IC50 和 EC50 的概念是药理学的基础。EC50 是药物产生半最大反应时的浓度。IC50 是抑制剂反应（或结合）减少一半时的浓度。
看起来很简单。但是，当您实际去拟合数据以确定这些值时，会存在一些复杂性和歧义。
本文的其余部分是关于 IC50（I 代表抑制，代表向下倾斜的剂量反应曲线）。所有这些想法都可以应用于刺激曲线和 EC50（E 代表有效）。当你看这些图时，只需倒立即可。
理想的情况
此图显示了一种理想情况：
绿色符号表示使用对照进行的测量。左侧的符号（空白）没有抑制剂，因此定义为“100%”。右侧的符号存在最大浓度的标准抑制剂，因此定义为“0%”。实验剂量反应曲线的数据（红点）一直延伸到两个对照值之间。
拟合此曲线时，您需要决定如何拟合曲线的顶部平台。您有三种选择：
- 仅拟合数据，忽略空白对照值。
- 对空白对照值取平均值，并将参数Top设置为等于空白平均值的常数值。
- 输入空白值，就好像它们是剂量反应曲线的一部分一样。只需输入一个低剂量，可能是 10 -10或 10 -11。您不能输入零，因为零在对数刻度上没有定义。
这些方法中的任何一种的结果都将非常相似，因为数据形成完整的剂量 – 反应曲线，具有清晰的顶部平台，与空白无法区分。我更喜欢第三种方法，因为它分析了所有数据，但这并不是一个强烈的偏好。
同样，有三种方法可以处理底部平台：仅拟合数据，将 Bottom 设置为等于 NS 对照平均值的常数，并将 NS 对照放入拟合中，就好像它们是非常高浓度的抑制剂一样。
这是理想的情况。IC50 的含义没有歧义。
IC50 可以用两种方式定义的情况
该图显示了一种不寻常的情况，即抑制曲线稳定在远高于高浓度标准药物定义的对照值 （NS） 之上。这导致了 IC50 的替代定义。
显然，单个值无法概括这样的曲线。您至少需要两个值，一个用于量化曲线的中间值（药物的效力），另一个用于量化曲线的低度（药物的最大效果）。
上图显示了 IC50 的两个定义。
相对 IC50 是迄今为止最常见的定义，通常省略形容词相对。它是使曲线下降到曲线顶部和底部平台之间的中间点所需的浓度。在 IC50 的这个定义中，NS 值完全被忽略了。该定义是激动剂和拮抗剂相互作用的经典药理学分析的基础。在适当考虑生物系统和相互作用配体的浓度的情况下，估计的 Kd 值通常可以从以这种方式定义的 IC50 值得出（对于下面提到的“所谓的绝对 IC50”，情况并非如此）。
在空白值和 NS 值之间引发响应的浓度有时称为绝对 IC50，水平虚线表示如何定义 100% 和 0%，然后定义 50%。这个术语并不完全标准。由于该值不能量化药物的效力，因此国际药理学联合会受体命名委员会 （1） 的作者认为绝对 IC50 （和该术语） 的概念没有用 （R. Neubig，个人通信）。我同意。
该概念（但不是术语“绝对 IC50”）用于量化减缓细胞生长的药物。缩写 GI50 用于我们这里所说的绝对 IC50。环境保护署 （EPA） 也使用它来评估内分泌干扰物（附录 A）。他们使用术语 IC50 来指代绝对 IC50，使用术语 EC50 来指代相对 IC50。他们不使用术语 relative 和 absolute。
如果您真的想使用绝对 IC50，以下是拟合曲线以找到它的说明。
任何通过对上图中的数据拟合曲线来确定 IC50 的尝试都是无用的。曲线拟合程序可能能够将剂量-反应曲线拟合到数据，也可能不能。但如果曲线拟合，则 IC50 的值可能毫无意义，并且具有非常宽的置信区间。数据根本不会形成顶部平台（定义 100）或底部平台（定义 0）。如果数据没有定义 100 或 0，那么 50 也是未定义的，IC50 也是如此。
如果您还具有定义 100 和 0 的控制值，则可以轻松拟合曲线。下面的曲线是通过拟合剂量反应曲线创建的，但将 Top 平台限制为等于 Blanks 值的平均值的常数值，以及 Bottom 平台等于 NS 值的平均值。
只有当您假设较高浓度的抑制剂最终会抑制至 NS 值时，以这种方式拟合的 IC50 值才有意义。这是一个无法用手头数据检验的假设。
相对 IC50 和绝对 IC50 之间的区别并不真正适用于这些数据。由于数据未定义底部平台，因此必须相对于 NS 对照值定义 IC50。
拟合归一化数据
从上面的所有示例中可以看出，没有必要将数据标准化以从 100% 下降到 0%。您可以使用自然单位的数据拟合曲线。一个常见的错误是假设拟合剂量-反应曲线需要首先对数据进行归一化。
如果您选择对数据进行归一化，则必须仔细考虑（并在论文的方法部分记录）如何定义 100% 和 0%。您可以使用三种策略：
- 从外部控件（上图中的 Blank 和 NS）。由于这些值非常重要，因此请考虑使用比用于实验其余部分更多的重复来测量这些对照。
- 来自极低和非常高浓度的供试物质。
- 来自非线性回归的高原。首先拟合曲线，然后使用 Top 和 Bottom 平台的最佳拟合值对数据进行归一化。
如果您拟合标准化数据，您可能希望 Prism 强制曲线从 100 下降到 0。除非你告诉它，否则它不会知道这样做。不要犯一些常见的错误，即对数据进行归一化，但不将曲线从 100 限制到 0。您可以通过两种方式约束曲线：
- 选择适应规范化模型。Prism 中内置的归一化模型始终介于 0 和 100 之间。
- 使用更通用的模型，转到 Constrain 选项卡，并将 Bottom 设置为常量值 0.0，将 Top 设置为常量值 100.0。
总结
IC50（或 EC50）的概念有点模棱两可，除非您明确指定哪些值定义 100% 和 0%。
参考
1. R. R. Neubig et al. 国际药理学联合会受体命名和药物分类委员会。XXXVIII. 定量药理学术语和符号的更新。Pharmacol Rev （2003），第 55 卷第 4 期，第 597-606 页
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