ペプチド・成長ホルモン

IGF-1 LR3

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IGF-1 LR3（Long R3 IGF-1、またLR3IGF-IやLongR3-IGF-Iとも表記されます）は、ヒトインスリン様成長因子1（IGF-1）の実験室で作られた合成バリアントです。オーストラリアの研究者らが1990年代初頭に、通常IGF-1の働きを抑えているIGF結合タンパク質にほとんど結合しないよう設計しました。細胞培養やラットでは、この性質により天然のIGF-1よりも数倍高い効力を示しました。

IGF-1 LR3はいずれの国・地域でも医薬品として承認されたことはなく、2026年のレビューでもヒトにおける査読済み研究は見つかりませんでした（Dominikowski et al., Front Endocrinol 2026）。正当な用途は、細胞培養培地における成長因子成分としての使用です。その作用について知られていることはすべて、細胞、ラット、ブタ、サルの研究から得られたものです。またスポーツでは禁止されており、闇市場のバイアルからも検出されています。

このページでは、実験室および動物での研究、ならびにアンチ・ドーピング検査機関が報告している内容をまとめています。教育目的の情報であり、医学的助言ではありません。

項目 詳細
分類 ヒトIGF-1の合成組換えアナログ
承認 なし；ヒトへの使用は未承認（FDA、EMA、その他の地域すべて）
正当な用途 細胞培養培地への成長因子添加物
IGF-1からの主な変更点 N末端延長に加え、3番目のグルタミン酸をアルギニンに置換
結合タンパク質 IGFBP-3に対する親和性がIGF-1より約1000倍低い（実験室研究）
受容体結合 1型IGF受容体への結合がIGF-1より約3倍弱い（実験室研究）
半減期 ヒトでの記録なし；ラットではIGF-1よりも速く血液中から消失する
ヒトでの研究 発表なし
WADAでの位置づけ 常時禁止（S2.3、IGF-1アナログ）

概要

LR3はアデレードの研究グループ（CSIROおよびCooperative Research Centre for Tissue Growth and Repair）によって開発され、1992年に報告されました（Francis et al., J Mol Endocrinol 1992）。大腸菌（E. coli）で作られ、ヒトIGF-1とは二つの点で異なります。

変更点 働き
N末端延長： メチオニルブタ成長ホルモンの最初の11個のアミノ酸と、二つのアミノ酸からなるリンカーをIGF-1の先頭に付加 製造中に分子が正しく折りたたまれるのを助ける。これ単独でも結合タンパク質を分泌する細胞において効力を高めた。この延長部分が名称の「Long」にあたる。
Arg3置換： IGF-1の3番目のグルタミン酸をアルギニンに置換 IGF結合タンパク質への結合を大幅に低下させる。これが名称の「R3」にあたる。

この名称は分子が長くなっていることを指しており、作用の持続時間が長いという意味ではありません。3番目の位置を除けば、鎖の残りの部分はIGF-1のページで解説している天然の70アミノ酸のIGF-1配列です。

結合が弱いとなぜ効力が高まるのか

体内では、ほとんどのIGF-1は主にIGFBP-3などの結合タンパク質に保持されており、受容体に到達する量が制限されています。アデレードの研究グループは、IGFBP-3、IGFBP-4、およびラット血漿総結合タンパク質に対するIGF-1の親和性がLR3よりも約1000倍高いことを示しました（Ballard et al., Growth Regul 1993）。より多くが遊離した状態にとどまるため、結合タンパク質を分泌するラット筋細胞（L6筋芽細胞）において、LR3はIGF-1の5–10倍の効力を示しました。

この効力は結合タンパク質が存在するかどうかに左右されます。検出可能な結合タンパク質を分泌しないニワトリ胚細胞では、Long Arg3 IGF-1はIGF-1よりも効力が低くなりました（Francis et al., J Mol Endocrinol 1992）。同じ研究グループの測定では、LR3の1型IGF受容体への結合はIGF-1より約3倍弱いものでした（Tomas et al., Biochem J 1992）。同グループはそれ以前にも、延長部分をもたないArg3-IGF-1について同じ結論に達していました。すなわち、その高い効力は受容体への結合が強まったためではなく、結合タンパク質への結合が低下したためであったというものです（King et al., J Mol Endocrinol 1992）。

結合は動物種によっても異なります。LR3はラット血漿タンパク質には極めて弱くしか結合しませんでしたが、ヒト、ヒツジ、ブタ、ニワトリの血漿中では有意に結合しました（Lord et al., J Endocrinol 1994）。したがって、効力データの多くが得られているラットでの結果は、他の種における差を過大評価している可能性があります。

関連するIGF-1製品

製品 内容 位置づけ
IGF-1（メカセルミン、Increlex） ヒトのホルモンと同一の組換えIGF-1 小児の重症原発性IGF-1欠損症に対してFDA承認済み
IGF-1 LR3（このページ） 結合タンパク質への親和性が弱い延長型Arg3アナログ 未承認；研究用試薬
IGF-1 DES 最初の三つのアミノ酸を欠き、同じく結合タンパク質への親和性が弱いIGF-1 未承認；研究用試薬
MGFおよびPEG-MGF IGF-1遺伝子のスプライスバリアントに基づくペプチド 未承認

薬物動態

ヒトにおける薬物動態データは発表されていません。2026年のレビューでは、ヒトでの半減期は記録がないとされています（Dominikowski et al., Front Endocrinol 2026）。

動物のデータは、LR3がIGF-1よりも血液中で長く持続するという通説と矛盾しています。結合タンパク質に乗らないため、より速く除去されます。静脈内投与を受けたラットのトレーサー研究では、ほとんどのLR3が遊離ペプチドとして循環し、より速やかに分解されました（Bastian et al., J Endocrinol 1993）。

群（ラット） IGF-1クリアランス、mL/分/kg LR3クリアランス、mL/分/kg
非妊娠 0.90 9.84
妊娠（低IGFBP-3） 2.88 9.19

妊娠によって結合タンパク質が低下すると、IGF-1のクリアランスは速まってLR3に近づいた一方、LR3のクリアランスはほとんど変化しませんでした。著者らは、結合タンパク質との結合がこの差を説明すると結論づけました（Ballard et al., Growth Regul 1993）。

ラットにおけるアンチ・ドーピング研究も同じ方向を示しています。100 µg/kgの単回筋肉内投与後、未変化体のLR3は4時間後に血液中から消失した一方、最初の11個のアミノ酸を欠く分解産物は最長16時間まで検出可能でした（Mongongu et al., Drug Test Anal 2021）。LR3をヒト全血中でインキュベートした際にも同じ分解産物が生じました。

クリアランスが速いからといって、作用が短いとは限りません。ブタでは、LR3および他の弱結合バリアントは血液中からより速く消失するにもかかわらず、IGF-1よりも2–3倍強力に血糖値を低下させ、4時間にわたりはるかに長く抑制し続けました（Tomas et al., J Endocrinol 1997）。

承認されている医療用途

承認されている医療用途はありません。LR3はヒトでの使用について一度も承認されたことがありません（Mongongu et al., Drug Test Anal 2021）。唯一承認されているIGF-1医薬品はメカセルミンであり、IGF-1のページで解説しています。

確立された用途はバイオテクノロジー分野にあります。LR3は細胞の増殖を維持するため、インスリンの代わりに無血清細胞培養培地に添加されます。組換えタンパク質を産生するチャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞株に関する研究では、インスリンよりも良好に細胞生存率を維持しました（Morris & Schmid, Biotechnol Prog 2000）。

研究でわかっていること

以下のエビデンスはすべて動物から得られたものです。筋肉、脂肪減少、回復、またはいかなる疾患についても、LR3を検討したヒトでの対照試験はありません。

ラットにおける成長と筋肉タンパク質

ステロイドのデキサメタゾンによって異化状態（筋肉減少状態）にしたラットにおいて、埋め込みポンプで7日間投与されたIGF-1は体重減少を部分的に回復させ、LR3とIGF-1 DESはそれぞれIGF-1の約2.5倍の効力を示しました（Tomas et al., Biochem J 1992）。筋肉タンパク質の合成と分解はいずれも同化方向にシフトしました。処置されたラットで増加した枝肉重量は脂肪ではなくタンパク質であったものの、体重に占める枝肉重量の割合は低いままでした。

14日間処置された正常な成長期の雌ラットでは、44 µg/日のLR3は278 µg/日のIGF-1と同様の作用（体重増加、窒素保持、飼料効率の18–26%の増加）をもたらしました（Tomas et al., J Endocrinol 1993）。体格の比率はほぼ同じままであり、窒素の増加は測定された筋肉タンパク質の代謝回転では説明できませんでした。

腸管が最も大きく成長する

腸は最も強く反応した組織の一つでした。デキサメタゾン処置ラットにおいて、IGF-1アナログは胃、小腸、結腸を肥大させる作用が一貫してIGF-1の数倍強力でした（Read et al., J Endocrinol 1992）。正常ラットにLR3を278 µg/日で14日間投与した結果は次のとおりでした（Steeb et al., Am J Physiol 1994）。

指標 LR3による変化
腸管総重量 +43%
小腸重量 +47%
小腸の長さ +13%
陰窩細胞数 +33%

ブタ：成長は増加ではなく低下した

ブタはGHに反応し、高いIGF-2濃度をもつため、いくつかの点でラットよりもヒトに近い動物です。体重55 kgの肥育後期ブタにおいて、LR3を180 µg/kg/日で4日間持続注入したところ、次のような結果が生じました（Dunaiski et al., J Endocrinol 1997）。

  • 一日あたりの体重増加量と摂食量が減少しました。
  • 血中のIGFBP-3、ブタ自身の内因性IGF-1、およびインスリンが低下しました。
  • 平均GHが23%低下し、GHピークの曲線下面積が60%低下しました。

ブタGHを追加しても成長は回復しませんでした。ブタの研究プログラムのレビューでは、長期のLR3投与は、おそらくGHのフィードバック抑制を介して成長したブタの成長を低下させた一方、まだGHに反応しない新生仔ブタでは成長を増加させたと結論づけられました（Walton et al., Prog Growth Factor Res 1995）。人工飼育された仔ブタでは、持続注入の後半の9日間において、かつ仔ブタが自由に摂食できた場合にのみ、LR3により一日あたりの体重増加量が386から457 g/日に上昇しました（Dunshea et al., Br J Nutr 2002）。

その他の動物研究

アルツハイマー病のマウスモデルにおいて、7か月間の経鼻LR3投与は体組成およびアミロイドプラークのいくつかの特徴を改善しましたが、記憶や行動は維持されませんでした（Engel et al., J Alzheimers Dis 2025）。

副作用とリスク

ヒトでの安全性データは存在しません。以下のリスクは動物研究およびIGF-1自体について知られていることに基づいています。

低血糖

IGF-1と同様に、LR3は血糖値を低下させます。ブタでは最低値に達する効力がIGF-1の2–3倍であり、弱結合バリアントは4時間にわたる累積血糖低下作用が約4〜8倍大きくなりました（Tomas et al., J Endocrinol 1997）。承認されたIGF-1で治療を受ける小児では、低血糖が最も一般的な重篤な副作用です（IGF-1のページを参照）。

体内の内因性GHおよびIGF-1の抑制

ブタでは、LR3は動物自身の内因性IGF-1、IGFBP-3、インスリン、およびGHを低下させました（Dunaiski et al., J Endocrinol 1997）。これがヒトで起こるかどうかは不明です。

非筋肉組織の成長とがんの懸念

ラットでは、腸がIGF-1およびそのアナログに対して最も感受性の高い組織の一つであり、アナログはIGF-1よりも強力に腸を肥大させました（Read et al., J Endocrinol 1992）。IGF-1は細胞分裂を刺激し、承認されているIGF-1医薬品はがんのある人には禁忌であり、また高い内因性IGF-1濃度はいくつかのがんと緩やかに関連しています（IGF-1のページを参照）。2026年のレビューでは、LR3はヒトで検討されていないため、その細胞増殖（マイトジェン）リスクは理論上のものとして記述されています（Dominikowski et al., Front Endocrinol 2026）。

製品の品質

LR3は医薬品ではないため、研究用供給ルート以外で販売されている製品は規制されていません。アンチ・ドーピング検査機関は以下のような事例を確認しています。

法的位置づけと医療目的以外の使用

LR3は米国やEUで承認された医薬品ではありません。米国のスケジュールIII（Schedule III）リストにある蛋白同化ステロイドの中にも記載されていません（21 CFR 1308.13）。

WADA 2026年禁止表国際基準（Prohibited List）は、S2.3（成長因子）のもとで「IGF-1、メカセルミンおよびそのアナログ」を常時禁止しており、LR3もこれに含まれます。アンチ・ドーピング研究者らは、LR3がボディビル目的で闇市場において容易に入手可能であると指摘しています（Mongongu et al., Drug Test Anal 2021）。検査機関は、大過剰の天然IGF-1が存在するにもかかわらず血漿中の低ng/mLレベルでこれを検出でき、ラットでは分解産物によって検出可能期間が約二倍に延びました（Thomas et al., Growth Horm IGF Res 2017）。

要点

  • ヒトでは一度も試験されていない。 IGF-1 LR3は承認も発表済みのヒト研究もない研究用試薬です。
  • 結合タンパク質を免れるため効力が高い。 IGFBP-3への結合がIGF-1より約1000倍低く、受容体への結合が弱いにもかかわらず、ラットでは2.5–6倍高い効力を示しました。
  • 「Long」は長時間作用を意味しない。 ラットではIGF-1よりもはるかに速く血液中から消失しました。ヒトでの半減期は記録されていません。
  • 動物での結果は相反している。 ラットでは体重と腸の成長を増加させましたが、成長したブタでは成長を低下させGHを抑制しました。
  • 強い血糖降下作用。 ブタではIGF-1よりも強力かつ長時間にわたり血糖値を低下させました。
  • 禁止されており未規制。 世界アンチ・ドーピング機構（WADA）は常時禁止しており、闇市場のサンプルからは不純物を含むもの、酸化されたもの、実験室用タグが付いたものが見つかっています。

出典

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