亲子鉴定中检出21三体综合征１例并分析

摘 要：唐氏综合征(Down syndrome，DS）又被称为21三体综合征）是由于21号染色体异常引起的疾病，为人类最常见的染色体异常，在孕产妇中发生率至少5%，是目前已知最常见的导致患者精神发育迟滞的病因［1］。本文介绍了在亲子鉴定中发现的1例唐氏综合征(Down syndrome，DS）患者，检测发现孩子基因座D21S11、D21S2055出现三带型等位基因且峰高均等，基因座 PentaD 表现出峰高比约为2:1的不均衡2等位基因现象。

关键词 亲子鉴定 STR 唐氏综合征 法医物证学

1 案例资料

1.1 简要案情

2023年因委托人为其孩子办理出生证明或办理户籍的需要，委托本所对父亲和孩子（男孩）是否存在血缘关系进行鉴定，征求委托人同意采集孩子、某男（疑父）指尖血各一份，。

1.2 鉴定方法

依据GA/T 383-2014《法庭科学DNA实验室检验规范》和GB/T 37223-2018《亲权鉴定技术规范》进行鉴定。采用人类STRtyper-21G 扩增荧光检测试剂盒（Plus）,STRtyper-27comp 常染色体补充试剂盒（宁波海尔施基因科技有限公司，宁波海尔施基因科技有限公司）采用9700型PCR仪（美国AB公司）进行PCR扩增，扩增产物用 ABI3130XL基因分析仪（美国 ABI 公司）进行电泳分离和激光扫描分析，并通过 GeneMapper®ID-X 1.4 软件进行STR基因分型。

1.3 检验结果

使用人类STRtyper-21G 扩增荧光检测试剂盒（Plus）试剂盒对20个常染色体STR基因座（D3S1358、TH01、D21S11、D18S51、Penta E、D5S818、D13S317、D7S820、D16S539、CSF1PO、Penta D、vWA、D8S1179、TPOX、FGA、D19S433、D12S391、D6S1043、D2S1338、D1S1656）以及Amelogenin性别基因座进行STR分型检测，发现孩子的D21S11基因座位点出现３条等位基因峰，Penta D基因座位点出现２条等位基因荧光峰，峰值面积比为２∶１（图1）。采用STRtyper-27comp 常染色体补充试剂盒对26个常染色体STR基因座D18S1364、D13S325、D3S3045、D5S2800、D9S1122、D6S477、D22S1045、D3S1744、D11S2368、D21S2055、D10S1435、D20S482、D8S1132D7S3048、D2S441、D19S253、D10S1248、D17S1301、D22GATA198B05、D6S474、D14S1434、D15S659、D4S2366以及Amelogenin性别基因座进行STR分型检测，发现孩子的D21S2055基因座位点出现３条等位基因峰（图2）。

STＲ基因座出现3个等位基因荧光峰，峰值面积比值为1∶1∶1，或者出现两个等位基因荧光峰，峰值面积比为2∶1或1∶2(或出现峰值面积未达到2∶1/1∶2，但＜0．65或者＞1．8)时，或者出现1个峰且峰面积是相邻杂合子单峰峰面积3倍时，制定为三等位基因。本案例通过与试剂盒相应的Ladder比较发现，孩子的D21S11基因座出现的３个等位基因峰31,32.2,33的峰面积没有显著差别，D21S2055基因座出现的３个等位基因峰25,28,29的峰面积没有显著差别，Penta D基因座出现的2个等位基因峰10,11，峰面积比为1∶2，峰的位置与Ladder能够对应，并且与疑父的对应峰位置也相同，由此说明这3个位点的STR分型结果为三等位基因。该血样检测的D3S1358等43个STR基因座均可在疑父中找到出处，且父亲的STR分型未见异常（表1）。根据本所《作业指导书》提供的STR基因座等位基因分布频率，按照GB/T 37223-2018《亲权鉴定技术规范》，计算亲权指数与累积亲权指数。

表1疑父血样及孩子血样的常染色体STR分析结果

2. 讨论

本案例中的孩子经查证有明显的智力低下以及唐氏综合征特殊面容体征，通过染色体核型分析确诊为唐氏综合征。唐氏综合征的发病机制为卵细胞发生过程漫长且2 次减数分裂之间停止期较长（约 12 ~ 40 年），导致卵母细胞比精母细胞更易发生减数分裂同源染色体不分离而出现染色体数目异常［2］。21号染色体的数目异常将导致机体多系统包括精神和运动发育障碍，面部畸形，先天性畸形，特别是先天性心脏病。唐氏综合征患者更易发生感染、恶性血液病、自身免疫和自身炎性疾病，符合免疫失调的联合免疫缺陷的免疫表型，表现为对感染、自身免疫、自身炎性疾病和血液恶性肿瘤的易感性增加［3］。根据我国卫生健康委员会发布的《关于印发全国出生缺陷综合防治方案的通知》显示我国出生缺陷总发生率约为5.6%，目前已知的出生缺陷超过8000种，唐氏综合征就是其中一种，严重影响儿童的生存和生活质量，给患儿及其家庭带来巨大痛苦和经济负担［4］。

短串联重复序列 (STR)是广泛存在于人类基因组中的一类具有长度多态性的DNA序列。它2～6 个碱基对构成核心序列，呈串联重复排列，其长度多态性主要由核心序列拷贝数目的变化而产生。人类基因组平均每6～l0kb就有 1个 STR基因 座，为法医个人识别和亲子鉴定提供了高信息基因座 的丰富来源。［5］。

正常情况下，一个STR基因座表现为2个等位基因(1个为父源性，1个为母源性)，纯合子个体在图谱上表现为单个基因峰，杂合子个体表现为2个基因峰。1999年Crouse［6］等报道了三等位基因(tri-allelic pattern)现象，又称为三带型等位基因，即在1个STR基因座出现了3个基因峰。三等位基因STR基因座基因型分成2种类型：Ⅰ型是荧光强度低的2个"小峰"的峰高、峰面积之和等于荧光强度高的"大峰"的峰高、峰面积；Ⅱ型是3个峰高、峰面积接近相等的峰。Ⅱ型三等位基因模式又细分为三个亚类，在电泳图谱上"Ⅱ-A型"显示3个不同等位基因的三个等高峰；"Ⅱ-B型"显示1个正常峰和1个双倍峰；"Ⅱ-C型"显示1个单峰，但为邻近正常峰的三倍峰［7-8］。

本案例中的D21S11、D21S205基因座出现Ⅱ-A型三等位基因，即荧光强度、峰高、峰面积几乎相等的等位基因三峰图形，在Penta D基因座出现Ⅱ-B型三等位基因，即荧光强度、峰高、峰面积之比为1∶2的双峰图形。关于常染色体STR基因座三等位基因报道最多的是D18S51，其次是Penta E、Penta D，关于D21S205基因座的三等位基因报道比较罕见［9］，D21S205基因座位于21号常染色体上，遵循孟德尔遗传规律，种属特异性强，检测灵敏度高，在亲子鉴定中具有重要应用价值。本案例中D21S205基因座25,28,29的报道或可为同行提供参考意见。

参考文献

[1] HASSOLD T, HUNT P. To err (meiotically) is human: the genesis of human aneuploidy.[J]. Nature reviews. Genetics,2001,2(4):280-291.

[2] 吴光富,高剑,付洁毅,等. 21三体综合征遗传分析2例[J]. 广东公安科技,2023,31(1):64-66.

[3] VERSTEGEN, RUUD H. J., KUSTERS, MAAIKE A. A.. Inborn Errors of Adaptive Immunity in Down Syndrome[J]. Journal of Clinical Immunology,2020,40(6):791-806. DOI:10.1007/s10875-020-00805-7.

[4] 关于印发全国出生缺陷综合防治方案的通知[J]. 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会公报,2018(8):103-105.

[5] 侯一平. 法医常染色体STR分型[J]. 中国法医学杂志,2001,16(1):1-5. DOI:10.3969/j.issn.1001-5728.2001.01.001.

[6]CROUSE CA, ROGERS S, AMIOTT E, et al. Analysis and interpretation of short tandem repeat microvariants and three-banded allele patterns using multiple allele detection systems.[J]. Journal of forensic sciences,1999,44(1):87-94.

[7]CLAYTON TM, GUEST JL, URQUHART AJ, et al. A genetic basis for anomalous band patterns encountered during DNA STR profiling.[J]. Journal of forensic sciences,2004,49(6):1207-1214.

[8]Picanço JB , Raimann PE , Motta CHASD ,et al. Identification of the third/extra allele for forensic application in cases with TPOX tri-allelic pattern[J]. Forensic Sci Int Genet, 2015,16:88-93. doi: 10.1016/j.fsigen.2014.11.016 .

[9]王坤,韩俊永,陈金烟,等. 短串联重复序列三等位基因在亲子鉴定中的判定及遗传分析[J]. 国际遗传学杂志,2018,41(5):335-340. DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4386.2018.05.003.