?2025年8月15日，藍(lán)沙生物（Biocsi）與華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系易少華教授研究團(tuán)隊(duì)及其他國內(nèi)權(quán)威鑒定機(jī)構(gòu)合作，在國際法醫(yī)學(xué)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(duì)法醫(yī)實(shí)踐中常見的微量、降解DNA樣本檢測(cè)難題，成功開發(fā)并驗(yàn)證了一套基于雜交捕獲與高通量測(cè)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(cè)靈敏度、降解樣本耐受性、個(gè)體識(shí)別與親子鑒定能力等方面實(shí)現(xiàn)顯著突破，為復(fù)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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短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）雖是當(dāng)前法醫(yī)DNA分析的“金標(biāo)準(zhǔn)”，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(xì)胞、毛發(fā)等）時(shí)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(shì)，成為解決這一瓶頸的理想補(bǔ)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(tái)、針對(duì)漢族人群遺傳特征優(yōu)化的高靈敏度SNP檢測(cè)體系。

研究團(tuán)隊(duì)基于8,464例中國漢族無關(guān)個(gè)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(yàn)證工作，成功構(gòu)建了覆蓋2,790個(gè)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(duì)初篩位點(diǎn)的系統(tǒng)性分析，該工作實(shí)現(xiàn)了三重突破：首先徹底清除了MAF<0.1的罕見變異位點(diǎn)，從根本上消除了群體頻率計(jì)算的潛在誤差源；其次顯著富集了最具個(gè)體判別價(jià)值的中等頻率等位基因（MAF 0.4-0.5），精準(zhǔn)刻畫了漢族人群的獨(dú)特性遺傳特征；更重要的是，通過嚴(yán)格的哈迪-溫伯格平衡（HWE）與連鎖不平衡（LD）檢驗(yàn)，科學(xué)剔除27個(gè)不符合群體遺傳規(guī)律的位點(diǎn)（19個(gè)偏離HWE，8個(gè)存在顯著LD），確保了數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)性。這項(xiàng)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(xué)實(shí)踐提供了首個(gè)經(jīng)大樣本驗(yàn)證的精準(zhǔn)SNP頻率基準(zhǔn)體系。

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(gè)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(jì)學(xué)差異（p>0.05），證實(shí)其廣泛樣本適用性。

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(shí)效性規(guī)律：短期放置（≤2周）時(shí)，血液、精液、指甲及毛發(fā)樣本的基因分型準(zhǔn)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(gè)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(zhǔn)確率在 3 個(gè)月期間下降了 6.4% 至 11.9%（p < 0.01），而口腔拭子在所有時(shí)間點(diǎn)上都顯示出極佳的時(shí)間穩(wěn)定性。

證實(shí)該體系的強(qiáng)大法醫(yī)解析力：完整Panel（2,790 SNP）的個(gè)體識(shí)別能力（TDP）達(dá)1-4.75×10?11??，而僅需31個(gè)最低MAF的SNP即可實(shí)現(xiàn)近絕對(duì)區(qū)分（TDP>0.999999999），在8,464個(gè)個(gè)體隨機(jī)比對(duì)中確保≥8個(gè)基因型錯(cuò)配。親子鑒定方面，完整Panel累積排除概率（CPE）高達(dá)1-4.61×10?1??，其中270個(gè)特異性SNP組合可在單親參與鑒定中達(dá)到CPE>0.999999999。經(jīng)765對(duì)STR確認(rèn)的親子關(guān)系實(shí)證，該270-SNP方案使所有案例親子指數(shù)（CPI）突破10,000報(bào)告閾值，靈敏度達(dá)100%。

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(shí)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(qiáng)大的新工具。

人群精準(zhǔn)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(gè)體識(shí)別和親子關(guān)系分析的精準(zhǔn)度與分辨率，填補(bǔ)了針對(duì)性解決方案的空白。

高效實(shí)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(xué)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(gè)體識(shí)別31個(gè)，親子鑒定270個(gè))，極大優(yōu)化了檢測(cè)效率和成本效益。

推動(dòng)技術(shù)發(fā)展? 該體系的高通量特性（一次運(yùn)行數(shù)百樣本）與自動(dòng)化潛力，為法醫(yī)DNA實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)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(bǔ)充和發(fā)展方向。

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(duì)中國漢族人群深度優(yōu)化的NGS-SNP法醫(yī)分型體系。其強(qiáng)大的個(gè)體識(shí)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(gè)SNP個(gè)體識(shí)別，270個(gè)SNP親子鑒定），為處理復(fù)雜法醫(yī)生物物證、提升司法鑒定科學(xué)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(jià)值與廣闊的應(yīng)用前景。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2025.112594

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