利用Excel 的FORECAST命令計(jì)算IC50

一、前言

IC50（50% inhibitory concentration）的計(jì)算方法有多種，包括正態(tài)概率單位法（用SPSS probit regression計(jì)算），Logit 回歸（適用于非常態(tài)分布），寇氏法，序貫法，Reed-Meuench法（累積法），直線回歸法（linear regression），還有為準(zhǔn)確的加權(quán)直線法（weighted linear regression，用于劑量型分析）。不同的方法都對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有不同要求的，要根據(jù)具體情況而使用。

    本文利用excel 的FORECAST(x，known-y′s，known-x′s) 命令，通過線形回歸方程返回一個(gè)預(yù)測(cè)值,計(jì)算IC50。原理就是線性回歸分析。該命令是輸入一個(gè)x值，通過回歸方程預(yù)測(cè)相應(yīng)的y，因?yàn)槲覀円?jì)算50％抑制率對(duì)應(yīng)的濃度，因此在分析中，確定藥物濃度為y,抑制率為x.。

    通過以下例子說明，

（數(shù)據(jù)1）

直線回歸分析中，分析對(duì)象線性關(guān)系越好，則分析越準(zhǔn)確。在這里，直接用藥物濃度對(duì)抑制率做回歸分析是否適合？我們先看看它們的線性關(guān)系：

可以看到，直接用藥物濃度對(duì)抑制率做回歸分析，線性關(guān)系并不是很好。我們?cè)倏此幬餄舛热?duì)數(shù)后的的相關(guān)性：

可以明顯看出，濃度取對(duì)數(shù)后的線性關(guān)系更好。因此我們?cè)谟?jì)算IC50時(shí)使用濃度的對(duì)數(shù)值。

二、步驟

1、根據(jù)細(xì)胞活力測(cè)定結(jié)果，計(jì)算各組平均OD值，按以下公式，計(jì)算每個(gè)藥物濃度的抑制率（IR）:

2、分別在EXCEL表格中輸入對(duì)應(yīng)的藥物濃度和抑制率（同上數(shù)據(jù)1），然后利用EXCEL的Log命令，計(jì)算出藥物濃度的log₁₀對(duì)數(shù)值，得數(shù)據(jù)2（同上數(shù)據(jù)2）。

3、然后在任一個(gè)單元格內(nèi)選擇公式FORECAST，并對(duì)應(yīng)地選擇相應(yīng)的值，F(xiàn)ORECAST(x，known-y′s，known-x′s)，x填50，known-y′s 選lgC, known-x′s選IR,返回得到一個(gè)log值，這里為1.886761471;

4、計(jì)算10為底該值為指數(shù)的冪，10^1.886761471,得到77.048，因此該例子的IC50為77.048ug/ml。（使用logit 回歸小軟件算得其IC50為68.18ug/ml）。

三、結(jié)論

使用EXCEL FORECAST計(jì)算IC50是個(gè)較準(zhǔn)確的方法，其優(yōu)點(diǎn)是不受軟件使用限制，但要分別計(jì)算抑制率，當(dāng)要處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，較為麻煩。使用SPSS 的Regression-Probit 回歸分析，可以把原始數(shù)據(jù)按要求直接輸入，然后直接計(jì)算得到從1％到99%抑制率對(duì)應(yīng)的濃度。