JPH02138299A - 病原性細菌に対する免疫保護抗原タンパク質 - Google Patents

病原性細菌に対する免疫保護抗原タンパク質

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JPH02138299A
JPH02138299A JP1096539A JP9653989A JPH02138299A JP H02138299 A JPH02138299 A JP H02138299A JP 1096539 A JP1096539 A JP 1096539A JP 9653989 A JP9653989 A JP 9653989A JP H02138299 A JPH02138299 A JP H02138299A
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bordetella
cam
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purified
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JP1096539A
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Colette Brezin
コレット ブレザン
Hoang-Oanh Nghiem
オアン‐オアン ニエ
Jean Luc Boucaud
ジャン‐ルク ブコー
Jean M Alonso
ジャン‐ミシェル アロンソ
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Institut Pasteur
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Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale
Institut Pasteur
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    • C07K16/12—Immunoglobulins [IG], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポル−°−−ペル シス、すなわち百日咳の原因物質は
、マウスの実験的感染において主な毒素及び免疫保護抗
体であることが示されている高い活性アデニル酸シクラ
ーゼを指数増殖の間、分泌し又は開放する。
この酵素は、真核性タンパク質、すなわちカルモジュリ
ン(CaM)により活性化する特性を、バシース アン
 −シス、すなわち炭厄菌の分泌されたアデニル酸シク
ラーゼ(浮腫因子)及び真核性アデニル酸シクラーゼと
共に共有する。高められたAC調製物による実験は、こ
の酵素が種々の真核細菌中に侵入し、そして続いて、急
速であるが調節されていない細胞内のcAMPの上昇を
促進することができるある証拠を提供した。このcAM
P介在細胞変性効果は、l−さ及叉之久の他の毒素、す
なわち百日咳毒素により産生される真核性アデニル酸シ
クラーゼの調節解除とは明らかに異なる。
B、ペルタシスは、AC活性を含むいくつかの表現型特
性の発現の欠除に関係する自発的な相変化を受けること
がその発見以来知られている。しかしながら、これらの
表現型変化が分子の発現(合成、輸送及び/又は開放)
の欠除又は触媒活性の欠除のいづれかに起因するかどう
かは明らかでない。
一&[lの抗−AC抗体を用いることによって、本発明
者は、毒性又は非毒性B ペルタシス変異体におけるA
C抗原の発現を調べ、そしてこの免疫学的検出は酵素活
性と相互関係した。
それらの研究を実施することによって、毒性及び非毒性
細菌性粗抽出物中に、触媒性アデニル酸シクラーゼ活性
を欠くが、しかし有益な抗原特性を有するタンパク質を
見出した。
百日咳菌感染及び病原性細菌による毒性作用に対する免
疫保護抗原として有用な新規タンパク質をヒト及び動物
中に付与することが本発明の目的である。
本発明のタンパク質は、次の特徴を有するニーその分子
量Mrが約43±4.3Kドルトンであり、 −その等電点Piが5.7〜6.1、特に5.9であり
、 −それが精製された活性AC3Jl製物に対して生ぜし
められたポリクローナル抗−AC抗体により特異的に認
識され、 −それがアデニル酸シクラーゼCaM活性可能な活性を
欠き、そして −それがCaMに対する親和性を欠いている。
分子量(分子量範囲Mr)は、対照としてオボアルブミ
ンを用いて決定された。等電点Piは、文献(6)にお
けるO’Farrellなどの方法に従って決定される
場合、電気泳動性移動に相当する(前記文献は本明細書
の最後に示されている)。
触媒性アデニル酸シクラーゼ酸素活性に関して不活性で
あるそのようなタンパク質が、百日咳菌、及びより特定
には−1−:j四」−2ノ、の活性ACに構造的抗原性
上類領することが注目に値する。
本発明によれば、不活性及び活性アデニル酸シクラーゼ
が共通エピトープを少なくとも有することが見出された
。
本明細書に使用される用語“不活性“及び“活性”とは
、アデニル酸シクラーゼの酵素活性を言及する。
前記タンパク質は、また約90にドルトンの高い分子量
の形で存在し、前記タンパク質と同じ性質、特に同じP
iを有し、そしてそれがダイマーであることを示唆する
。
本発明のタンパク質は、毒性細菌及び活性ACを発現す
るその変異体、より特定には、病原性細菌(このACは
真核細胞のACを妨げることができる)から得ることが
できる。従って、活性形及び不活性形の両者が、前記細
菌に存在する。活性形のみが分泌される。しかしながら
、旦、ヱl?9人培養物は不活性形のみを含む。
前記タンパク質は、百日咳菌から手に入れることができ
る。本発明のタンパク質を得るために使用される百日咳
菌は、を椎動物における呼吸器疾患の原因である細菌、
たとえばヒトにおいては±kj−と孟 ご」弓シとム及
び」J弓たL乏 、ペラ:支火り之ス、及び動物におい
ては工土ヱ孟立 ブロンキャプチカ及びメ匝i アビウ
ムである。
前記タンパク質の1つとは異なる分子量を有する交差反
応性タンパク質がまた、ffiス ヱヱ上立之ム、エル
シニアエ及びパスーウレーエから特徴づけられ得る。
前記抗原性タンパク質及び交差反応性抗原はまた、アデ
ニル酸シクラーゼの酸素活性が今まで見出されたことが
ない非毒性変異体からも手に入れることができる。
前記毒性及び非毒性菌株の変異体は、それらが交差反応
性を有する抗原性分子を産生ずるので本発明に従って使
用され得る。
本発明の交差反応性を有するタンパク質及び分子の抽出
のために有利な細菌性抽出物は、たとえばACを発現す
る細菌性細胞を尿素により処理することによって及び遠
心分離の後その上清液を回収することによって得られる
。いずれか他の種類の細菌溶解又は分子クローニングが
、そのタンパク質のための源として使用され得る。
本発明のタンパク質は、旦−二υi乙入及び旦。
パjご9にえクツ、の生来のアデニル酸シクラーゼに対
する特異的抗体との免疫親和性を通して精製され得る。
本発明のタンパク質を合成する細菌により付与される感
染のマウスモデルの研究は、それらの抗原特性の指摘を
可能にした。
前記タンパク質は、事実、保護を誘発することができる
ように思える。なぜならば特定の抗体かに乞ム又はB 
バーベル シスによる鼻腔内チャレンジに対して十分な
保護性を受動的に付与することができるからである。
マウスに鼻腔内投与され又は非経口投与される場合、そ
の毒性の不在性を示すこれらの抗原を産生ずる細菌に対
して毒物学的アッセイが行われれ、そしてその精製され
たタンパク質は、それらが処理された真核生物のタンパ
ク質と交差反応を示さないという条件で、ワクチン主成
分の調製のために都合良く使用され得る。
本発明のワクチンは、それらが医薬キャリヤーと共に前
記抗原性タンパク質を含む分子ワクチンであることを特
徴とする。
通常の投与量及び医薬形が使用される。
本発明のワクチン組成物においては、抗原性タンパク質
は同じ接種物中にPHAと組合しても良く又はしなくて
も良い0次にFHAはアデニル酸シクラーゼと同時に又
は異なった時に投与されるであろう。FHA調製物は、
たとえばSa toなど、、Infecf。
I m5un、19B3,41,313〜320ページ
又はI maizumiなど、、Journal of
 Microbiol、 Methods  2゜33
4〜347ページ(1984)の方法を用いて都合良く
得られる。
もう1つの態様において、抗原性タンパク質は、198
6年11月17日に出願されたFR特許願第86159
63号に開示される精製されたAC調製物、及び場合に
よってはPHAとも組合され得る。
好都合には、本発明のワクチン組成物は、特に土及ヱi
iにより引き起こされる感染を阻止する。
予防接種は、鼻腔内、経口又は非経口路により都合良く
行われる。
従って、kジ四mによる鼻腔内感染に対する活性免疫化
は、非毒性AC旦−二五叉之入から調製された完全な細
胞ワクチンにより得られる。
本発明はまた、新規生成物として前記タンパク質に対し
て向けられるポリクローナル抗体にも関する。
これらの抗体は、問題のタンパク質により動物、たとえ
ばウサギ又はマウスを免疫化することによって及び前記
抗体を含む抗血清及び抗体自体の標準方法による回収に
よって得られる。
本発明はまた、マウス骨髄腫と前記精製されたタンパク
質により免疫化されたマウスに由来する肺臓リンパ球と
の融合により得られるモノクローナル抗体にも関する。
これらのモノクローナル免疫グロブリンの調製物は、そ
れらが保護抗体の合成の誘発を導く精製されたタンパク
質のエピトープを特異的に認識することを特徴とする。
好都合なことには、本発明の抗体は、上記細菌の病原性
効果に対して免疫保護効果を及ぼす。
本発明の他の特徴及び利点は、次の例に与えられるであ
ろう。この例に使用される材料及び方法は次の通りであ
る。: 箱11し一旦一一51にり>X18323(ATCC9
797)の同質遺伝子型AC”  (アデニル酸シクラ
ーゼ酵素活性の点で)又はAC−変異体を、Borde
+ −Gen−gou血液寒天プレート上での培養物か
ら選択した(1)。
ペリプラズム及び細胞外抽出物からのACのカルモジュ
リン−親和性精製、ラジオイムノアッセイ(RIA)及
び酵素活性の計量を、それぞれ(2) 、 (3)及び
(4)に記載のようにして行った。
対照RIAが、濃縮されたタンパク質調製物による非特
異的阻害を調べるために、ウシ血清アルブミン(BSA
)の濃縮溶液によりアッセイされた。
親和性カルモジュリン精製分子に対して生ぜしめられた
マウスポリクローナル及びモノクローナル抗体は、(2
)に記載される。王血迫星等1立l五床軌及び5O5−
PAGE電気泳動を、O’ Farrell(6)に従
って行った。Ampholine pH3〜10 (P
ha−rmacia)及びpH4〜9 (5erval
yte)を使用した。
タンパク質濃度は、対照としてBSAを用いてS ch
nafderの方法(7)により従来通り決定した。
ウェス −ンプロ・・ト  : 5OS−PAGEの後
、タンパク質を、Towbin方法(8)によりニトロ
セルロースに移した。移した後、そのニトロセルロース
を、50mHのTris H(l(pH8) 、 15
0mMのNacl溶液(緩衝液A)中、5%ミルク粉末
により飽和し、そしてミルク緩衝液中に希釈されたマウ
ス抗体と共にインキエベートした。緩衝液Aにより洗浄
した後、2種の暴露を、3.3−ジアミノベンジジン(
500g/ml) 、0.03%Hz(h+ 100m
MのTrisHcJ! (pH7,6)の溶液により表
されるホースラジイシュ ペルオキシダーゼ接合のヤギ
抗−マウスl g (Biosys France)又
はホスファターゼ接合の抗体(B 1osys F r
ance)のいづれかにより行った。
1、抗−AC抗体による細菌性ペリプラズム抽出物のイ
ムノプロット。
種々の抗−AC抗体による。毒性又は非毒性の旦−二土
叉之久からの細菌性ペリプラズム抽出物のイムノプロッ
ト(7,5%のアクリルアミドを有する5OS−PAG
E)を行った。
抽出物は、(3)により得られたーW−二5四」−2ノ
、1832BのAC”及びAC−変異体の尿素抽出物で
あった。
それらを下記のものと反応せしめた: A/精製されたAC調製物に対して生ぜしめられたポリ
クローナル抗体及びB/前記精製されたAC調製物に対
して生ぜしめられたモノクローナル抗体。
それらの精製されたACgJl製物は、出願者の名義で
FR特許出願(参照2)に開示されているものである。
そのような調製物は、それらが高度の純度を有し、そし
て汚染性細菌物質、特に百日咳毒素、リポ多糖(又はL
PS)及び繊維性赤血球凝集素(又はFHA)を完全に
欠くことを特徴とする。従って、ACは、スクロース密
度グラジェントにおいて3.6に等しいS係数で沈澱し
、そしてそれぞれ45及び43Kドルトンの2種の構造
的に関連する分子形で存在する均−形で得ることができ
る。
もう1つの観点によれば、ACgll製物は、それらが
達成することができ、そしてさらに1600μモルのc
AMP/分0mgを越える活性を有することを特徴とす
る。
前記精製されたAC調製物は、前もって濃縮された、ア
デニル酸シクラーゼを示す細菌培養物の上清液又はこれ
らの細菌の抽出物とカルモジュリンとを接触することに
よって得ることができる。
ポリクローナル抗体は、ACが遊離状態で存在するか又
は真核タンパク質、特にカルモジュリンとの複合体の形
で存在する問題のACI製物により動物、たとえばウサ
ギ又はマウス免疫化し、そして、抗体を含む抗血清及び
次に抗体自体を標準方法により回収することによって生
成される。
モノクローナル抗体は、マウス骨髄腫と精製されたアデ
ニル酸シクラーゼにより免疫化されたマウスに由来する
肺臓リンパ球との融合により得ることができる。
モノクローナル抗体(8〜25)が特に使用される。そ
れらは、50 、45及び43Kドルトンのトリブレッ
ト及び粗抽出物における100にドルトン以上の分子量
のタンパク賞並びに細菌細胞から精製された酵素の調製
物を免疫沈澱せしめる。
モノクローナル抗体を生成するハイプリドーマ株は、1
986年10月9日、l−610としてNatio−n
al Co11ection of  Cu1ture
s of Microorga−nisss(CNCM
)に寄託された。
得られたイムノプロットは、第1図に報告され、ここで
上記反応に対応するパー)A及びBにおいて、レーンl
及び3はそれぞれAC”及びAC−変異体の粗抽出物と
の反応に対応し、そしてレーン2及び4は、カルモジュ
リン結合タンパク質の消耗の後、その同じ抽出物に対応
する。(1)の活性は2.000単位であり、(2)の
活性は100単位であり、(3)及び(4)は1単位以
下である。
第1図は、種々の抗体による認識の種々のパターンが前
記抽出物により表わされることを示す。
AC”細菌性尿素抽出物(レーン1)においては、それ
ぞれMr 43 、45及び90にドルトンでの3種の
バンドが、純粋な均質性の43〜45にドルトンのAC
複合体に対して生ぜしめられたポリクローナル抗体によ
るウェスターンプロットに見うけられた。粗AC”尿素
抽出物からのカルモジュリン結合分子の消耗の後、45
にドルトンのバンドが消出した。
モノクローナル抗−AC抗体によるAC”尿素抽出物の
ウェスターンプロット分析は、カルモジュリン結合分子
のみがこの抗体により認識されたことを示した。
この抗原は、ポリクローナル又はモノクローナル抗−A
C抗体によりAC−粗尿素抽出物中に検出されなかった
(レーン2及び4)。
これらの種々の抽出物の活性の計量は、45にドルトン
のバンドの消出が有意なAC活性の損出と相互関係して
いることを示した。尿素抽出物においては、AC”活性
が約1 、000〜2,500単位(1単位は、30℃
、pH8で1分角たりに形成される1ナノモルのcAM
Pに相当する)であり、そしてこの粗抽出物がCaM−
親和性カラムを通された後、たった20〜40単位であ
った。CaM−親和性溶離分子は、ポリ又はモノクロー
ナル抗体により認識され、1 m42当たり8,000
〜20.000単位のシクラーゼ活性及び45にドルト
ンの明らかなるMrを有した。
2、平面ポリアクリルアミドゲル上での免疫プロット: 平面ポリアクリルアミドゲル上で免疫プロットを行い、
そのゲルは次のものを含んだ:■)モノクローナル抗体
による表わされるCaM精製AC(同じイメージがポリ
クローナル抗体により得られる) 、  pi =5.
1 、 Mr =45にドルトン、ラベルされたウサギ
IgG抗−マウスペルオキシダーゼ、ジエチル−アミノ
−ベンジジン(DAB) :■)毒性変異体の粗尿素抽
出物(第1図におけるのと同じ)。
その得られた免疫プロットは、それぞれ第2I及び2■
図に示される。前記図において、A及びBは次のものに
対応するニ ーモノクローナル抗体、IgGペルオキシダーゼ、DA
Bによる初めの検出(A) 一ラベルされたポリクローナル抗体抗マウスホスファタ
ーゼによる第2検出(ポリクローナル抗体によりのみ表
わされる粗抽出物は、A+Bと同じ写真を示す)。
精製されたACがモノクローナル及びポリクローナル抗
体の両者により検出され(第21図)、そしてそれはM
r45にドルトン及び5.2〜5.1の等電点(pi)
を有した。このpi値は、オートラジオダラムにより検
出されるCaM親和性精製ACのI2s lラベリング
から確認された。
AC”尿素抽出物(第2■図)は、ポリクローナル抗体
により3種の分子を示し、そしてそれらのMr及びpi
においては、1つは45にドルトン及び5.2〜5.1
のpiを有し、2つのそれぞれ43Kドルトン及び90
にドルトン及び6〜5.8のpiを有した*Px5〜5
.8でのこれらの2種のバンドは、CaM親和性カラム
にかけた後、その流動中に認識された。
モノクローナル抗体は、AC”尿素抽出物中において4
5にドルトンでのみバンドを表わし、そしてAC”尿素
抽出物がCaM 親和性カラムを通された後、いづれか
のバンドももはや表わさなかった。
の    ・  +9) ポリクローナル抗−AC抗体を、抗原がウェスターンプ
ロットによりすでに移されているニトロセルロースのス
トリップと共にインキュベートし、Mr 43Kドルト
ンのタンパク質に限定される抗原調製物を単に有するよ
うに、そのストリップを切断した。+1の大きさのスト
リップを、抗−ACポリクローナル抗体により43Kド
ルトンの抗原を表わす個々のウェスターンプロットの対
照サンプル片上に前もって免疫プロットしたものから選
択した。
ニトロセルロースストリップに固定された抗体の溶離を
、2分、5分又は10分のインキュベーションの後、P
H2,8のH(Jグリシン緩衝液により行い、続いてす
ぐにリン酸緩衝液により中和することによって達成した
。これらの抗体を、種々の抗原調製物に対する特異性の
ために試験した。
4にドルトンの相同分子と反応するこれらの抗体は、C
aM−親和性精製された45にドルトンのACと交差反
応した。
一ジオイムノア セイ ラジオイムノアッセイにおいては、ポリクローナル抗体
上への1″%IによりラベルされたCaM−結合ACの
固定化の阻止が、l−王土叉之久抽出物によりアッセイ
された。第3図に示されるように、AC”細菌及び培養
上清液の精製されたAC及び尿素抽出物は、類似する態
様で固定化を阻止した。
AC−上清液又は尿素抽出物は、ACに対する抗−AC
抗体の固定化を弱く阻止した。
種々の゛ンバク質の抽出物による阻害の%は、サンプル
の相対的なタンパク質濃度の関数として変化した。
免疫mカ里 1回の感染において皮下投与された、熱不活性化された
ワクチン(80°C)は、50%の保護率を提供した。
本明細書に言及される文献を下記に示す:(1)  B
 r+’zin、 C、など、+FBMS  Micr
obiol。
Lett、42. 75〜80ページ、1987゜(2
)  I n5titut Pa5teur and 
 In5erts  の名義で1986年11月17日
に出願されたフランス特許出願第8615963号。
(3)  L adant、 D 、など、、 J 、
 B iol、 Che+m、261゜16264〜1
6269ページ、 1986゜(4) White A
、 A、など、、Methods Enz mol。
38G、41〜46ページ、 1974.たとえばHa
nou−neなどにより改良された方法+  J、 B
iol、Chem、。
252、2039〜2046ページ、 1977゜(5
)  Lae++v+Ii   Nature、Lon
clres+  227. 680〜685ページ、 
1976゜ (6)  O’  Farrell、  J   Bi
ol、Chen+、、  1975゜250、4007
〜4021ページ。
(7) 5chnafter、 W、など、+ Ana
l、 B 1och−+1973、56.502〜51
4ページ。
(8)  Towbin、H,(1979)、  Pr
oc、Natl、Acad。
旦虹、竪紅76 、4350ページ、及び(9)  N
ghiem H,0,1988+  Journal 
of Imm!Jnolo 1cal Methods
、 JIM 04806出版。
【図面の簡単な説明】
第1図は、種々の抗−AC抗体による、毒性又は非毒性
l−玉土り之スからの抽出物のイムノプロットを表わし
、 第2I及び2■図は、抗−AC抗体による、精製された
AC又は抽出物の平面ゲル電気泳動のイムノプロットを
表わし、そして 第3図はラジオイムノアッセイを表わす。 これらの図面は、写真であって図面に代わる写真である
。 図面の浄書(内容に変更なし) 94に− 67に− 43K艷 □−−− 畷ハ  、 FIG、2 II 494に 467に 443K H FIG、21 FIG、3 5.9 手 続 補 正 書(方式) %式% 事件の表示 平成1年特許願第96539号 発明の名称 病原性細菌に対する免疫保護抗原タンパク質補正をする
者 事件との関係   特許出願人 名称 アンスティテユ バストウール (外1石) 4、代理人 住所 〒105 東京都港区虎ノ門−丁目8番10号 6、補正の対象 (1)願書の「出願人の代表者」の欄 (2)委任状 (3)図 面 7、補正の内容 11)(21別紙の通り (3)   図面の浄書(内容に変更なし)8、添附書
類の目録 (1)訂正願書 (2)委任状及び訳文 (3)浄書図面 (4)と $ 1 1通 各1通 1通 1県

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、特に精製されたアデニル酸シクラーゼ(AC)調製
    物に対して発生せしめられたポリクローナル抗−AC抗
    体により認識され、アデニルシクラーゼカルモジュリン
    (CaM)−活性可能な活性を欠き、そしてCaMに対
    する親和性を欠く、約43±4.3Kドルトンの分子量
    Mr及び5.7〜6.1、特に5.9の等電点Piを有
    するタンパク質。 2、約90Kドルトンの高い分子量を有する請求項1記
    載のタンパク質。 3、毒性又は非毒性のボルデテラペルタシス(Bord
    etella pertussis)、ボルデテラパラ
    ペルタンス(Bordetella parapert
    ussis)、バシラスアントランス(Bacillu
    s antoracis)、エルシニアエ(Yersi
    niae)及びパステウレラエ(Pasteurell
    ae)並びにそれらの変異体から得ることができる、請
    求項1又は2記載のタンパク質(但し異なった分子量を
    有する)との抗原性交差反応性を有するタンパク質。 4、ボルデテラペルタシス、ボルデテラパ ラペルタンス、ボルデテラブロンキセプチカ(Bord
    etella bronchiseptica)及びボ
    ルデテラアビウム(Bordetella avium
    )並びにそれらの変異体から成る群から選択された毒性
    又は非毒性ボルデテラから得ることができる請求項3記
    載のタンパク質。 5、請求項1〜4のいづれか1項記載の精製されたタン
    パク質に対して形成されるポリクローナル抗体の調製物
    。 6、請求項1〜4のいづれか1項記載の精製されたタン
    パク質により免疫化されたマウスの肺臓リンパ球とマウ
    ス骨髄腫との融合により得られるモノクローナル抗体。 7、請求項5又は6記載の抗体の保護物質としての使用
    。 8、分子ワクチンである事実を特徴とするワクチンであ
    って、医薬キャリヤー、ヒト及び動物において病原性細
    菌による感染及び毒性効果に対して保護を誘発すること
    ができる請求項1〜4のいづれか1項記載のタンパク質
    及び場合によっては同じ接種物中にFHA(繊維状赤血
    球凝集素)及び/又は製造されたACを組合して含むこ
    とができ又はそうでなくても良いワクチン。 9、鼻腔内、経口又は非経口調製物の形で存在すること
    を特徴とする請求項8記載のワクチン。
JP1096539A 1988-04-19 1989-04-18 病原性細菌に対する免疫保護抗原タンパク質 Pending JPH02138299A (ja)

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