α-酮戊二酸脱氢酶样蛋白(OGDHL)被认为是α-酮戊二酸脱氢酶复合体(OGDH复合体)中OGDH的同工酶,该复合体负责降解葡萄糖和谷氨酸。已有研究表明,OGDHL通过其酶活性依赖的方式重新编程谷氨酰胺代谢,从而抑制肝细胞癌(HCC)的进展。然而,OGDHL的潜在亚细胞定位及其非经典功能尚不明确。我们研究了OGDHL的表达及其对HCC进展的影响。通过应用多种分子生物学技术,我们在体外和体内揭示了OGDHL诱导的HCC细胞DNA损伤的潜在机制。携带OGDHL的腺相关病毒(AAV)在小鼠HCC模型中表现出治疗效果,并延长了生存时间。OGDHL在体外和体内均可诱导HCC细胞的DNA损伤。我们还观察到,OGDHL在HCC细胞中具有核定位,且OGDHL诱导的DNA损伤与其酶活性无关。从机制上讲,研究表明OGDHL在核内与CDK4结合,抑制CAK介导的CDK4磷酸化,进而减弱E2F1信号通路。E2F1信号通路的抑制下调了嘧啶和嘌呤的合成,从而通过dNTP耗竭诱导DNA损伤。我们阐明了OGDHL的核定位及其非经典功能,即诱导DNA损伤,这表明OGDHL可能成为HCC的潜在治疗靶点。