疑点1：体外细胞试验数据真的可以估算出动物的给药剂量？
案例：如果知道一个小分子化合物在体外试验(MTT)对SGC7901细胞的IC50是20μg/mL，现在需要做动物试验，把SGC7901细胞接种到裸鼠身上，等到它们长出肿瘤块之后进行灌胃给药，那么应该如何确定这个动物试验的给药剂量呢？
分析：关于这个问题，目前还没有明确的指导原则和公式进行参考。有人建议可以根据动物的体重、药物的生物利用度来进行换算。如，裸鼠的体重为25g，药物的口服生物利用度为20%，细胞试验IC50为20μg/mL，血液占体重的比例为8%，则可以计算出该药物在体内的EC50（有效中浓度）为0.2mg，即给药剂量为8mg/kg。EC50的计算公式如下：
答案：但是笔者觉得这种外推方法的参考价值不大，因为体内的环境比较复杂，影响因素比较多。比如血浆蛋白结合率、靶器官（肿瘤）中的药物浓度等对药效的发挥起到关键的作用，不能忽略。因此这种换算方式并不值得借鉴。
疑点2：为何文献多用4:2:1来设计给药梯度？
图1.MONCPT对人膀胱癌5637移植瘤的治疗效果
分析1：首先理解浓度梯度设置的必要性
动物药效试验时，必须设置浓度梯度，目的是为了考察药物的量效关系，为药物的安全性和临床用药提供参考和指导。
图2.量反应的经典量效关系曲线
分析2：药效剂量的设置常选倍数2的原因
我们通过参考经典药物的量效曲线（如上图）发现，在一定范围内药物浓度与药效一般成正比关系，若按2倍递增，多数药物能够做出量效曲线来，即低剂量在S曲线的下面拐点ECmin处，中剂量在EC50处，高剂量在ECmax处。
但是有些时候并非这样！如有些药物的治疗窗很窄（即最低有效剂量与最低中毒剂量接近），此时就应注意适当减小系数，因为在药效学试验中，剂量应控制在一个治疗区域，即治疗窗。
何为治疗窗？
药物浓度太低不产生治疗效应（即＞最低有效浓度MEC），浓度太高则产生难以耐受的毒性（即＜最低中毒浓度MTC），在这两个浓度之间限定一个合理治疗区域，常称为"治疗窗"（或称为治疗范围），它对评价一个新药的安全性和有效性有非常重要的作用。如下图为治疗窗示意图：
图3.药物的治疗窗示意图
治疗窗比较窄：如已上市的茶碱类药物、华法林、环孢霉素A、甲苯磺丁脲、地高辛等，其治疗窗比较窄，我们应该适当缩小倍数，保证药效试验剂量在治疗窗范围内。
治疗窗比较宽：对于某些药物，治疗窗比较大，也可增大系数，如按3.3倍或者5倍剂量递增。另外对于释放少的给药方式，如透皮给药，此时系数会大一点。
通过上述描述，我们可以看到，只要拿到药物的治疗窗数据，就可以初步确定浓度范围，进行给药剂量的设置。那治疗窗数据如何获取呢？主要包括2个点：
最低中毒剂量MTD：指给药后，产生强烈作用或者有害作用时的最小剂量。如一个未知药物的大鼠PK试验，低剂量可以从0.01mg/kg开始，按照10倍的关系递增，依次设置给药剂量为0.1mg/kg，1mg/kg，10mg/kg，每组2只大鼠。在试验过程中注意观察大鼠的行为动态，如果高剂量组(10mg/kg)出现萎靡不振、抽搐或其他异常行为，说明该剂量对大鼠有明显的毒副作用，体内药物浓度可能已超过最小中毒浓度，在正式试验时应将该剂量组舍弃。
最低有效剂量MED：指绝大多数受试对象发挥生理功效的最低剂量。同样地，药效学试验也可以参考这个例子进行预试验。需要注意的是控制在最低毒性范围之内。
总结一下本期内容：
由于动物体内环境复杂，因此不建议用体外细胞试验数据估算动物的给药剂量；
进行药效试验时必须设置浓度梯度，这样可以作出量效关系，为指导临床用药作参考，药效试验时，尽量地把量效关系作出来；
给药梯度一般会按2倍系数递增，但也有特殊情况，需要结合药物治疗窗来最终确定，治疗窗窄的，需要缩小系数；
在实际的试验时，我们很少一下子就找到了有效剂量或合适的剂量，因此应该多设定几个剂量组。建议先设置3-5个给药剂量组，每组2-3只动物，每个剂量组之间的剂量可以按照5倍或者10倍递增（基本上可以涵盖大多数药物的治疗窗）。通过预试验得到一些初步的结果，然后再据此进行调整。一般2~4次可达到预期剂量；如出现中毒现象，则应减少剂量再次试验。