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特集●交通事故と法医学／紹介

ひき逃げ車両のDNA鑑定
島田

多木

崇＊＊

亮＊
町田光世＊＊＊

ひき逃げとは交通事故後に被害者の救済措置を取らない逃亡行為である。ひき逃げ車両には血液等の被害者由来の付着物が残されている場合があり、車両発見時に被害者と付着物からDNAを調べ、同一人物由来かDNA鑑定を行うことができる。本稿ではまず、DNA鑑定で広く利用されているSTR（Short Tandem Repeat）と呼ばれるDNA配列の特徴とDNA鑑定の流れを紹介する。続いてSTRの弱点を補い、実用化へ向け研究の盛んなSNP（Single Nucleotide Polymorphism）を利用した手法、さらに被害者絞り込みに利用可能な
ABO式血液型をDNAより調べる方法についても概説する。

DNA Analysis of Tissue Taken from Suspected Vehicle
Following Hit and Run Accident
Ryo SHIMADA＊
Takashi TAKI
Mitsuyo MACHIDA＊＊＊＊＊

Hit and run is an escape act not rather than oﬀering assistance to the victim after a
traﬃc accident. Trace material from a victim such as blood may be left on a hit-and-run
vehicle. If so, it is possible to analyze DNA from both the victim and trace material on
the vehicle to determine whether the DNA of the trace material originated from thevictim. In this article, we ﬁrst introduce a characteristic of the DNA sequence called
short tandem repeat（STR）widely used for DNA analysis, and demonstrate how to
perform the STR assay for an individual identiﬁcation in the forensic ﬁeld. Subsequently,
we review the DNA analysis by detecting single nucleotide polymorphism（SNP）,whichis extensively studied in order to make up for a weak point of the STR method. Finally,
we illustrate the method for determination of the ABO blood group gene, which could
be used to narrow the possible victim identifaction.

ことが記されている。さらに運転者は警察に連絡し、

１．はじめに報告をする義務もある。

ひき逃げとは交通事故を起こしても、被害者の救

ひき逃げ事件の現状は『平成25年版 犯罪白書』

済措置を取らないまま逃げる行為を指す。道路交通に記載されているように、昭和63年から平成24年ま法第72条には交通事故を起こした際に①ただちに車でのひき逃げ事件は、平成10年まで年間7,000件前

両の運転を中止する②負傷者を救護する③道路にお後で推移し、平成11年の8,781件を境に増加し、平ける危険を防止するなどの処置を講ずる義務がある

成16年の20,007件をピークにその後減少している。

＊ 東京女子医科大学医学部法医学講座講師

Lecturer, Department of Legal Medicine, School of
Medicine, Tokyo Women's Medical University＊＊ 東京女子医科大学医学部法医学講座准講師
Associate Lecturer, Department of Legal Medicine,
School of Medicine, Tokyo Women's Medical University

IATSS Review Vol. 40, No. 1＊＊＊ 東京女子医科大学医学部法医学講座特任助教（ 45 ）

Fixed Term Assistant Professor, Department of Legal
Medicine, School of Medicine, Tokyo Women's Medical
University
原稿受付日 2015年１月26日
掲載決定日 2015年３月２日

June, 2015

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島田

亮、多木

崇、町田光世

平成24年のひき逃げ事件は10,198件であり、まだ平

車両の底部についていた血痕のDNA鑑定の結果か

成11年以前より多い状況である。一方、ひき逃げ事ら容疑者の逮捕へとつながった３）。

件のうち、重傷事故は年間1,000件前後、死亡事故

法医学において、DNA鑑定は、DNA配列で個人は年間200件前後発生している。また、死亡事故の差があることが報告されている部位、言い換えると検挙率は90%前後となっている１）。

DNA多型を有する部位を調べることによって行わ

ひき逃げの動機・要因は例として平成25年度香川

れ る。 現 在 はDNA多 型 の 一 つ で あ るSTR（Short

県の統計データ２）からみると、被害に対する軽い認

Tandem Repeat）多型を用いた鑑定が行われてい識が最も多く、飲酒運転、処分・罰則への恐怖、事る。たとえば、加害車両に付着した血液・血痕、毛故への恐怖、無免許運転へと続く。その他、覚せい

髪、体液、皮膚片、筋肉片などから得たDNAから剤や危険ドラッグの使用も要因となっている。

STR多型を検査し、被害者から得たDNAのSTR多型

ひき逃げの死亡事故では次のような事例があった。

と比較することで、付着物のDNAが被害者のDNA

国道を徒歩で横断していた40歳代の男性に対し、交かどうか特定することができる。STR多型を検出す

差進行してきた原付バイクが接触した３）。路上に倒るためにはSTRを含む数百塩基長のDNAが必要であれた男性はバイクに続いて走行してきた車３台にるが、実際の犯罪現場等では、時間経過による腐敗

次々とはねられ現場で死亡が確認された。バイクとなどに伴って、短く断片化したDNAしか残されてい２台目の車は逃走しなかったが、男性をはねた車のない場合がある。そのような断片化DNAに対しては、

うち１台目と３台目が現場から逃走した。その後、SNP（Single Nucleotide Polymorphism）多型を利

１台目と３台目の運転手は逮捕された。この事例は用したDNA鑑定の研究が盛んに行われている。また、ABO式血液型もDNAから調べることができ、以下のように分析できる。
歩行中に車にはねられたときの損傷ができる過程

犯罪捜査の際に補完的に利用することが可能である。

には三段階あり、それぞれ一次損傷、二次損傷、三以下ではSTR、SNP、ABO式血液型を利用したDNA

次損傷といわれる。一次損傷は平均して地面から70

鑑定について、その特徴、検査法などについて概説㎝のところでバンパーに衝突することで大腿部の上する。

部が出血し、筋肉が挫滅してできる損傷である。二２．STR多型によるDNA鑑定

次損傷は、フェンダーやボンネットの先端に衝突し、

２−１

フロントガラスに頭部を衝突することで生じる脳挫STRの概要傷である。三次損傷は、車体に衝突したのち地面にヒトのゲノムDNAは約30億の塩基の配列で構成

転倒した際の擦過傷となる。またこの三段階の損傷されている。DNAの30億塩基のうち一部がRNAにの他にも、三次損傷の後にひかれることで腹部臓器転写されて、さらに転写されたRNAの一部は、イ破裂を生じることもある。全体的には骨盤骨折、脊ントロンと呼ばれる配列が除去されてmRNAとな

椎、腓骨の骨折が多く見られる４）。

る（mRNAに伝えられる配列をエクソンと呼ぶ）。

歩行者の傷の種類は三つある。一つ目は衝突創で、最終的にmRNAの配列情報からタンパク質が合成

体がバンパーやボンネットなど車体の一部に触れてされ、タンパク質がヒトの細胞の生存に必要な機能できる傷である。特徴は車高と人の傷の部分の高さを発揮している。ヒトのゲノムDNAの情報のうち、がほぼ一致し、形状と傷の形が合うことが挙げられ

タンパク質の情報をコードしているエクソン配列はる。車の車種や進行方向、スピード、ブレーキ状況

1.5%にすぎず、イントロン配列および遺伝子間の配を推定することが可能である。二つ目は転倒創で、列が約98.5%を占める ５）。STR多型は染色体全領域

一度車体に当たり、その拍子に道路やボンネットなにわたって分布するが、個人識別のためにDNA鑑

どに衝突した二次的な傷である。三つ目は轢創（れ定に用いられるSTR多型は、なるべく疾患や身体のきそう）となり、転倒した人が車体にひかれてでき特徴の情報を含まない領域が利用されている６）。
STRはShort Tandem Repeatの頭文字を取った略る傷である。人体にタイヤ痕跡が残るのが特徴で、どの方向からひかれたかも識別可能である４）。

で、直訳すると、短鎖縦列反復配列となる。ゲノム事例では、３台目の車両は防犯カメラの映像の分

DNA中には多くの反復配列が存在することが分析から特定され、運転者は書類送検された。１台目

かってきているが、繰り返し単位配列の長さによっての車両も同様に防犯カメラ映像で絞り込みを続け、三つに分類され、数千塩基の繰り返しのサテライト

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DNA、数十塩基の繰り返しのミニサテライトDNA、に現在広く用いられている手法である８）。例えば前数塩基の繰り返しのミクロサテライトDNAがある。

述D16S539のgataの繰り返し回数を調べる場合は、

こ の 中 の ミ ク ロ サ テ ラ イ トDNAがSTRで あ る。

前後の配列に相補的な20塩基前後のプライマーと呼STRの繰り返し単位配列の長さは２～５塩基のもの

ばれる合成DNAを用意し、プライマーを挟んだ領が多く、繰り返し単位配列が２回から数十回並んでい域を増幅させる。この場合、もし繰り返し回数が15る、繰り返し回数が個人によって異なることを利用し、回の場合、332塩基長のDNAが得られ、繰り返し回

個人識別に利用されている６）。例えば、D16S539と呼数が12回の場合、320塩基長のPCR産物が得られる。

ばれるSTRを含むDNA配列はヒトの16番目の染色得られたPCR産物は電気泳動によって長さによる体の長腕に存在し、gataという繰り返し単位配列を分離を行う。DNAは水溶液中で負電荷を帯びてお持つ。繰り返し回数が個人によって異なるが、多くり、電流を流すと陽極に向かって移動するが、高分の人でその回数は５～ 15回の間となっている。

子ゲルの網目の中で電気泳動させると、抵抗の少な

現在はSTRの繰り返し回数を調べる市販キット

い短いDNAほど速く移動する９）。実際にはシークエが複数販売されており、十数カ所のSTRを調べる

ンサーと呼ばれる、サイズ分解能の高い装置を用いものが主流になっている。STR一カ所を調べると、て電気泳動を行うことが多い。結果はFig.1のよう

1/10 ～ 1/200程の確率で、同じ繰り返し回数のヒト

な波形データとして得られ、短いDNAは左側に、が存在するが、複数箇所を調べることにより同一パ長いDNAは右側にピークとして表示される。Fig.1

ターンが出現する確率を下げることができる６）。現の中央右寄りにはSTRの一つD5S818において、報在、世界で最も広く使われている検査キットの一つで告のあった繰り返し回数７～ 16回に対応する長さあるLife Technologies社 製 の キ ッ ト（AmpFlSTRの合成DNAを電気泳動したものに、被害者DNAか

Identiﬁler PCR Ampliﬁcation Kit）７）を 用 い る と、らD5S818をPCRで増幅したものを電気泳動した結一回の実験で、15箇所のSTRと性別を同時に検出す果を重ねて示した。灰色のピークは合成DNAに由ることができるが、同一パターンが出現する確率は来するものであるが、繰り返し回数が11に相当する

10−18以下となるので、同一人物ではないとパター

長さのピークに黒色の被害者のピークが重なっていンが一致する可能性は非常に低くなる 。我々もそる。D5S818では被害者の繰り返し回数は11回であのキットを使ってDNA鑑定を行っている。

るということが分かる。またピークが１本しかない

６）

２−２

STR多型を検出する方法

ことより両親から同じ繰り返し回数のSTR配列が遺DNA鑑定で利用できる試料として、毛髪、血痕、伝 さ れ た こ と も 分 か る。D5SS818の 右 隣 のSTR、体液、組織片、唾液、血液、骨、歯、爪などがあげ

FGAでは被害者DNA由来のピークが２本あり、両られる。STR多型を検出するためには、まず採取し親から異なる繰り返し回数のSTR配列が遺伝されたた試料からDNAを抽出することから始める。多数

ことが分かる７）。

のメーカーから各種DNA抽出キットが市販されてお15箇所のSTRを調べる上記キットを用いて、車両

り、通常それらのキットを用いてDNAを抽出する８）。

から得られたDNAと被害者DNAのSTRの繰り返し抽出されたDNAは微量なことが多いが、DNA中の回数が分かると、両者が同一人物DNA由来のもの

STRの部分のみをPCR（Polymerase Chain Reaction）

なのかを確率で示すことが可能になり、その際、排という方法で増幅する。PCR法は、1986年Kary Mullis

除率がしばしば用いられる。排除率（Probability ofらによって発明された方法で、DNAを増幅する際

exclution: PE）とは他人であれば否定される可能性

Fig. 1

STR解析結果の一例

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島田

亮、多木

崇、町田光世を示す値で、１−PEにより他人であるのに否定さ

STRやミトコンドリアDNA、SNP解析等が報告されない、つまり、個人識別で他人であるのに型が偶れている13）。SNPは、集団において１％以上の頻度然一致する確率が計算できる。PE= １−［試料の型で出現する単一DNA塩基の相互置換と定義される。

の遺伝子頻度］であるから、総合排除率（APE）

例えば、SNP部位がアデニン（A）とグアニン（G）

は連鎖のない複数の座位の検査結果から以下の式でである場合、シークエンス解析によって判定される算出できる10）。

SNP型はAホモ型（A/A）
、AGへテロ型（A/G）
、G
ホモ型（G/G）の３種類である（Fig.2）。１カ所のSNPとSTRを比較すると、SNPは多様性が低く、個人識別という点では不利である。しかしSNPは約（ただしPkは試料のk番目の座位の遺伝子型の頻1,000塩基に１個の割合で存在し、出現頻度はSTR

度、nは検査した座位数）多型と比較して数百倍と予想されるため14）、多くの
SNP部位を解析することでSTRと同様、個人識別に

遺伝子型頻度は大学や研究機関で調査され、権威役立つのではないかと考えられている。また、STRのある国際雑誌で発表されたデータを用いる。遺伝は繰り返し数が多い場合、数百塩基のDNAを調べ

子型頻度とは、ある集団における各々の対立遺伝子る必要があるが、SNPはわずか一塩基の違いを調べ（対になった形質を支配する遺伝子。相同染色体上るため、数十塩基の短いDNA断片でも解析可能で、の同じ遺伝子座に位置する）の相対的頻度である。

分解の進んだ法医学サンプルを解析できる可能性が集団で交配が無作為に行われ、突然変異、自然淘汰、高まる。さらにSNPはアレイ技術による自動化に適

機会的浮動などが働かなければ遺伝子頻度は一定でしていることから、STRと並ぶ多型解析の一つとしあるとしている11）。例えば、200個体の集団でAとBて利用が期待されており、多くの研究がなされていの二つの対立遺伝子が存在しAA、AB、BBの遺る。

伝子型をもった個体がそれぞれ120、60、20個体

３−２存在した（つまりそれぞれの遺伝子型頻度が0.60、

法医学におけるSNP多型解析には以下のような手

0.30、0.10）とすると，Aの遺伝子頻度は（２×120SNP多型解析までのプロセス順が必要となる。

＋60）/400=0.75，Bの遺伝子頻度は（60＋２×20）

１．データベースによる多型性の検索、決定/400=0.25である11）。

２．多型性の検出法の開発

15種DNA領域のSTR多型と性別を検出するキッ３．集団内の多型性出現頻度の確認

トを用いて、検出された遺伝子型の頻度を式に入れ、SNP解 析を行う際は、まずデータベース上でSNP

排除率（APE）は10−18以下の結果を得られた場合の 選 択を行う必 要がある。 データベースには国 際

は被疑車両に付着したサンプルと被害者は同一人由

HapMap計画（▶http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov）、来の検体であることを否定できないという判定とな

NCBI Variation Database（dbSNP、▶http://www.

る６）。

ncbi.nlm.nih.gov/snp）、1000 Genome Database

被害者のサンプルのSTR多型と被疑車両に付着し（▶http://www.1000genomes.org） 等、 そし て 日 本

たサンプルの多型が一致すればひき逃げ車両の特定につながる。
３．SNP多型によるDNA鑑定
３−１

SNP多型解析の必要性

法医学分野で扱われるサンプルは、一般に微量である上に、高温多湿や紫外線、微生物による分解等
によって物理的にあるいは化学的にDNAの断片化を生じてSTR解析が困難となり、実際の事件で採取された血液、毛髪、組織片の大部分はDNA型の判定が不可能とされている12）。
断片化DNAを解析する方法にはSTRの他にもMini-

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Fig. 2（ 48 ）

シークエンス法によるSNP型判定

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人特有のSNP多型に関してはJapanese SNP Data-

PCR-SSCP法では、PCR産物を一本鎖とした後、非base（JSNP、▶http://snp.ims.u-tokyo.ac.jp）がある。

変性ポリアクリルアミドやキャピラリー電気泳動を

一般的なSNPの選択基準は、任意交配した個体集団

行いDNAのバンドやピークの移動度の違いを対照であること、ヘテロ接合率やマイナーアリル頻度

サンプルと比較することで変異の有無を判定する８）。

（MAF）が高いこと、SNP同士が連鎖していないこ

利点としては未知の変異部位についても容易にスクとである（▶http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov）。法医

リーニングできることである。

学分野での個人識別は、身体的特徴や各個人の疾患

２）SNP array法

や先天性異常等の疾患に関与するSNPやコピー数多

SNP array法は、DNA microarrayの一種であり、型（Copy number variation）領域に存在するSNPDNA microarrayとは数万から数十万に区切られたを排除した部位での個体差に着目する必要があるた

プラスチックやガラス、シリコン等の基盤上に10め、上述した選択基準を満たし、なおかつ疾患に関～ 25塩基のオリゴヌクレオチドやcDNAを高密度与しないSNP部位を探索することが重要になる。こに配置して固定化したもので組織や細胞の遺伝子発れまでに数多くの検出法が報告されてきたが、方法

現のモニタリング、遺伝子変異の検出、DNA多型

によってはコストや解析処理時間等のスループット

分析に用いられる16）。SNP array法は、目的のSNPに大きく影響してしまうので目的に合った方法を見配列に対応した配列を持つプローブを設計し、非特つける必要がある。最終的に、実際に用いるサンプ

異的な反応を抑制するためにプライマーを上流、下ルの多型性の有無を確認し、選択したSNPが個人識

流に数塩基ずらしたプローブを用いて正確なSNP型

別に利用できるか否かを判断する。

を判定する。二本鎖DNAを制限酵素で処理後、ア

３−３

SNP解析技術と現状

ダプターを末端に付加してPCRを行い、PCR産物をSNPの検出、同定法は多岐にわたり存在するが、断片化して末端を標識してアレイ基盤上に固定化さ一般的な方法としてはDNAシークエンスによる塩れたSNP部位を含むプローブにハイブリダイズさせ基配列決定である。しかしコストや時間がかかり、ることによって目的の遺伝子情報を網羅的に検出で大量のサンプル処理が困難である。SNP解析では、

きる15）。最近では、東芝と東北大学が共同で日本人

STR解析のような汎用性の高いキットや信頼性のに特徴的なSNPだけを集めたSNP arrayを開発し、高い方法が確立していない15）。従って、精度、コスト、 日本人特有の疾患関連や薬物代謝関連のSNPが発見
解析処理速度、操作性や自動化等の多くの問題を克されるのではないかと期待されている17）。

服しなければならず、高速、高精度の開発法が望ま

３）TaqMan法れる。現在SNP解析のプラットフォームには、塩基

PCR反応をリアルタイムで多検体同時に検出する

配 列解 析の他に、SSCP（Single Strand Conforma-

システムであり、目的のSNP領域を増幅するプライ

tion Polymorphism）法、SNP array法、TaqMan法、

マーと、５'末端側にレポーターを、３'末端側に消SNaPshot法、Invader assay法、質量分析法、次世光基で標識したSNPに特異的に結合するプローブ

代シークエンサーによる網羅的解析等がある。SNP（TaqManプローブ）を作成する。TaqManプロー

解析において塩基配列解析やSSCPはSNPの同定収

ブと、PCRプライマーを用いてPCRを行うと、SNP集には向いているが、大規模解析にはスループット

塩基が一致するプローブだけがゲノムDNAに結合の面から課題が残る。また、SNP arrayや次世代する。５'側から加水分解された後、５'末端のレポー

シークエンサー解析はスループットが良いが、コスター色素が３'末端の消光基色素から離れ、蛍光強トがかかり更なる改良が必要である。以下に主要な度が増加する。TaqManプローブが完全に結合しな

SNP解析法として研究されている方法について簡単

い場合は加水分解されないため、蛍光強度は増加しに説明する。

ない18）。実際の検出には、例えばアデニン（A）の

１）SSCP（Single Strand Conformation Polymor-

SNPに対応するTaqManプローブには緑、シトシン（C）のSNPに対応するTaqManプローブには赤の蛍

phism; 一本鎖高次構造多型）法
熱変性させた一本鎖DNAは、常温に戻すと分子光を発する２種類の異なる波長のTaqManプローブ

内水素結合により特異的な高次構造を形成する。

を用いるとSNPの検出が可能であり、緑のみの検出

DNA断片内にSNPが存在すると一本鎖DNAの高次であればA/A、赤のみであればC/C、緑と赤の両方構造が変化し、電気泳動の際は異なる移動度を示す。 が検出されればA/CとSNP型が判定される。本法はIATSS Review Vol. 40, No. 1（ 49 ）

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亮、多木

崇、町田光世

簡便であるが、コスト面での改良を期待したい。

クレオチドは発光しないので、発光シグナルパター

４）アリル特異的プライマー伸長法

ンから塩基配列を読み取ることができる。解析する

３ʻ末端（あるいはその付近）の位置にSNP部位

鋳型DNAに同じ塩基が２個存在すれば発光シグナを有し、SNP部位の直後に人為的ミスマッチを有す

ルは２倍になり、ヘテロの場合は発光強度が半分にる、各SNP型に特異的なプライマーを用いた特異的なるのでヘテロの識別も可能である18）。

伸長反応である。正しいSNPを含むプライマーの場

７）Mass array法

合はDNAポリメラーゼによる伸長反応が行われる

シリコンチップ上に固定した目的DNAにSNPをが、ミスマッチの場合は伸長反応が起こらないため、 含むプライマーをハイブリダイズして酵素反応で伸正しいSNP型が判定される18）。本法の原理を応用し長したものを質量分析法で測定・検出する方法であたSNaPshot法も多数の研究報告がある18）。

り、特徴として高い特異性と質量数の差に基づく正５）Invader assay法

確なアリルの同定が可能である。DNA鎖をシリコ

二つのアリル特異的なレポータープローブ、In-ン表面に固定化し、プライマー伸長をシリコン表面

vasiveプローブとCleavaseと呼ばれるFlapエンドヌ

上で酵素反応により行い、次に伸長したプライマー

クレアーゼによる切断反応を利用する方法である。

をマトリックス支援のもとにレーザー脱離イオン化

レポータープローブは、鋳型DNAに対しSNP部位

し、飛行時間型質量分析で測定して遺伝子型を決定から３'末端側に相補的な配列を持ち、さらにプロー

する20）。

ブの５'側にフラップと呼ばれる配列が存在する。

８）次世代シークエンサー法

Invasiveプローブは、鋳型DNA上のSNP部位に対し次世代シークエンサー（NGS）は主にIllumina社

５'側に相補的な配列を持ち、二つのプローブを鋳のHiseq、Miseq、Roche社のGS FLX plus、GS junior、型DNAと混ぜて二本鎖形成反応を行うと、レポー

Life Technology社 の5500 SOLiD、Ion PGM、Ion

タープローブと鋳型で形成される二本鎖のSNP部位

Protonが普及している。各種シークエンスは、逐にInvasiveプローブが一塩基侵入することになる。

次 合 成 に よ る シ ー ク エ ン ス 反 応（Sequence By

Cleavaseは、形成された三重構造を認識してレポー

Synthesis；SBS）を基本原理としている。各シー

タープローブの二本鎖を形成していないフラップ配クエンサーは異なる検出方法を持ち、Illumina社

列部分を切断し、フラップが結合すると、蛍光基をは 異 な る 蛍 光 物 質 が 標 識 さ れ たdNTPを 検 知 し、

標識した一本鎖部分が切断され、FRETが解除されRoche社 はPyrosequence 法 に 基 づ い て い る 21）。

て蛍光が増大する。増大する蛍光波長から、どちら

Lifetechnology社もPyrosequence法に基づくがピロのアリルであるかが判定できる18）。本法は、一定温リン酸が生産される時に生じる水素イオンをチップ度で行うことが可能で、PCRが不要であることから上で検出する21）。新規SNPを探索する場合は、全ゲ

コストが抑えられる一方で、サンプルDNAが大量

ノムを制限酵素消化により様々なサイズに分画しリに必要となる課題も残されている。近年ではマルファレンスと比較して変異のある塩基を調べる。既チプレックスPCR（一つのPCR反応系に複数のプ知のSNPを調べる場合は、プライマーを設計してマ

ライマーセットを同時に使用すること）とInvader

ルチプレックスPCRにより特定のSNP部位の判定をassay法を組み合わせて、より大量に高速化した大行う。例えば、NGSはSNPを含む同じ長さで配列が規模解析も開始されている19）。

異なるアリルを検出することが可能だが、キャピラ

６）Pyrosequencing法

リー電気泳動では長さのみに基づいて分離しているマイクロプレート上でシークエンスを行い、DNA

ためSNPを検出できない欠点がある。NGSでのSNP

ポリメラーゼ反応中に生じるpyrophosphate（PPi）を

解析法は開始されたばかりであり今後の動向に期待

sulfurylaseによりATPに変換した後ルシフェラー

したい。

ゼにより発色させて検出する方法である。dNTPを

３−４

SNP多型解析の法医学への応用

添加することで、鋳型DNAに相補的な塩基が取り以上のように、法医学分野での利用をめざしさま

込まれた場合は副産物としてPPiが生じる。PPiはざまなSNP解析技術の研究、開発が進められている

ATP sulfurylaseによりATPに変化し、最終的にはが、個人識別や親子判定では依然としてSTR型を利Luciferaseにより分解される。過剰なヌクレオチド

用した方法がグローバルスタンダードとなっている。

はApyraseにより分解されるが、取り込まれないヌ

日本においても科学警察研究所で定められたDNA

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ひき逃げ車両の DNA 鑑定

鑑定ではSTRによる型判定の使用が義務づけられて液型が決定される。

おり、SNP解析の実務への応用はいまだなされていABO式血液型は数ある血液型の中でも一番始めないが、近年STRとSNP解析を組み合わせたDNAに見つかった血液型で、1900年にオーストリア・ハ

鑑定を実務に用いた例が報告された22）。犯罪捜査にン ガ リ ー のKarl Landsteinerに よ っ て 発 見 さ れ た

おいて、従来のSTR法では部分的な型判定しかでき（彼は後の1940年にRh式血液型も発見している）。

なかったが、SNP解析では全てのSNP型で正確な判

彼らのグループは血液を血清と血球に分け、ある人定が得られた22）。現時点ではSTR解析法と異なりの血清が自己、他人の血球を凝集させるか否かによ

SNP解析のプラットフォームの確立は発展途上であるグループ分けを行い、現在のA、B、O型に相当る。今後、法医学分野でのNGSによるSNPの大規模する分類を行った。翌年には別のグループが同様のな網羅的解析が進み、実務サンプルに有効なDNA実験を行い、AB型を発見している23）。

マーカーを探索してSTRやSNP解析を組み合わせた

その後、1910年にvon DungernとHirschfeldはA、強力なDNA鑑定技術が法医実務に応用されること

B型がメンデルの法則に従うことを明らかにし、1924が期待される。

年にはBernsteinが、ABO式血液型が三つの対立遺伝子（A、B、O）の存在を仮定することで、その４．ABO式血液型のDNA多型によるDNA鑑定
４−１

遺伝様式を説明できることを明らかにした23）。

ABO式血液型とDNA鑑定

血液型を決定する抗原については1970年頃までにABO式血液型は輸血の際に重要な血液型として生化学的研究が進められ、抗原は糖鎖であることが知られているが、ABO式血液型は染色体DNA上の分かった。赤血球は脂質二重膜からなる細胞膜で囲ABO遺伝子によって型が決まる。交通事故を含む

まれているが、脂質にN-アセチルガラクトサミン、

犯罪現場にDNAを含む組織、体液が残されていたガラクトース、N-アセチルグルコサミン、グルコー

場合、STRやSNPと同様にDNAからABO式血液型

ス、フコースの５種類の単糖が結合することで糖鎖を調べることが可能となる。以下、ABO式血液型

抗原が形成される。O型の糖鎖が、A、B型の糖鎖を支配している遺伝子と赤血球表面においてABOの基となる構造を有しており、N-アセチルガラクト

式血液型を決定している糖鎖との関係、ABO式血サミンが付加されるとA型糖鎖に、ガラクトースが液型を用いてDNA鑑定を行う方法の特徴、および付加されるとB型糖鎖になる。A型糖鎖、B型糖鎖

実際にどのようにしてDNAから血液型を調べるのの両方を有する場合はAB型となる24）（Fig.3）。
1970年代には糖鎖を合成する糖転移酵素に関するかについて概説する。
４−２

ABO式血液型とABO遺伝子研究が進み、糖鎖の生合成に関しては1980年代まで

ABO式血液型は、輸血の際に間違った血液を輸にほぼ全容が明らかにされた。ABO型の決定に重血すると引き起こされる輸血事故の主な原因として、 要なのは、O型糖鎖に最後の糖を付加する酵素で、Rh式血液型とともに良く知られている。血液中のA型の場合はN-アセチルガラクトサミン転移酵素

赤血球表面には人の免疫系が認識し、免疫反応を引（A転移酵素）、B型の場合はガラクトース転移酵素

き起こす抗原が多数存在することが知られているが、 （B転移酵素）が働くことによってそれぞれA型糖鎖、ABO式血液型を決定する抗原もその中の一つであB型糖鎖になる24）。

る。赤血球表面の膜上にある糖脂質や糖タンパク質

ABO式 血 液 型 の 遺 伝 子 は、1990年 に 日 本 人 のにおける糖鎖部分の構造によって抗原、すなわち血Yamamotoらのグループが糖転移酵素のアミノ酸配列よりcDNAをクローニングするという手法により、N アセチルガラクトサミン

ガラクトースフコース

９番目の染色体にあり、A転移酵素遺伝子がコードされている場合とB転移酵素遺伝子がコードされてコア糖鎖いる場合では７カ所の塩基が異なっていて、そのう
ち４カ所では異なるアミノ酸が合成されることにな

細胞膜
O型
Fig. 3

A転移酵素、B転移酵素の遺伝子（ABO遺伝子）が明らかにされた。ABO遺伝子はヒトの染色体の第A型

ABO式血液型と糖鎖

IATSS Review Vol. 40, No. 1

B型

AB 型

る（Table 1）。O型の遺伝子がコードされている場
合は、基本的にはA転移酵素遺伝子と同じ配列であ（ 51 ）

June, 2015

52

島田
Table 1亮、多木崇、町田光世血液型で異なる塩基

エクソン
CDS
Ａ型
Ｂ型
Ｏ型

6
261
Ｇ
Ｇ
△

7
297
Ａ
Ｇ
Ａ

526
Ｃ
Ｇ
Ｃ

657
Ｃ
Ｔ
Ｃ

703
Ｇ
Ａ
Ｇ

796
Ｃ
Ａ
Ｃ

803
Ｇ
Ｃ
Ｇ

930
Ｇ
Ａ
Ｇ

コードされるタンパク質
アセチルガラクトサミン転移酵素
ガラクトース転移酵素
不完全なタンパク質

CDS：タンパク質に翻訳される塩基配列（の番号）△：塩基が欠失していることを示する。しかし、261番目の塩基であるグアニンが欠失ることによって、血液型が既知の被害者、加害者をすることにより、タンパク質合成の際に読まれる塩絞り込む「スクリーニング」を行うことができる。

基配列がずれる（フレームシフト）。結果として短現在個人識別で利用されているSTR、SNPは身体のい不完全なタンパク質が合成されるが、このタンパ

特徴とは結びついておらず、DNAを調べて初めて

ク質は糖を転移する能力が失われている25、26）。ABO「型」が分かるため、スクリーニングに用いること

遺伝子の配列を調べれば、遺伝子からどのタンパクはできない。
日本以外の国では、ABO式血液型は輸血時に検質（あるいは糖転移酵素）が合成されて、どの血液査するが、他には検査する機会がないことが多く、型になるかがわかることになる。
４−３

ABO式血液型を用いたDNA鑑定の特徴

韓国など一部の国を除いて自己のABO式血液型をABO式血液型はABO遺伝子がA転移酵素遺伝子、知っている人の割合は多くない。例えばアメリカでB転移酵素遺伝子、あるいはO遺伝子のうち、どの2005年に行われた大規模社会調査の結果では、アメ遺伝子をコードしているかによって決まる。人の染リカ人4,907人のうち、自己のABO式血液型を知っ

色体は２本が対になっているため、遺伝子の組み合ていると回答したのは3,108人（63%）にとどまってわせとしては、AA、AO、BB、BO、OO、ABの６いる28）。諸外国においては、DNAからABO式血液種類ということになる。ABO遺伝子にはA、B、O

型情報を調べても、個人識別に有力な手がかりとなで異なる８カ所の塩基の他にもさまざまな部位で点らない可能性がある。

変異が見つかっており、点変異を有する変異体が数４−４十程報告されている27）。変異体を含む遺伝子の種類

ABO遺伝子はA、B型で一塩基多型（SNP）、ま

ABO式血液型のDNA鑑定

は、日本人（あるいは世界全体の人）の数に比べてたO型では挿入欠失変異が観察される。よって検査圧倒的に少ない。よって同じ遺伝子（の組み合わせ）

法としては基本的にSNPの検査法に準じたものが適を持つ人は多数いることが想定され、ABO式血液用できる（挿入欠失変異もSNPと同様の方法で調べ型の遺伝子のみから個人識別することは困難である。

ることができる）。ABO遺伝子は通常の染色体DNAABO式血液型を利用した個人識別の弱点を述べに含まれているので、ひき逃げ事件でDNAが含またが、STR, SNPを利用した個人識別にはない特徴

れている細胞が採取できた場合、基本的にはDNAも持ち合わせている。ABO式血液型は少量の血液検査をすることが可能となる。ABO遺伝子のSNPで比較的簡便に調べることができるため、Rh式血を調べる方法であるが、A、B、Oの区別を付ける

液型とともに既知であるケースが多い。最近では、には最低１カ所のSNPとCDS261の挿入欠失変異を

出生直後のABO式血液型は抗原量が少なく、誤判調べる必要がある。ABO遺伝子の塩基配列をシー定の恐れがあるとして行われていないが、以前は産クエンサーで解読する方法の他、より簡便に識別す

科で新生児の血液検査がサービスの一環として行わる方法として、SNPの項で紹介したアリル特異的プれていたため、多くの日本人にとって自身のABO、ライマー伸長法が広く用いられている。

Rh式血液型は既知となっている。故にABO式血液

最後に、ABO遺伝子を調べてスクリーニングを

型は個人識別の最も基礎的な情報として利用するこ行う際の留意点がある。シークエンサーやアリル特とが可能である。例えば、ひき逃げを含む交通事故

異的プライマー伸長法を用いてSNPや挿入欠失変異

で、被害者や加害者の可能性がある人由来で、血液を調べて、血液型の推定を行うことができるが、配以外のサンプルが得られた場合を想定してみる。サ

列情報からのみでは血液型を100％確定させることンプルからDNAを抽出して、ABO式血液型を調べはできない。調べた塩基以外の塩基配列に変異が生

国際交通安全学会誌

Vol. 40, No. 1（ 52 ）

平成 27 年 6 月

53

ひき逃げ車両の DNA 鑑定

じ、わずか塩基が一つ変化したり、抜け落ちてしま

９）日本電気泳動学会『電気泳動実験法』医歯薬出版、1999年

うだけで、糖転移酵素の酵素機能が失われたり、酵素が発現しないといった可能性があるためである。

10）青木康博「DNA鑑定による法医学的個人識別の確率・統計学的背景」『岩手医学雑誌』Vol.

５．おわりに54、pp.81-94、2002年

ひき逃げ事件の発生後、被害者、また場合によっ

11）加藤周一『世界大百科事典 第２版』平凡社、ては加害者の特定にも利用可能なDNA鑑定の概要

2007 年を、方法や現在の研究状況を中心に手短に紹介して%BA%E4%BC%9D%E5%AD%90%E9%A0%▶https://kotobank.jp/word/%E9%81

BB%E5%BA%A6-1146401

きた。
新聞やニュースで、DNAを利用してひき逃げ事

12）Feire-Aradas A., Fondevila M., Kriegel A. K.,

件の犯人を特定した等のニュースを目にする機会がet. al. : A new SNP assay for identiﬁcation ofあるように、DNA鑑定は犯罪の解明の際に、重要

highly degraded human DNA, Forensic Sci Intな役割を果たすようになっている。今後は、より微Genet, Vol.6, pp.341-349, 2012

量の、あるいは劣化の著しいサンプルから、更に短13）Brettell T. A., Butler J. M., Almirall J. R. : Fo-

時間で個人の識別が可能になり、より多くのひき逃rensic science, Anal Chem, Vol.81, pp.46954711, 2009

げ 事 件 でDNA鑑 定 が 利 用 さ れ る よ う に、STRやSNPを含めた解析技術の向上が望まれる。DNA鑑14）Brookes A. J. : The essence of SNPs, Gene,
Vol.234, pp.177-186, 1999

定による犯罪解決件数が増え、現場に残されたわず
かな生体サンプルからでも容疑者の逮捕に結びつく

15）Cho S., Yu H. J., Han J., et al. : Forensic appli-

こと等が広く認知されるようになれば、対人自動車

cation of SNP-based resequencing array for in-

事故が起こった際に、逃亡行為自体の抑止にもつな

dividual identiﬁcation, Forensic Sci Int Genet,
Vol.13, pp.45-52, 2014

がる可能性がある。

16）Irizarry R. A., Bolstad B. M., Collin F., et. al. :Summaries of Aﬀymetrix GeneChip probe lev-

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島田

亮、多木

崇、町田光世generation sequencing technology in forensic

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