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三年前，病理学家阿什利·希尔飞往明尼苏达州，会见一个因世界上最罕见的癌症之一而痛苦不堪的家庭。
这种被称为胸膜肺母细胞瘤（PPB）的侵袭性肺癌，在美国每年仅影响 25 至 30 名儿童，而且大多数医生从未听说过它。由于患者群体如此之小，科学家告诉希尔，追踪这种疾病的遗传原因——并获得研究资金——希望渺茫。
希尔坚持不懈，因为这种癌症在早期发育过程中遵循典型的进展，表明它是由一个错误的基因指令引起的。尽管如此，她仍然心存疑虑。“会有足够的家庭参与吗？”她想，“如果参与了，它会是单基因疾病吗？”
但她还是去了明尼苏达州曼凯托市圣玫瑰天主教堂的地下室，与 25 岁的特里莎（·舍特勒）·安德森和她家近 70 名成员在一起。安德森在两岁时切除了左肺下叶，之后接受了两年几乎要了她命的强化化疗。闻到酒精的味道就足以让她再次感到恶心。安德森的哥哥亚当在四岁时因 PPB 扩散到大脑而去世，彼得在 16 岁时患上肺囊肿，大卫在 24 岁时患上肺囊肿，她的妹妹凯蒂在十几岁时患上了良性甲状腺癌。“癌症和肿瘤是家庭的一部分，”安德森说。她还有一个患有罕见肾肿瘤的表亲，以及一个患有肌肉细胞癌的叔叔，这两种癌症都发生在患有 PPB 的家庭中。
许多常见疾病似乎源于多个基因及其与环境的相互作用，但这个过程仍然过于复杂，以至于今天的基因探测工具难以轻易解开。这种方法对于像 PPB 这样的罕见疾病更有希望，这些疾病很可能是由单个基因缺陷引起的。
因此，仅凭一个有根据的猜测，阿什利·希尔和她来自圣路易斯华盛顿大学医学中心的团队前往曼凯托，从安德森家伸出的手臂中抽取了血样。
在将这种疾病绘制在他们的家谱上之后，希尔确定了可能携带缺陷基因的亲属，例如安德森的祖母和姑婆，然后将他们的基因构成与家里的其他人进行了比较。结果发现，疑似携带者和患者都遗传了 14 号染色体上的一个特定片段。这种情况仅凭巧合发生的可能性小于千分之一。希尔将研究范围扩大到其他三个家庭，并发现了类似的结果。
不幸的是，14 号染色体的可疑片段包含 72 个不同的基因，希尔觉得要找到基因罪魁祸首——或罪魁祸首们——还有很长的路要走。她是一名病理学家，习惯于在显微镜下观察细胞和组织，而不是电脑屏幕上的 DNA 序列。 出于偶然，她将 10 个最有可能的候选基因插入到一个公共医学文章数据库中，注意到科学家最近发现一种名为 DICER1 的基因影响小鼠的肺部发育。她调出了 2006 年的论文，看到一张小鼠的图像，该小鼠缺失了该基因的两个副本，其肺部布满了囊肿。这看起来与 PPB 的早期阶段完全一样。
该基因似乎在一个细胞集合中编码一种蛋白质，这种蛋白质有助于减缓邻近肺组织的生长，并防止细胞变成肿瘤。当希尔后来检测安德森基因组中的 DICER1 时，她发现她的两个副本中有一个被截短了。“这真是令人难以置信，”希尔说，“几乎就像命中注定要被发现一样。”她和她的团队在本周的Science杂志上报告了他们的发现。希尔现在是华盛顿特区国家儿童医疗中心的病理学主任，她说她正在努力了解特里莎·安德森和其他人是如何失去第二个 DICER1 副本的功能的，而这对于疾病的显现是必需的。
安德森现在 29 岁，是一名会计师，她有一个两岁的儿子，名叫杰克逊*，他有 50% 的几率患上这种疾病。如果 PPB 没有被早期发现和妥善治疗，患儿的生存率只有 40%。“他正处于 PPB 出现的年龄段，所以每一次轻微的咳嗽或感冒都会让我担心，”她说。通过了解所涉及的基因，研究人员现在可以开发一种临床测试，以帮助医生在为时已晚之前诊断出 PPB。如果杰克逊被证明有两个正常工作的 DICER1 副本，那么他的母亲就不必一直带他去做 CT 扫描，以免他暴露于危险的辐射中。“这是一线希望，”她说。
*更正（2009 年 7 月 13 日）：本报道的早期版本错误地识别了特里莎·安德森儿子的名字。