CRISPR/Cas9是一种革命性的基因编辑技术，源自细菌中的免疫系统，用于对DNA进行精确的切割和修改。该技术的核心机制是利用Cas9蛋白结合向导RNA，精确识别并剪切目标DNA序列，从而实现基因的删除、插入或替换。自2012年首次被开发用于基因编辑以来，CRISPR/Cas9已经成为基因组学领域的重要工具，广泛应用于基础研究、疾病治疗、农业改良等多个领域。
2012年Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier首次将CRISPR/Cas9技术应用于基因编辑，2013年首次在哺乳动物细胞中实现CRISPR基因编辑。2015年，CRISPR/Cas9技术被成功应用于多种动物模型的遗传修改，推动了精准医学的发展。此后，科学家们在基因修复、癌症研究、遗传病治疗等方面取得了显著进展。2017年，首个CRISPR基因编辑的临床试验开始，标志着该技术从实验室研究迈向实际应用。
2020年诺贝尔化学奖授予Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna，以表彰她们在开发CRISPR-Cas9基因编辑方法上的开创性贡献。
2024年，CRISPR/Cas9的研究热点主要集中在提升编辑效率、精确度和安全性方面。新的CRISPR技术变体，如CRISPR/Cas12和CRISPR/Cas13，正在被开发和优化，以应对传统CRISPR/Cas9在某些应用中的局限性。此外，CRISPR技术在治疗遗传性疾病、癌症免疫疗法以及神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）中的应用也引起了广泛关注。基于CRISPR的基因治疗已进入临床试验阶段，预计未来几年将有更多的突破。与此同时，CRISPR在农业中的应用也在快速发展，如用于提高作物抗性和产量等领域。
从论文质量来看，影响因子（IF）≥20的高质量论文数量达到1,442篇，占总论文数的5.0%。这表明CRISPR/Cas9的研究不仅数量庞大，且具备较高的学术影响力。此外，IF 10-20 的论文数量为4,067篇，占比14.1%；而IF 8-10 的论文数量为1,941篇，占比6.7%。这些数据展示了该领域研究的质量和深度，并反映出CRISPR/Cas9在科学界的广泛关注及其研究的不断进展。
国家分布
在近5年内，CRISPR/Cas9相关研究的论文发表主要集中于中国（共计5,875篇，占总量的30.4%）和美国（共计5,773篇，占总量的29.9%），占据了全球研究的主导地位。日本、德国和印度紧随其后，分列第三到第五，显示出这些国家在CRISPR/Cas9领域的强劲研究能力和领先地位。此外，这一分布也反映了CRISPR/Cas9技术的全球化趋势，尤其是在生命科学、农业、生物医学等多个领域的广泛应用和影响。
（SCI论文国家分布）
按照发表论文的总影响因子排序，CRISPR/Cas9领域全球TOP5活跃的医院依次为：布莱根和妇女医院、德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心、华西医院、德克萨斯大学西南医学中心、纪念斯隆凯特琳癌症中心。 2024年进入到全球CRISPR/Cas9领域累计影响因子TOP20的中国其他领先医院：湘雅医院、仁济医院、华中科技大学同济医学院同济医院和中山医院等均榜上有名，表明中国的多个顶尖医院在该研究中发挥了重要作用。
发表CRISPR/Cas9相关研究领域论文最多的SCI期刊依次为：
Int J Mol Sci (IF=4.9), Sci Rep (IF=3.8), Nat Commun (IF=14.7), Stem Cell Res (IF=0.8), Front Plant Sci (IF=4.1)等。
根据CRISPR/Cas9领域的研究热点分析，PIGS 和EGFR 成为研究中最常被提及的基因。此外，STAT3、CLOCK、MTOR等基因也表现出较高的研究热度，这些基因在细胞信号传导、代谢调节、免疫反应和肿瘤发生等方面的作用广受关注。尤其在癌症研究中，这些基因的调控机制对理解肿瘤的发生、发展及耐药性具有重要意义。
核心信号通路与疾病相关性：
EGFR：表皮生长因子受体（EGFR）在多种癌症中异常表达和活化，是经典的致癌基因，也是肿瘤治疗中重要的药物靶点。CRISPR/Cas9常被用于研究EGFR突变功能及开发针对其的治疗策略。
STAT3：作为转录因子，STAT3参与众多细胞信号通路，并与炎症、免疫反应及多种恶性肿瘤发生发展密切相关。研究者通过CRISPR/Cas9敲减或敲除STAT3功能，探索其在疾病中的作用与机制。
MTOR：mTOR信号通路调控细胞增殖、代谢和生存，在肿瘤、代谢疾病和衰老研究中具有广泛影响。CRISPR/Cas9可以帮助解析mTOR通路的上游下游调控以及对细胞功能的精细影响。
基础生物学过程探索：
PIGS：PIGS在GPI锚定（glycosylphosphatidylinositol anchor）合成中发挥重要作用，该过程与细胞膜蛋白定位和功能密切相关。研究PIGS有助于理解细胞膜蛋白分布、免疫学标志以及潜在的分子治疗手段。
CLOCK：CLOCK是核心生物节律基因，对于机体的昼夜节律调控、代谢平衡、激素分泌及行为节律至关重要。通过CRISPR/Cas9对CLOCK进行编辑，可帮助研究昼夜节律紊乱与代谢疾病、神经系统疾病之间的关联。
药物研发与临床转化价值：
这些基因往往与临床治疗及药物研发直接或间接相关。利用CRISPR/Cas9进行精确的基因敲除、修饰或激活，可加深对病理生理机制的认识，并为新型治疗策略（如基因修饰疗法、药物设计）提供依据。
综上，由于STAT3、CLOCK、MTOR及上述其他基因在核心生命过程与疾病病理机制中扮演关键角色，它们在CRISPR/Cas9研究中获得了较高的关注度和研究热度。
在相关疾病领域，遗传学疾病、乳腺癌是研究的主要焦点，此外还包括白血病、肺癌、结肠癌、黑色素瘤等；更开始在帕金森病、感染性疾病中受到广泛关注。
这一趋势表明，CRISPR/Cas9在癌症的基因编辑、治疗靶点的发现和精准治疗中发挥着关键作用，为疾病的早期诊断、治疗以及干预策略提供了新的研究视角和潜在靶点。
CRISPR/Cas9技术不仅可以帮助科学家更好地理解疾病的分子机制，还可能为个性化治疗和治疗策略的创新提供支持。
（研究热点基因和疾病）
Xu Y, Viswanatha R, Sitsel O, Roderer D, Zhao H, Ashwood C, Voelcker C, Tian S, Raunser S, Perrimon N, Dong M. CRISPR screens in Drosophila cells identify Vsg as a Tc toxin receptor. Nature. 2022 Oct;610(7931):349-355. doi: 10.1038/s41586-022-05250-7. Epub 2022 Sep 28. PMID: 36171290; PMCID: PMC9631961. Tian S, Liu Y, Wu H, Liu H, Zeng J, Choi MY, Chen H, Gerhard R, Dong M. Genome-Wide CRISPR Screen Identifies Semaphorin 6A and 6B as Receptors for Paeniclostridium sordellii Toxin TcsL. Cell Host Microbe. 2020 May 13;27(5):782-792.e7. doi: 10.1016/j.chom.2020.03.007. Epub 2020 Apr 16. PMID: 32302524; PMCID: PMC7228847. Tian S, Muneeruddin K, Choi MY, Tao L, Bhuiyan RH, Ohmi Y, Furukawa K, Furukawa K, Boland S, Shaffer SA, Adam RM, Dong M. Genome-wide CRISPR screens for Shiga toxins and ricin reveal Golgi proteins critical for glycosylation. PLoS Biol. 2018 Nov 27;16(11):e2006951. doi: 10.1371/journal.pbio.2006951. PMID: 30481169; PMCID: PMC6258472.
研究论文增长趋势：自2012年CRISPR/Cas9技术首次被应用于基因编辑以来，全球相关研究的数量呈现显著增长，尤其在过去五年内，年发表论文数量持续上升，2024年预计发表约4,052篇，显示出该领域的持续关注和快速发展。
高质量研究：影响因子（IF）≥20的高质量论文数量达到1,442篇，占总论文数的5.0%。这表明CRISPR/Cas9的研究不仅在数量上增长，且在学术质量和影响力方面也日益提升。
研究主导国家：CRISPR/Cas9相关研究论文的发表主要集中在中国（5,875篇，占30.4%）和美国（5,773篇，占29.9%）。这两个国家主导着全球的研究方向，其后是日本、德国和印度，表明技术的研究具有全球化趋势。
研究机构和医院：全球科研机构中，布莱根和妇女医院、德克萨斯大学MD安德森癌症中心、华西医院等在CRISPR/Cas9领域表现突出。中国的湘雅医院、仁济医院等也位列前茅，反映出中国在该领域的科研实力。
研究热点基因和疾病：PIGS、EGFR、STAT3、CLOCK、MTOR等基因成为研究的热点，特别是在癌症研究中，这些基因的调控机制成为了解肿瘤发生、发展及耐药性的重要线索。同时，乳腺癌、白血病、肺癌等成为相关研究的焦点。
CRISPR/Cas9技术不仅在基础科研中具有重大影响，也正在广泛应用于疾病治疗、农业改良等领域，尤其在遗传病治疗和癌症免疫疗法中展现出巨大的潜力。未来几年，CRISPR/Cas9技术有望在这些领域实现更多突破，推动精准医学和个性化治疗的发展。
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