采用ITO 法鑒定母親為姐妹的特殊半同胞關(guān)系

邵誠臣，姚以寧，周月琴，劉志萍，徐紅梅，謝建輝，孫寬

復旦大學基礎(chǔ)醫(yī)學院法醫(yī)學系，上海200032

在法醫(yī)物證學鑒定中，同胞關(guān)系鑒定作為父權(quán)鑒定外一類主要的親緣關(guān)系鑒定而被廣泛關(guān)注和研究。全同胞關(guān)系鑒定作為同胞關(guān)系鑒定的一種，已有多種解決方案，包括ITO法[1]、狀態(tài)一致性（identity by state，IBS）法[2]、判別函數(shù)法[3]等。2014 年，司法部頒布了《生物學全同胞關(guān)系鑒定實施規(guī)范》（SF/Z JD0105002—2014），使全同胞關(guān)系鑒定得以規(guī)范化、標準化。但由于親緣關(guān)系的復雜性及信息的有限性，無親代參考的半同胞關(guān)系鑒定仍具備一定的特殊性和風險性[4]。

本鑒定中心在日常檢案中遇到1 例遺傳背景復雜的特殊半同胞關(guān)系鑒定案件，應(yīng)用ITO 法對該案例進行鑒定，以探討特殊半同胞關(guān)系中ITO 法親緣關(guān)系系數(shù)的推導及ITO 法在實際案例中的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 案情介紹

某地人民法院委托本鑒定中心鑒定張A（女）、張B（男）、張C（女）與張X（女）之間的親緣關(guān)系。委托方稱，張A、張B、張C 為全同胞兄弟姐妹，三人的母親（母1）與張X 的母親（母2）為全同胞姐妹，現(xiàn)要求鑒定張A、張B、張C 與張X 之間的親緣關(guān)系為母親是姐妹的同父異母半同胞關(guān)系（同父）還是普通的一代表親關(guān)系（不同父）。

若被鑒定人張A、張B、張C 與張X 的父親為同一個體，其家系關(guān)系如圖1 所示；若被鑒定人張A、張B、張C與張X的父親為不同個體，其家系關(guān)系如圖2所示。

圖1 被鑒定人張A、張B、張C 與張X 的父親為同一個體時的家系圖Fig.1 Genogram in case of Zhang X having the same father with Zhang A，Zhang B and Zhang C

圖2 被鑒定人張A、張B、張C 與張X 的父親為不同個體時的家系圖Fig.2 Genogram in case of Zhang X having a different father with Zhang A，Zhang B and Zhang C

1.2 樣本

采集張A、張B、張C 與張X 4 名被鑒定人的指尖血血痕（載體為濾紙片）進行檢驗。

1.3 基因分型

使用Chelex-100 法從張A、張B、張C 和張X 的血痕樣本中提取DNA，使用PowerPlex?21 系統(tǒng)（美國Promega 公司）和21+1 STR 熒光檢測試劑盒（無錫中德美聯(lián)生物技術(shù)有限公司）檢測40個常染色體STR 基因座，使用Investigator?Argus X-12 QS 試劑盒（德國Qiagen公司）檢測12個X 染色體STR（X-STR）基因座，根據(jù)試劑盒說明書設(shè)置擴增體系與擴增程序，使用Mastercycler?nexus GSX1 PCR 儀（美國Eppendorf 公司）進行擴增，使用3130xl基因分析儀（美國Applied Biosystems 公司）對擴增產(chǎn)物進行毛細管電泳檢測，使用GeneMapperTMIDv3.2 軟件（美國Thermo Fisher Scientific 公司）分析電泳數(shù)據(jù)獲得基因型。

1.4 采用IBS 法確定被鑒定人的親緣關(guān)系

依據(jù)《生物學全同胞關(guān)系鑒定實施規(guī)范》（SF/Z JD0105002—2014）計算張A、張B、張C兩兩之間的IBS評分并進行同胞關(guān)系判定。當使用19 個必選基因座和20 個可選基因座進行全同胞關(guān)系鑒定時，IBS≥42可以得出傾向于認為兩名被鑒定人為全同胞的鑒定意見。

1.5 采用ITO 法計算似然比

1.5.1 使用ITO 法判定親緣關(guān)系[5]

根據(jù)孟德爾遺傳定律，父母雙方各隨機遺傳1 個等位基因給孩子。ITO 法中，I、T、O 分別表示兩個體間擁有同源基因（identical by descent，IBD）數(shù)量的3 種可能性：

k0：兩個體間無IBD 的概率（O）；

2k1：兩個體間有1 個IBD 的概率（T）；

k2：兩個體間有2 個IBD 的概率（I）；

且應(yīng)滿足k0+2k1+k2=1。

建立檢驗假設(shè)：

Pr：假設(shè)為真的可能性；

E：檢測到兩個體的基因型；

Hp：假設(shè)兩個體間為親緣關(guān)系系數(shù)k0、2k1、k2的親屬對；

Hd：假設(shè)兩個體間為親緣關(guān)系系數(shù)1、0、0 的無關(guān)個體；

兩個體間為親緣關(guān)系系數(shù)（k0、2k1、k2）的親屬對與兩個體間為無關(guān)個體的似然比（likelihood ratio，LR）如表1 所示。

表1 兩個體間有親緣關(guān)系與兩個體為無關(guān)個體的似然比Tab.1 The likelihood ratios about two competing hypotheses Hp：（A，B）～（k0，2k1，k2）versus Hd：（A，B）～（1，0，0）

1.5.2 計算特殊半同胞關(guān)系中的親緣關(guān)系系數(shù)（k0、2k1、k2）

假設(shè)M1、M2 為全同胞姐妹，C1 為F、M1 之子，C2為F、M2 之子（家系圖見圖3）。

圖3 母親為全同胞姐妹的家系圖Fig.3 Genogram in case of C1’s mother and C2’s mother are full sibling sisters

GM2：M1 和M2 間有2 個IBD；

GM1：M1 和M2 間有1 個IBD；

GM0：M1 和M2 間無IBD；

F1：C1 和C2 遺傳自F 的等位基因間有1 個IBD；

F0：C1 和C2 遺傳自F 的等位基因間無IBD；

M1：C1和C2遺傳自M1和M2的等位基因間有1個IBD；

M0：C1 和C2遺傳自M1和M2的等位基因間無IBD。

1.5.3 計算似然比

建立檢驗假設(shè)：

備擇假設(shè)1（H1）：張A（張B、張C）與張X 間為特殊半同胞；

備擇假設(shè)2（H2）：張A（張B、張C）與張X 間為一代表親；

原假設(shè)H0：張A（張B、張C）與張X 間為無關(guān)個體。

特殊半同胞關(guān)系指數(shù)（special half-sibling index，SHSI）表示張A（張B、張C）與張X 間為特殊半同胞和張A（張B、張C）與張X 間為無關(guān)個體的似然比，則：

一代表親關(guān)系指數(shù)（first cousin index，F(xiàn)CI）表示張A（張B、張C）與張X 間為一代表親和張A（張B、張C）與張X 間為無關(guān)個體的似然比，則：

因此，張A（張B、張C）與張X 間為特殊半同胞和張A（張B、張C）與張X 間為一代表親的似然比為：

似然比值大于1，表示被檢個體間關(guān)系為特殊半同胞的可能性大于被檢個體間關(guān)系為一代表親；似然比值小于1，則表示被檢個體間關(guān)系為一代表親的可能性大于被檢個體間關(guān)系為特殊半同胞。

2 結(jié)果

2.1 采用IBS 法論證被鑒定人自述的親緣關(guān)系

張A、張B和張C兩兩之間的IBS評分IBSA-B、IBSA-C、IBSB-C分別為46、49、55，均大于42，符合《生物學全同胞關(guān)系鑒定實施規(guī)范》（SF/Z JD0105002—2014）中傾向于認定全同胞關(guān)系的評分標準。

2.2 X-STR 基因分型結(jié)果

根據(jù)4 名被鑒定人12 個X-STR 基因分型檢驗結(jié)果進行分析。因張B 為男性，其X-STR 基因分型結(jié)果均來源于母親，張A 和張C 在每一個X-STR 基因座單倍群分型結(jié)果中均可從母親處找到來源，而張A 和張C 的另一半X-STR 基因座單倍群分型必然來源于父親，據(jù)此可以推測得到假設(shè)父親的X-STR 基因座基因型。張X 的每一個X-STR 基因座均可從假設(shè)父親的X-STR 基因座基因型中找到來源，故不排除假設(shè)父親為張X 的生物學父親。

2.3 根據(jù)常染色體STR 基因分型結(jié)果計算似然比

將4 名被鑒定人的常染色體STR 基因分型結(jié)果代入公式進行計算（以張A 與張X 間部分基因座為例的計算結(jié)果見表2）。張A、張B、張C 與張X 之間的SHSI 分別為1.906 6×105、4.888 9×108和1.116 8×1011，CFI 分別為8.329 6×103、2.864 4×105和9.770 4×104，似然比分別為2.288 9×101、1.706 8×103和1.143 0×106。似然比計算結(jié)果分別為適度支持張A 與張X 為特殊半同胞，強烈支持張B 與張X 為特殊半同胞，非常強烈地支持張C 與張X 為特殊半同胞。

表2 張A 與張X 間部分基因座的基因型、SHSI、FCI和似然比Tab.2 Zhang A and Zhang X’s genotyping and values of SHSI，F(xiàn)CI and LR on some loci for example

3 討論

由于同胞關(guān)系鑒定的風險性，為保障鑒定人自身合法權(quán)益，有效規(guī)避鑒定風險，這類案件若無父親和（或）母親參與，鑒定人應(yīng)盡可能對被鑒定人所聲稱的“全同胞”關(guān)系進行驗證[6]。由于當事人隱瞞、不知情等原因造成誤將半同胞關(guān)系當作全同胞關(guān)系進行鑒定，會增加鑒定風險[7]。因此，本例首先應(yīng)用IBS 法對張A、張B、張C 間的全同胞關(guān)系進行了驗證。

本例涉及的特殊半同胞關(guān)系鑒定，關(guān)鍵在于確認4 名被鑒定人是否來自同一生物學父親。在同父異母半同胞關(guān)系的鑒定中，由于同父異母的半同胞個體之間應(yīng)共享同一父親來源的X-STR 等位基因，可為排除親緣關(guān)系提供重要依據(jù)。然而，由于本例中被鑒定人的母親之間存在全同胞關(guān)系，被鑒定人共享的X 染色體有可能來源于父親，也有可能來源于外祖父，為案件的判定增加了困難。本例中，根據(jù)X-STR 基因分型結(jié)果只能給出“不排除被鑒定人來自同一父親”的結(jié)論。

對于任意兩種親緣關(guān)系，ITO 法均能夠較為準確地依照個案給出特定的判別方法，最終對被鑒定人之間的關(guān)系進行判斷。以本案為例，基于案件信息分析親代與子代之間的遺傳關(guān)系，建立了被鑒定人間為特殊半同胞關(guān)系的備擇假設(shè)1和被鑒定人間為一代表親關(guān)系的備擇假設(shè)2，通過計算兩者間的似然比來判別這兩種親緣關(guān)系的傾向性。本例中似然比，即特殊半同胞關(guān)系指數(shù)與一代表親關(guān)系指數(shù)之比（SHSI/FCI），表示張A（張B、張C）與張X 間為特殊半同胞的可能性是張A（張B、張C）與張X 間為一代表親的可能性的倍數(shù)。計算結(jié)果顯示，張A、張B、張C 與張X 之間的似然比均大于1，傾向于支持備擇假設(shè)1，即張A、張B、張C 和張X 之間為特殊半同胞。

結(jié)合已經(jīng)過IBS 評分驗證的張A、張B 和張C 間的全同胞關(guān)系，張A、張B、張C與張X的X-STR 基因分型檢驗結(jié)果，以及張A、張B、張C 與張X 之間的似然比值，支持張A、張B、張C 和張X 之間為特殊半同胞。

對于任意兩個個體間罕見復雜親緣關(guān)系的鑒定，建議：（1）增加檢測的遺傳標記類型，依照案件特有的遺傳背景和親緣關(guān)系，盡可能還原親代的基因型，輔助判斷案件中可能的親緣關(guān)系；（2）采用ITO 法針對案件特征推導適合于個案分析的ITO 公式，以鑒定訴求為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的假設(shè)檢驗，采用似然比的方法對其傾向進行判別?？紤]到不同親緣關(guān)系的遺傳特征及被檢遺傳標記系統(tǒng)的檢測效能，建議綜合多種遺傳標記和檢測方法得出鑒定意見。