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消化系统肿瘤组织身源鉴定策略探索

李成涛  
【摘要】: 组织身源认定是当前司法鉴定领域中的重要内容之一。肿瘤组织中由于STR基因座的变异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身源鉴定,这就需要对肿瘤组织身源鉴定提出新的策略。 本课题通过比较69例结直肠癌和31例胃癌组织与其身源正常组织Identifiler系统15个STR基因座(Short Tandem Repeat Locus, STR)及Amelogenin性别基因座的分型检测结果,发现在常见消化系统肿瘤组织中,存在等位基因增加(Additional Allele, Aadd)、出现新等位基因(New Allele, Anew)、完全杂合性丢失(Complete Lost of Heterozygosity, LOH)和部分杂合性丢失(Partial Lost of Heterozygosity, pLOH)四种不同的变异类型。肿瘤组织中可导致STR基因座基因型改变(STR Genotypic Alteration, STRGA)的变异类型包括Aadd、Anew和LOH三种,其总检出率依次为3.69%(95%CI:2.82%-4.73%)、0.75%(95%CI:0.39%-1.31%)和0.81%(95%CI:0.43%-1.39%)。STRGA变异在消化系统肿瘤组织中的总检出率为5.25%(95%CI:4.21%-6.46%。从个体水平看,100例消化系统肿瘤组织中有32例检出STRGA变异,即至少一个STR基因座出现STRGA变异的个体占32.00%(95%CI:23.02%-42.08%)。其中87.5%(95%CI:71.01%-96.49%)的个体基因型改变的STR基因座数少于4个。无论是STRGA变异的总检出率,还是个体水平的检出率,在结直肠癌和胃癌组织中均无显著差异(P0.05)。 通过比较STR共有基因座数(Number of Matched STR Locus)和共有等位基因数(Number of Identical Allele, IAn)在2003对无关个体对、280对全同胞对和和先期完成的50对结直肠癌-身源组织对中的分布,采用Fisher判别分析获得了一组可用于消化系统肿瘤组织身源鉴定的判别分析函数,其对这50例结直肠癌的身源误判率为0.00%(95%CI:0.00%-7.11%)。采用该组函数进行身源鉴定时,对69例结直肠癌和31例胃癌组织进行身源鉴定时,有4例STRGA变异基因座个数≥4的肿瘤组织出现身源误判,误判率为4.00%(95%CI:1.10%-9.93%)。根据上述研究结果,课题组提出了依据Identifiler系统分型结果进行消化系统肿瘤组织身源鉴定的判别准则为:①消化系统肿瘤的手术(或活检)及治疗等相关病史的确认;②检材为消化系统肿瘤组织的病理诊断;③了解结直肠癌患者直系亲属的情况,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,如IAn值不小于26(A2值不小于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。如已明确肿瘤患者无全同胞或半同胞兄弟姐妹,若IAn值不小于23(A2值不小于8),则不排除肿瘤组织与参与比对的正常组织来自同一个体。 结合Galaxy系统中的人类基因组浏览器(Genome browser)和dbSNP数据库,按照一定的筛选标准,获得一个包含837个插入/缺失多态性(Insertion/Deletion Polymorphism, InDel)位点的数据库。通过引物设计最终形成了一个包含40个InDel位点和Amelogenin基因座的41重PCR扩增体系。采用该系统对108名中国汉族无关个体进行InDel分型,依据最低等位基因频率(Minor Allele Frequency,MAF)≥0.25的标准,确定了35个InDel位点。这35个InDel位点在该组无关个体中的频率分布达到了遗传平衡,连锁不平衡分析表明,位于同一条染色体上的位点互不连锁。计算35个InDel位点的法医学参数显示,MAF介于0.273-0.495,期望杂合度(Expected Heterozygosity, He)介于0.397-0.500,多态信息含量(Polymorphism Information Content, PIC)介于0.318-0.375,个体识别效能(Probability of Discrimination Power, PD)介于0.535-0.650,累积个体识别率(Cumulated Probability of Discrimination Power, CPD)达到了0.999999987。采用该多重PCR系统对100对肿瘤-身源组织对进行检测后发现,肿瘤组织中检出pLOH和LOH两种InDel位点变异类型,LOH即InDel位点基因型改变(InDel Genotypic Alteration, IDGA)的总检出率为0.25%(95%CI:0.11%-0.47%),约为STRGA总检出率的1/21,二者差异显著(P=2.771×10-33);个体水平上,IDGA变异的检出率为7.00%(95%CI:2.86%-13.89%),约为STRGA的1/4.57,二者差异显著(P=1.056×10-5)。从个体水平看,InDel和STR两种遗传标记在消化系统肿瘤中的基因型改变发生率无相关性(P=1.0000)。 总之,基于Identifiler系统共有基因座数和共有等位基因数的Fisher判别分析函数是一种可行的、有效的消化系统肿瘤组织身源鉴定方法,其应用前提是STRGA变异基因座个数不宜超过3个;联合应用35个InDel位点和Amelogenin基因座已获得与Identifiler系统相似的个体识别效能;InDel位点在消化系统肿瘤组织中的遗传稳定性显著高于Identifiler系统中的STR基因座,二者在消化系统肿瘤组织身源鉴定中具有良好的互补性。


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