2017年，美國 FDA 批準了首款 CAR-T 細胞療法上市，人類進入細胞**時代，CAR-T 細胞療法在血液類癌癥中取得了很好的臨床效果。

目前，已上市的幾款 CAR-T 療法都是使用的來自癌癥患者自身的自體 T 細胞，自體細胞療法的優勢在于能夠在患者體內長時間發揮作用，且不產生排異反應，但該方法也存在著許多局限性，自體細胞療法耗時長，一些急性白血病患者沒有足夠時間等待，此外，許多病情嚴重的患者沒有足夠的 T 細胞用于工程化改造，也沒有足夠的時間來等待改造。

因此，許多研究團隊和公司開始致力于開發同種異體細胞療法，異體細胞療法的細胞來源更多樣，可以是外周血、臍帶血，以及人工誘導多能干細胞（iPSC）等等，該方法更容易批量生產，耗時更少，能夠解決自體細胞療法的多種局限，也就是所謂的“現貨型”細胞療法。

以現貨型 CAR-T 療法為代表的同種異體 T 細胞療法，通常使用基因編輯技術（主要是 CRISPR-Cas9）來敲除 T 細胞受體（TCR）及其他基因，來避免移植后出現的移植物抗宿主病（GvHD）。

以色列特拉維夫大學的研究人員在 Nature 子刊 Nature Biotechnology 發表了題為：Frequent aneuploidy in primary human T cells after CRISPR–Cas9 cleavage 的研究論文。

該研究使用單細胞 RNA 測序技術驗證了  CRISPR-Cas9 基因編輯人類原代 T 細胞后的結果，檢測結果顯示，CRISPR-Cas9 編輯的目標基因所在的染色體出現了頻繁的染色體非整倍性（染色體數目的增加或減少）和染色體截短。

這項研究結果表明，染色體的非整倍性和截短是 CRISPR-Cas9 切割 DNA 雙鏈后的常見結果，因此，在使用 CRISPR-Cas9 基因編輯的臨床試驗中，尤其是基于 CRISPR-Cas9 的細胞療法開發中，應當特別注意監測和盡量降低這種潛在的嚴重染色體變異。

2020年2月，CAR-T 之父 Carl June 教授等人在 Science 期刊發表論文，報道了頭個基于基因編輯的 CAR-T 療法**癌癥的人體臨床試驗結果。

該研究通過 CRISPR-Cas9 基因編輯敲除了 T 細胞上的 TCR 和 PD-1，TCR 蛋白的 α 鏈（TCRα）由 TRAC 基因表達，該基因位于14號染色體；TCR 蛋白的 β 鏈（TCRβ）由 TRBC 基因表達，該基因位于7號染色體；PD-1蛋白由 PDCD1 基因表達，該基因位于2號染色體。

圖片來自 Science 論文【2】

在這篇*新論文中，研究團隊使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術來敲除人原代 T 細胞的表達 TCR 和 PD-1 的基因，而且使用了和上述 Science 論文中同樣的 gRNA 來靶向敲除 TCR 和 PD-1。然后使用單細胞 RNA 測序來研究編輯后的人原代 T 細胞的結果。

實驗結果顯示，在基因編輯4天后，相當比例的原代 T 細胞出現了染色體異常。具體來說，9%的原代 T 細胞出現了14號染色體缺失，1.4%的原代 T 細胞出現了14號染色體增加，表達 TCRα 的基因位于14號染色體。9.9%的原代 T 細胞出現了7號染色體截斷，表達 TCRβ 的基因位于7號染色體。而在編輯的第11天后，仍有0.9%的原代 T 細胞存在14號染色體缺失，進一步證實了這種染色體變異的長期存在。

這項研究表明，染色體非整倍性（染色體數目的增加或減少）和染色體截斷，是 CRISPR-Cas9 基因編輯時對 DNA 雙鏈進行切割后導致的常見后果，因此，在臨床應用中，應當進行相應的檢測并盡量使其風險*小化。

此前已經有大量研究發現并證實，CRISPR-Cas9 基因編輯，由于 Cas9 造成的 DNA 雙鏈斷裂，導致細胞出現染色體大片段堿基缺失、染色體碎裂、重排等嚴重染色體異常。這些發現提醒了我們應當加強對 CRISPR 基因編輯技術潛在風險的評估和監測。

需要指出的是，堿基編輯（Base Editing），能夠在不造成 DNA 雙鏈斷裂的情況下進行基因編輯，堿基編輯技術開創者劉如謙教授創立的 Beam therapeutics，以及國內的貝斯生物等，正在通過堿基編輯技術開發通用型細胞療法，理論上能夠避免 CRISPR-Cas9 基因編輯導致的染色體異常，具有更好的**性。