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三年前，病理學家阿什利·希爾飛往明尼蘇達州，會見一個因世界上最罕見的癌症之一而痛苦不堪的家庭。
這種被稱為胸膜肺母細胞瘤（PPB）的侵襲性肺癌，在美國每年僅影響 25 至 30 名兒童，而且大多數醫生從未聽說過它。由於患者群體如此之小，科學家告訴希爾，追蹤這種疾病的遺傳原因——並獲得研究資金——希望渺茫。
希爾堅持不懈，因為這種癌症在早期發育過程中遵循典型的進展，表明它是由一個錯誤的基因指令引起的。儘管如此，她仍然心存疑慮。“會有足夠的家庭參與嗎？”她想，“如果參與了，它會是單基因疾病嗎？”
但她還是去了明尼蘇達州曼凱託市聖玫瑰天主教堂的地下室，與 25 歲的特里莎（·舍特勒）·安德森和她家近 70 名成員在一起。安德森在兩歲時切除了左肺下葉，之後接受了兩年幾乎要了她命的強化化療。聞到酒精的味道就足以讓她再次感到噁心。安德森的哥哥亞當在四歲時因 PPB 擴散到大腦而去世，彼得在 16 歲時患上肺囊腫，大衛在 24 歲時患上肺囊腫，她的妹妹凱蒂在十幾歲時患上了良性甲狀腺癌。“癌症和腫瘤是家庭的一部分，”安德森說。她還有一個患有罕見腎腫瘤的表親，以及一個患有肌肉細胞癌的叔叔，這兩種癌症都發生在患有 PPB 的家庭中。
許多常見疾病似乎源於多個基因及其與環境的相互作用，但這個過程仍然過於複雜，以至於今天的基因探測工具難以輕易解開。這種方法對於像 PPB 這樣的罕見疾病更有希望，這些疾病很可能是由單個基因缺陷引起的。
因此，僅憑一個有根據的猜測，阿什利·希爾和她來自聖路易斯華盛頓大學醫學中心的團隊前往曼凱託，從安德森家伸出的手臂中抽取了血樣。
在將這種疾病繪製在他們的家譜上之後，希爾確定了可能攜帶缺陷基因的親屬，例如安德森的祖母和姑婆，然後將他們的基因構成與家裡的其他人進行了比較。結果發現，疑似攜帶者和患者都遺傳了 14 號染色體上的一個特定片段。這種情況僅憑巧合發生的可能性小於千分之一。希爾將研究範圍擴大到其他三個家庭，並發現了類似的結果。
不幸的是，14 號染色體的可疑片段包含 72 個不同的基因，希爾覺得要找到基因罪魁禍首——或罪魁禍首們——還有很長的路要走。她是一名病理學家，習慣於在顯微鏡下觀察細胞和組織，而不是電腦螢幕上的 DNA 序列。 出於偶然，她將 10 個最有可能的候選基因插入到一個公共醫學文章資料庫中，注意到科學家最近發現一種名為 DICER1 的基因影響小鼠的肺部發育。她調出了 2006 年的論文，看到一張小鼠的影像，該小鼠缺失了該基因的兩個副本，其肺部佈滿了囊腫。這看起來與 PPB 的早期階段完全一樣。
該基因似乎在一個細胞集合中編碼一種蛋白質，這種蛋白質有助於減緩鄰近肺組織的生長，並防止細胞變成腫瘤。當希爾後來檢測安德森基因組中的 DICER1 時，她發現她的兩個副本中有一個被截短了。“這真是令人難以置信，”希爾說，“幾乎就像命中註定要被發現一樣。”她和她的團隊在本週的Science雜誌上報告了他們的發現。希爾現在是華盛頓特區國家兒童醫療中心的病理學主任，她說她正在努力瞭解特里莎·安德森和其他人是如何失去第二個 DICER1 副本的功能的，而這對於疾病的顯現是必需的。
安德森現在 29 歲，是一名會計師，她有一個兩歲的兒子，名叫傑克遜*，他有 50% 的機率患上這種疾病。如果 PPB 沒有被早期發現和妥善治療，患兒的生存率只有 40%。“他正處於 PPB 出現的年齡段，所以每一次輕微的咳嗽或感冒都會讓我擔心，”她說。通過了解所涉及的基因，研究人員現在可以開發一種臨床測試，以幫助醫生在為時已晚之前診斷出 PPB。如果傑克遜被證明有兩個正常工作的 DICER1 副本，那麼他的母親就不必一直帶他去做 CT 掃描，以免他暴露於危險的輻射中。“這是一線希望，”她說。
*更正（2009 年 7 月 13 日）：本報道的早期版本錯誤地識別了特里莎·安德森兒子的名字。