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Analysis of transcription activation mechanism by liquid droplet formation with ELEANOR non-coding RNA and its role in breast cancer recurrence

Research Project

Project/Area Number 20H03520
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

SAITOH Noriko  公益財団法人がん研究会, がん研究所 がん生物部, 部長 (40398235)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
KeywordsノンコーディングRNA / 液滴 / 液-液相分離 / 乳がん / エストロゲン受容体 / 長 ノンコーディングRNA / 長鎖ノンコーディングRNA
Outline of Research at the Start

エストロゲン受容体(ER)を発現するER陽性型乳がんは、エストロゲン作用を阻害する内分泌療法が効果的である。しかし、長期治療中に抵抗性を獲得して再発することが問題である。再発乳がんモデル細胞においては、長鎖ノンコーディングRNAエレノアが高発現し、核内でエレノアクラウドと称する塊を形成して、がんの増殖に関わる遺伝子群を活性化する。エレノアクラウドは、RNAとタンパク質を局所に蓄積しつつ高い分子移動性を与える「液滴」であると示唆されるが詳細は不明である。本研究では、「液滴形成を介した効率的な転写活性化」の分子メカニズムを再発乳がんで明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Various structures that are not surrounded by biological membranes exist in the cell nucleus. These structures are proposed to be "liquid droplets" resulting from the physical phenomenon of liquid-liquid phase separation of RNA and RNA-binding proteins. In this study, we investigated the nuclear RNA cloud formed by long noncoding RNA ELEANOR which is highly expressed in estrogen receptor (ER)-positive breast cancer. We investigated its properties as a liquid droplet and the mechanism of how the transcription of neighboring genes is activated. We further analyzed its role in breast cancer recurrence. In addition, we analyzed the nucleolus, the largest liquid droplet in the nucleus. We have clarified the molecular mechanism of efficient transcriptional activation via liquid droplet formation in the nucleus.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

乳がんの70%はエストロゲン受容体(ER)を発現するER陽性型で、エストロゲン作用を阻害する内分泌療法が効果的である。しかし、長期治療中に抵抗性を獲得して再発することが問題である。本研究では、主に再発乳がんモデル細胞を用いて、長鎖ノンコーディングRNAエレノアが形成するエレノアクラウドについて解析を行った。その結果エレノアクラウドが、がんの長期休眠を促して晩期再発に関わることを明らかにした。さらに、液滴としての特徴を共有する別の核内構造体である核小体の詳細な形成機序解析を行った。既知の分子相互作用だけでは説明がつかない分子メカニズムを明らかにして、乳がん制御や操作への道筋をつけた。

Report

(4 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (80 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 13 results) Presentation (52 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 35 results) Book (5 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

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      iScience

      Volume: in press Issue: 5 Pages: 106743-106743

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      Volume: 20 Issue: 2 Pages: n/a

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      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 2905-2905

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      Volume: 123 Issue: 4 Pages: 580-590

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  • [Presentation] ノンコーディングRNA による核内構造とゲノム制御.2021

    • Author(s)
      斉藤典子
    • Organizer
      2021年日本バイオインフォマティクス学会年会・第10回生命医薬情報学連合大会(IIBMP2021)
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    • Invited
  • [Presentation] 乳がんのノンコーディング RNA による 3 次元ゲノム構造制御.2021

    • Author(s)
      斉藤典子, 山本達郎, 市川雄一, 福岡恵
    • Organizer
      日本遺伝学会第93回大会
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    • Invited
  • [Presentation] The non-coding RNA world in cancer:広がるノンコーディングRNAの世界.2021

    • Author(s)
      斉藤典子
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
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    • Invited
  • [Presentation] 乳がんの再発に関わるノンコーディングRNAとクロマチン構造.2021

    • Author(s)
      斉藤典子
    • Organizer
      第8回がんエピゲノムシンポジウム&第3回造血器腫瘍研究セミナー合同シンポジウム
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    • Invited
  • [Presentation] ELEANOR non-coding RNA correlates with late recurrence in ER positive breast cancer, partly through CD44 gene activation:エレノアノンコーディングRNAは、CD44遺伝子の活性化を一部に介して、ER陽性乳癌の晩期再発に関与する.2021

    • Author(s)
      福岡恵, 市川雄一, 角田伸行, 上野貴之, 斉藤典子
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of chromatin dynamics using permeabilized cells and reconstituted histone complex:透過性細胞とヒストン複合体を用いたクロマチンダイナミクスの解析.2021

    • Author(s)
      立和名博昭, 胡桃坂仁志, 斉藤典子
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] Analysis of histone dynamics in cancer cells:がん細胞におけるヒストンダイナミクスの解析.2021

    • Author(s)
      立和名博昭
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
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    • Invited
  • [Presentation] クロマチン構造による遺伝子発現制御機構:ヒストンH2A.Zによる転写活性化クロマチン認識機構の解析.2021

    • Author(s)
      立和名博昭, 大川恭行, 胡桃坂仁志, 斉藤典子
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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    • Invited
  • [Presentation] ヒストンバリアントの形成するクロマチン構造と機能の解析.2021

    • Author(s)
      立和名博昭
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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    • Invited
  • [Presentation] リボソームタンパク質RPL5 はリボソームDNAリピートを集合化し、核小体の構造、機能、物性を制御する2021

    • Author(s)
      松森はるか, 渡邉健司, 中尾光善
    • Organizer
      第38回染色体ワークショップ 第19回核ダイナミクス研究会
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  • [Presentation] ER生物学2021

    • Author(s)
      斉藤典子
    • Organizer
      第18回日本臨床腫瘍学会学術集会
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] リボソームタンパク質RPL5 によるリボソームDNA3次元構造と核小体の物性制御2021

    • Author(s)
      松森はるか, 渡邉健司, 中尾光善, 斉藤典子
    • Organizer
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ER陽性乳がんで高発現している非コードRNA Eleanorsを介した転写活性化2020

    • Author(s)
      市川雄一, 斉藤典子
    • Organizer
      第20回関東ホルモンと癌研究会
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  • [Presentation] ホルモン療法耐性乳がんにおける非コードRNAの機能的意義2020

    • Author(s)
      斉藤典子
    • Organizer
      第20回関東ホルモンと癌研究会
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  • [Presentation] 内分泌療法耐性乳がんモデル細胞におけるGlyceollin Iのエストロゲンレセプター非依存的な細胞増殖抑制機構2020

    • Author(s)
      渡邉健司, 山本達郎, 市川雄一, 泉厚志, 落合孝次, 斉藤典子
    • Organizer
      第20回関東ホルモンと癌研究会
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  • [Presentation] 原発性乳癌のエレノアノンコーディングRNAの発現解析2020

    • Author(s)
      福岡恵, 大迫智, 市川雄一, 上野貴之, 齊藤典子
    • Organizer
      第20回関東ホルモンと癌研究会
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  • [Presentation] Eleanor ncRNAs modulate the 3D genome architecture in recurrent breast cancer2020

    • Author(s)
      Yamamoto, T., Ichikawa, Y., Fukuoka, M., Saitoh, N.
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting: Genome Organization & Nuclear Function
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 再発乳がんにおけるノンコーディングRNAによるクロマチン制御2020

    • Author(s)
      斉藤典子
    • Organizer
      日本遺伝学会第92回大会
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    • Invited
  • [Presentation] 乳癌におけるエレノアノンコーディングRNA発現の検討2020

    • Author(s)
      福岡恵, 大迫智, 上野貴之
    • Organizer
      第28回日本乳癌学会総会
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  • [Presentation] Non-coding RNAs in the 3D genome architecture in recurrent breast cancer2020

    • Author(s)
      斉藤典子, 市川雄一, 福岡恵, 立和名博昭, 山本達郎
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 内分泌療法耐性乳がんモデル細胞における Glyceollin I のエスト ロゲンレセプター非依存的な細胞増殖抑制機構2020

    • Author(s)
      渡邉健司, 山本達郎, 市川雄一, 泉厚志, 落合孝次, 斉藤典子
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 転写制御に機能するヒストンH2A.Z のクロマチン局在機構の解析2020

    • Author(s)
      立和名博昭, ダッシェマリコ, 前原一満, 原田哲仁, 大川恭行, 木村宏, 胡桃坂仁志, 斉藤典子
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会;
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    • Invited
  • [Presentation] 乳がんの3次元ゲノム構造に関わる機能性RNA2020

    • Author(s)
      山本達郎, 市川雄一, 福岡恵, 立和名博昭, 渡邉健司, 斉藤典子
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
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    • Invited
  • [Presentation] ER陽性乳がん細胞における新規RNAクラウドの発見2020

    • Author(s)
      市川雄一, 斉藤典子
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
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  • [Book] 「実験医学」増刊 第40巻2022

    • Author(s)
      斉藤典子、立和名博昭、松戸亮太
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758104043
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  • [Book] 「病理と臨床」2022年臨時増刊号40巻2022

    • Author(s)
      立和名博昭、斉藤典子
    • Publisher
      文光堂
    • ISBN
      9784758104043
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  • [Book] Cytogenomics2021

    • Author(s)
      Ichikawa Y., *Saitoh, N.
    • Publisher
      Elsevier Inc.
    • ISBN
      9780128235799
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  • [Book] 「生化学」2021

    • Author(s)
      山本達郎, 市川雄一, 斉藤典子生化学
    • Total Pages
      93
    • Publisher
      公益財団法人 日本生化学会
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  • [Book] 「遺伝学の百科事典 継承と多様性の源」2021

    • Author(s)
      渡辺健司、斉藤典子
    • Publisher
      丸善出版/日本遺伝学会
    • ISBN
      9784621306604
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  • [Remarks] がん研究所がん生物部

    • URL

      http://202.242.5.28/laboratory/department/cancer_biology/www/index.html

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    • URL

      https://www.jfcr.or.jp/laboratory/department/cancer_biology/index.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] ER陽性乳がんの晩期再発を検査する方法、及び治療薬のスクリーニング方法2022

    • Inventor(s)
      福岡 恵、斉藤 典子、他
    • Industrial Property Rights Holder
      福岡 恵、斉藤 典子、他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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