引用本文
黄书琴, 方园园, 顾丁莉, 刘小静, 张颖颖, 申成斌. 应用常染色体STR预测近亲关系调查案件[J]. 刑事技术, 2020, 45(2): 211-214。
HUANG Shuqin, FANG Yuanyuan, GU Dingli, LIU Xiaojing, ZHANG Yingying, SHEN Chengbin. Two Cases of Applying All-different Autosomal STR loci to Predict Relationships of Close-relatives[J]. Forensic Science and Technology, 2020, 45(2): 211-214.  
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应用常染色体STR预测近亲关系调查案件
黄书琴1, 方园园1, 顾丁莉1, 刘小静1, 张颖颖1, 申成斌2
1. 郑州市公安局物证鉴定所,郑州450046
2. 河南省公安厅,郑州450000

第一作者简介：黄书琴,女,河南郑州人,硕士,主任法医师,研究方向为法医物证学。E-mail: coco1717@qq.com

收稿日期:2018-11-29 网络出版日期:2020-04-15
摘要

目的 通过两起案例讨论利用常染色体STR全不同基因座数预测血亲关系,从而快速、高效地侦破疑难案件。方法 应用全不同基因座数预测血亲关系,包括预测叔侄、祖孙或半同胞关系;应用IBS评分预测全同胞关系;结合家系调查、侦查信息调查案件。结果 这种侦查模式有助于预测目标的同胞、叔侄、祖孙等血亲关系人,可充分挖掘样本的亲缘遗传信息,指导案件侦查方向。结论 应用常染色体STR全不同基因座计数法和共有等位基因计数法可帮助预测血亲关系,能为调查案件提供新思路,对侦查更具指导意义。

关键词: 法医物证学; 叔侄关系; 祖孙关系; 全不同基因座数
中图分类号:DF795.2 文献标志码:B 文章编号:1008-3650(2020)02-0211-04
Two Cases of Applying All-different Autosomal STR loci to Predict Relationships of Close-relatives
HUANG Shuqin1, FANG Yuanyuan1, GU Dingli1, LIU Xiaojing1, ZHANG Yingying1, SHEN Chengbin2
1. Institute of Forensic Science, Zhengzhou Public Security Bureau, Zhengzhou 450046, China
2. Henan Provincial Public Security Bureau, Zhengzhou 450000, China
Abstract

Objective To attempt a quick and efficient solution for difficult cases to break down through predicting the involving kinships by the all-different loci of autosomal STR.Methods With all-different autosomal STR loci revealed from the evidential materials and involved individuals investigated of two cases, the correlated kinship was predicted into the relationship of uncle-nephew, grandparent-grandchild or half-sibling. Furthermore, the whole-sibling relationship was scored by IBS (identity by state). Combined with family screening through Y-STR test and newly-detected information, the two cases were finally solved.Results The practice attempted here could be valuable for predicting the potential relationships of sibling, uncle-nephew, grandparent-grandchildren and other consanguinities through fully digging the contained information from the evidential materials and the collected samples.Conclusions All-different autosomal STR loci, together with the shared autosomal STR alleles, can be used to predict consanguinity through the help of correlated family screening by Y-STR loci, thus capable of providing a new idea for investigating cases or guiding investigation.

Keyword: forensic biology; uncle-nephew relationship; grandparent-grandchild relationship; all-different autosomal STR loci
1 案例
1.1 案例1

2003年8月至9月, 某地先后发生了一名幼女被奸杀和一老年女性被掐昏后遭强奸抢劫的案件, 两起案件的精斑DNA分型一致, 故并案侦查。但案件久未侦破。2011年8月, 另一市发生一起强奸案件, 嫌疑人在现场留下一口罩, 其上检出脱落细胞常染色体STR, 通过DNA数据库比中上述两起案件, 因此3起案件串并。2017年底, 经重新检验, 技术员在口罩上检出27个Y-STR基因座分型（使用Y-Filer Plus试剂盒扩增）。

1.1.1 物证Y-STR比中家系, 走访查清家系源头

经数据库比对, 物证Y-STR比中某两地的姬姓、王姓家系（26个基因座匹配, 1个基因座有差异, 一步突变）, 但经过常染色体STR检验, 上述两姓家系人员均被排除。经走访查明, 其中一地的王姓以前也姓姬, 与另一地姬姓的祖籍同源于临省某县某村。因此而涉及需要排查的男性人员约一千多人。为案件所需, 共采集到有家族代表性的47份样本送检。

1.1.2 常染色体STR检验发现二级亲属关系线索

经常染色体STR 检验（应用GoldenEye 20A试剂盒扩增）及基因比对, 发现其中姬某云与物证的STR分型有4个全不同基因座。按照全不同基因座≤ 5[1]的有关推断, 再结合姬某云年龄（50年生）, 提示两个体可能有叔侄关系。其Y-STR分型与物证的Y-STR 26个基因座（1个基因座有差异, 一步突变）匹配, 但考虑Y-STR突变的情况, 故不能排除, 见表1。

表1 物证、姬某云、姬某园、姬某宇的常染色体STR分型 Table 1 Autosomal STR genotyping of the evidential materials and possible suspects

1.1.3 通过叔侄关系、祖孙关系结合案件调查明确嫌疑人

经调查, 姬某云有两个侄子姬某宣、姬某红, 而且两人在另一地市的务工经历与案发时间吻合。但由于无法采集到该两人本人的样本, 专案组就采集了姬某红的儿子姬某园（13岁）、姬某宣孙子姬某宇（4岁）的样本。经基因比对（使用PowerPlex 21试剂盒扩增）, 姬某园与物证常染色体STR有3个全不同基因座; 姬某宇与物证常染色体STR有7个全不同基因座, 但共有等位基因数为18, 均提示可能存在叔侄或其他二级亲属关系[1, 2]。增加Y-STR检验, 姬某园、姬某宇的Y-STR均与物证的Y-STR 27个基因座完全匹配, 再结合年龄和家系关系, 考虑嫌疑人与姬某宇有可能为祖孙, 与姬某园为叔侄, 显然可排除姬某红（父子排除）。根据预测, 嫌疑人与姬某云、姬某园、姬某宇可能有叔侄、祖孙等近亲关系, 而姬某宣与姬某云、姬某园为叔侄关系, 与姬某宇为祖孙关系, 因其务工经历与案发地和时间重合, 由此分析确定姬某宣有重大嫌疑。2017年12月某日, 姬某宣被抓获, 其DNA与物证的完全一致, 时年已60余岁的他对自己犯下的罪行供认不讳。

1.2 案例2

2005年8月某日, 某地赵某被杀。2018年10月, 利用微量DNA检验技术, 技术员在死者指甲附着物、阴部毛发均检出一男子常染色体STR（使用PowerPlex 21试剂盒扩增）和39个Y-STR（使用Y-Filer Plus试剂盒、Goldeneye® Y-PLUS 试剂盒扩增）的基因分型。

1.2.1 案情分析结合Y-STR比中划定重点排查地域

物证的Y-STR在数据库中有19~28个基因座比中多地多姓家系数十条, 难以判断排查方向。由于案发当年调查被害人物品轨迹在某市消失, 而比中的家系中确有该市地区的, 因此决定先采集该市比中的家系血样。该市比中的家系共涉及一千余男性。侦查员遂先期到当地采集到其中田、王、孙姓的11人送检。

1.2.2 常染色体STR血亲分析出叔侄关系

经过对这11人进行常染色体STR检验（使用PowerPlex 21试剂盒检验）及基因比对, 发现田某聪、田某保两人与物证均有6个全不同基因座, 按照全不同=6个基因座无法判断, 计算共有等位基因数也均为17 [1], 提示不排除有叔侄关系的可能。增加Y-STR检验, 与物证的Y-STR相比对, 田某聪有38个Y-STR基因座匹配, 1个基因座有差异, 一步突变; 田某保有39个Y-STR基因座完全匹配, 且他们的3个Y-Indel均与物证的一致, 故仍均不能排除, 见表2。

表2 物证、某聪、某保、某成、某元的常染色体STR分型 Table 2 Autosomal STR genotyping of the evidential materials and possible suspects

1.2.3 经家系人员分析和全同胞关系确定嫌疑人范围

田某保的亲属年龄不符, 排除。田某聪有5位叔伯, 均符合年龄段。经情报分析, 其中田某成、田某元两位在案发地有活动轨迹。采集田某聪叔伯的样本时, 由于其三个叔伯都举家外迁, 只采集到了其当地两位伯父田某成、田某元两人的样本。经染色体STR基因比对, 田某成、田某元被排除, 但两人与犯罪嫌疑人的状态一致性IBS（Identity by state score）评分分别为26、23, 倾向全同胞关系[3]。增加Y-STR检验, 均与物证匹配, 因而犯罪嫌疑人被倾向认为是田某成、田某元同父同母的全同胞兄弟。余下的三兄弟谁是重点?三兄弟中田某顺于13年前迁至边远某地。根据年龄、行为人行为习惯、心理特点等特征分析, 专案组决定赶赴其边远居地调查取证, 专案组采集到了其妻儿的样本。经DNA检验, 田某顺妻儿与现场物证DNA符合三联体亲子关系。犯罪嫌疑人田某顺被抓获后, 经DNA检验与物证的DNA分型一致。田某顺也供述了其因纠纷将被害人赵某杀害的犯罪事实。

2 讨论

普通的常染色体STR排查方法, 难以充分发掘利用难得的样本信息。因此利用常染色体STR预测血亲关系, 充分挖掘样本的遗传信息, 可为侦破案件提供调查线索, 不失为一种快速、高效的常染色体STR排查方法。概括如下：

首先使用情报信息并通过Y-STR信息查询数据库比对得出相关比中的信息, 聚焦调查范围; 其次, 在常规STR比对遇阻时（一般是没有同一比中或单亲比中的情况）, 可应用全不同基因座数预测血亲关系, 包括预测叔侄、祖孙、半同胞等多种血亲关系, 同时可增加计算共有等位基因数作辅助分析; 评估全同胞关系应用IBS评分法; 最后, 在可能的嫌疑对象范围内再应用情报信息和大数据, 对嫌疑对象进行排查甄别出重点嫌疑人, 最终对重点嫌疑人以常染色体STR比对认定。注意, 在此过程中侦查人员和DNA技术人员应当有多次交流反馈, 从而使DNA技术人员能根据条件决定增加基因座或其它遗传标记的检验/选择（如Y-STR、X-STR、线粒体DNA、SNPs等）来帮助判断。由于近亲同源基因的概率相同或接近, 比如半同胞、叔侄、祖孙和一代堂兄弟[4], 常见的血亲关系在全不同数值的分布区间上会有交叉, 所以分析时应以整个家族考量。作者也曾发现存在有不同血亲关系在全不同数值分布区间上的交叉, 这有待作具体统计和进一步研究。但这种现象同时也说明全不同计数法预测能够辐射多位血亲关系人：直系亲属、旁系亲属以及其他近亲。对于没有在家系中暴露出来的关系人, 就可以通过血亲关系分析, 判断出潜在的人员, 比如故意隐瞒、私生、死亡等情况。故这种技战法具有以点带面、主动发掘的优势。

需要指出, 全不同基因座计数法预测血亲关系, 会有假阳性的情况[1], 即无关个体的偶然性匹配。本文首先通过Y-STR比对和情报分析选择确定排查范围, 在排查范围内进行常染色体STR比对, 然后再结合家系亲属情况、年龄等条件进行分析, 做出是否为有价值的DNA情报[5]的判断。一般情况下, 经过侦查员的核实和调查, 假阳性的情况可排除。这种模式在常染色体STR预测血亲关系的事前与事后都能把大量的偶然性匹配排除, 因此可提高有效匹配的概率, 从而节约办案成本。但另一方面, DNA技术员应注意, 由于存在假阴性的情况, STR排查中未发现可疑人员也不表示该家系所有成员都已排除。本文方法的具体操作步骤和流程如图1所示。

图1 操作步骤Fig.1 Operation course for the cases to investigate

参考文献
[1] 黄书琴, 谢晨, 吴文静, 等. 叔侄关系在案件调查中的应用研究[J]. 刑事技术, 2016, 40(6): 345-352.
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(Judicial Identification Administration of the Ministry of Justice. Biological full sibling relationship identification implementation specification: SF/Z JD0105002-2014[S]. 2014: 1-4. ) [本文引用:1]
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