27重SNP复合扩增技术推断犯罪嫌疑人族群1例

马 咪，刘 京，江 丽，赵 蕾，王博超，虎建华，张 涛，周 浩，冯保强，刘海渤，李彩霞

（1.公安部物证鉴定中心 法医遗传学公安部重点实验室 北京市现场物证检验工程技术研究中心 现场物证溯源技术国家工程实验室，北京 100038；2.新疆生产建设兵团第七师公安局，新疆 奎屯 833200；3.新疆生产建设兵团公安局，新疆 乌鲁木齐 833000）

1 案 例

1.1 简要案情

某年1月，新疆生产建设兵团某师辖区内发生一起故意杀人案，嫌疑人作案手段凶残，死者被锐器刺穿颈动脉和气管，导致失血性休克死亡。DNA技术人员在案发现场发现并提取到有价值的生物物证（嫌疑人作案后翻动被害人手提包时遗留下的血迹、汗液痕迹等生物检材）。

1.2 DNA提取与STR分型

现场提取的生物检材用MagAttract®DNA Mini M48试剂盒（德国Qiagen公司）进行DNA提取和纯化[1]，纯化后的模板DNA用PowerPlex® 21试剂盒（美国Promega公司）在ProFlexTMPCR系统（美国AB公司）上采用10 μL体系进行扩增，扩增产物经3130xl基因分析仪（美国AB公司）电泳检测，检测数据使用GeneMapperTMID-Xv1.2软件进行分析。

1.3 STR结果与比对

STR分型结果显示，在现场提取的多处生物物证上均检出同一男性的STR分型，结合现场痕迹，分析该DNA为嫌疑人作案时所留，该男性DNA在本地库和国家DNA数据库中均未比中。

1.4 SNP复合扩增及分型[2]

1.4.1 PCR复合扩增及纯化

对嫌疑人血迹DNA使用SNaPshotTMMultiplex试剂盒（美国AB公司）进行SNP复合扩增，PCR复合扩增反应体系为5μL，其中PCR Primer Mix（公安部物证鉴定中心）0.5μL、dNTP（10mmol/L）0.05μL、10×PCR buffer（15mmol/L Mg2+）0.5μL、MgCl2（25mmol/L Mg2+） 0.7 μL、Hotstar Taq plus（5 U/μL） 0.2 μL、ddH2O 1.05 μL、模板 DNA 2 μL。PCR 反应条件：95℃ 5 min；94℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 1 min，循环40次；72℃延伸10min。纯化反应体系为8μL，内含扩增产物5μL、ExonucleaseⅠ（10U/μL）0.5μL、虾碱性磷酸酶（shrimp alkaline phosphatase，SAP，1 U/μL）1.2μL、10×SAP buffer 0.5μL、ddH2O 0.8μL。充分振荡混匀后37℃孵育30min，96℃ 10min灭活酶活性。

1.4.2 单碱基延伸反应

单碱基延伸反应为5 μL体系，其中SNaPshot Multiplex Ready Reaction Mix 2.5 μL、PCR Purify Products 1.5 μL、Ex-Primer Mix（公安部物证鉴定中心）0.3μL、ddH2O 0.7μL。PCR反应条件：96℃ 10s；50℃ 5s，60℃ 30s，循环25次。之后向反应产物中加入1μL SAP（1U/μL），37℃孵育60min，75℃ 15min进行纯化处理，去除多余引物和dNTP。

1.4.3 毛细管电泳分型

在3130xl基因分析仪上对上述延伸纯化产物进行毛细管电泳检测。检测体系为10 μL，其中Hi-Di Formamide 8.75 μL，GeneScanTM120 LIZTMdye Size Standard 0.25 μL，SNaPshot Purify Products 1 μL。电泳参数设置：进样时间18 s，进样电压3.0 kV，电泳电压13.4 kV，电泳时间15 min。使用GeneMapperTMID-Xv1.2软件进行基因分型分析。嫌疑人现场所留检材的27重SNP分型图谱见图1。

1.5 数据分析

针对嫌疑人DNA的27重SNP分型结果，使用公安部物证鉴定中心自主研发的Forensic Intelligence V1.1软件计算群体匹配概率与似然比（likelihood ratio，LR）。结果显示：嫌疑人DNA祖先来源于东亚人群的可能性是混合人群的4.99×106倍，是非洲人群的1.64×1022倍，是欧洲人群的1.11×1024倍。用Structure v2.3.4软件计算嫌疑人DNA的祖先成分[2-5]，得出该检材DNA的欧洲成分为1%、非洲成分为7%、东亚成分为92%。用R 3.3.1软件对该检材的DNA进行主成分分析，结果显示，该检材的DNA遗留者为东亚人群（图2）。

图1 嫌疑人DNA的27重SNP分型图谱

图2 嫌疑人DNA的主成分分析结果

1.6 侦查结果

该命案现场周围环境复杂，人流量大，且无视频监控，图像侦查无法发挥作用，专案组通过技术手段锁定具备作案时间的可疑人员近三千余名，其中包括汉族、维吾尔族、哈萨克族等。案发时间正值春节前夕，被专案组列为可疑对象的大多数人员已离疆去外省过春节，嫌疑人员分布较散，没有其他有价值的线索，专案组无法进一步缩小嫌疑人员范围，用常规排查的方法耗时耗力，侦查工作难度较大。根据DNA检验和SNP族群推断结果，专案组很快将维吾尔族和哈萨克族可疑人员排除，将可疑人员范围从三千多人减少至四百余人，显著缩小了嫌疑人员范围。专案组最终从锁定的四百多名可疑人员中将犯罪嫌疑人抓获归案。经过DNA比对，犯罪嫌疑人（王某，男，汉族）的STR分型与现场多处生物物证上检出的DNA分型结果一致。经审讯，王某如实供述作案动机与过程。

2 讨 论

群族是指具有区别于其他人群的某些共同遗传体质特征的人群，目前在种群进化、群体结构和法医遗传学等研究中比较常用的祖先信息标记（ancestry informative marker，AIM）有单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）、插入/缺失（insertion/deletion，InDel）等[6-15]。通过对重大案件现场提取的DNA遗传信息进行深度挖掘，进一步刻画犯罪嫌疑人体貌特征和祖先群体来源可以为案件侦查提供方向[4]。孙启凡等[5]已成功利用SNP复合扩增技术推断疑似1953年美军飞机坠毁失踪人员骨骼所属人群1例。

本例使用公安部物证鉴定中心自主研发构建的27重SNP复合扩增技术，在嫌疑人STR分型未比中的情况下，成功检测嫌疑人祖先信息位点进行族群推断，缩小了侦查范围，为侦查提供明确方向，为案件的侦破赢得黄金时间。

该27重SNP复合扩增技术采用复合扩增和单碱基延伸后毛细管电泳检测的方法，可区分东亚、欧洲、非洲及欧亚混合人群[2，7]，尤其是在新疆生产建设兵团北疆片区，大多数为汉族、维吾尔族、哈萨克族等多民族混合居住，推断案件中嫌疑人的族群可为案件下一步的决策、排查等提供有力依据，为案件侦破节省大量时间、人力、物力和财力。