靶向扩增测序技术助力无名及失踪人员案件调查：两款试剂盒的性能评估

《International Journal of Legal Medicine》：Evaluation of the ForenSeq? Kintelligence Kit and the FORensic Capture Enrichment Panel for Unidentified and Missing Persons Casework

在无名及失踪人员遗体 DNA 分析面临难题时，研究人员开展了对 ForenSeq? Kintelligence Kit 和 FORCE panel 两款靶向扩增测序（TAS）试剂盒的评估研究。结果显示两款试剂盒适用于多种样本，但存在差异。该研究为法医实验室选择合适的法医基因组学方案提供参考。

　　在神秘的法医学领域，无名及失踪人员的身份鉴定一直是极具挑战性的难题。传统的短串联重复序列（STR）分析方法，虽在一定程度上发挥着作用，但却面临着诸多困境。当遗体的死后间隔时间过长，DNA 会发生降解，这使得 STR 分析难以获得完整有效的数据。并且，若缺乏合适的直接或家族参考样本，STR 分析也往往束手无策，无法准确确定死者身份。同时，STR 分析仅适用于一级或二级亲属关系的推断，在更广泛的亲属关系鉴定中存在局限性。在这样的背景下，为了开辟新的调查途径，澳大利亚联邦警察法医指挥部门、澳大利亚联邦警察国家无名及失踪人员 DNA 计划以及悉尼科技大学法医科学中心的研究人员，针对这一难题展开了深入研究。他们评估了两款靶向扩增测序（TAS）试剂盒，即 ForenSeq? Kintelligence Kit 和 FORensic Capture Enrichment（FORCE）panel，旨在为法医基因组学在无名及失踪人员案件中的应用提供更可靠的依据。这项研究成果发表在《International Journal of Legal Medicine》上，为法医学领域带来了新的希望和方向。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：选取了包括颊拭子、骨骼、牙齿和指甲等参考和案件样本。采用 QIAamp DNA Investigator? Kit 等方法提取 DNA，通过特定流程进行文库制备，在 MiSeq FGx? 测序系统上进行测序。使用相关软件对测序数据进行分析，包括评估测序指标、生成基因型、进行表型和祖先推断以及计算亲缘关系似然比（LR）。

研究结果如下：

1. 测序性能：Kintelligence Kit 管道的多数测序指标在推荐范围内，有一次运行的簇密度略高；FORCE 管道首次运行失败，其簇密度较低，适配器二聚体较多，但通过筛选的簇和 Q30 读数较高。
2. 遗传信息的质量和数量：Kintelligence Kit 有 70% 的样本达到推荐的 1.0 ng DNA 输入量，FORCE panel 仅 20% 的样本达到推荐的 10.0 ng。两款试剂盒在低 DNA 输入量下，平均检出率和常染色体杂合度受影响较小。对于两款试剂盒共有的 992 个 SNP，Kintelligence Kit 在多数样本中检出率更高，FORCE panel 对 piSNPs 的恢复更一致，两者基因型平均一致性为 86.9%±13.2% 。
3. 表型、祖先和亲属关系推断：两款试剂盒对生物地理祖先（BGA）的推断均与志愿者自我申报的一致。在外部可见特征（EVCs）推断中，多数结果与自我申报数据相符，但在眼睛和头发颜色推断上存在不一致情况。在亲属关系分析中，Kintelligence Kit 因靶向 SNP 数量多，预期 LRs 更高，两款试剂盒对二级和三级亲属关系的 LRs 均提供 “非常强的支持”，Kintelligence Kit 对四级和五级亲属关系也有中等范围的分析能力。

研究结论和讨论部分指出，TAS 技术为无名及失踪人员案件调查提供了新途径。Kintelligence Kit 在低 DNA 输入样本中表现更优，FORCE panel 在测序运行中存在适配器二聚体比例高、低覆盖和基因座缺失等问题，可能需要进一步优化。在实施 TAS 技术时，法医实验室需综合考虑设施、样本、生物信息学等多方面因素。这两款试剂盒为法医基因组学提供了内部端到端的解决方案，确保了整个过程的透明度和可追溯性，对推动法医学在无名及失踪人员案件调查中的发展具有重要意义。