专利名称：一种基于Identifiler系统的肿瘤组织身源的认定方法
技术领域：
本发明属于法医物证学技术领域，具体涉及一种肿瘤组织身源的认定方法。
背景技术：
肿瘤组织的身源认定是司法鉴定领域中的一个难点，当前关于肿瘤组织身源认定 的案件有增多趋势。在司法鉴定实践中，关于肿瘤组织的身源认定主要包括三类基本案件。 一类是患者诉医院对其术后组织管理不当出现调错，导致误诊，要求鉴定医院所提供的肿 瘤组织是否来自于原告自身；第二类是保险公司诉患者所提供的肿瘤组织不是其自身的术 后组织，要求鉴定被告所提供的肿瘤组织是否来自于被告自身。第三类案件为罪犯保外就 医中的违法违纪案件，纪检或执法部门调查有关人员是否用虚假的患“恶性肿瘤”诊断结果 而使服刑人员保外就医。在DNA水平上进行个体同一认定是获得准确结论的最直接方法。目前应用最广泛 的技术是短串联重复序列(Short Tandem Repeat, STR)复合扩增荧光检测技术。STR基因 座是一类广泛存在于真核生物基因组中的DNA串联重复序列，其核心序列为2-6bp，重复次 数通常在15-30次。STR基因座的高度多态性和其在基因传递过程中遵循孟德尔共显性遗 传规律等特点，使得PCR-STR复合扩增荧光检测技术已经成为国际法医学界不可或缺的一 项重要技术手段，在各国的罪犯DNA数据库建设、个体识别以及亲权鉴定等司法实践中发 挥着越来越重要的作用。但在通常的组织身源鉴定案例中，应用PCR-STR复合扩增荧光检 测技术有其基本的假设前提即一个个体的基因型由其父母的基因型所决定，受精卵的形 成即固定了其基因型并终生不变。换言之，一个个体其任何组织的STR基因型均是一致的。 在这一前提下，通过PCR-STR复合扩增荧光检测技术对涉案检材和假定身源进行STR分型 检测，依据STR等位基因频率计算两种检材基因型的似然率作为个体识别的判别标准。目前的研究发现，肿瘤组织中STR基因座变异是其正常组织STR自发突变率的约 26倍，约1/3的肿瘤患者在15个常用STR基因座中至少有1个可出现杂合性丢失、出现新 等位基因或等位基因增加等可导致STR基因型改变的变异，这就导致采用似然率进行个体 识别的方法不再适用于肿瘤组织的身源认定。换句话说，当采用肿瘤组织的DNA检验结果 作为法庭证据时，如果没有考虑到肿瘤组织这一检材的特殊性及由此引发的STR基因座在 肿瘤组织中遗传学上的独特性时，往往容易作出错误的排除性结论或者不明确的结论，而 这将影响到鉴定结论的准确性和科学性，并产生不良的社会影响。此外，由于对肿瘤组织中 STR的变异规律还缺乏足够的认识，目前国内司法鉴定机构对于相关案件要么不予受理，要 么仅出具检验报告而不给出明确结论，这在一定程度上既损害了当事人的利益，又不利于 社会的和谐。因此，对肿瘤组织的身源认定提出一套可行有效的方法具有非常重要的现实意 义。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种在STR发生变异情况下 的肿瘤组织身源认定方法。本发明提供的肿瘤组织身源认定方法，是基于Identifiler系统共有基因座数和 共有等位基因数的进行肿瘤组织身源认定的方法，有两个基本前提，分别是①被告无罪 推定的基本法理，即在上述案件中均应先假设涉案肿瘤组织检材来自于案件中患者自身； ②如果肿瘤组织不出现变异，检测15个STR基因座时，肿瘤组织与身源正常组织全相同基 因座数为15，共有等位基因数为30。随着肿瘤组织中突变基因座个数的增加，全相同基因 座数和共有等位基因数将分别小于15和30而趋近于无关个体间的水平。依据上述2个前 提，本发明人通过对不同类型肿瘤组织STR变异规律、肿瘤组织-身源正常组织对中共有基 因座数和共有等位基因数以及无关个体对、全同胞对中共有基因座数和共有等位基因数分 布规律的深入系统研究，获得了基于Identifiler系统共有基因座数和共有等位基因数两 种指标进行肿瘤组织身源认定的判别分析函数，并提出了具体的认定方法，避免了当肿瘤 组织出现STR基因型改变时现有技术方法不能进行身源认定的不足之处。本发明提出的基于Identifier系统共有基因座数和共有等位基因数进行肿瘤组 织身源认定的方法，具体步骤如下
A、肿瘤组织和被鉴定个体之正常组织Identifier系统15个STR基因座的分型检测；
B、肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织共有基因座数和共有等位基因数的计算；
C、将共有基因座数和共有等位基因数代入判别函数计算相应的函数值；
D、判别函数计算结果的判断；
E、依据肿瘤组织身源认定准则进行肿瘤组织身源的认定。下面具体描述各个步骤
A、肿瘤组织和被鉴定个体之正常组织Identifier系统15个STR基因座的分型检测。依据Identifiler系统操作说明书，检测15个STR基因座，同时设阳性对照和阴 性对照以保证STR分型结果的准确性。B、肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织共有基因座数和共有等位基因数的计算。共有基因座这一概念是对肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织同一 STR基因座三 种不同状态的划分，分别为全相同基因座(a2)、半相同基因座(&1)和全不同基因座(％)，三 种状态分别定义为
a2=l 指肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织同一 STR基因座上的2个等位基因均相同， 否则a2=0 ；
B1=I 指肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织同一 STR基因座上的只有1个等位基因相 同，否则El1=O ；
a0=l 指肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织同一 STR基因座上没有相同的等位基因，否 则 a0=0 ；
特别说明对于肿瘤组织中的STR可出现等位基因增加这种变异形式，即肿瘤组织的 1个STR基因座可出现3个或以上的等位基因，在这种情况下，与被鉴定个体之正常组织同 一 STR基因座比较时，首先该基因座a2=0，其次，无论肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织同 一 STR基因座上有1个还是2个相同的等位基因，均定义为 =1 ；无相同等位基因时定义为依据上述定义，以/代表Identifiler系统中的STR基因座的序号，可得到式(1) 到式(3)
15 2
Σ Σ A 二 I5 (/=°'丄，2; 7=1> 2，……15) 式⑴
/=1 I=O
全相同基因座数A2为 IJ
為=Σ式⑵
I=I
半相同基因座数A1为 15
A1 = ^a1式⑶
W
肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织Identifiler系统15个STR基因座上的相同的等 位基因个数之和即为共有等位基因数(Number of Identical Alleles, IAn)，依据共有基 因座数的概念，可以得到式(4)和式(5) 15
冗(2x 2:2+IXffl1+ OXiZ0)=战式⑷
M 或
IA^XA^lXAi+OXAo式(5)。C、将共有基因座数和共有等位基因数代入判别函数计算相应的函数值。将式(2)、式(3)和式(5)计算所得到的三个变量的值分别代入表1所示4组判别 函数，计算相应的函数值(即Z值)
表1肿瘤组织身源认定的判别函数
6
其中，Zw、Zui和Zfs分别对应被鉴定肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织为来自同一个 体、来自无关个体、分别来自两位全同胞三种关系。D、判别函数计算结果的判断。按照上述步骤C计算所得函数值(Z值)，在同一组函数中，肿瘤组织与被鉴定个体 之正常组织的关系将判定为较大Z值所对应的关系。当依据共有等位基因数和共有基因座 数两组函数计算结果出现矛盾时，则肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织的关系判定为不能 确定。E、肿瘤组织身源的认定。依据实际案情，IApA1和A2的有限分布，以及步骤D中判别函数计算结果的判断， 总结肿瘤组织身源鉴定的判别准则如下
①参与鉴定个体的肿瘤手术(或活检)及治疗等相关病史的确认；
②提供肿瘤组织的病理诊断；
③了解参与鉴定个体的直系亲属情况，尤其是有无同卵双胎兄弟或姐妹，必要时争取 其兄弟或姐妹参与鉴定；
④在满足以上3条准则的基础上，采用Identifiler系统进行STR检测，若IAn值不小 于26且A2不小于11，则不排除肿瘤组织与参与比对的正常组织来自同一个体；若已明确肿 瘤患者无全同胞，则当IAn值不小于23且^不小于8时，可不排除肿瘤组织与参与比对正 常组织来自同一个体。既往的研究仅限于对肿瘤组织中STR变异规律的描述，未见提出当STR变异时肿 瘤组织身源认定的具体方法。与既往技术相比，本发明所提出的这种基于Identifiler系 统适用于肿瘤组织身源认定的方法，具有以下有益效果
1、针对肿瘤组织中STR的高变异特点，本发明首次在国内提出一种可行的肿瘤组织身 源认定的方法。2、本发明所研制的基于Identifiler系统共有基因座数和共有等位基因数适用于肿瘤组织身源认定的方法已在申请人的实验室用于实际检案，结果表明，该方法特异、灵 敏，可满足实际检案需要。3、该鉴定方法重复性好，可保证不同的鉴定机构对同一检材鉴定结论的一致性。
图1为实施例中胃癌组织与参与鉴定个体之正常血样的Identifiler系统中 D18S51基因座分型结果。其中，上半部分为胃癌组织分型图，表现为等位基因增加(三等位基因)这种变异 形式；下半部分为参与鉴定个体之正常血样的分型图。图2为实施例中该胃癌组织的HE染色切片。明确诊断为胃癌组织。
具体实施例方式实施例1 采用基于Identifiler系统共有基因座数和共有等位基因数适用于肿 瘤组织身源认定的方法用于1例胃癌组织的身源认定。具体步骤为
步骤1 IdentifiIer系统STR分型
对胃癌组织和参与鉴定个体之正常血样按照Identifiler系统操作说明书进行STR分 型，结果见表2和图1。其中肿瘤组织在D18S51检见等位基因增加这种变异，导致以常规似 然率标准不能进行肿瘤组织身源认定。表2 1例胃癌组织及参与鉴定个体之正常组织的Identifiler系统分型结果 步骤2 共有基因座数和共有等位基因数的计算
依据表1所示该胃癌组织和参与鉴定个体之正常血样Identifiler系统分型结果对15 个STR基因的属性进行判断见表1。按式(2)、式(3)和式(5)分别计算AyA1和IAn结果分 别为=A2 = 14，A1 = 1，IAn = 29。步骤3 计算判别函数值(Z值)
将步骤2计算所得A2、A1和IAn值代入表1所示4组判别函数，计算相应Z值，结果见
表3。 表3本例胃癌组织身源认定判别函数计算结果步骤4 判别函数计算结果的判断
依据表3所示判别函数计算所得之Z值可以看出，无论根据何种判别因子进行计算，所 得Ztu均大于相应的Zui或Zfs,提示无论是否考虑参与鉴定的个体有无全同胞，均不排除所 鉴定的胃癌组织来自参与鉴定的个体。步骤5 肿瘤组织身源的认定
已知参与鉴定的个体无全同胞兄弟或姐妹，且参与鉴定的个体可提供确切的胃癌切除 相关治疗病史，对所鉴定的胃癌组织行病理诊断可明确其为胃癌组织(见图2)，在本例中有 IAn = 29>23且^ = 14>8，故不排除参与鉴定的胃癌组织与参与比对正常组织来自同一个 体。
权利要求
一种基于Identifler系统的肿瘤组织身源的认定方法，其特征在于具体步骤如下A. 肿瘤组织和被鉴定个体之正常组织Identifler系统15个STR基因座分型检测；B. 肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织共有基因座数和共有等位基因数的计算； C. 将共有基因座数和共有等位基因数代入判别函数计算相应的函数值；D. 判别函数计算结果的判断；E. 依据肿瘤组织身源认定准则进行肿瘤组织身源的认定。
2.根据权利要求1所述的认定方法，其特征在于所述肿瘤组织和被鉴定个体之正常组 织Identifier系统15个STR基因座分型检测，是依据Identifiler系统操作说明书，检测 15个STR基因座，同时设阳性对照和阴性对照以保证STR分型结果的准确性。
3.根据权利要求1所述的认定方法，其特征在于所述肿瘤组织与被鉴定个体之正常组 织共有基因座数和共有等位基因数的计算，具体如下全相同基因座数A2为 13■Λ-2 =〉 Λ式(2)I=I半相同基因座数A1为 15A1 =J^al式(3)1=1共有等位基因数IAn的计算方法为式(4)或式(5)152C2xa2 +Ix(Il^Qxan)=IAn式⑷Ul或IA^XA^lXAi+OXAo式(5)。
4.根据权利要求1所述的认定方法，其特征在于所述将共有基因座数和共有等位基因 数代入判别函数计算相应的函数值，该判别函数为
5.根据权利要求1所述的认定方法，其特征在于所述判别函数计算结果的判断，是根 据步骤C计算所得函数值，在同一组函数中，肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织的关系将 判定为较大函数值所对应的关系；当依据共有等位基因数和共有基因座数两组函数计算结 果出现矛盾时，则肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织的关系判定为不能确定。
6.根据权利要求1所述的认定方法，其特征在于所述依据肿瘤组织身源认定准则进行 肿瘤组织身源的认定，该肿瘤组织身源认定准则包括①参与鉴定个体的肿瘤手术或活检及治疗等相关病史的确认；②提供肿瘤组织的病理诊断；③了解参与鉴定个体的直系亲属情况，尤其是有无同卵双胎兄弟或姐妹，必要时争取 其兄弟或姐妹参与鉴定；④在满足以上3条准则的基础上，采用Identifiler系统进行STR检测，若IAn值不小 于26且A2不小于11，则不排除肿瘤组织与参与比对的正常组织来自同一个体；若已明确肿 瘤患者无全同胞，则当IAn值不小于23且^不小于8时，可不排除肿瘤组织与参与比对正 常组织来自同一个体。
7.根据权利要求1至6之一所述的基于Identifiler系统的肿瘤组织身源的认定方法 在司法鉴定领域中的应用。
全文摘要
本发明属于法医物证学技术领域，具体为一种基于Identifiler系统的肿瘤组织身源的认定方法。本发明包括肿瘤组织和被鉴定个体之正常组织Identifler系统15个STR基因座分型检测；肿瘤组织与被鉴定个体之正常组织共有基因座数和共有等位基因数的计算；将共有基因座数和共有等位基因数代入判别函数计算相应的函数值；判别函数计算结果的判断；依据肿瘤组织身源认定准则进行认定。本发明克服了目前在肿瘤组织STR基因座出现基因型改变的变异后不能进行肿瘤组织身源认定的瓶颈，可用于在肿瘤组织STR基因座出现基因型改变的变异情形进行肿瘤组织的身源认定。
文档编号C12Q1/68GK101921851SQ20101025292
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者张素华, 李成涛, 李莉, 柳燕, 赵书民 申请人:司法部司法鉴定科学技术研究所