50% 是指什么的?在某些情况下,可能存在多个答案。
IC50的概念是药理学的基础。IC50是指使反应(或结合)减半的抑制剂浓度。听起来似乎很简单。但当您实际进行数据拟合以确定这些数值时,会遇到诸多复杂性和模糊性。
本文剩余部分将探讨IC50(I代表抑制,即剂量反应曲线呈下降趋势)。所有这些概念同样适用于兴奋性曲线及EC50(E代表有效)。阅读图表时,不妨倒过来看!
下图展示了一种理想情况:

绿色符号表示对照组测得的数据。左侧(空白)数据未添加抑制剂,因此定义为“100%”。右侧数据是在标准抑制剂最大浓度存在下的测定结果,因此定义为“0%”。实验剂量反应曲线(红色圆点)的数据范围涵盖了这两个对照值之间的全部区间。
拟合此曲线时,您需要决定如何拟合曲线的顶部平台段。您有三种选择:
•仅拟合数据,忽略空白对照值。
•取空白对照值的平均值,并将参数 Top 设为等于该平均值的常数。
•将空白对照值作为剂量反应曲线的一部分输入。只需输入一个低剂量,例如 10⁻¹⁰ 或 10⁻¹¹。您不能输入零,因为对数刻度上零点未定义。
无论采用哪种方法,结果都将非常相似,因为数据形成了一条完整的剂量反应曲线,其顶部平台期清晰且与空白组无法区分。我倾向于第三种方法,因为它分析了所有数据,但这并非绝对偏好。
同样地,处理底部平台期也有三种方法:仅拟合数据、将“底部”设为一个常数(等于无抑制剂对照组的平均值),以及将无抑制剂对照组纳入拟合,视其为极高浓度的抑制剂。
这才是理想的情况。此时IC50的含义毫无疑义。
下图展示了一种特殊情况:抑制曲线在远高于由高浓度标准药物定义的对照值(NS)处趋于平稳。这会导致 IC50 的定义出现多种可能。

显然,一个数值无法概括这样的曲线。至少需要两个数值:一个用于量化曲线的中央部分(药物的效力),另一个用于量化其最低水平(药物的最大效应)。
上图展示了IC50的两种定义。
相对IC50是迄今为止最常见的定义,且通常省略“相对”这一修饰词。它是指将曲线压低至位于曲线顶部和底部平台之间中点所需的浓度。 在此 IC50 定义中,NS 值完全被忽略。这种定义是经典药理学分析激动剂与拮抗剂交互作用的基础。在适当考虑生物系统及交互作用配体的浓度后,通常可以从按此方式定义的 IC50 值推导出估计的 Kd 值(下文提到的“绝对IC50”则不然)。
引发响应浓度位于空白值与NS值中间的浓度有时被称为绝对IC50。水平虚线显示了100%和0%的定义方式,进而确定了50%的定义。 该术语并非完全标准化。由于该数值无法量化药物的效力,国际药理学联合会受体命名委员会 (1) 的作者认为,绝对IC50 的概念(及该术语)并无实际意义(R. Neubig,私人通信)。我对此表示赞同。
该概念(而非“绝对IC50”这一术语)用于量化能抑制细胞生长的药物。 我们在此所称的“绝对IC50”通常使用缩写GI50表示。美国环境保护署(EPA)在评估内分泌干扰物时也采用该缩写(附录A)。该文件使用IC50指代绝对IC50,使用EC50指代相对IC50,但未直接使用“相对”和“绝对”这两个术语。
绝对IC50要求抑制剂将结合率或反应率降低至50%以下。如果抑制剂仅将反应率降低至(例如)60%,则曲线永远不会与Y=50%的直线相交,因此绝对IC50无法确定。
若您确实需要使用绝对IC50,下一页提供了通过曲线拟合计算该值的操作指南。
1. R. R. Neubig 等。国际药理学联合会受体命名与药物分类委员会。第 XXXVIII 届会议。定量药理学术语与符号更新。《药理学评论》(2003)第 55 卷(4 期),第 597-606 页