利用Excel 的FORECAST命令計算IC50

一、前言

IC50（50% inhibitory concentration）的計算方法有多種，包括正態(tài)概率單位法（用SPSS probit regression計算），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），還有為準確的加權直線法（weighted linear regression，用于劑量型分析）。不同的方法都對實驗設計有不同要求的，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預測值,計算IC50。原理就是線性回歸分析。該命令是輸入一個x值，通過回歸方程預測相應的y，因為我們要計算50％抑制率對應的濃度，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，分析對象線性關系越好，則分析越準確。在這里，直接用藥物濃度對抑制率做回歸分析是否適合？我們先看看它們的線性關系：

可以看到，直接用藥物濃度對抑制率做回歸分析，線性關系并不是很好。我們再看藥物濃度取對數(shù)后的的相關性：

可以明顯看出，濃度取對數(shù)后的線性關系更好。因此我們在計算IC50時使用濃度的對數(shù)值。

二、步驟

1、根據(jù)細胞活力測定結果，計算各組平均OD值，按以下公式，計算每個藥物濃度的抑制率（IR）:

2、分別在EXCEL表格中輸入對應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，計算出藥物濃度的log₁₀對數(shù)值，得數(shù)據(jù)2（同上數(shù)據(jù)2）。

3、然后在任一個單元格內(nèi)選擇公式FORECAST，并對應地選擇相應的值，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log值，這里為1.886761471;

4、計算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、結論

使用EXCEL FORECAST計算IC50是個較準確的方法，其優(yōu)點是不受軟件使用限制，但要分別計算抑制率，當要處理大量數(shù)據(jù)時，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，然后直接計算得到從1％到99%抑制率對應的濃度。