Nature：風險！微生物組可能泄露個人隱私

　　 源自人類糞便的細菌DNA可作為“腸道紋”（gut print）來識別個人身份。

　　通過寄居某人體內的微生物DNA可識別出此人的身份。

　　研究人員發現，通過寄居人體的微生物集成DNA，能夠特異性地識別出個人的身份，這就產生了個人隱私問題。

　　這項發現刊登于5月11日的《美國國家科學院期刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。文章指出，在一項匿名試驗研究中，通過寄生于人體的微生物（即其微生物組），很有可能識別出個人身份，從而泄露某人的健康狀況、飲食以及種族等細節信息。無獨有偶，4月29日發表于《基因組研究》（Genome Research）的一項研究也聲稱，在由NIH維護的公開性微生物組DNA數據中，也含有具備潛在辨識性的人類DNA。

　　當然，兩篇論文均未依據微生物組的信息披露出受試者的姓名——估計目前這么做也會很困難——但他們有提出，這種具有引導性的微生物組研究應該得到備案。

　　來自馬薩諸塞州波斯頓哈佛陳曾熙公共衛生學院（Harvard T. H. Chan School of Public Health）的計算生物學家Curtis Huttenhower牽頭了這項最新出爐的研究。他表示，目前，微生物組的數據管理還帶著點兒西部荒原的意思。但隨著整個領域的發展，人們需要切實地意識到，他們的微生物組具有高度的特異性。

　　其實這事并不新鮮，人類基因組研究早就因為隱私問題受到了數年的關注。2013年，有科學家宣布，他們能在一項國際性的千人基因組項目（1,000 Genomes project）中，確定出5位匿名受試者的姓名，這是通過參照其DNA以及宗族譜系數據庫（包含年齡、居住地和姓氏）獲知的。

　　近年來，微生物組對人類的健康與行為的影響已逐漸成為研究的熱點。而人類微生物組研究所得的數據往往都以公開貯存庫作為最后的歸宿，但隨著時間的推移，這些微生物組是否能夠永久性地識別出所屬特定的人，目前尚未清楚。

　　Huttenhower的團隊利用源自NIH人類微生物組計劃（HMP）的公開數據，搜索采自人體各個部位的樣本（包括腸道、口腔、皮膚和陰道），以將這些同時具有特定識別性和時間穩定性的微生物遺傳標記組合起來（盡管HMP無法識別出個人姓名，但分辨出樣本的捐獻先后順序（數周前或數月前）還是可能的。）。

　　值得一提的是，糞便樣本能提供最佳的微生物識別標志：在86%的情況下，一個人的首次樣本能與其二次樣本相關聯。而皮膚樣本能獲得精確匹配的幾率只有大約四分之一。研究者還指出，在識別個人方面，基于個體微生物菌株的DNA標記能起到最佳作用，它比那些基于微生物種類的識別方法要好得多。

　　對于團隊的成果，Huttenhower總結道，這應該就是“利用微生物組數據，通過單一試驗，即可非凡性地挑戰所有問題”。他認為，可能發生的隱私風險漏洞恐怕在于研究方案上，比如某人參加了兩項不同的微生物組研究，若每一組都含有相異的補充信息（諸如年齡及健康狀況），那就可能出現泄露。

　　不過，微生物組本身就可能產生隱私風險，因為它們不可避免地與人類DNA糾纏不休。盡管NIH早已竭力思考如何去除人類DNA的方法，以防其進入HMP數據庫，但結果不容樂觀。據加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）的一位計算生物學家、團隊帶頭人Jonathan Allen發現，樣本的污染問題仍普遍存在。該團隊了解到，短串聯重復序列（short tandem repeats）一般在不同的人中會發生變化，因此在法醫學中用于DNA匹配。但這種序列若是出現在微生物組樣本中，是否能構成一個精確的DNA標記呢？Allen表示目前還無法確定，但它在公眾適用性DNA數據庫的出現率的提高增加了這種可能性。《基因組研究》表示，只要NIH能從其數據庫中除去已知的人類基因序列，那么他們就同意刊登Allen及其團隊的論文。

　　紐約基因組中心（New York Genome Center）的計算遺傳學家Yaniv Erlich所帶領的團隊正是在千人基因組研究中識別出了受試者。他表示，雖然僅基于微生物組來識別出某人的幾率很低，但研究者們應當采取適當的措施來保護個人隱私。而德克薩斯州休斯頓貝勒醫學院（Baylor College of Medicine）的生物倫理學家Amy McGuire表示，由于參加HMP的受試者都已被告知風險存在，所以他認為，不應該會出現針對此事的非理性恐慌。

　　但是，反應過度卻可能會減緩人們對微生物組的了解步伐。位于馬里蘭州貝塞斯達的NIH附屬國立人類基因組研究所（National Human Genome Research Institute）的政策負責人Laura Rodriguez表示，只要保護措施到位，比如盡可能地將人類DNA從HMP數據庫中去除，那么“我們將希望保持其大門開放，畢竟它能為科學增添價值。”