IC50、pIC50、EC50、ED50、Ki、Kd、KD、Ka、Km、Kon、Koff概念辨析

IC50：半抑制浓度(或称半抑制率)，即IC50，对指定的生物过程（或该过程中的某个组分比如酶、受体、细胞等）抑制一半时所需的药物或者抑制剂的浓度。药学中用于表征拮抗剂（antagonist）在体外实验（in vitro）中的拮抗能力。

pIC50：pIC50=-log(IC50)

EC50：是指在特定暴露时间后，能达到50%最大生物效应对应的药物、抗体或者毒素等的浓度。药学中除了用于表征体外实验中（in vitro）激动剂（agonist）的激活能力外，还可用于表示达到体内（in vivo）最大生物效应一半时所需的血药浓度。

IC50不能直接等效于亲和力，但是两者还是有一定的数学关系的。对于酶促反应：

Ki=IC50/(1+[S]/Km), Ki是抑制剂的结合亲和力, IC50是抑制剂的功能强度；[S]为股定的底物浓度，Km为酶促反应速度达到最大反应速度一半时所对应的底物浓度（注意，它不是酶和底物的亲和力），是酶的特征常数。如果底物浓度远小于Km值，IC50等于Ki。

对于细胞受体的抑制常数：

Ki=IC50/(1+[A]/EC50)，[A]是固定的受体激动剂浓度，IC50的值会随这不同实验条件而变化，如酶浓度，底物浓度等。Ki是个常数。

Ki：抑制常数（inhibition constant），反映的是抑制剂对靶标的抑制强度，这个值越小说明抑制能力越强，某些情况下可以与后文的Kd等同。Ki为50%的酶E被抑制剂I结合时对应的游离抑制剂的浓度。

IC50与实验中所用酶的浓度、底物浓度都有关，而Ki是不受这些变量的影响的。

Kd：解离常数（dissociation constant），反映的是化合物对靶标的亲和力大小，值越小亲和力越强。Kd=Koff/kon

Kd为50%的酶E被抑制剂I结合时对应的游离抑制剂的浓度。某些情况下，可与Ki等同。Kd一般通过SPR等实验测定，一般不存在底物；而Ki测定时，是同时存在底物的，有底物参与竞争。所以一般测定的Ki会比Kd要大。

Ka：结合常数（association constant），与Kd相反，值越大亲和力越强。Ka=1/Kd

Km：米氏常数（Michaelis-Menten constant）,为酶本身的一种特征参数，其物理意义为当酶促反应达到最大反应速度一半时底物S的浓度。Km的大小只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关，但是随着测定的底物不同、温度、离子强度和pH的不同而不同。当k2远远大于k3，Km近似等于ES的解离常数Kd。Km越小，意味着Kd越小，酶与底物的亲和力越高。

Kon：结合速率常数（association rate constant），代表分子间结合时的快慢，单位为M-1∙S-1。在Biacore测定亲和力实验中，Kon越大代表达到最大RU时间越短，曲线斜率越陡峭。

Koff：解离速率常数（dissociation rate constant），代表分子间解离时的快慢，单位为S-1。在Biacore测定亲和力实验中，Koff越大代表RU下降的速率越慢，曲线斜率越平缓。所以亲和力高的表现就是快结慢离。

KD：其实就是Kd，在SPR测定亲和力实验中，经常看到他们的手册中把Kon写成Ka， Koff写成Kd，把Kd写成KD。这样一来，KD=Kd/Ka。

Souce: 纽普生物 2020-01-11