多基因座Y-STR在命案積案大家系排查中的應(yīng)用與思考

拜永強(qiáng) 楊 娟 張 穎 王瑞瑞

銀川市公安局刑偵支隊，寧夏 銀川 750001

人類基因組DNA 中有一種特異性的堿基序列，稱為短串聯(lián)重復(fù)序列（Short Tandem Repeat，STR），Y 染色體上同樣存在STR，稱為Y-STR，多位于非編碼區(qū)，長度2bp-6bp，也稱為微衛(wèi)星，其序列結(jié)構(gòu)變異程度低，進(jìn)化速度慢，由父親穩(wěn)定遺傳給其子，具有明顯的種族、民族、地域和家族等差異，原因為Y-STR 的多態(tài)性分布因遺傳過程中除擬常染色體區(qū)外，其余部分不與X 染色體發(fā)生交換、重組，序列的改變僅僅由突變引起，突變構(gòu)成了人類Y 染色體非重組部分的多態(tài)性。與常染色體STR 和X 染色體STR 相比，Y-STR 具有正常男性特有、父系遺傳、呈單倍型遺傳等特點。這些特點使其在各類案件，尤其是命案積案偵破中具有廣泛的應(yīng)用價值，借助數(shù)據(jù)庫比對，可在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行快速有效排查、鎖定案犯所在家系，再利用常染色體STR 檢驗技術(shù)精準(zhǔn)確定犯罪嫌疑人。

命案積案是命案發(fā)生后由于技術(shù)手段欠缺、環(huán)境條件復(fù)雜、資源信息匱乏、偵查線索模糊等因素而久偵未破的刑事案件，是刑偵民警的“歷史欠賬”，也是公安偵查部門工作的重點、難點。命案積案中往往留存著現(xiàn)場勘查時提取的生物物證，如血跡、精斑、毛發(fā)、唾液斑、人體組織等，甚至也有脫落細(xì)胞，只要保存得當(dāng)，十余年甚至幾十年也能獲得完整的STR 分型，如果是男性，檢測出Y-STR 分型，更有利于案件偵破。隨著全國公安機(jī)關(guān)DNA 數(shù)據(jù)庫及Y 染色體數(shù)據(jù)庫的不斷完善，Y-STR 技術(shù)在案件偵破中發(fā)揮的作用日趨顯著，尤其在命案積案的偵破中屢建奇功。2020 年，銀川市公安局借助全國家系DNA 庫Y 數(shù)據(jù)庫資源共享的便利條件，利用該項技術(shù)成功破獲數(shù)起命案積案。其中一起案件家系排查涉及成員多，持續(xù)時間長，過程曲折復(fù)雜，引起筆者思考。

一、案例

（一）簡要案情

2003 年8 月11 日，某市一水渠內(nèi)發(fā)現(xiàn)一具男性尸體，雙手被反綁，口部纏繞膠帶紙，全身多處刀刺傷。經(jīng)查，死者閆某某，系某出租車公司駕駛員，2 天前駕車營運(yùn)過程中下落不明。同時，在市區(qū)偏僻路段發(fā)現(xiàn)受害人車輛，有大量血跡。案發(fā)后，市縣兩級公安機(jī)關(guān)成立專案組全力偵破，但因環(huán)境條件及技術(shù)手段所限未能破獲。2020 年1 月，公安機(jī)關(guān)對該案件現(xiàn)場物證重新梳理檢驗，獲得完整常染色體STR 及Y-STR 分型。

（二）物證檢驗比對

1.DNA 提取

該案件共整理出22 份生物檢材，但由于含量特別微少，且存放17 年之久，檢驗難度較大。故采用MagAffract?M48 DNA Manual Kit（200）提取純化試劑盒進(jìn)行提取純化［1］，洗脫體積為40μL。

2.PCR 擴(kuò)增與電泳

使用VerifilerPlus試劑盒進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）擴(kuò)增，擴(kuò)增體系10μL，擴(kuò)增產(chǎn)物應(yīng)用3500xl 型全自動熒光分析儀進(jìn)行檢測。

使用Goldeneye DNA 身份鑒定系統(tǒng)Yplus 試劑盒進(jìn)行PCR 擴(kuò)增，擴(kuò)增體系10μL，擴(kuò)增產(chǎn)物應(yīng)用3500xl 型全自動熒光分析儀進(jìn)行檢測。

3.分析

使用GeneMapper?ID-XV1.4 分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4.數(shù)據(jù)比對

經(jīng)比對，22 份生物檢材中2 份未檢出基因型，其余20 份均獲得完整的常染色體STR 分型，其中14 份與被害人血樣STR 分型一致，另有6 份來源于2 名男性個體，且2 名男性個體Y-STR 一致，不排除來自同一父系，分析為兩名犯罪嫌疑人作案的可能性極大。通過錄入全國公安機(jī)關(guān)DNA 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，常染色體未有比中，Y-STR 比對匹配程度15 至23 個基因座、1 至2 個容差，共54 個男性家系。

（三）偵破經(jīng)過

通過對54 個男性家系逐一分析研判，優(yōu)先選擇其中8 個匹配位點最多、容差最少的家系，并分別聯(lián)系對方建庫公安機(jī)關(guān)加做基因座，進(jìn)行手工比對。經(jīng)比對，鄰近省馬某某家系41 基因座2個容差不能排除，成為工作重點。偵查人員赴該省針對馬某某家系開展走訪調(diào)查，信息梳理、數(shù)據(jù)比對長達(dá)1 月之久，將該男性家系成員共152人全部排除。案件陷入僵局后，偵查人員繼續(xù)多方走訪調(diào)查、查閱資料，根據(jù)線索結(jié)合Y-STR 比對，明確該馬某某家系與某市納姓家系有關(guān)聯(lián)。偵查人員將工作重點轉(zhuǎn)移至納姓家系，對該家系所有分支進(jìn)行梳理排查，制作圖譜，采樣檢驗，先后工作7 月有余，走訪調(diào)查2200 余人，采集家系成員樣本166 份，比對均無果，案件再次陷入僵局。后又經(jīng)過重新梳理、排查，尤其針對該區(qū)域年齡較大人員重點訪問，力求獲得有價值信息。調(diào)查中，與受害人同村的一名80 歲老人反映某市城郊一馬姓家系可能有納姓家系早年過繼成員。遂偵查人員采集了該馬姓家系成員馬某保血樣進(jìn)行DNA 檢驗，得出結(jié)果與現(xiàn)場物證Y-STR 分型41 基因座完全一致，且常染色體符合單親遺傳規(guī)律，立即采集其兒子樣本進(jìn)行DNA 比對，也與現(xiàn)場物證DNA 分型比對成功。后經(jīng)分析研判，另一犯罪嫌疑人在該家系分支中被成功比中。2020 年9月10 日，2 名犯罪嫌疑人被順利抓獲到案，經(jīng)審訊，二人對2003 年8 月9 日搶劫殺害出租車司機(jī)的犯罪事實供認(rèn)不諱。

二、討論

（一）可靠的現(xiàn)場物證常染色體STR 分型及Y-STR 分型是命案積案偵破的基礎(chǔ)和抓手

由于很多命案積案沉積短則數(shù)月，長則達(dá)數(shù)十年，而DNA 技術(shù)在全世界范圍內(nèi)，最早應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)鑒定的是1985 年英國的Jeffreys 在一起強(qiáng)奸殺人案中的檢驗鑒定，我國最早應(yīng)用于法庭科學(xué)領(lǐng)域是在1989 年，距今達(dá)三十余年。在DNA 技術(shù)應(yīng)用之初，技術(shù)并不成熟，且程序繁瑣、操作復(fù)雜，檢出率不高，即使血跡、精斑、唾液等常量生物物證也會受生物檢材量、儀器設(shè)備、試劑耗材及技術(shù)水平的影響，檢出率大打折扣。所以我國三十年前的司法實踐中對于命案現(xiàn)場勘查痕跡物證提取以手印、足跡、工具痕跡等為主，生物檢材提取較少，即使提取也僅限于血跡、精斑等較易發(fā)現(xiàn)且量較大的物證。近二十年來，DNA 技術(shù)得到了快速發(fā)展，現(xiàn)場勘查人員提取生物物證的意識和能力大幅提升，對案件偵破和訴訟支撐力度明顯增強(qiáng)，一度使該項技術(shù)成為“證據(jù)之王”，甚至偵查人員和審判機(jī)關(guān)高度依賴，生物物證提取率大幅上升，物證保存環(huán)境得到改善，物證運(yùn)用質(zhì)量顯著提高，梳理命案積案物證往往有意外收獲。完整可靠的生物物證送檢DNA，是案件偵破最佳突破口，借助龐大的數(shù)據(jù)庫容量進(jìn)行比對，可快速鎖定犯罪嫌疑人，即使沒有比對成功，如果為男性，檢測出Y-STR 利用家系排查鎖定范圍，再進(jìn)一步采用常染色體STR 精準(zhǔn)比對，可成功破案。本文分析的命案積案物證保存尚好，經(jīng)梳理，該案物證完整可靠，按程序送檢DNA 后，采取穩(wěn)妥方法檢驗，獲得完整的常染色體STR 分型，但入庫未順利比中人員。分析檢出的DNA 為犯罪嫌疑人所留可能性極大，且為男性，采用Goldeneye DNA 身份鑒定系統(tǒng)Yplus 試劑盒檢驗獲得完整的Y-STR 分型，成為該案偵破的基礎(chǔ)和抓手。

（二）家系排查盡可能結(jié)合多種技術(shù)方法

Y-STR 家系排查常需多警種協(xié)作、多部門聯(lián)動、多平臺運(yùn)用，比如由刑偵、治安、派出所民警及鄉(xiāng)鎮(zhèn)、社區(qū)、村委會等部門協(xié)同開展工作。通過認(rèn)真查閱案卷，仔細(xì)了解案情，根據(jù)作案手段、交通工具、目擊者提供的衣著特征及現(xiàn)場痕跡物證綜合分析刻畫犯罪嫌疑人特點，進(jìn)而判斷區(qū)域，縮小排查范圍，尤其聯(lián)合運(yùn)用多個平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)碰撞，往往起到事半功倍的效果。本案物證Y-STR 初次比對時，得出0-2 容差共54 個家系，若逐一開展調(diào)查走訪，工作量較大，影響辦案進(jìn)度，且有可能誤導(dǎo)偵查方向。因此，本案采取“Y+臉譜刻畫”技戰(zhàn)法優(yōu)先選擇鄰近省馬某某家系開展工作，成功追蹤到犯罪嫌疑人，使案件得以破獲。實踐中，各地公安機(jī)關(guān)也將“Y+單親比對”“Y+ 軌跡分析”“Y+ 住宿信息”等方法靈活運(yùn)用到案件偵破中，取得很好的效果，值得借鑒和推廣［2］。

（三）家系排查要突破“姓氏鎖定”思維

在我國農(nóng)村地區(qū)，特別是以家族式群居的自然村落，相對偏僻、人員流動小、父姓家系聚集、遺傳關(guān)系穩(wěn)定，應(yīng)用Y-STR 技術(shù)偵查破案成功率相對較高，但現(xiàn)實生活中，往往存在收養(yǎng)、過繼、隨母姓、“倒插門”等特殊情況，而在應(yīng)用Y-STR家系排查時，部分辦案部門為了減輕工作負(fù)擔(dān)，加快排查進(jìn)度，往往會運(yùn)用各種信息系統(tǒng)排查同姓家系成員情況，或者走訪調(diào)查時，將全部注意力集中在同姓家族成員排查上，而忽略與該家系有關(guān)聯(lián)的異姓人員調(diào)查。所以，細(xì)致走訪調(diào)查、注意核對家譜、突破姓氏鎖定、注意保密隱私等因素甚為重要。該案家系排查中，最先調(diào)查的是鄰近省的馬姓家系，后追蹤至某市納姓家系，排查陷入僵局時，同村一高齡老人無意中提及幾乎已無幾人知曉的疑似過繼情況，偵查人員通過此線索展開繼續(xù)追蹤，最終在馬姓家系成功鎖定犯罪嫌疑人。

（四）Y-STR 技術(shù)運(yùn)用中，對于突變現(xiàn)象要正確認(rèn)識和謹(jǐn)慎排除

在遺傳過程中，受諸多因素影響，Y-STR 也會產(chǎn)生突變現(xiàn)象。主要是指在DNA 復(fù)制過程中，DNA 聚合酶發(fā)生滑脫，從而導(dǎo)致重復(fù)序列中核心序列重復(fù)次數(shù)的改變。這種現(xiàn)象既可發(fā)生在犯罪嫌疑人方面，也可發(fā)生在被排查人員方面，總之，出現(xiàn)后往往會導(dǎo)致Y-STR 排查運(yùn)用偏差。實踐中張強(qiáng)等報道過一例因Y-STR 基因座一步突變而提升確認(rèn)嫌疑人家系難度的案例［3］。李鴻雷等認(rèn)為非高突變基因座的差異大于3 個月才可以進(jìn)行排除［4］。出現(xiàn)突變時，首先應(yīng)通過增加檢驗遺傳標(biāo)記、換用不同試劑盒檢驗、輔助外圍調(diào)查等方式避免錯誤排除。本案中，起初25 基因座比中鄰近省馬姓家系存在1 個容差一步突變，增加基因座至41 個后，出現(xiàn)2 個容差，均為一步突變，經(jīng)檢驗人員認(rèn)真分析后決定不能輕易予以排除，并堅持開展排查工作，使得案件成功告破。但如果以已經(jīng)出現(xiàn)2 個基因座突變將會被予以排除，導(dǎo)致錯失良機(jī)。

（五）探索更多基因座Y-STR 身份鑒定系統(tǒng)，提高家系排查精準(zhǔn)性

當(dāng)前，各地公安機(jī)關(guān)在案件家系排查中雖然會結(jié)合運(yùn)用多種技術(shù)方法，但受案件性質(zhì)、現(xiàn)場環(huán)境、人口居住特點、技術(shù)條件等因素影響，大部分案件Y-STR 家系排查仍需要常規(guī)數(shù)據(jù)庫比對、大范圍調(diào)查來縮小偵查目標(biāo)，最后利用常染色體STR 認(rèn)定，家系排查的周期及難易程度因家系大小及居住復(fù)雜性而異。本案所應(yīng)用的Goldeneye DNA 身份鑒定系統(tǒng)Yplus 試劑盒為目前國內(nèi)外所含Y-STR 基因座數(shù)量較多的檢測方法之一，該鑒定系統(tǒng)41 個Y-STR 基因座中包含4 個多拷貝及7 個快速突變基因座，在區(qū)分不同家系時具有較高的識別力。但在應(yīng)用于本案納姓家系排查時發(fā)現(xiàn)，該家系龐大，分支較多，經(jīng)調(diào)查，該家系2 代至6 代37 個分支共有732 名男性成員，通過選取其中166 名人員樣本與現(xiàn)場物證Y-STR 進(jìn)行比對，41 基因座單倍型完全一致82 人，分布在22 個分支，1 至3 個容差61 人，分布在15 個分支，均不能予以排除，又無法精準(zhǔn)區(qū)分，導(dǎo)致家系排查工作持續(xù)8 個月之久。

目前，已發(fā)現(xiàn)并以各種形式命名的Y-STR 基因座達(dá)400 多個。雖然有多種商業(yè)化試劑盒可供選擇，但這些試劑盒基因座主要以歐洲人群統(tǒng)計所選擇，其中部分基因座的多態(tài)性在中國人群中較低，如DYS391 在中國人群中多態(tài)性小于0.4［5］。為此，有必要探索有異于當(dāng)前市場試劑盒的多態(tài)性好、單倍型識別能力強(qiáng)的50 個以上甚至更多Y-STR 基因座為組合，基于不同地區(qū)人口遺傳多態(tài)性研究，明確Y-STR 低突變及快速突變位點在家系遺傳中的規(guī)律，研發(fā)出多基因座身份鑒定系統(tǒng)，為實際案件中家系排查提供理論基礎(chǔ)，提高Y-STR 在家系排查中的準(zhǔn)確性及個體識別能力，從而縮短家系排查周期，節(jié)省辦案成本，提高破案效率。