剂量-反应中的效力和效能

效力和效能是总结分级剂量-反应曲线的两个主要参数，它们描述了不同的事物。效力是指产生给定效应所需的药物量——反映在曲线在剂量轴上的左右位置——而效能是指药物能产生的最大效应，反映在曲线平台的高度。

Definition

效力是产生特定效应所需的药物剂量或浓度，通常以半最大值（EC50或ED50）表示；效能是药物在给定系统中能引起的最大效应（Emax），而内在效能是激动剂产生反应的单位受体能力。

Scope

本主题区分了效力与效能，将它们各自与剂量-反应曲线的特征联系起来，将临床（观察到的）效能与受体处的内在效能分开，并解释了为什么效力更高的药物不一定更有效。本内容为参考教育性质，不提供剂量指导。

Core questions

• 效力与效能有何区别？
• 剂量-反应曲线的哪个特征反映效力，哪个反映效能？
• 为什么效力更高的药物不一定更有效能？
• 受体处的内在效能与观察到的最大效应有何关系？

Key concepts

• 效力（EC50 / ED50）
• 效能（Emax）
• 内在效能
• 完全激动剂与部分激动剂
• 曲线位置与曲线高度
• 药物间的相对效力
• 备用受体

Key theories

激动剂作用的操作模型

Black和Leff在不单独假设线性占据-效应关系的情况下，对激动剂反应进行了建模，引入了一个转导函数，其参数捕捉了系统将受体占据转化为反应的能力，从而区分了激动剂的亲和力与效能。

Mechanisms

效力取决于药物占据和激活其靶点的容易程度以及影响到达靶点浓度的因素；它通过剂量-反应曲线的水平位置来读取，EC50值越低表示效力越高。效能取决于药物一旦结合后产生反应的能力以及系统的反应性；它通过平台的高度（Emax）来读取。完全激动剂可以将系统驱动到其最大反应，而部分激动剂的效能较低，即使在完全占据的情况下也具有较低的上限。由于效力和效能是独立的，两种药物可以在其中一个方面有所不同而另一个方面相同：在低浓度下起作用的高效力药物可能具有适度的最大效应，而效力较低的药物可能达到更高的最大值。Black和Leff的操作模型将受体占据如何转化为反应进行了形式化，将亲和力与效能分开，IUPHAR术语则确定了这些量的定义。

Clinical relevance

区分效力与效能有助于阐明药物的比较方式：效力差异主要影响浓度尺度，而效能差异影响可达到的最大反应。本条目提供这些概念用于教育参考，并非比较或选择个体患者治疗方案的依据。

History

亲和力与效能的分离是二十世纪受体理论中的一个核心问题：仅仅占据并不能解释为什么有些激动剂达到的最大效应小于其他激动剂。Furchgott的内在效能概念以及Black和Leff在1983年提出的操作模型为该领域提供了量化表达独立于效力的效能的方法，这一区别后来被IUPHAR术语所规范。

Key figures

• James Whyte Black
• Paul Leff
• Terry Kenakin
• Robert Furchgott

Seminal works

• black-leff-1983
• neubig-2003

Frequently asked questions

效力更高的药物是否比效力低的药物效果更好？

不一定。效力仅描述产生效应所需的浓度；高效力药物在低浓度下起作用，但其最大效应（效能）可能低于效力较低但能将系统驱动到更高上限的药物。

效力与效能在剂量-反应曲线上如何体现？

效力是曲线的水平位置——曲线越靠左（EC50越低）则效力越高——而效能是平台的高度，最大值越高表示效能越大。