待進一步驗證?？梢灶A計，隨著檢測系統(tǒng)基因座數(shù)目的增加，個體之間全不同基因座數(shù)目通常也會增加，但是否有規(guī)律性，存在疑問。因此難以建立叔侄關系預測界值與基因座數(shù)目之間確定的函數(shù)關系。

［1］ 黃書琴，馬會強. Y-STR DNA數(shù)據(jù)庫比對合成技戰(zhàn)法［J］.中國刑事警察, 2016(1): 20-22.

［2］ 陸惠玲，楊慶恩. 用ITO法計算兩個體間的血緣關系機會［J］.中國法醫(yī)學雜志, 2002, 17(3): 188-191.

［3］ 章雅清，陸惠玲，陳維紅, 等. 依據(jù)共有等位基因數(shù)判別叔侄關系［J］. 中山大學學報 (醫(yī)學科學版), 2012, 33(6): 852-855.

［4］ 全國刑事技術標準化技術委員會.法庭科學DNA親子鑒定規(guī)范：GA/T965-2011［S］. 北京：中國標準出版社，2012.

Research on the Role of Uncle-nephew Relationship in Case Investigation

HUANG Shuqin1, XIE Chen1, WU Wenjing1, LIU Xiaojing1, ZHANG Yingying1, GU Dingli1, FANG Yuanyuan1, SHEN Chengbin2
(1. Institute of Forensic Science, Zhengzhou Public Security Bureau, Zhengzhou 450046, China; 2. Henan Provincial Public Security Bureau, Zhengzhou 450000, China)

ObjectiveTo define the predictive threshold-value of the entirely different loci of autosomal STR for deciding the paternal uncle-nephew relationship and discuss the role of such kinship in case Inoestigation, especially in the comprehensive utilization of Y-STR DNA database.MethodsWith the paternal uncle-nephew pairs as the experimental group, the control group is consisted of the irrelative individuals and those descending beyond 5 generations from the same ancestor yet having the identical 23-27 Y-STR allelic genes. The ID Plus and PP21 systems are applied to test the above individuals’autosomal STR genotypes.ResultsThere are obvious differences in the distribution of both the entirely different loci and the identical allele number between the two groups; the individuals, descending beyond 5 generations from the same ancestor but owning the identical 23-27 Y-STR allelic genes, can certainly influence the judgment of the paternal uncle-nephew relationship. On the prerequisite of same 23-27 Y-STR allelic genes commonly owned by the two individuals, the predictive threshold value of entirely different loci is no greater than 4 for case Inoestigation when the 15 loci of the ID system are tested. Meanwhile, such value should be no larger than 5 out of the 20 loci in the PP21 system. Both of the above predictions imply the possibility of the paternal uncle-nephew relationship.ConclusionIt is feasible to target the criminal suspect in case Inoestigation by combination of the comprehensive utilization of Y-STR DNA database with autosomal STR genotyping. Theway to predict the paternal uncle-nephew relationship is facilitative, convenient and effcient by the number of the entirely different loci.

uncle-nephew relationship; entirely different loci; commonly-owned alleles; Y-STR DNA database; family screening

DF795.2

A

1008-3650(2016)06-0450-04

2016-05-10

格式：黃書琴，謝晨，吳文靜，等. 叔侄關系在案件調查中的應用研究[J]. 刑事技術，2016,41(6): 450-453.

10.16467/j.1008-3650.2016.06.005

黃書琴（1971—），女，河南鄭州人，碩士，主任法醫(yī)師，研究方向為法庭科學DNA。E-mail: coco1717china@sina.com