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'''インスリン様成長因子1'''(インスリンようせいちょういんし1、{{Lang-en-short|Insulin-like growth factor 1}}、略称: '''IGF-1'''、IGF-I)は、[[インスリン]]に類似した分子構造を持つ[[ホルモン]]である。小児の成長に重要な役割を果たし、成人においても[[同化 (生物学)|同化]]作用を有する。'''[[ソマトメジン]]C'''(somatomedin C)とも呼ばれる。 |
'''インスリン様成長因子1'''(インスリンようせいちょういんし1、{{Lang-en-short|Insulin-like growth factor 1}}、略称: '''IGF-1'''、IGF-I)は、[[インスリン]]に類似した分子構造を持つ[[ホルモン]]である。小児の成長に重要な役割を果たし、成人においても[[同化 (生物学)|同化]]作用を有する。'''[[ソマトメジン]]C'''(somatomedin C)とも呼ばれる。 |
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IGF-1はヒトでは''IGF1''[[遺伝子]]にコードされる[[タンパク質]]である<ref name="pmid2982726">{{cite journal|year=1985|title=The human gene encoding insulin-like growth factor I is located on chromosome 12|journal=Hum. Genet.|volume=69|issue=2|pages=157–60|doi=10.1007/BF00293288|pmid=2982726|vauthors=Höppener JW, de Pagter-Holthuizen P, Geurts van Kessel AH, Jansen M, Kittur SD, Antonarakis SE, Lips CJ, Sussenbach JS}}</ref><ref name="pmid6358902">{{cite journal|year=1983|title=Sequence of cDNA encoding human insulin-like growth factor I precursor|journal=Nature|volume=306|issue=5943|pages=609–11|doi=10.1038/306609a0|pmid=6358902|vauthors=Jansen M, van Schaik FM, Ricker AT, Bullock B, Woods DE, Gabbay KH, Nussbaum AL, Sussenbach JS, Van den Brande JL}}</ref>。IGF-1は70[[アミノ酸]]からなる1本鎖[[ポリペプチド]]で、分子内に3つの[[ジスルフィド結合]]を有する。IGF-1の[[分子量]]は7649である<ref name="pmid632300">{{cite journal|year=1978|title=The amino acid sequence of human insulin-like growth factor I and its structural homology with proinsulin|journal=J Biol Chem|volume=253|issue=8|pages=2769–2776|pmid=632300|vauthors=Rinderknecht E, Humbel RE}}</ref>。 |
IGF-1はヒトでは''IGF1''[[遺伝子]]にコードされる[[タンパク質]]である<ref name="pmid2982726">{{cite journal|year=1985|title=The human gene encoding insulin-like growth factor I is located on chromosome 12|journal=Hum. Genet.|volume=69|issue=2|pages=157–60|doi=10.1007/BF00293288|pmid=2982726|vauthors=Höppener JW, de Pagter-Holthuizen P, Geurts van Kessel AH, Jansen M, Kittur SD, Antonarakis SE, Lips CJ, Sussenbach JS}}</ref><ref name="pmid6358902">{{cite journal|year=1983|title=Sequence of cDNA encoding human insulin-like growth factor I precursor|journal=Nature|volume=306|issue=5943|pages=609–11|doi=10.1038/306609a0|pmid=6358902|vauthors=Jansen M, van Schaik FM, Ricker AT, Bullock B, Woods DE, Gabbay KH, Nussbaum AL, Sussenbach JS, Van den Brande JL}}</ref>。IGF-1は70[[アミノ酸]]からなる1本鎖[[ポリペプチド]]で、分子内に3つの[[ジスルフィド結合]]を有する。IGF-1の[[分子量]]は7649である<ref name="pmid632300">{{cite journal|year=1978|title=The amino acid sequence of human insulin-like growth factor I and its structural homology with proinsulin|journal=J Biol Chem|volume=253|issue=8|pages=2769–2776|pmid=632300|vauthors=Rinderknecht E, Humbel RE}}</ref>。 |
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=== 組換えタンパク質 === |
=== 組換えタンパク質 === |
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[[1型糖尿病]]、[[2型糖尿病]]に対する組換えIGF-1投与の臨床試験が行われていたが、[[糖尿病網膜症]]の悪化のため打ち切られた<ref name=":5">{{cite press release|title=Genentech Discontinues IGF-I Drug Development Effort in Diabetes|publisher=Genentech|date=5 September 1997|url=http://www.gene.com/media/press-releases/4842/1997-09-05/genentech-discontinues-igf-i-drug-develo|accessdate=15 March 2013}}</ref>。 |
[[1型糖尿病]]、[[2型糖尿病]]に対する組換えIGF-1投与の臨床試験が行われていたが、[[糖尿病網膜症]]の悪化のため打ち切られた<ref name=":5">{{cite press release|title=Genentech Discontinues IGF-I Drug Development Effort in Diabetes|publisher=Genentech|date=5 September 1997|url=http://www.gene.com/media/press-releases/4842/1997-09-05/genentech-discontinues-igf-i-drug-develo|accessdate=15 March 2013}}</ref>。 |
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[[熱傷]]<ref>{{Cite web|title=Assessment of Mechanisms of Improved Wound Healing - Full Text View - ClinicalTrials.gov|url=https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00673309|website=clinicaltrials.gov|accessdate=2019-12-14|language=en}}</ref>や[[筋強直性ジストロフィー]]<ref>{{Cite journal|last=Heatwole|first=Chad R.|last2=Eichinger|first2=Katy J.|last3=Friedman|first3=Deborah I.|last4=Hilbert|first4=James E.|last5=Jackson|first5=Carlayne E.|last6=Logigian|first6=Eric L.|last7=Martens|first7=William B.|last8=McDermott|first8=Michael P.|last9=Pandya|first9=Shree K.|date=2011-01|title=Open-label trial of recombinant human insulin-like growth factor 1/recombinant human insulin-like growth factor binding protein 3 in myotonic dystrophy type 1|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20837825|journal=Archives of Neurology|volume=68|issue=1|pages=37–44|doi=10.1001/archneurol.2010.227|issn=1538-3687|pmid=20837825|pmc=3374954}}</ref>に対する臨床試験も行われている。 |
[[熱傷]]<ref>{{Cite web|title=Assessment of Mechanisms of Improved Wound Healing - Full Text View - ClinicalTrials.gov|url=https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00673309|website=clinicaltrials.gov|accessdate=2019-12-14|language=en}}</ref>や[[筋強直性ジストロフィー]]<ref>{{Cite journal|last=Heatwole|first=Chad R.|last2=Eichinger|first2=Katy J.|last3=Friedman|first3=Deborah I.|last4=Hilbert|first4=James E.|last5=Jackson|first5=Carlayne E.|last6=Logigian|first6=Eric L.|last7=Martens|first7=William B.|last8=McDermott|first8=Michael P.|last9=Pandya|first9=Shree K.|date=2011-01|title=Open-label trial of recombinant human insulin-like growth factor 1/recombinant human insulin-like growth factor binding protein 3 in myotonic dystrophy type 1|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20837825|journal=Archives of Neurology|volume=68|issue=1|pages=37–44|doi=10.1001/archneurol.2010.227|issn=1538-3687|pmid=20837825|pmc=3374954}}</ref>に対する臨床試験も行われている。 |
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[[筋萎縮性側索硬化症]]に対して2つの臨床研究が行われており、一方では効果がみられたものの<ref>{{Cite journal|last=Lai|first=E. C.|last2=Felice|first2=K. J.|last3=Festoff|first3=B. W.|last4=Gawel|first4=M. J.|last5=Gelinas|first5=D. F.|last6=Kratz|first6=R.|last7=Murphy|first7=M. F.|last8=Natter|first8=H. M.|last9=Norris|first9=F. H.|date=1997-12|title=Effect of recombinant human insulin-like growth factor-I on progression of ALS. A placebo-controlled study. The North America ALS/IGF-I Study Group|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9409357|journal=Neurology|volume=49|issue=6|pages=1621–1630|doi=10.1212/wnl.49.6.1621|issn=0028-3878|pmid=9409357}}</ref>、もう一方の結果は曖昧であった<ref>{{Cite journal|last=Borasio|first=G. D.|last2=Robberecht|first2=W.|last3=Leigh|first3=P. N.|last4=Emile|first4=J.|last5=Guiloff|first5=R. J.|last6=Jerusalem|first6=F.|last7=Silani|first7=V.|last8=Vos|first8=P. E.|last9=Wokke|first9=J. H.|date=1998-08|title=A placebo-controlled trial of insulin-like growth factor-I in amyotrophic lateral sclerosis. European ALS/IGF-I Study Group|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9710040|journal=Neurology|volume=51|issue=2|pages=583–586|doi=10.1212/wnl.51.2.583|issn=0028-3878|pmid=9710040}}</ref>。その後の研究では、IGF-1の有益性は見られなかった<ref>{{Cite journal|last=Sorenson|first=E. J.|last2=Windbank|first2=A. J.|last3=Mandrekar|first3=J. N.|last4=Bamlet|first4=W. R.|last5=Appel|first5=S. H.|last6=Armon|first6=C.|last7=Barkhaus|first7=P. E.|last8=Bosch|first8=P.|last9=Boylan|first9=K.|date=2008-11-25|title=Subcutaneous IGF-1 is not beneficial in 2-year ALS trial|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19029516|journal=Neurology|volume=71|issue=22|pages=1770–1775|doi=10.1212/01.wnl.0000335970.78664.36|issn=1526-632X|pmid=19029516|pmc=2617770}}</ref>。 |
[[筋萎縮性側索硬化症]]に対して2つの臨床研究が行われており、一方では効果がみられたものの<ref>{{Cite journal|last=Lai|first=E. C.|last2=Felice|first2=K. J.|last3=Festoff|first3=B. W.|last4=Gawel|first4=M. J.|last5=Gelinas|first5=D. F.|last6=Kratz|first6=R.|last7=Murphy|first7=M. F.|last8=Natter|first8=H. M.|last9=Norris|first9=F. H.|date=1997-12|title=Effect of recombinant human insulin-like growth factor-I on progression of ALS. A placebo-controlled study. The North America ALS/IGF-I Study Group|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9409357|journal=Neurology|volume=49|issue=6|pages=1621–1630|doi=10.1212/wnl.49.6.1621|issn=0028-3878|pmid=9409357}}</ref>、もう一方の結果は曖昧であった<ref>{{Cite journal|last=Borasio|first=G. D.|last2=Robberecht|first2=W.|last3=Leigh|first3=P. N.|last4=Emile|first4=J.|last5=Guiloff|first5=R. J.|last6=Jerusalem|first6=F.|last7=Silani|first7=V.|last8=Vos|first8=P. E.|last9=Wokke|first9=J. H.|date=1998-08|title=A placebo-controlled trial of insulin-like growth factor-I in amyotrophic lateral sclerosis. European ALS/IGF-I Study Group|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9710040|journal=Neurology|volume=51|issue=2|pages=583–586|doi=10.1212/wnl.51.2.583|issn=0028-3878|pmid=9710040}}</ref>。その後の研究では、IGF-1の有益性は見られなかった<ref>{{Cite journal|last=Sorenson|first=E. J.|last2=Windbank|first2=A. J.|last3=Mandrekar|first3=J. N.|last4=Bamlet|first4=W. R.|last5=Appel|first5=S. H.|last6=Armon|first6=C.|last7=Barkhaus|first7=P. E.|last8=Bosch|first8=P.|last9=Boylan|first9=K.|date=2008-11-25|title=Subcutaneous IGF-1 is not beneficial in 2-year ALS trial|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19029516|journal=Neurology|volume=71|issue=22|pages=1770–1775|doi=10.1212/01.wnl.0000335970.78664.36|issn=1526-632X|pmid=19029516|pmc=2617770}}</ref>。 |
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=== IGF-1の発現を上昇させる低分子 === |
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[[シカ]]の袋角([[鹿茸]])の抽出物を含むスプレー(Deer Antler Spray)にIGF-1が含有されている、という主張が多数の情報源でなされている<ref name="urlDeer-antler spray: What is IGF-1? - CBS News">{{cite web|url=http://www.cbsnews.com/8301-204_162-57566713/deer-antler-spray-what-is-igf-1/|title=Deer-antler spray: What is IGF-1?|publisher=CBS News|date=30 January 2013|author=Jaslow R|accessdate=2019-12-14}}</ref><ref name=":6">Rovell D (9 August 2011). [https://www.cnbc.com/id/44075592 "Deer Antler Velvet Sales On The Rise, Does It Really Work?"]. CNBC.com</ref><ref name=":7">Spector D (05-15-13). "[http://www.businessinsider.com/what-is-deer-antler-spray-2013-5 Deer Antler Spray: The Natural Supplement That Seems Too Good To Be True]". BusinessInsider.com.</ref><ref name=":8">Kotz D. (31 January 2013). "[http://www.boston.com/dailydose/2013/01/31/are-deer-antler-spray-and-other-muscle-boosting-supplements-safe/KuuI2uEnrWqKtoaC3JVhYI/story.html Are deer antler spray and other muscle-boosting supplements safe?]". Boston Globe</ref>。この主張は、シカの角が極めて急速に成長し、関連する細胞由来因子がヒトの骨の治癒を同様に補助することに基づいている。しかし、IGF-1はタンパク質であるため消化管で迅速に分解される。仮に分解を免れたとしても、その大きな分子量と高い親水性のため腸組織からは吸収されない<ref name="Amet_2010">{{cite book|veditors=Narang AS, Mahato RM|title=Targeted Delivery of Small and Macromolecular Drugs|vauthors=Amet N, Chen X, ((Lee H-F)), Zaro J, ((Shen W-C))|last-author-amp=yes|chapter=Transferrin Receptor–Mediated Transcytosis in Intestinal Epithelial Cells for Gastrointestinal Absorption of Protein Drugs|year=2010|publisher=CRC Press/Taylor & Francis Group|location=Boca Ratan, Florida|isbn=978-1420087727|page=32}}</ref><ref name=":9">{{cite web|url=http://www.pharmtech.com/are-oral-peptide-drugs-horizon|title=Are Oral Peptide Drugs on the Horizon?|last=Hernandez|first=Randi|name-list-format=vanc|work=Pharm Tech|date=July 2016|accessdate=2019-12-14|publisher=}}</ref>。それにもかかわらず、鹿茸エキスを含むと主張するスプレーや錠剤は規制もなく自由に販売されている<ref>{{Cite web|title=S.W.A.T.S. salesman says he watched Tide players use deer spray|url=https://www.cbssports.com/college-football/news/swats-salesman-says-he-watched-tide-players-use-deer-spray/|website=CBSSports.com|accessdate=2019-12-14|language=en}}</ref>。 |
[[シカ]]の袋角([[鹿茸]])の抽出物を含むスプレー(Deer Antler Spray)にIGF-1が含有されている、という主張が多数の情報源でなされている<ref name="urlDeer-antler spray: What is IGF-1? - CBS News">{{cite web|url=http://www.cbsnews.com/8301-204_162-57566713/deer-antler-spray-what-is-igf-1/|title=Deer-antler spray: What is IGF-1?|publisher=CBS News|date=30 January 2013|author=Jaslow R|accessdate=2019-12-14}}</ref><ref name=":6">Rovell D (9 August 2011). [https://www.cnbc.com/id/44075592 "Deer Antler Velvet Sales On The Rise, Does It Really Work?"]. CNBC.com</ref><ref name=":7">Spector D (05-15-13). "[http://www.businessinsider.com/what-is-deer-antler-spray-2013-5 Deer Antler Spray: The Natural Supplement That Seems Too Good To Be True]". BusinessInsider.com.</ref><ref name=":8">Kotz D. (31 January 2013). "[http://www.boston.com/dailydose/2013/01/31/are-deer-antler-spray-and-other-muscle-boosting-supplements-safe/KuuI2uEnrWqKtoaC3JVhYI/story.html Are deer antler spray and other muscle-boosting supplements safe?]". Boston Globe</ref>。この主張は、シカの角が極めて急速に成長し、関連する細胞由来因子がヒトの骨の治癒を同様に補助することに基づいている。しかし、IGF-1はタンパク質であるため消化管で迅速に分解される。仮に分解を免れたとしても、その大きな分子量と高い親水性のため腸組織からは吸収されない<ref name="Amet_2010">{{cite book|veditors=Narang AS, Mahato RM|title=Targeted Delivery of Small and Macromolecular Drugs|vauthors=Amet N, Chen X, ((Lee H-F)), Zaro J, ((Shen W-C))|last-author-amp=yes|chapter=Transferrin Receptor–Mediated Transcytosis in Intestinal Epithelial Cells for Gastrointestinal Absorption of Protein Drugs|year=2010|publisher=CRC Press/Taylor & Francis Group|location=Boca Ratan, Florida|isbn=978-1420087727|page=32}}</ref><ref name=":9">{{cite web|url=http://www.pharmtech.com/are-oral-peptide-drugs-horizon|title=Are Oral Peptide Drugs on the Horizon?|last=Hernandez|first=Randi|name-list-format=vanc|work=Pharm Tech|date=July 2016|accessdate=2019-12-14|publisher=}}</ref>。それにもかかわらず、鹿茸エキスを含むと主張するスプレーや錠剤は規制もなく自由に販売されている<ref>{{Cite web|title=S.W.A.T.S. salesman says he watched Tide players use deer spray|url=https://www.cbssports.com/college-football/news/swats-salesman-says-he-watched-tide-players-use-deer-spray/|website=CBSSports.com|accessdate=2019-12-14|language=en}}</ref>。 |
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2013年9月、シカの角のスプレーや他の疑わしい製品を販売していることで知られていたSWATSの本部に対する捜査が行われ、[[アラバマ州]]のdeceptive trade practices act(詐欺的な取引行為を規制する法律)に対する多数の深刻かつ意図的な違反のため、アラバマ州司法長官から閉鎖を命じられた<ref name="url_whnt.com">{{cite web|url=http://whnt.com/2013/09/05/sports-performance-company-ordered-to-stop-selling-deer-antler-spray-other-products/|title=Sports Performance Company Ordered to Stop Selling 'Deer Antler Spray,' Other Products|publisher=WHNT|author=Galloway D|date=5 September 2013|accessdate=2019-12-14}}</ref><ref name="url_si.com">{{cite web|url=http://tracking.si.com/2013/09/05/ray-lewis-deer-antler-office-raided/|title=Ray Lewis' alleged deer antler supplier has office raided in Alabama|publisher=SI.com|author=Otano J|date=5 September 2013|accessdate=2019-12-14}}</ref>。 |
2013年9月、シカの角のスプレーや他の疑わしい製品を販売していることで知られていたSWATSの本部に対する捜査が行われ、[[アラバマ州]]のdeceptive trade practices act(詐欺的な取引行為を規制する法律)に対する多数の深刻かつ意図的な違反のため、アラバマ州司法長官から閉鎖を命じられた<ref name="url_whnt.com">{{cite web|url=http://whnt.com/2013/09/05/sports-performance-company-ordered-to-stop-selling-deer-antler-spray-other-products/|title=Sports Performance Company Ordered to Stop Selling 'Deer Antler Spray,' Other Products|publisher=WHNT|author=Galloway D|date=5 September 2013|accessdate=2019-12-14}}</ref><ref name="url_si.com">{{cite web|url=http://tracking.si.com/2013/09/05/ray-lewis-deer-antler-office-raided/|title=Ray Lewis' alleged deer antler supplier has office raided in Alabama|publisher=SI.com|author=Otano J|date=5 September 2013|accessdate=2019-12-14}}</ref>。 |
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現在、IGF-1はさまざまなスポーツ団体によって使用が禁止されている。シカの角のスプレーは[[プリオン病]]とも関係している<ref name=":10">{{cite journal|date=May 2009|title=Chronic wasting disease prions in elk antler velvet|journal=Emerging Infectious Diseases|volume=15|issue=5|pages=696–703|doi=10.3201/eid1505.081458|pmid=19402954|pmc=2687044|vauthors=Angers RC, Seward TS, Napier D, Green M, Hoover E, Spraker T, O'Rourke K, Balachandran A, Telling GC}}</ref>。 |
現在、IGF-1はさまざまなスポーツ団体によって使用が禁止されている。シカの角のスプレーは[[プリオン病]]とも関係している<ref name=":10">{{cite journal|date=May 2009|title=Chronic wasting disease prions in elk antler velvet|journal=Emerging Infectious Diseases|volume=15|issue=5|pages=696–703|doi=10.3201/eid1505.081458|pmid=19402954|pmc=2687044|vauthors=Angers RC, Seward TS, Napier D, Green M, Hoover E, Spraker T, O'Rourke K, Balachandran A, Telling GC}}</ref>。 |
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==歴史的名称== |
==歴史的名称== |
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1950年代には、IGF-1は''[[in vitro]]''で[[軟骨]]の硫酸化を促進したため「硫酸化因子」(sulfation factor)と呼ばれていた<ref name=":11">{{cite journal|year=1957|title=A hormonally controlled serum factor which stimulates sulfate incorporation by cartilage in vitro|journal=J Lab Clin Med|volume=49|issue=6|pages=825–36|pmid=13429201|vauthors=Salmon WD, Daughaday WH}}</ref>。1970年代には、インスリン抗体によって抑制されないインスリン様物質であることからNSILA(nonsuppressible insulin-like activity)と名付けられていた<ref>{{Cite journal| |
1950年代には、IGF-1は''[[in vitro]]''で[[軟骨]]の硫酸化を促進したため「硫酸化因子」(sulfation factor)と呼ばれていた<ref name=":11">{{cite journal|year=1957|title=A hormonally controlled serum factor which stimulates sulfate incorporation by cartilage in vitro|journal=J Lab Clin Med|volume=49|issue=6|pages=825–36|pmid=13429201|vauthors=Salmon WD, Daughaday WH}}</ref>。1970年代には、インスリン抗体によって抑制されないインスリン様物質であることからNSILA(nonsuppressible insulin-like activity)と名付けられていた<ref>{{Cite journal |和書|author1=尾崎史郎 |author2=門田悟 |author3=中川昌一 |date=1980|title=Non Suppressible Insulin Like Activity (NSILA-s) の粗精製とインスリンレセプターアッセイによる測定法の確立|url=https://doi.org/10.11213/tonyobyo1958.23.923|journal=糖尿病 |volume=23|issue=10|pages=923–929|doi=10.11213/tonyobyo1958.23.923 |publisher=日本糖尿病学会 }}</ref>。 |
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== 出典 == |
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==関連項目== |
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*{{仮リンク|ソマトポーズ|en|Somatopause|label=}} |
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== 外部リンク == |
== 外部リンク == |
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* {{MeshName|Insulin-Like+Growth+Factor+I}} |
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* [http://labtestsonline.org/understanding/analytes/igf1/tab/test/ IGF-1] at Lab Tests Online |
* [http://labtestsonline.org/understanding/analytes/igf1/tab/test/ IGF-1] at Lab Tests Online |
2019年12月17日 (火) 08:25時点における版
インスリン様成長因子1(インスリンようせいちょういんし1、英: Insulin-like growth factor 1、略称: IGF-1、IGF-I)は、インスリンに類似した分子構造を持つホルモンである。小児の成長に重要な役割を果たし、成人においても同化作用を有する。ソマトメジンC(somatomedin C)とも呼ばれる。
IGF-1はヒトではIGF1遺伝子にコードされるタンパク質である[5][6]。IGF-1は70アミノ酸からなる1本鎖ポリペプチドで、分子内に3つのジスルフィド結合を有する。IGF-1の分子量は7649である[7]。
IGF-1の合成アナログであるメカセルミンは、成長障害の子供の治療に利用されている[8]。
体内での合成と循環
IGF-1は主に肝臓で内分泌ホルモンとして産生されるとともに、標的となる組織においても傍分泌または自己分泌が行われる。IGF-1の産生は成長ホルモンによって刺激され、栄養不良、成長ホルモンに対する非感受性、成長ホルモン受容体の欠損、またはSHP2やSTAT5Bなどの成長ホルモン受容体の下流シグナル伝達経路の機能不全などによって阻害される。IGF-1の約98%は、6種類のIGF結合タンパク質(IGFBP)のいずれかに常に結合している。その中で最も豊富なタンパク質であるIGFBP-3は、IGFの結合の80%を担っている。IGF-1とIGFBP-3は1:1の量比で結合する。IGFBP-1はインスリンによって調節されている[9]。
タンパク質の摂取は、総カロリー消費とは無関係にIGF-1のレベルを上昇させる[10]。体内循環する成長ホルモンやIGF-1のレベルを変動させる因子としては、インスリン、遺伝的組成、時間帯、年齢、性別、運動状況、ストレスレベル、栄養レベル、ボディマス指数(BMI)、疾患状況、民族、エストロゲンの状態、生体異物の摂取などがある[11]。
作用機構
IGF-1は、成長ホルモンのシグナルを媒介する主要な因子である。成長ホルモンは脳下垂体前葉で作られ、血流に放出された後、肝臓でIGF-1の産生を刺激する。その後、IGF-1は全身の成長を刺激し、体中のほぼすべての細胞、特に骨格筋、軟骨、骨、肝臓、腎臓、神経、皮膚、造血系、肺の細胞に対して成長促進効果を発揮する。インスリンに類似した効果に加え、IGF-1は細胞のDNA合成の調節も行う[12]。
IGF-1は、IGF-1受容体(IGF1R)とインスリン受容体の少なくとも2種類の受容体型チロシンキナーゼに結合する。IGF-1の作用を主に媒介するのは特異的受容体であるIGF1Rであり、IGF1Rはさまざまな組織、さまざまな細胞種で細胞表面に存在している。IGF1Rへの結合によって細胞内のシグナル伝達が開始される。IGF-1は、細胞の成長と増殖を刺激するAKTシグナル伝達経路を活性化する天然の因子の中で最も強力なものの1つであり、プログラム細胞死の強力な阻害因子でもある[13][14]。
関連する成長因子
IGF-1はIGF-2と呼ばれるタンパク質と密接に関係している。IGF-2もIGF-1受容体に結合する。一方、IGF-2受容体(マンノース-6-リン酸受容体とも呼ばれる)に結合するのはIGF-2のみである。IGF-2受容体はシグナル伝達機能を喪失しており、IGF-1受容体に結合するIGF-2の量を減少させる「シンク」のようなの機能を持つ。「インスリン様成長因子1」という名称が示す通り、IGF-1は構造的にインスリンに類似しており、インスリンよりも親和性は低いもののインスリン受容体に結合する能力を有する。
Mechano-growth factor(MGF)と呼ばれるスプライスバリアントが存在する[15]。
関係する障害
ラロン症候群
IGF-1の産生またはIGF-1への応答ができない希少疾患では、各疾患に特有の成長不全がみられる。このような疾患の1つであるラロン症候群では、成長ホルモン受容体が欠損しているため、成長ホルモン療法による効果は全く見られない。アメリカ食品医薬品局(FDA)はこれらの疾患をsevere primary IGF deficiency(重症原発性IGF欠損症)と呼ばれる疾患へ分類している。通常これらの疾患の患者は、正常または高い成長ホルモンレベル、標準身長から-3SD以下の低身長、-3SD以下のIGF-1レベルという特徴を有する。
ラロン症候群の患者は、がんや糖尿病の発症率が極めて低い[16]。
先端巨大症
先端巨大症は、脳下垂体前葉で過剰量の成長ホルモンが産生されることで発症する疾患である。成長ホルモンの産生の増加が引き起こされる障害には多くの種類があるが、最も一般的なのは成長ホルモン産生細胞に由来する下垂体腺腫によるものである。成長ホルモンレベルとIGF-1レベルの双方の上昇によって、解剖学的変化と代謝異常が引き起こされる[17]。
治療薬としての利用
ラロン症候群の患者は、IGF-1単独、またはIGFBP-3との併用による治療が行われる[18]。メカセルミン(商標名: Increlex)はIGF-1の合成アナログであり、成長障害の治療として承認されている[18]。IGF-1は、酵母と大腸菌を利用した組換え発現による大規模な製造が行われている。
臨床試験
組換えタンパク質
1型糖尿病、2型糖尿病に対する組換えIGF-1投与の臨床試験が行われていたが、糖尿病網膜症の悪化のため打ち切られた[19]。
熱傷[20]や筋強直性ジストロフィー[21]に対する臨床試験も行われている。
筋萎縮性側索硬化症に対して2つの臨床研究が行われており、一方では効果がみられたものの[22]、もう一方の結果は曖昧であった[23]。その後の研究では、IGF-1の有益性は見られなかった[24]。
IGF-1の発現を上昇させる低分子
IGF-1レベルを上昇させる治験薬イブタモレンの臨床試験では、アルツハイマー病のの症状の改善は見られなかった[25]。
社会と文化
特許権問題
2006年12月、Insmed社から販売されていたIGF-1製剤(Iplex)が、同じくIGF-1製剤を販売しているTercica社の特許を侵害していることが判明した。Tercica社はIplexの販売の差し止めを求めてアメリカ合衆国地方裁判所に提訴した[26]。特許権侵害訴訟と両社間のすべての訴訟の和解へ向けて、2007年3月Insmed社はIplexのアメリカ市場からの撤退に合意し、その結果Tecrica社のIncrelexは当時アメリカ合衆国内で販売されていた唯一のIGF-1製剤となった[27]。
サプリメント
シカの袋角(鹿茸)の抽出物を含むスプレー(Deer Antler Spray)にIGF-1が含有されている、という主張が多数の情報源でなされている[28][29][30][31]。この主張は、シカの角が極めて急速に成長し、関連する細胞由来因子がヒトの骨の治癒を同様に補助することに基づいている。しかし、IGF-1はタンパク質であるため消化管で迅速に分解される。仮に分解を免れたとしても、その大きな分子量と高い親水性のため腸組織からは吸収されない[32][33]。それにもかかわらず、鹿茸エキスを含むと主張するスプレーや錠剤は規制もなく自由に販売されている[34]。
2013年9月、シカの角のスプレーや他の疑わしい製品を販売していることで知られていたSWATSの本部に対する捜査が行われ、アラバマ州のdeceptive trade practices act(詐欺的な取引行為を規制する法律)に対する多数の深刻かつ意図的な違反のため、アラバマ州司法長官から閉鎖を命じられた[35][36]。
現在、IGF-1はさまざまなスポーツ団体によって使用が禁止されている。シカの角のスプレーはプリオン病とも関係している[37]。
歴史的名称
1950年代には、IGF-1はin vitroで軟骨の硫酸化を促進したため「硫酸化因子」(sulfation factor)と呼ばれていた[38]。1970年代には、インスリン抗体によって抑制されないインスリン様物質であることからNSILA(nonsuppressible insulin-like activity)と名付けられていた[39]。
出典
- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000017427 - Ensembl, May 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020053 - Ensembl, May 2017
- ^ Human PubMed Reference:
- ^ Mouse PubMed Reference:
- ^ “The human gene encoding insulin-like growth factor I is located on chromosome 12”. Hum. Genet. 69 (2): 157–60. (1985). doi:10.1007/BF00293288. PMID 2982726.
- ^ “Sequence of cDNA encoding human insulin-like growth factor I precursor”. Nature 306 (5943): 609–11. (1983). doi:10.1038/306609a0. PMID 6358902.
- ^ “The amino acid sequence of human insulin-like growth factor I and its structural homology with proinsulin”. J Biol Chem 253 (8): 2769–2776. (1978). PMID 632300.
- ^ “Mecasermin”. BioDrugs 22 (3): 177–88. (2008). doi:10.2165/00063030-200822030-00004. PMID 18481900.
- ^ “Negative cooperativity in the insulin-like growth factor-I receptor and a chimeric IGF-I/insulin receptor”. Endocrinology 135 (1): 472–5. (July 1994). doi:10.1210/endo.135.1.8013387. PMID 8013387.
- ^ “Low protein intake is associated with a major reduction in IGF-1, cancer, and overall mortality in the 65 and younger but not older population”. Cell Metabolism 19 (3): 407–17. (March 2014). doi:10.1016/j.cmet.2014.02.006. PMC 3988204. PMID 24606898 .
- ^ “Modulation of the growth hormone-insulin-like growth factor (GH-IGF) axis by pharmaceutical, nutraceutical and environmental xenobiotics: an emerging role for xenobiotic-metabolizing enzymes and the transcription factors regulating their expression. A review”. Xenobiotica 36 (2–3): 119–218. (2006). doi:10.1080/00498250600621627. PMID 16702112.
- ^ “Circulating levels of IGF-1 directly regulate bone growth and density”. Journal of Clinical Investigation 110 (6): 771–781. (2002). doi:10.1172/JCI15463. PMC 151128. PMID 12235108 .
- ^ “Multiple signaling pathways of the insulin-like growth factor 1 receptor in protection from apoptosis”. Molecular and Cellular Biology 19 (10): 7203–15. (October 1999). doi:10.1128/mcb.19.10.7203. PMC 84713. PMID 10490655 .
- ^ “c-Myc-induced sensitization to apoptosis is mediated through cytochrome c release”. Genes & Development 13 (11): 1367–81. (June 1999). doi:10.1101/gad.13.11.1367. PMC 316765. PMID 10364155 .
- ^ “Mechano-growth factor reduces loss of cardiac function in acute myocardial infarction”. Heart Lung Circ 17 (1): 33–9. (February 2008). doi:10.1016/j.hlc.2007.04.013. PMID 17581790.
- ^ “Ecuadorean Villagers May Hold Secret to Longevity”. New York Times (17 February 2011). 2019年12月8日閲覧。
- ^ “Expert consensus document: A consensus on the medical treatment of acromegaly”. Nat Rev Endocrinol 10 (4): 243–8. (2014). doi:10.1038/nrendo.2014.21. PMID 24566817.
- ^ a b “The role of recombinant insulin-like growth factor I in the treatment of the short child”. Curr. Opin. Pediatr. 19 (4): 458–64. (2007). doi:10.1097/MOP.0b013e3282094126. PMID 17630612.
- ^ "Genentech Discontinues IGF-I Drug Development Effort in Diabetes" (Press release). Genentech. 5 September 1997. 2013年3月15日閲覧。
- ^ “Assessment of Mechanisms of Improved Wound Healing - Full Text View - ClinicalTrials.gov” (英語). clinicaltrials.gov. 2019年12月14日閲覧。
- ^ Heatwole, Chad R.; Eichinger, Katy J.; Friedman, Deborah I.; Hilbert, James E.; Jackson, Carlayne E.; Logigian, Eric L.; Martens, William B.; McDermott, Michael P. et al. (2011-01). “Open-label trial of recombinant human insulin-like growth factor 1/recombinant human insulin-like growth factor binding protein 3 in myotonic dystrophy type 1”. Archives of Neurology 68 (1): 37–44. doi:10.1001/archneurol.2010.227. ISSN 1538-3687. PMC 3374954. PMID 20837825 .
- ^ Lai, E. C.; Felice, K. J.; Festoff, B. W.; Gawel, M. J.; Gelinas, D. F.; Kratz, R.; Murphy, M. F.; Natter, H. M. et al. (1997-12). “Effect of recombinant human insulin-like growth factor-I on progression of ALS. A placebo-controlled study. The North America ALS/IGF-I Study Group”. Neurology 49 (6): 1621–1630. doi:10.1212/wnl.49.6.1621. ISSN 0028-3878. PMID 9409357 .
- ^ Borasio, G. D.; Robberecht, W.; Leigh, P. N.; Emile, J.; Guiloff, R. J.; Jerusalem, F.; Silani, V.; Vos, P. E. et al. (1998-08). “A placebo-controlled trial of insulin-like growth factor-I in amyotrophic lateral sclerosis. European ALS/IGF-I Study Group”. Neurology 51 (2): 583–586. doi:10.1212/wnl.51.2.583. ISSN 0028-3878. PMID 9710040 .
- ^ Sorenson, E. J.; Windbank, A. J.; Mandrekar, J. N.; Bamlet, W. R.; Appel, S. H.; Armon, C.; Barkhaus, P. E.; Bosch, P. et al. (2008-11-25). “Subcutaneous IGF-1 is not beneficial in 2-year ALS trial”. Neurology 71 (22): 1770–1775. doi:10.1212/01.wnl.0000335970.78664.36. ISSN 1526-632X. PMC 2617770. PMID 19029516 .
- ^ “Growth hormone secretagogue MK-677: no clinical effect on AD progression in a randomized trial”. Neurology 71 (21): 1702–8. (November 2008). doi:10.1212/01.wnl.0000335163.88054.e7. PMID 19015485.
- ^ “Growth Drug Is Caught Up in Patent Fight”. The New York Times (17 February 2007). 28 March 2010閲覧。
- ^ “To Settle Suit, Maker Agrees to Withdraw Growth Drug”. The New York Times (7 March 2007). 28 March 2010閲覧。
- ^ Jaslow R (30 January 2013). “Deer-antler spray: What is IGF-1?”. CBS News. 2019年12月14日閲覧。
- ^ Rovell D (9 August 2011). "Deer Antler Velvet Sales On The Rise, Does It Really Work?". CNBC.com
- ^ Spector D (05-15-13). "Deer Antler Spray: The Natural Supplement That Seems Too Good To Be True". BusinessInsider.com.
- ^ Kotz D. (31 January 2013). "Are deer antler spray and other muscle-boosting supplements safe?". Boston Globe
- ^ “Transferrin Receptor–Mediated Transcytosis in Intestinal Epithelial Cells for Gastrointestinal Absorption of Protein Drugs”. Targeted Delivery of Small and Macromolecular Drugs. Boca Ratan, Florida: CRC Press/Taylor & Francis Group. (2010). p. 32. ISBN 978-1420087727
- ^ Hernandez, Randi (July 2016). “Are Oral Peptide Drugs on the Horizon?”. Pharm Tech. 2019年12月14日閲覧。
- ^ “S.W.A.T.S. salesman says he watched Tide players use deer spray” (英語). CBSSports.com. 2019年12月14日閲覧。
- ^ Galloway D (5 September 2013). “Sports Performance Company Ordered to Stop Selling 'Deer Antler Spray,' Other Products”. WHNT. 2019年12月14日閲覧。
- ^ Otano J (5 September 2013). “Ray Lewis' alleged deer antler supplier has office raided in Alabama”. SI.com. 2019年12月14日閲覧。
- ^ “Chronic wasting disease prions in elk antler velvet”. Emerging Infectious Diseases 15 (5): 696–703. (May 2009). doi:10.3201/eid1505.081458. PMC 2687044. PMID 19402954 .
- ^ “A hormonally controlled serum factor which stimulates sulfate incorporation by cartilage in vitro”. J Lab Clin Med 49 (6): 825–36. (1957). PMID 13429201.
- ^ 尾崎史郎、門田悟、中川昌一「Non Suppressible Insulin Like Activity (NSILA-s) の粗精製とインスリンレセプターアッセイによる測定法の確立」『糖尿病』第23巻第10号、日本糖尿病学会、1980年、923–929頁、doi:10.11213/tonyobyo1958.23.923。
関連項目
外部リンク
- Insulin-Like Growth Factor I - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス
- IGF-1 at Lab Tests Online
- IGF-1 recombinant GFP labeled at Protean Ltd.