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如何利用Excel-的FORECAST命令计算IC50
发布时间：2021-06-21 14:42:49
一、前言
IC50（50% inhibitory concentration）的计算方法有多种，包括正态概率单位法（用SPSS probit regression计算），Logit 回归（适用于非常态分布），寇氏法，序贯法，Reed-Meuench法（累积法），直线回归法（linear regression），还有最为准确的加权直线法（weighted linear regression，用于剂量型分析）。不同的方法都对实验设计有不同要求的，要根据具体情况而使用。
本文利用excel 的FORECAST(x，known-y′s，known-x′s) 命令，通过线形回归方程返回一个预测值,计算IC50。原理就是线性回归分析。该命令是输入一个x值，通过回归方程预测相应的y，因为我们要计算50％抑制率对应的浓度，因此在分析中，确定药物浓度为y,抑制率为x.。
通过以下例子说明，
X(IR,%) | Y(ug/ml) |
100 | 500 |
85 | 250 |
60 | 125 |
45 | 62.5 |
26 | 31.25 |
（数据1）
直线回归分析中，分析对象线性关系越好，则分析越准确。在这里，直接用药物浓度对抑制率做回归分析是否适合？我们先看看它们的线性关系：
可以看到，直接用药物浓度对抑制率做回归分析，线性关系并不是很好。我们再看药物浓度取对数后的的相关性：
X(IR,%) | Y(lgC) |
100 | 2.69897 |
85 | 2.39794 |
60 | 2.09691 |
45 | 1.79588 |
26 | 1.49485 |
（数据2） |
可以明显看出，浓度取对数后的线性关系更好。因此我们在计算IC50时使用浓度的对数值。
二、步骤
1、根据细胞活力测定结果，计算各组平均OD值，按以下公式，计算每个药物浓度的抑制率（IR）:
2、分别在EXCEL表格中输入对应的药物浓度和抑制率（同上数据1），然后利用EXCEL的Log命令，计算出药物浓度的log10对数值，得数据2（同上数据2）。
3、然后在任一个单元格内选择公式FORECAST，并对应地选择相应的值，FORECAST(x，known-y′s，known-x′s)，x填50，known-y′s 选lgC, known-x′s选IR,返回得到一个log值，这里为1.886761471;
4、计算10为底该值为指数的幂，101.886761471,得到77.048，因此该例子的IC50为77.048ug/ml。（使用logit 回归小软件算得其IC50为68.18ug/ml）。
三、结论
使用EXCEL FORECAST计算IC50是个较准确的方法，其优点是不受软件使用限制，但要分别计算抑制率，当要处理大量数据时，较为麻烦。使用SPSS 的Regression-Probit 回归分析，可以把原始数据按要求直接输入，然后直接计算得到从1％到99%抑制率对应的浓度。
注意:因为Forecast 的模型是一元线性回归，所以，选择数据点的时候，要选择在线性范围内的数据进行计算。即Y随着X增加而相应增加的范围。
