2025年8月15日，蓝沙生物（Biocsi）与华中科技大学同济医学院法医学系易少华教授研究团队及其他国内权威鉴定机构合作，在国际法医学领域核心期刊《Forensic Science International》上发表了题为“Evaluation of a hybridization capture-based hereditary panel for forensic DNA analysis using next-generation sequencing”的重要研究成果。该研究针对法医实践中常见的微量、降解DNA样本检测难题，成功开发并验证了一套基于杂交捕获与高通量测量序（NGS）技术的单核苷酸多态性（SNP）分型系统。该体系专为汉族人群优化，在检测灵敏度、降解样本耐受性、个体识别与亲子鉴定能力等方面实现显著突破，为复杂法医生物物证的分析提供了新一代技术支撑。
研究背景
短串联重复序列（STR）虽是当前法医DNA分析的“金标准”，但其依赖长片段DNA模板的特性，使其在处理微量、降解检材（如陈旧血迹、脱落细胞、毛发等）时效率显著降低。单核苷酸多态性（SNP）因其片段短、基因组分布密集、突变率低等优势，成为解决这一瓶颈的理想补充方案。然而，现有国际通用SNP分型体系在中国汉族人群中的适用性及分辨率有待提升，且需兼顾高灵敏度与大规模样本通量。本研究旨在开发一套适配NGS平台、针对汉族人群遗传特征优化的高灵敏度SNP检测体系。
结果
大规模汉族人群遗传频率数据库的精准构建
研究团队基于8,464例中国汉族无关个体样本，完成了迄今规模最大的法医SNP群体遗传频率验证工作，成功构建了覆盖2,790个高信息量常染色体SNP的专属等位基因频率数据库。 通过对初筛位点的系统性分析，该工作实现了三重突破：首先彻底清除了MAF<0.1的罕见变异位点，从根本上消除了群体频率计算的潜在误差源；其次显著富集了最具个体判别价值的中等频率等位基因（MAF 0.4-0.5），精准刻画了汉族人群的独特性遗传特征；更重要的是，通过严格的哈迪-温伯格平衡（HWE）与连锁不平衡（LD）检验，科学剔除27个不符合群体遗传规律的位点（19个偏离HWE，8个存在显著LD），确保了数据库的统计严谨性。这项奠基性研究不仅突破现有东亚人群遗传参考数据的局限性，更为中国法医学实践提供了首个经大样本验证的精准SNP频率基准体系。
灵敏度和痕量样本验证
该体系突破痕量DNA分析极限——仅需0.1 ng输入量即可稳定分型超过600个SNP。值得注意的是，在1-5 ng常规输入范围内，血痕、精斑、唾液拭子、指甲、毛根等多元生物检材的分型性能无统计学差异（p>0.05），证实其广泛样本适用性。
针对生物检材稳定性验证
研究首次系统揭示不同基质在模拟环境（26°C, 40-60%湿度）下的时效性规律：短期放置（≤2周）时，血液、精液、指甲及毛发样本的基因分型准确性与有效SNP数量显著优于唾液拭子（p<0.01）；然而长期放置（3个月）后，血液、精液、指甲和头发样本则表现出逐渐的退化，其平均基因分型准确率在 3 个月期间下降了 6.4% 至 11.9%（p < 0.01），而口腔拭子在所有时间点上都显示出极佳的时间稳定性。
个体识别与亲子鉴定效能验证
证实该体系的强大法医解析力：完整Panel（2,790 SNP）的个体识别能力（TDP）达1-4.75×10⁻¹¹⁴⁹，而仅需31个最低MAF的SNP即可实现近绝对区分（TDP>0.999999999），在8,464个个体随机比对中确保≥8个基因型错配。亲子鉴定方面，完整Panel累积排除概率（CPE）高达1-4.61×10⁻¹⁴⁹，其中270个特异性SNP组合可在单亲参与鉴定中达到CPE>0.999999999。经765对STR确认的亲子关系实证，该270-SNP方案使所有案例亲子指数（CPI）突破10,000报告阈值，灵敏度达100%。
研究意义与价值
突破技术瓶颈 本研究开发的杂交捕获-NGS SNP体系，有效克服了传统STR技术在处理微量、降解检材时的核心限制，为法医疑难生物物证（如陈旧案件、微量接触DNA）的DNA分析提供了强大的新工具。
人群精准适配 基于大规模汉族人群数据构建的等位基因频率数据库和优化Panel，显著提升了该人群个体识别和亲子关系分析的精准度与分辨率，填补了针对性解决方案的空白。
高效实用 明确了不同生物检材的降解特性（特别是唾液拭子的长期稳定性），为检材保存策略提供科学依据；确立了最低DNA需求量(0.1ng)和关键SNP数量阈值(个体识别31个，亲子鉴定270个)，极大优化了检测效率和成本效益。
推动技术发展 该体系的高通量特性（一次运行数百样本）与自动化潜力，为法医DNA实验室应对大规模样本需求（如大规模样本鉴定、数据库建设）提供了高效解决方案，是STR技术的有力补充和发展方向。
结语
本研究成功构建了一套具有超高灵敏度、卓越降解耐受性、并针对中国汉族人群深度优化的NGS-SNP法医分型体系。其强大的个体识别与亲子鉴定能力，特别是明确了关键阈值（0.1 ng DNA， 31个SNP个体识别，270个SNP亲子鉴定），为处理复杂法医生物物证、提升司法鉴定科学性提供了可靠的技术支撑和理论依据，具有重要的理论价值与广阔的应用前景。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2025.112594
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