EC50

異なる拮抗薬濃度下における、作動薬に対する組織反応（y軸）を対数濃度（x軸）で表したもの。作動薬のEC50は、_左端の曲線の最大値の半分に対応するx座標で表されます。これは[A]で示されます

半最大有効濃度（EC ₅₀ ）は、指定された曝露時間後にベースラインと最大値の中間の生物学的反応を引き起こす薬物、抗体または毒物の濃度の尺度である。 ^{[ 1 ]}より簡単に、EC _{50 は}50% [...] 効果を得るために必要な濃度と定義することができ^{[ 2 ]} _{、[A] 50}と表記されることもある。^{[ 3 ]}これは薬物の効力の尺度として一般的に使用されるが、EC ₅₀の使用は、その曖昧さが批判されてきた「効力」よりも好まれる。^{[ 3 ]} EC ₅₀は濃度の尺度であり、モル単位（M）で表され、1 Mは1 mol / Lに相当します 。

したがって、段階的用量反応曲線のEC ₅₀は、最大効果の50％が観察される化合物の濃度を表します。^{[ 4 ]}量子用量反応曲線の EC ₅₀は、指定された曝露期間後に、人口の50％が反応を示す化合物の濃度を表します。 ^{[ 5 ]}

明確にするために、段階的用量反応曲線は、1人の被験者または平均被験者における薬剤の用量（x軸）に対する薬剤の段階的効果（y軸）を示します。一方、量子用量反応曲線は、薬剤の用量（x軸）に対する反応が全てか全くないかの方法で認められる被験者の割合（y軸）を示します。

競合結合試験および機能的拮抗薬試験では、IC _{50 が}用量反応曲線の最も一般的な要約指標である。アゴニスト／刺激薬試験では、EC ₅₀が最も一般的な要約指標である。^{[ 6 ]}

EC ₅₀は、化合物の阻害（50% 阻害）の尺度である IC ₅₀とも関連しています。

_{EC 50}の計算

リガンド濃度に対する生物学的反応は、典型的にはシグモイド関数に従う。リガンド濃度の上昇に伴う反応の増加が鈍化し始める変曲点がEC ₅₀であり、これは最適直線を導出することで数学的に決定できる。推定にグラフを用いる方が簡便ではあるが、この一般的な方法では精度と精密度は劣る。^{[ 6 ]}

反応または効果Eは、薬物と薬物結合受容体の両方の結合に依存します。受容体に結合して反応を開始するアゴニストは、通常AまたはDと略されます。アゴニスト濃度[A]が低い場合、反応Eは測定不可能なほど低くなりますが、[A]が高くなるとEは測定可能になります。Eは[A]とともに増加し、[A]が十分に高くなると、Eは漸近的な最大反応E _{maxに向かって安定します。EがE max}の50%となる[A]は、半最大有効濃度と呼ばれ、EC ₅₀、またはまれに[A] ₅₀と略されます。「効力」という用語はEC _{50値を指します。EC 50}が低いほど、最大効果の50%を生み出すために必要な薬物濃度は低くなり、効力は高くなります。10% および 90% の最大反応を誘発する EC ₁₀および EC _{90濃度も同様に定義されます。}

_{薬物のEC 50}値 には幅広い範囲があり、通常はnMからmMの範囲です。そのため、 EC ₅₀ではなく、対数変換したp EC _{50値を参照する方が実用的となる場合が多くあります。}

${\displaystyle {\ce {pEC50}}=-\log _{10}({\ce {EC50}})}$ 。

親和性と効力との関係

薬の効力は、 薬の親和性と効力に依存します

親和性

親和性は、薬物が受容体にどれだけ強く結合できるかを表します。より速く、より強く結合することは、より高い親和性、つまりより低い解離定数によって表されます。EC50は_{親和定数Kd}と混同しないでください。前者は組織反応のレベルに必要な薬物濃度を反映し、後者は受容体結合量に必要な薬物濃度を反映します

有効性

効力とは、受容体の占有率と分子、細胞、組織、またはシステムレベルで反応を開始する能力との関係です

ヒル方程式との関係

EC _{50 は}アゴニスト濃度[A]の関数である ヒルの式に関連しています。

${\displaystyle E={\frac {{[A]}^{n}\times {E_{\mathrm {max} }}}{{[A]}^{n}+\mathrm {EC} _{50}^{n}}}}$ ^{[ 3 ]}

ここで、Eはベースラインを超える観測された反応または効果であり、nはヒル係数であり、曲線の傾きを反映します。^{[ 7 ]}

EC _{50 は}ヒル式の変曲点を表し、これを超えると[A]の増加がEに与える影響は小さくなります。用量反応曲線では[A]の対数がとられることが多く、ヒル式はシグモイドロジスティック関数になります。この場合、EC _{50 は}シグモイド曲線の上昇部分を表します。

制限事項

ストレス因子または薬物の影響は、一般的に曝露時間に依存します。したがって、EC50 _（および同様の統計値）は曝露時間の関数となります。この時間関数の正確な形状は、ストレス因子（例：特定の毒物）、その作用機序、曝露される生物などに依存します。この時間依存性は、化合物間および異なる生物間での 効力または毒性の比較を妨げます

薬剤のEC ₅₀値は、組織によって薬剤に対する感受性が異なるため（組織特異的な受容体の発現など）、単一の値を持つことはありません。さらに、EC _{50 は}、種、組織および細胞の種類、遺伝的要因など、多くの要因に依存します。

参照

• 汚染物質濃度の測定
• 一定の安全係数
• LD ₅₀（半数致死量）
• 治療指数

参考文献

1. 「用量反応曲線の紹介」 Graphpadソフトウェア。2012年7月30日時点のオリジナルからのアーカイブ
2. Chen, Zheng; Bertin, Riccardo; Froldi, Guglielmina (2013-05-01). 「複数の統計プログラムを用いたDPPHアッセイにおける抗酸化活性のEC50推定」 . Food Chemistry . 138 (1): 414– 420. doi : 10.1016/j.foodchem.2012.11.001 . ISSN 0308-8146 . PMID 23265506 .  
3. Neubig, Richard R. (2003). 「国際薬理学連合受容体命名法および医薬品分類委員会. XXXVIII. 定量薬理学における用語と記号の最新情報」 ( PDF) .薬理学レビュー. 55 (4): 597– 606. doi : 10.1124/pr.55.4.4 . PMID 14657418. S2CID 1729572 .  
4. 「Northwestern Molbiosci EC50の定義」 。 2010年6月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年5月27日閲覧。
5. 「薬剤投与量と臨床反応」 。 2007年2月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年4月16日閲覧。
6. SARサポートのためのアッセイオペレーション2006年11月29日アーカイブNIH化学ゲノミクスセンター
7. EC50方程式 2012年4月17日アーカイブWayback Machine

外部リンク

• _IC50値の測定