펩타이드 및 성장호르몬

IGF-1 LR3

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IGF-1 LR3 (Long R3 IGF-1, LR3IGF-I 또는 LongR3-IGF-I로도 표기됨)는 인간 인슐린 유사 성장인자 1 (IGF-1)의 실험실 합성 변이체입니다. 호주 연구진은 1990년대 초 정상적으로 IGF-1을 억제하는 IGF 결합 단백질에 잘 결합하지 않도록 이 물질을 설계했습니다. 세포 배양과 쥐 실험에서 이러한 특성 덕분에 천연 IGF-1보다 수 배 더 강력한 효능을 보였습니다.

IGF-1 LR3는 전 세계 어디에서도 의약품으로 승인된 적이 없으며, 2026년 문헌고찰에서도 사람을 대상으로 한 동료 심사 연구는 확인되지 않았습니다 (Dominikowski et al., Front Endocrinol 2026). 합법적인 용도는 세포 배양 배지의 성장인자 성분으로 사용하는 것뿐입니다. 그 효과에 대해 알려진 모든 내용은 세포, 쥐, 돼지, 원숭이 실험에서 나온 것입니다. 또한 스포츠에서 금지되어 있으며 암시장 바이알에서 검출된 바 있습니다.

이 페이지는 실험실 및 동물 연구와 반도핑 연구소에서 보고한 내용을 요약합니다. 교육 목적으로만 제공되며 의학적 조언이 아닙니다.

항목 상세 정보
분류 인간 IGF-1의 합성 재조합 유사체
승인 현황 없음; 인체 사용 승인 사례 없음 (FDA (미국 식품의약국), EMA 또는 기타 기관)
합법적 용도 세포 배양 배지용 성장인자 보충제
IGF-1 대비 주요 변경점 N-말단 연장 및 3번 위치의 글루탐산을 아르기닌으로 치환
결합 단백질 IGFBP-3에 대한 친화도가 IGF-1보다 약 1000배 낮음 (실험실 연구)
수용체 결합 제1형 IGF 수용체에서 IGF-1보다 약 3배 약하게 결합함 (실험실 연구)
반감기 인체 데이터 미보고; 쥐에서는 IGF-1보다 혈중에서 더 빠르게 제거됨
인체 연구 발표된 연구 없음
세계반도핑기구 (WADA) 등급 상시 금지 (S2.3, IGF-1 유사체)

개요

LR3는 애들레이드 연구진 (CSIRO 및 조직 성장·복구 협력연구센터)이 개발하여 1992년에 발표했습니다 (Francis et al., J Mol Endocrinol 1992). 대장균 (E. coli)에서 생산되며 인간 IGF-1과 두 가지 점에서 다릅니다:

변경 사항 작용
N-말단 연장: 메티오닐 돼지 성장호르몬의 첫 11개 아미노산과 두 개의 아미노산 링커를 IGF-1의 시작 부분에 추가 제조 과정에서 분자가 올바르게 접히도록 돕습니다. 이 연장 자체만으로도 결합 단백질을 분비하는 세포에서 효능을 높였습니다. 이름의 “Long”이 이 연장 부위를 뜻합니다.
Arg3 치환: IGF-1의 3번 위치에서 글루탐산을 아르기닌으로 대체 IGF 결합 단백질과의 결합을 급격히 감소시킵니다. 이름의 “R3”가 이를 뜻합니다.

이 이름은 분자의 길이가 길어졌다는 뜻이지 작용 지속 시간이 길다는 의미가 아닙니다. 3번 위치를 제외한 나머지 사슬은 IGF-1 페이지에 설명된 천연 70개 아미노산 IGF-1 서열과 동일합니다.

결합력이 약할수록 효능이 강해지는 이유

체내에서 대부분의 IGF-1은 주로 IGFBP-3를 비롯한 결합 단백질에 묶여 있어 수용체에 도달하는 양이 제한됩니다. 애들레이드 연구진은 IGFBP-3, IGFBP-4 및 쥐 혈장 전체 결합 단백질에 대한 IGF-1의 친화도가 LR3보다 약 1000배 높다는 것을 보여주었습니다 (Ballard et al., Growth Regul 1993). 더 많은 양이 유리 상태로 남아 있기 때문에, 결합 단백질을 분비하는 쥐 근육 세포 (L6 근아세포)에서 LR3는 IGF-1보다 5–10배 더 강력했습니다.

이러한 효능은 결합 단백질이 존재할 때만 나타납니다. 결합 단백질이 검출되지 않는 닭 배아 세포에서는 Long Arg3 IGF-1이 오히려 IGF-1보다 효능이 낮았습니다 (Francis et al., J Mol Endocrinol 1992). 같은 연구진의 측정에서 LR3는 제1형 IGF 수용체에 IGF-1보다 약 3배 더 약하게 결합했습니다 (Tomas et al., Biochem J 1992). 동일한 애들레이드 연구진은 앞서 연장 부위가 없는 Arg3-IGF-1에 대해서도 같은 결론에 도달한 바 있는데, 더 높은 효능은 수용체 결합 강화가 아니라 결합 단백질과의 결합 감소에서 비롯된 것이었습니다 (King et al., J Mol Endocrinol 1992).

결합 정도는 종에 따라서도 다릅니다. LR3는 쥐 혈장 단백질에는 극도로 약하게 결합했지만 인간, 양, 돼지, 닭의 혈장에서는 상당한 수준으로 결합했습니다 (Lord et al., J Endocrinol 1994). 따라서 대부분의 효능 데이터가 도출된 쥐 실험 결과는 다른 종에서의 차이를 과장할 수 있습니다.

관련 IGF-1 제품

제품 설명 상태
IGF-1 (메카세르민, Increlex) 인간 호르몬과 동일한 재조합 IGF-1 소아의 중증 원발성 IGF-1 결핍증에 대해 FDA 승인
IGF-1 LR3 (본 페이지) 결합 단백질 친화도가 낮은 연장형 Arg3 유사체 미승인; 연구용 시약
IGF-1 DES 첫 세 개의 아미노산이 결실되어 결합 단백질 친화도가 낮은 IGF-1 미승인; 연구용 시약
MGF 및 PEG-MGF IGF-1 유전자의 스플라이스 변이체를 기반으로 한 펩타이드 미승인

약동학

발표된 인체 약동학 데이터는 없습니다. 2026년 문헌고찰에서는 인체 내 반감기가 보고되지 않은 것으로 기재하고 있습니다 (Dominikowski et al., Front Endocrinol 2026).

동물 데이터는 LR3가 혈중에서 IGF-1보다 더 오래 지속된다는 세간의 통념과 배치됩니다. 결합 단백질에 실려 이동하지 않기 때문에 오히려 더 빠르게 제거됩니다. 정맥 투여를 받은 쥐를 대상으로 한 추적자 연구에서 대부분의 LR3는 유리 펩타이드 형태로 순환하며 더 빠르게 분해되었습니다 (Bastian et al., J Endocrinol 1993):

군 (쥐) IGF-1 청소율, mL/min per kg LR3 청소율, mL/min per kg
비임신 0.90 9.84
임신 (낮은 IGFBP-3) 2.88 9.19

임신으로 인해 결합 단백질이 감소하자 IGF-1 청소율은 LR3에 가까운 수준으로 빨라진 반면, LR3 청소율은 거의 변하지 않았습니다. 저자들은 결합 단백질과의 결합 여부가 이러한 차이를 설명한다고 결론지었습니다 (Ballard et al., Growth Regul 1993).

쥐를 대상으로 한 반도핑 연구들도 같은 결과를 가리킵니다. 100 µg/kg을 단일 근육 주사한 후, 변형되지 않은 LR3는 4시간 후 혈액에서 사라졌으며, 첫 11개 아미노산이 떨어져 나간 분해 산물은 최대 16시간까지 검출되었습니다 (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021). 인간 전혈에 LR3를 배양했을 때도 동일한 분해 산물이 형성되었습니다.

청소 속도가 빠르다고 해서 작용 시간까지 짧은 것은 아닙니다. 돼지 실험에서 LR3와 기타 약결합 변이체들은 혈액에서 더 빨리 사라짐에도 불구하고 IGF-1보다 2–3배 더 강력하게 혈당을 낮추었으며, 4시간 동안 훨씬 더 오랫동안 혈당 억제 상태를 유지했습니다 (Tomas et al., J Endocrinol 1997).

승인된 의학적 용도

승인된 용도는 없습니다. LR3는 인체 사용을 목적으로 승인된 적이 없습니다 (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021). 유일하게 승인된 IGF-1 의약품은 IGF-1 페이지에서 다루는 메카세르민입니다.

확립된 용도는 생명공학 분야입니다. LR3는 세포 성장을 유지하기 위해 무혈청 세포 배양 배지에 인슐린 대신 첨가됩니다. 재조합 단백질을 생산하는 차이니즈 햄스터 난소 (CHO) 세포주에 대한 한 연구에서 이 물질은 인슐린보다 세포 생존율을 더 잘 유지시켰습니다 (Morris & Schmid, Biotechnol Prog 2000).

연구 결과

아래의 모든 근거는 동물 실험에서 나온 것입니다. 근육 증가, 체지방 감소, 회복 또는 어떠한 의학적 질환에 대해서도 LR3를 검증한 대조군 인체 임상시험은 없습니다.

쥐에서의 성장 및 근육 단백질

스테로이드인 덱사메타손을 투여해 이화 상태 (근손실 상태)를 유도한 쥐에게 이식형 펌프로 7일간 IGF-1을 투여하자 체중 감소가 부분적으로 역전되었으며, LR3와 IGF-1 DES는 각각 IGF-1보다 약 2.5배 더 강력했습니다 (Tomas et al., Biochem J 1992). 근육 단백질 합성과 분해 모두 동화 작용 방향으로 이동했습니다. 치료받은 쥐에서 체중 대비 도체중 비율은 낮게 유지되었으나, 증가한 도체중은 지방이 아닌 단백질이었습니다.

정상적으로 성장 중인 암컷 쥐에게 14일간 투여했을 때, 하루 44 µg의 LR3는 하루 278 µg의 IGF-1과 유사한 효과를 나타내어 체중 증가, 질소 보유 및 사료 효율을 18–26% 높였습니다 (Tomas et al., J Endocrinol 1993). 신체 비율은 거의 동일하게 유지되었으며, 질소 증가량은 측정된 근육 단백질 회전율만으로는 설명되지 않았습니다.

장 조직에서 가장 두드러진 성장

장은 반응성이 가장 높은 조직 중 하나였습니다. 덱사메타손을 투여한 쥐에서 IGF-1 유사체들은 위, 소장 및 결장을 비대하게 만드는 데 있어 일관되게 IGF-1보다 수 배 더 강력했습니다 (Read et al., J Endocrinol 1992). 정상 쥐에게 14일간 하루 278 µg의 LR3를 투여한 결과는 다음과 같았습니다 (Steeb et al., Am J Physiol 1994):

측정 항목 LR3 투여 시 변화
전체 장 중량 +43%
소장 중량 +47%
소장 길이 +13%
음와 세포군 +33%

돼지: 성장 증가가 아닌 감소

돼지는 GH에 반응하고 IGF-2 수치가 높아 일부 측면에서 쥐보다 인간에 더 가깝습니다. 체중 55 kg의 비육기 돼지에게 4일간 180 µg/kg/day의 LR3를 주입했을 때 다음과 같은 결과가 나타났습니다 (Dunaiski et al., J Endocrinol 1997):

  • 일일 체중 증가량과 사료 섭취량 감소;
  • 혈중 IGFBP-3, 돼지 자체의 내인성 IGF-1 및 인슐린 감소;
  • 평균 GH 23% 감소 및 GH 피크 곡선하면적 60% 감소.

돼지 GH를 추가로 투여해도 성장은 회복되지 않았습니다. 돼지 연구 프로그램에 대한 문헌고찰에서는 만성적인 LR3 투여가 아직 GH에 반응하지 않는 신생 자돈에서는 성장을 증가시켰으나, 더 자란 돼지에서는 아마도 GH에 대한 피드백 억제를 통해 성장을 감소시켰다고 결론지었습니다 (Walton et al., Prog Growth Factor Res 1995). 인공 사육된 자돈에서 LR3는 주입 후 두 번째 9일간의 기간 동안, 그리고 자돈이 자유롭게 사료를 먹을 수 있을 때만 일일 체중 증가량을 386 g/day에서 457 g/day로 증가시켰습니다 (Dunshea et al., Br J Nutr 2002).

기타 동물 연구

알츠하이머병 마우스 모델에서 7개월간의 비강 내 LR3 투여는 신체 조성과 아밀로이드 플라크의 일부 특징을 개선했으나 기억력이나 행동은 보존하지 못했습니다 (Engel et al., J Alzheimers Dis 2025).

부작용 및 위험성

인체 안전성 데이터는 존재하지 않습니다. 아래의 위험성은 동물 연구와 IGF-1 자체에 대해 알려진 사실에서 도출된 것입니다.

저혈당증

IGF-1과 마찬가지로 LR3는 혈당을 낮춥니다. 돼지에서 최저 혈당 도달 효능은 IGF-1보다 2–3배 더 강력했으며, 약결합 변이체들은 4시간 동안 약 4배에서 8배 더 큰 누적 혈당 강하 작용을 일으켰습니다 (Tomas et al., J Endocrinol 1997). 승인된 IGF-1으로 치료받는 소아에서 저혈당증은 가장 흔한 중대한 부작용입니다 (IGF-1 페이지 참조).

체내 자체 GH 및 IGF-1 억제

돼지에서 LR3는 동물 자체의 IGF-1, IGFBP-3, 인슐린 및 GH 수치를 낮추었습니다 (Dunaiski et al., J Endocrinol 1997). 인체에서도 이러한 현상이 일어나는지는 알려져 있지 않습니다.

비근육 조직의 성장 및 암 관련 우려

쥐 실험에서 장은 IGF-1과 그 유사체에 가장 민감한 조직 중 하나였으며, 유사체들은 IGF-1보다 더 강력하게 장을 비대하게 만들었습니다 (Read et al., J Endocrinol 1992). IGF-1은 세포 분열을 자극하므로 승인된 IGF-1 의약품은 암 환자에게 금기이며, 높은 자연 IGF-1 수치는 일부 암과 완만한 연관성이 있습니다 (IGF-1 페이지 참조). 2026년 문헌고찰에서는 LR3가 인체에서 연구된 적이 없기 때문에 그 유사분열 촉진 (세포 증식) 위험을 이론적인 것으로 기술하고 있습니다 (Dominikowski et al., Front Endocrinol 2026).

제품 품질

LR3는 의약품이 아니므로 연구용 공급망 외부에서 판매되는 제품은 규제를 받지 않습니다. 반도핑 연구소들은 다음과 같은 사례를 확인했습니다:

법적 지위 및 비의학적 사용

LR3는 미국이나 유럽연합 (EU)에서 승인된 의약품이 아닙니다. 미국 스케줄 III (Schedule III) 목록의 아나볼릭 스테로이드에도 이름이 올라 있지 않습니다 (21 CFR 1308.13).

WADA 2026 금지목록 (Prohibited List)은 S2.3 (성장인자) 항목에 따라 “IGF-1, 메카세르민 및 그 유사체”를 상시 금지하고 있으며, 여기에 LR3가 포함됩니다. 반도핑 연구자들은 보디빌딩 목적의 암시장에서 LR3를 쉽게 구할 수 있다고 지적합니다 (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021). 연구소들은 천연 IGF-1이 훨씬 많은 양으로 존재함에도 불구하고 혈장 내 낮은 ng/mL 수준에서 이를 검출할 수 있으며, 쥐 실험에서는 분해 산물을 통해 검출 가능 기간이 약 두 배로 늘어났습니다 (Thomas et al., Growth Horm IGF Res 2017).

핵심 요약

  • 인체 시험 사례 전무. IGF-1 LR3는 승인받은 적이 없고 발표된 인체 연구도 없는 연구용 시약입니다.
  • 결합 단백질을 회피하여 강력한 효능 발휘. IGFBP-3와의 결합력이 IGF-1보다 약 1000배 낮으며, 수용체 결합력은 더 약함에도 불구하고 쥐에서 2.5–6배 더 강력한 효능을 보였습니다.
  • “Long”은 긴 지속 시간을 의미하지 않음. 쥐에서는 IGF-1보다 혈중에서 훨씬 빠르게 제거되었으며, 인체 반감기는 보고된 바 없습니다.
  • 동물 실험 결과의 상충. 쥐에서는 체중과 장 성장을 증가시켰으나, 더 자란 돼지에서는 성장을 감소시키고 GH를 억제했습니다.
  • 강력한 혈당 강하 작용. 돼지에서 IGF-1보다 더 강력하고 오랫동안 혈당을 낮추었습니다.
  • 금지 물질이자 비규제 대상. WADA는 이를 상시 금지하고 있으며, 암시장 표본에서는 불순물이 섞이거나 산화되거나 실험실용 태그가 붙은 형태가 검출되었습니다.

출처

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