STR基因座中检测出三带型等位基因 2例
王亚丽1#，宋振祥2#，白慧茹1，顾 捷1，周圆圆1，张佳怡1，贾富全1，杨 越1，陈丽琴1*
(1.内蒙古医科大学基础医学院法医学实验室， 内蒙古 呼和浩特 010030； 2.内蒙古医科大学附属医院心脏大血管外科， 内蒙古 呼和浩特 010030 )
摘 要： 针对出现的三等位基因2例亲子鉴定案件，同时检测其唾液斑及毛发，应用Goldeneye 20A、 PowerPlex 6C、Investigator 24plex QS及华夏白金试剂盒进行检测验证。结果显示在2例二联体亲子鉴定案件中，一例母亲的D18S51基因座分型为13/16，孩子的分型为15/16/17；另一例父亲的D7S820基因座分型为8/11/12，孩子的分型为10/11。唾液斑及毛发样本结果与FTA血卡结果一致，应用Goldeneye 20A、PowerPlex 6C 系统、Investigator 24plex QS及华夏白金试剂盒验证检测的结果相同。在日常亲子鉴定案件中，出现三带型现象较为罕见，针对这种现象，需进行认真判读及确认，以保证检测结果的准确性。
关键词： 法医遗传学；短串联重复序列；三带型等位基因
法医遗传学鉴定的主要工作内容是个体识别和亲权鉴定[1]。目前法医DNA实验室普遍使用的是短串联重复序列(short tandem repeat,STR)为核心序列(2～7 bp)重复的长度多态性遗传标记[2]。通常STR基因座为二等位基因，当两个等位基因相同时为纯合子，表现为1个峰；当两个等位基因不同时为杂合子，表现为2个峰[3]。1999年Crouse等[4]首次发现TPOX基因座和CSF1PO基因座出现三带型(three-banded patterns)，即表现为STR基因座上存在3个峰，又称为三等位基因(tri-alleles)[5]。三等位基因型主要分为两种峰型模式：Type1与Type2，具体见图1[6]。
图1 STR基因座三带型两种类型
Fig.1 Two types of three-banded pattern of STR loci
本人在整理本单位2017-2018年亲子鉴定案件时发现有两例出现三等位基因。现应用4种国内外商品化STR试剂盒对出现的三带型进行验证分析。
1 材料与方法
1.1 样本
本研究的2例样本来源于内蒙古医科大学司法鉴定中心日常亲子鉴定案件，其中一例为母子二联体，一例为父子二联体。其每个案件的样本类型均包含FTA卡上的血样、唾液斑和毛发。
1）制定多元化的评价标准。常见的大学英语评价方式是期末考试成绩结合出勤、作业等平时成绩，或者参考英语等级考试成绩。但是单一的语言能力评价标准不能全面反映学生的综合素养，不能适应以核心素养为培养目标的大学英语教学，因此需要改善评价的标准，根据核心素养培养的要求，将英语的语言能力、学习能力、思维品质和文化意识纳入评价标准中，以此展现高职学生的核心素养和综合能力。
1.2 主要试剂与仪器
Goldeneye 20A试剂盒(基点认知技术有限公司，
北京)；标准品9947A (基点认知技术有限公司，北京)；PowerPlex 6C 系统(Promega公司，美国)；Investigator 24plex QS试剂盒(Qiagen公司，德国)；标准品9948(Qiagen公司，德国)；华夏白金PCR扩增试剂盒(Thermo Fisher公司，美国)；标准品007(Thermo Fisher公司，美国)。
除了以上专家之外，会议还邀请了清华大学土木工程系教授博士生导师王元清、核工业工程研究设计有限公司副所长潘国伟、中建钢构有限公司技术管理部总经理陈振明、水利部水工金属结构质量检验测试教授级高工靳红泽分别做了“基于断裂力学的含裂纹或类裂纹缺陷的钢构件安全性评定技术研究”、“核电站核岛安装施工管理软件焊接模块介绍”、“建筑钢结构中欧美标准焊接技术及应用”、“涉外水电工程采标情况”的演讲，演讲内容紧紧围绕主题，对各自行业的相关焊接技术、标准都非常翔实的报告，深受代表好评。
2.1.2 结构变动度分析[8-10]。结构变动度是一种分析费用构成总体特征和结构变动趋势的动态数据处理方法，最早用于经济学领域中居民消费结构的分析[11]，近几年在医疗卫生费用方面的应用引起关注，且多项研究表明，结构变动度分析方法能对医疗收入的结构变动情况进行有效的分析[9, 12, 13]。
2例亲子鉴定的案件中，出现三等位基因的具体结果见表1。其中1例为母子单亲鉴定，母亲的D18S51基因座分型为13/16，孩子为15/16/17；在1例父子单亲鉴定中，父亲的D7S820基因座分型为8/11/12，孩子为10/11，四种试剂盒检测结果一致，三种不同类型的检材检测结果一致，峰高比例及类型均一致，具体见图2。
1.3 PCR扩增和STR分型
通过对STRbase数据库的检索，发现目前常用的22个常染色体STR基因座(Goldeneye 20A、PowerPlex 6C、Investigator 24plex QS及华夏白金PCR扩增试剂盒所包含)共收录的三带型共有341种，具体见表2[6]。
对于Ⅱ～Ⅳ期患者除使用放疗外理想的肿瘤细胞减灭术联合化疗非常重要。畸胎瘤虽为生殖细胞肿瘤，但对于生殖细胞肿瘤敏感的PEB(顺铂、依托泊苷、博莱霉素)方案不是最佳化疗方案。成熟畸胎瘤鳞变术后辅助治疗与宫颈癌类似，可用鳞癌敏感的紫杉醇和铂类化疗[18]，但MCT鳞癌变放疗效果与宫颈癌相比效果较差[19]。也有文献报道术后辅助放化疗对改善存活率意义不大且放疗影响患者生育能力[20]，故可不主张对有生育要求的患者进行盆腔外放疗。Ito等[21]提出碳离子放射治疗治疗可视为治疗复发性TMT的一种新方法。对于复发性MCT鳞癌变患者进行碳离子放射治疗治疗可缩小肿瘤体积，延缓患者生存期。
2 结果与分析
1.2 mm孔径打孔器(Harris 公司，美国)；9700型PCR扩增仪(Thermo Fisher公司，美国)；3130型基因分析仪(Thermo Fisher公司，美国)。
表1 2例亲子鉴定中三等位基因
Tab.1 Two cases of three-banded pattern of paternity test
用1.2 mm孔径打孔器对FTA卡血样及唾液斑进行打孔取样；毛发采用5%的Chelex 100进行DNA提取。4个试剂盒均采用10 μL反应体系进行PCR扩增。其中Goldeneye 20A与PowerPlex 6C系统均采用标准品9947A作为阳性对照，Investigator 24plex QS试剂盒采用标准品9948作为阳性对照，华夏白金PCR扩增试剂盒采用标准品007作为阳性对照，去离子水作为阴性对照。PCR扩增产物变性后，在3130型基因分析仪上进行毛细管电泳，Gene Mapper ID-X软件对STR基因座进行分型。
图2 四种试剂盒对2例亲子鉴定中三等位基因复核验证
Fig.2 Validation of two cases of three-banded patterns of paternity test with four kits
表2 常用的22个STR基因座三等位基因分型
Tab.2 Genotype of three-banded patterns of 22 autosomal STR loci
表2(续)
3 讨论
在亲子鉴定中，STR基因座是目前应用最广泛的遗传标记。大多数个体(90%)STR基因分型是两个条带，为杂合子，少数人(10%)分型为一个条带，为纯合子，极少数人分型出现三个条带，为三等位基因型[7]。三等位基因型主要分为两种峰型模式，Type1是两个峰的峰高总和与第三个峰高接近，较为常见，其发生机制可能与杂合子基因座体细胞突变有关；Type2是三个峰高相一致，其发生机制可能与杂合子基因座染色体重排有关[8]。本研究中发现的两例亲子鉴定出现三等位基因型，一例是孩子D18S51基因型为15/16/17；另一例是父亲D7S820基因型为8/11/12，这两例三等位基因型的峰型模式均属于Type1。应用4款不同的试剂盒进行复核验证，其检测结果均一致，排除了因PCR非特异性扩增、泳道渗漏及实验过程中的污染所造成的假阳性结果。
常染色体STR基因座与Y-STR基因座中出现的三等位基因已被STRbase数据库所收录，目前常用的22个常染色体STR基因座(D19S433、D5S818、D21S11、D18S51、D3S1358、D13S317、D7S820、D16S539、CSF1PO、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、Penta E、TH01、D12S391、D2S1338、FGA、D22S1045、D1S1656、D10S1248、SE33)共收录的三带型共有341种。其中，D18S51基因座出现三带型种类最多，为44种；D22S1045基因座出现三带型种类最少，为2种，这可能与D22S1045基因座于2017年1月1日才强制纳入20个CODIS核心基因座有关[9-11]，因此关于该基因座的相关文献报道较少。本研究中的D18S51三带型15/16/17与D7S820三带型8/11/12均已被 STRbase数据库收录，但目前国内学者尚未对此类型三等位基因型报道。国内学者刘芳等[5]检测到D18S51基因座三等位基因分型为13/18/19与12/22/23, 均属于Type1，D7S820基因座三等位基因分型为8/9/11，属于Type2；兰菲菲等[12]报道D7S820基因座三带型分型为8/11/12，属于Type2；许泽辉等[13]通过对3 600例亲子鉴定案件检测发现1例D18S51基因座三带型分型(17/18/19)，属于Type1。陈玲等[14]对29 111名中国人群个体检测发现3种D18S51基因座三带型分型，分别为14/15/17(Type2)，13/19/20(Type1)，13/14/15 (Type1)。曾艳红等[6]在5 500名个体中检出D18S51的2种三带型分型：14/20/21与16/21/22，均属于Type1。
目前三带型产生机制尚不清楚，学者大多认为：1)同源染色体不分离：在减数分裂时，当母系或者父系同源染色体不分离而整体遗传给子代，因此多了一条染色体，从而STR基因座中出现三带型，即三体综合征[15]，较常出现的是染色体18, 21, 13三体综合征；2)同源染色体不等价交换产生等位基因重复的染色体异常[16]；3)嵌合体：受精卵发育阶段，染色体不分离会产生不同基因型细胞，也会出现三带型[17]；4)骨髓移植受体的体内有供体的细胞，可以检测到多条带，或不同组织检出不同的基因型[18]；5)双胞胎在胚胎发育过程中出现血液交换，也会出现三带型等位基因[19]；6)发生肿瘤病变时组织或细胞，如肺癌、消化道肿瘤、妇科肿瘤等，STR基因座检测到三条或者三条以上的带[20]。
在日常亲子鉴定及个体识别案件中，一旦出现三带型等位基因，必须进行重复试验以及应用不同引物设计的试剂盒进行检测验证，有条件可以通过测序验证，同时要排除实验室污染及泳道渗漏等原因造成的假象，从而保证鉴定结果的准确性、科学性和可靠性。
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Two Cases of Three -banded Patterns of Short Tandem Repeat Loci
WANG Yali 1#,SONG Zhenxiang 2#,BAI Huiru 1,GU Jie 1,ZHOU Yuanyuan 1,ZHANG Jiayi 1,JIA Fuquan 1，YANG Yue 1,CHEN Liqin 1*
(1.Department of Forensic Medicine, Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010030, Inner Mongolia, China; 2.The Affiliated Hospitals of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010030, Inner Mongolia, China)
Abstract ：Two cases of three-banded pattern were detected with their saliva spots and hairs by Goldeneye 20A kit, PowerPlex 6C, Investigator 24plex QS and Huaxia Platinum kit. One case of tri-allele in children in D18S51(15/16/17) and the type of this loci of the children’s mother is 13 and 16, another case of tri-allele in father in D7S820(8/11/12) and the child is 10 and 11 were genotyped with Goldeneye 20A kit. The results of saliva spot and hair samples are consistent with those of FTA blood card.The results were the same as those by PowerPlex 6C, Investigator 24plex QS and Huaxia Platinum kit. More attention should be paid to the paternity testing because of the rare three-banded patterns of STR loci.
Key words ：forensic genetics; short tandem repeat; three-banded patterns.
收稿日期： 2018-11-07;修回日期: 2019-03-25。
基金项目： 上海市法医学重点实验室开放课题项目(KF1813)；内蒙古医科大学青年创新基金项目(YKD2017QNCX010)；内蒙古医科大学实验室开放基金项目(2018KF03)。
作者简介： #共同第一作者。王亚丽，助理实验师；宋振祥，住院医师。
*通讯作者： 陈丽琴，教授，主要从事法医遗传学和法医病理学研究。E-mail:lqchenyj@163.com。
中图分类号： R394
文献标志码： A
DOI ：10.3969/j.issn.1007-7146.2019.03.009
标签：法医遗传学论文; 短串联重复序列论文; 三带型等位基因论文; 内蒙古医科大学基础医学院法医学实验室论文; 内蒙古医科大学附属医院心脏大血管外科论文;