?2025年8月15日，藍沙生物（Biocsi）與華中科技大學同濟醫(yī)學院法醫(yī)學系易少華教授研究團隊及其他國內(nèi)權(quán)威鑒定機構(gòu)合作，在國際法醫(yī)學領(lǐng)域核心期刊《Forensic Science International》上發(fā)表了題為“Evaluation of a hybridization capture-based hereditary panel for forensic DNA analysis using next-generation sequencing”的重要研究成果。該研究針對法醫(yī)實踐中常見的微量、降解DNA樣本檢測難題，成功開發(fā)并驗證了一套基于雜交捕獲與高通量測量序（NGS）技術(shù)的單核苷酸多態(tài)性（SNP）分型系統(tǒng)。該體系專為漢族人群優(yōu)化，在檢測靈敏度、降解樣本耐受性、個體識別與親子鑒定能力等方面實現(xiàn)顯著突破，為復雜法醫(yī)生物物證的分析提供了新一代技術(shù)支撐。
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研究背景 短串聯(lián)重復序列（STR）雖是當前法醫(yī)DNA分析的“金標準”，但其依賴長片段DNA模板的特性，使其在處理微量、降解檢材（如陳舊血跡、脫落細胞、毛發(fā)等）時效率顯著降低。單核苷酸多態(tài)性（SNP）因其片段短、基因組分布密集、突變率低等優(yōu)勢，成為解決這一瓶頸的理想補充方案。然而，現(xiàn)有國際通用SNP分型體系在中國漢族人群中的適用性及分辨率有待提升，且需兼顧高靈敏度與大規(guī)模樣本通量。本研究旨在開發(fā)一套適配NGS平臺、針對漢族人群遺傳特征優(yōu)化的高靈敏度SNP檢測體系。
結(jié)果 大規(guī)模漢族人群遺傳頻率數(shù)據(jù)庫的精準構(gòu)建
研究團隊基于8,464例中國漢族無關(guān)個體樣本，完成了迄今規(guī)模最大的法醫(yī)SNP群體遺傳頻率驗證工作，成功構(gòu)建了覆蓋2,790個高信息量常染色體SNP的專屬等位基因頻率數(shù)據(jù)庫。 通過對初篩位點的系統(tǒng)性分析，該工作實現(xiàn)了三重突破：首先徹底清除了MAF<0.1的罕見變異位點，從根本上消除了群體頻率計算的潛在誤差源；其次顯著富集了最具個體判別價值的中等頻率等位基因（MAF 0.4-0.5），精準刻畫了漢族人群的獨特性遺傳特征；更重要的是，通過嚴格的哈迪-溫伯格平衡（HWE）與連鎖不平衡（LD）檢驗，科學剔除27個不符合群體遺傳規(guī)律的位點（19個偏離HWE，8個存在顯著LD），確保了數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計嚴謹性。這項奠基性研究不僅突破現(xiàn)有東亞人群遺傳參考數(shù)據(jù)的局限性，更為中國法醫(yī)學實踐提供了首個經(jīng)大樣本驗證的精準SNP頻率基準體系。
靈敏度和痕量樣本驗證
該體系突破痕量DNA分析極限——僅需0.1 ng輸入量 即可穩(wěn)定分型超過600個SNP。值得注意的是，在1-5 ng常規(guī)輸入范圍內(nèi)，血痕、精斑、唾液拭子、指甲、毛根等多元生物檢材的分型性能無統(tǒng)計學差異（p>0.05），證實其廣泛樣本適用性。
針對生物檢材穩(wěn)定性驗證
研究首次系統(tǒng)揭示不同基質(zhì)在模擬環(huán)境（26°C, 40-60%濕度）下的時效性規(guī)律：短期放置（≤2周）時，血液、精液、指甲及毛發(fā)樣本的基因分型準確性與有效SNP數(shù)量顯著優(yōu)于唾液拭子（p<0.01）；然而長期放置（3個月）后，血液、精液、指甲和頭發(fā)樣本則表現(xiàn)出逐漸的退化，其平均基因分型準確率在 3 個月期間下降了 6.4% 至 11.9%（p < 0.01），而口腔拭子在所有時間點上都顯示出極佳的時間穩(wěn)定性。
個體識別與親子鑒定效能驗證
證實該體系的強大法醫(yī)解析力：完整Panel（2,790 SNP）的個體識別能力（TDP）達1-4.75×10?11?? ，而僅需31個最低MAF的SNP 即可實現(xiàn)近絕對區(qū)分（TDP>0.999999999），在8,464個個體隨機比對中確保≥8個基因型錯配。親子鑒定方面，完整Panel累積排除概率（CPE）高達1-4.61×10?1?? ，其中270個特異性SNP組合 可在單親參與鑒定中達到CPE>0.999999999。經(jīng)765對STR確認的親子關(guān)系實證，該270-SNP方案使所有案例親子指數(shù)（CPI）突破10,000報告閾值，靈敏度達100% 。
研究意義與價值
突破技術(shù)瓶頸 ? 本研究開發(fā)的雜交捕獲-NGS SNP體系，有效克服了傳統(tǒng)STR技術(shù)在處理微量、降解檢材時的核心限制，為法醫(yī)疑難生物物證（如陳舊案件、微量接觸DNA）的DNA分析提供了強大的新工具。
人群精準適配 ? 基于大規(guī)模漢族人群數(shù)據(jù)構(gòu)建的等位基因頻率數(shù)據(jù)庫和優(yōu)化Panel，顯著提升了該人群個體識別和親子關(guān)系分析的精準度與分辨率，填補了針對性解決方案的空白。
高效實用 ? 明確了不同生物檢材的降解特性（特別是唾液拭子的長期穩(wěn)定性），為檢材保存策略提供科學依據(jù)；確立了最低DNA需求量(0.1ng)和關(guān)鍵SNP數(shù)量閾值(個體識別31個，親子鑒定270個)，極大優(yōu)化了檢測效率和成本效益。
推動技術(shù)發(fā)展 ? 該體系的高通量特性（一次運行數(shù)百樣本）與自動化潛力，為法醫(yī)DNA實驗室應對大規(guī)模樣本需求（如大規(guī)模樣本鑒定、數(shù)據(jù)庫建設(shè)）提供了高效解決方案，是STR技術(shù)的有力補充和發(fā)展方向。
結(jié)語? 本研究成功構(gòu)建了一套具有超高靈敏度、卓越降解耐受性、并針對中國漢族人群深度優(yōu)化的NGS-SNP法醫(yī)分型體系。其強大的個體識別與親子鑒定能力，特別是明確了關(guān)鍵閾值（0.1 ng DNA， 31個SNP個體識別，270個SNP親子鑒定），為處理復雜法醫(yī)生物物證、提升司法鑒定科學性提供了可靠的技術(shù)支撐和理論依據(jù)，具有重要的理論價值與廣闊的應用前景。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2025.112594
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