《International Journal of Molecular Sciences》：Low MATR3 Expression Is Associated with Poor Prognosis in Endometrial Carcinoma: An Integrated Immunohistochemical and Transcriptomic Analysis
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子宫内膜癌（endometrial carcinoma, EC）是女性生殖道最常见的恶性肿瘤，然而可靠的预后生物标志物仍然有限。Matrin-3（MATR3）是一种参与基因组稳定性和RNA加工的核基质蛋白，已在多种癌症中被涉及，但其在EC中的作用此前尚未被描述
子宫内膜癌（endometrial carcinoma, EC）是女性生殖道最常见的恶性肿瘤，然而可靠的预后生物标志物仍然有限。Matrin-3（MATR3）是一种参与基因组稳定性和RNA加工的核基质蛋白，已在多种癌症中被涉及，但其在EC中的作用此前尚未被描述。在本研究中，研究人员开展了一项整合分析，结合了对来自回顾性机构队列的112例EC患者的MATR3蛋白表达的免疫组织化学（immunohistochemistry, IHC）评估，以及对172例TCGA病例中MATR3 mRNA表达的生信分析（in silico analysis）。免疫组织化学分析显示，EC和正常子宫内膜组织中均存在核MATR3表达，且与对照组织相比，EC中的蛋白水平显著更低（p < 0.0001）。与癌旁正常组织相比，EC肿瘤组织中的MATR3 mRNA显著降低（p < 0.0001）。在按淋巴血管间隙浸润（LVSI）分层的Cox模型中，经年龄、组织学分级、pT、pN和pM校正后，低MATR3蛋白表达与较短的总生存期（overall survival, OS）相关（HR = 2.296；95% CI: 1.284–4.104；p = 0.0050）。在TCGA队列中，低MATR3 mRNA表达与较差的总生存期相关（中位OS = 110.1个月；HR = 2.174；95% CI: 1.066–4.43；p = 0.0303）。共表达分析确定BCLAF1和TOP2B为关键正相关基因，而TRAPPC5和FASTK显示出最强的负相关。与MATR3 mRNA表达正相关的基因富集于核转录和RNA加工注释，而负相关基因则富集于线粒体相关过程。这些关联并不能确立MATR3与通路活性之间的机制联系。研究结果支持进一步将MATR3作为EC候选预后标志物进行探究，并需进行独立验证和功能研究。
论文解读：MATR3在子宫内膜癌中的表达特征与预后价值
一、研究背景与研究目的
子宫内膜癌（endometrial carcinoma, EC）是女性生殖道最常见的恶性肿瘤。据GLOBOCAN 2024年估计，2024年全球约有43.5万例子宫体癌新发病例，且发病率持续上升，国际癌症研究机构预测到2040年全球年新发病例可达60.8万例，死亡病例达15.8万例。局部转移性EC的五年相对生存率仅为69%，远处转移性EC仅为17%，主要原因是诊断过晚。目前尚无有效的EC早期筛查方案。已确立的风险因素包括高龄、肥胖、缺乏运动、长期内源性或外源性雌激素暴露、胰岛素抵抗、多囊卵巢综合征、他莫昔芬使用及遗传易感性（尤其是林奇综合征）。分子层面，EC以影响细胞增殖、存活、DNA修复和基因组稳定性的改变为特征，TCGA进一步将EC分为四种分子亚型：POLE超突变型、微卫星不稳定（microsatellite instability, MSI）高突变型、拷贝数低型和拷贝数高型。寻找能够改善诊断或作为现代靶向治疗起点的合适标志物至关重要。
Matrin-3（MATR3）属于RNA结合蛋白（RNA-binding proteins, RBPs）家族，最初在大鼠肝细胞中发现，定位于核基质。MATR3通过与DNA和/或DNA/RNA结合蛋白相互作用，在调控染色体和基因组完整性方面发挥重要作用；同时参与mRNA的转录后调控、过度编辑RNA的核内滞留以及miRNA介导的mRNA表达沉默。实验研究还表明MATR3可结合特定mRNA种类并维持其稳定性；全转录组分析将其鉴定为可变剪接的调控因子，主要作为剪接抑制因子发挥作用。MATR3还影响与细胞周期阻滞和凋亡调控相关基因的表达。在基底样乳腺癌（basal-like breast cancer, BLBC）中，MATR3被证明是潜在的肿瘤抑制基因；而在黑色素瘤细胞中则检测到MATR3和磷酸化MATR3水平升高。MATR3在多种癌症中的角色尚不完全清楚，且其与EC的关系此前从未被描述。因此，本研究旨在评估MATR3在子宫内膜癌中的表达及其预后意义。
二、研究设计与技术方法
研究人员采用整合分析策略，包含两大组成部分。第一部分为回顾性机构队列研究：纳入2012年至2021年间在波兰比得哥什Dr. Jan Biziel纪念大学医院No.2妇产科肿瘤科行全子宫切除加盆腔淋巴结清扫术的112例EC患者的福尔马林固定石蜡包埋（formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE）标本，以及31例因子宫肌瘤行子宫切除术患者的正常子宫内膜组织作为对照。所有患者术前均未接受放疗、化疗或激素治疗。采用组织宏阵列（tissue macroarray）技术构建芯片，使用兔多克隆抗MATR3抗体（HPA036565）进行免疫组织化学染色，以H-score（0–300分）量化核染色强度，两名独立评估者盲法评分，组内相关系数（intraclass correlation coefficient, ICC）高达0.978。以生存结局为基础确定最佳截断值（H-score 158），将病例分为低表达组（n = 62）和高表达组（n = 50）。第二部分为生信转录组学分析：从UCSC Xena Toil hub获取172例TCGA-UCEC样本及GTEx正常组织的MATR3 mRNA表达数据（log2(norm_count+1)尺度），与cBioPortal TCGA PanCancer Atlas UCEC临床数据整合，以10.17为截断值划分高低表达组（高表达n = 97，低表达n = 75）。此外还进行了DNA甲基化分析（34个MATR3相关CpG探针）、共表达分析（Spearman秩相关，527例TCGA样本）、Reactome通路富集分析、DAVID基因本体（Gene Ontology, GO）富集分析以及STRING蛋白-蛋白相互作用网络分析。统计方法包括Mann–Whitney U检验、Kruskal–Wallis检验、Kaplan–Meier生存分析、log-rank检验、Cox比例风险回归（LVSI分层模型）及Benjamini–Hochberg多重检验校正。
三、研究结果
3.1 MATR3蛋白和mRNA在子宫内膜癌及正常子宫内膜组织中的表达
免疫组织化学染色显示EC细胞和正常子宫内膜细胞中均存在核MATR3表达。对照组中位H-score为190.00，EC组为146.00，癌组织中MATR3蛋白表达显著低于对照组织（p < 0.0001）。在生信队列中，癌旁组织MATR3 mRNA中位水平为12.72，癌组织为10.28，肿瘤样本中MATR3 mRNA表达显著低于癌旁组织（p < 0.0001）。蛋白和mRNA两个层面均证实EC中MATR3表达下调。
3.2 MATR3表达与临床病理参数的关联
在机构队列中，低MATR3表达在pT3–T4肿瘤中较pT1–T2更常见（名义p = 0.0252），在pN1中较pN0更常见（80.00% vs. 50.00%；名义p = 0.0238），与FIGO分期的关联也达到名义显著性（p = 0.0295）。但经Benjamini–Hochberg校正后，这些关联均不再显著（校正p = 0.0885）。在TCGA队列中，MATR3 mRNA表达与年龄、组织学分级或组织学类型均无显著关联。
3.3 MATR3蛋白和mRNA表达的预后关联
Kaplan–Meier分析显示，机构队列中低MATR3蛋白表达患者的中位OS为91.0个月，高表达组中位OS未达到，log-rank检验名义p = 0.0035，校正后p = 0.0070，log-rank衍生HR = 2.181（95% CI: 1.315–3.618）。TCGA队列中，高MATR3 mRNA表达组中位OS为110.1个月，低表达组未达到，log-rank名义p = 0.0303，HR = 2.174（95% CI: 1.066–4.43）。在LVSI分层多变量Cox模型中，经年龄、组织学分级、pT、pN和pM校正后，低MATR3蛋白表达仍与较短OS显著相关（HR = 2.296；95% CI: 1.284–4.104；p = 0.0050）。将MATR3加入临床模型后改善了模型拟合（似然比χ2 = 8.243，p = 0.0041），AIC从434.029降至427.786，表观Harrell's C从0.6917增至0.7232。分子亚型分层分析中，CN-low亚组高MATR3 mRNA表达与较好OS相关（名义p = 0.0461），但校正后不显著（校正p = 0.0983）；MSI-H和CN-high亚组无显著差异；POLE亚组无死亡事件无法估计。DNA甲基化分析发现两个CpG探针（cg14717906和cg04447756）与MATR3 mRNA表达呈弱负相关，其中仅cg04447756在MEXPRESS附加分析中经校正后仍显著。
3.4 共表达分析：排名靠前的相关基因
Spearman秩相关分析显示，BCLAF1（ρ = 0.785，p = 2.98 × 10?111）和TOP2B（ρ = 0.745，p = 2.31 × 10???）是与MATR3 mRNA表达正相关最强的基因；TRAPPC5（ρ = ?0.690，p = 1.04 × 10???）和FASTK（ρ = ?0.687，p = 9.41 × 10???）是负相关最强的基因。
3.5 功能富集分析
Reactome分析显示，与MATR3正相关的基因富集于mRNA多聚腺苷酸化、RNA代谢调控、mRNA 3′端加工和MECP2介导的转录因子调控等通路（校正p < 0.05）；负相关基因富集于复合物I生物发生、线粒体翻译延伸和起始、呼吸电子传递及线粒体核糖体相关质量控制等通路（校正p < 0.05）。
3.6 基因本体富集分析
正相关基因集在细胞组分方面富集于细胞核、核质、核仁和异染色质（校正p < 0.05），在分子功能方面富集于RNA结合、核酸结合和mRNA结合（校正p < 0.05）；负相关基因集仅在细胞组分方面富集于线粒体、线粒体内膜和线粒体大核糖体亚基（校正p < 0.05）。
3.7 蛋白-蛋白相互作用网络分析
STRING网络分析显示，正相关基因网络包含50个节点和259条边，平均节点度为10.36，枢纽蛋白为SMARCA5、CDC5L和NIPBL；负相关基因网络包含50个节点和382条边，平均节点度为15.28，网络更密集，枢纽蛋白为NDUFS8、NDUFB7和NDUFA13。两个网络均显示显著的PPI富集（名义p < 1.0 × 10?1?）。
四、讨论与结论
讨论部分指出，MATR3在EC中的低表达与基底样乳腺癌和肾透明细胞癌（clear cell renal cell carcinoma, ccRCC）中的发现一致，提示其潜在的肿瘤抑制功能；而在肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）、恶性黑色素瘤和神经母细胞瘤中，高MATR3表达反而与不良预后相关，凸显了MATR3在不同肿瘤类型中的组织特异性作用。非小细胞肺癌中还存在mRNA与蛋白水平不一致的现象。在EC中，低MATR3蛋白和mRNA表达均与较短OS相关，且蛋白水平的预后关联在校正临床病理因素后仍然独立存在。共表达和富集分析揭示了与核RNA加工和线粒体过程相关的表达模式，但这些关联并不确立机制联系。研究局限性包括：回顾性单中心设计、样本量较小、术后治疗数据缺失、截断值基于生存结局选择可能产生乐观估计、TCGA与IHC队列使用不同患者和平台、共表达分析未校正肿瘤纯度等。研究结论为：低MATR3蛋白表达与EC患者较短的总生存期相关，TCGA转录组分析提供了mRNA水平的补充证据，支持将MATR3作为EC的候选预后生物标志物，但需独立验证和功能研究后方可考虑临床应用。
