CN101906403B - 肠道病毒及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株肠道病毒及其应用。该肠道病毒,其名称为肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2,保藏登记号为CGMCC №.3675。该肠道病毒具有较强的致病性,可以用于手足口病动物模型的建立和疫苗的开发。
Description
技术领域
本发明涉及一株肠道病毒及其应用。
背景技术
手足口病(Hand-Foot-mouth disease,HFMD)是由多种肠道病毒引起的常见传染病,近年来多爆发与亚太地区的热带区域,以婴幼儿发病为主。引起手足口病的肠道病毒包括肠道病毒EV71型(肠道病毒71,Enterovirus 71,简称EV-71)和A组的柯萨奇病毒(CoxA)、埃克病毒(Echo)等。其中EV-71是引起手足口病的主要病原,常导致严重的神经系统综合症。EV-71是单股正链RNA病毒,分为A、B、C3个基因型,B1-B4及C1-C4共8个亚型。
该病以前虽有报道但多以散发病例出现,而09年在我国的安徽、河南和河北多个地区呈爆发流行,对婴幼儿健康造成了严重的危害。因此,了解该病毒的特性对该疾病的预防和治疗具有重要的指导意义。
发明内容
本发明的目的是提供一株肠道病毒及其应用。
本发明所提供的肠道病毒,是肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2,它是20-30nm,圆形无囊膜的RNA病毒。
肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2已于2010年4月2日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所),保藏登记号为:CGMCC №3675。
肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2,通过增殖得到大量的病毒液,经灭活浓缩后免疫小鼠制备单克隆抗体,为检测试剂的研制提供了材料;同时经灭活纯化后制备的浓缩苗进行动物实验,通过检测中和抗体的产生和CD4、CD8、干扰素的水平等各项指标可为防治疫苗的研制奠定坚实的基础。该肠道病毒具有较强的致病性,可以用于建立手足口病动物模型。
附图说明
图1为肠道病毒EV71型河南分离株2感染Vero细胞的电镜结果(30000倍)
图2为肠道病毒EV71型河南分离株2感染Vero细胞的电镜结果(39000倍)
图3为肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2抗原片与手足口病患者血清1∶10的稀释液间接免疫荧光检测结果
图4为肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2抗原片与手足口病患者血清1∶40的稀释液间接免疫荧光检测结果
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法.
实施例1、肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2的获得
1、肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2的分离
本发明的发明人采集经过临床鉴定为手足口病患者血清样品,然后进行病毒分离,病毒分离的方法样品直接接种于Vero细胞,当细胞病变达到95%时,收集病毒培养上清液,经过三轮的蚀斑纯化后挑取单斑,感染Vero细胞进行病毒的增殖收集细胞悬液,得到病毒液,最终,发明人从河南省采集的样品中分离得到一株肠道病毒EV71型病毒,将该肠道病毒EV71型病毒命名为肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2。随后进行了病毒特性及致病性的研究。
肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2,已于2010年4月2日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所),保藏登记号为:CGMCC №.3675。
2、形态学特征:
将步骤1获得的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2感染Vero细胞(Invitrogen公司),具体增殖方法为待Vero细胞长满单层25cm2方瓶培养瓶瓶底时,先用移液管吸出细胞培养液,取2ml已经冻融3次的病毒增殖悬液,1000rpm离心5-10min取上清加入到培养瓶中,封口后放入37℃、5%CO2孵育2h,中间每个30min轻轻摇晃一次,2h后吸出吸附液,补加8ml新鲜的含有2%FBS的DMEM维持液(向500ml DMEM液体中加入10ml胎牛血清、100X Antibiotic-Antimycotic、100X NEAA、100ul HEPES,之后用实验室配制的经过0.22um滤膜过滤除菌的7.5%(质量百分比)NaHCO3调节溶液的pH值至7.0-7.2,上述液体均为GIBCO公司产品),继续放入培养箱中培养,经常观察细胞,当细胞出现95%的病变时收获细胞。感染Vero细胞(Invitrogen公司)后,37℃培养48小时后离心收集细胞沉淀做超薄片进行电镜观察,结果表明在细胞胞浆内可见20-30nm的圆形的病毒颗粒(图1和图2)。
3、理化性质:
核型实验:将步骤1分离得到的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2病毒液(用肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2感染Vero细胞,当Vero细胞出现95%左右的病变时,先吸出原有的细胞培养液,用一次性细胞刮刮起瓶底的细胞,之后用原有的培养液悬浮细胞,反复冻融3次后,2000rpm离心5-10min,收集上清后分装即为病毒液)分为加药组和无药组两组,加药组的细胞维持液加入5溴-2脱尿苷,使其终溶度为50ug/ml,无药组不做任何处理,之后用含有2%(体积百分比)胎牛血清的细胞维持液(向500mlDMEM液体中加入10ml胎牛血清、100XAntibiotic-Antimycotic、100X NEAA、100ul HEPES(上述液体均为GIBCO公司产品),之后用实验室配置的经过过滤除菌的7.5%NaHCO3(质量百分比)调节溶液的pH值为7.0-7.2)进行10倍系列稀释(分别10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8倍稀释),最后将各稀释液接种于铺满单层Vero细胞(Invitrogen公司)的96孔板中,每个稀释度接种4孔,0.2ml/孔,37℃培养24-72小时连续观察并记录细胞生长情况。结果加药组和无药组均出现细胞病变,并且滴度均为10-5,证明步骤1分离得到的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2为RNA病毒。
耐乙醚实验:将步骤1分离得到的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2病毒液(用肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2感染Vero细胞,当Vero细胞出现95%左右的病变时,先吸出原有的细胞培养液,用一次性细胞刮刮起瓶底的细胞,之后用原有的培养液悬浮细胞,反复冻融3次后,2000rpm离心5-10min,收集上清后分装即为病毒液)分为实验组和对照组两份,实验组用终浓度为20%(体积浓度)的乙醚溶液处理,对照组不做任何处理,封口后都放入4℃放置过夜后,次日放入生物安全柜中使乙醚完全挥发,用含有2%(体积浓度)胎牛血清的细胞维持液进行10倍系列(分别10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9、10-10倍稀释)稀释,分别接种于铺满单层Vero细胞的96孔板中,每个稀释度分别接种个4孔,0.2ml/孔,24-72小时连续观察记录细胞生长情况。结果两组均出现明显的细胞病变,滴度均为10-4,证明步骤1分离得到的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2为无囊膜病毒。
4、血清学特征:
用步骤1分离得到的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2感染Vero细胞制备抗原片,抗原片制备的方法如下所述:
实验前准备:把抗原片摆放在抗原架上,每个架上排放2排,1排4个,完毕后用罩子盖上防止灰尘的进入。之后按照下面步骤进行:
1)待25cm2方瓶的Vero细胞生长至80%左右的时候,用实验病毒株2ml感染细胞1小时后,吸出吸附液,补加新鲜的细胞维持液,放入培养箱中培养;
2)当细胞出现细胞病变的时候(约25%-50%),按照细胞传代的方法消化细胞,用适量体积的培养液(含有10%胎牛血清的DMEM细胞生长液,具体配方:向500mlDMEM液体中加入50ml胎牛血清、100X Antibiotic-Antimycotic、100X NEAA、100ulHEPES,之后用实验室配制的经过0.22um滤膜过滤除菌的7.5%(质量百分比)NaHCO3调节溶液的pH值至7.0-7.2,上述液体均为GIBCO公司产品);3ml)悬浮细胞,每个抗原孔加入40ul细胞悬液,盖上盖子后放入培养箱中继续培养8小时;
3)取一烧杯内盛PBS溶液(0.01mol/L pH=7.2),将吸附后的抗原片缓缓放入溶液中,浸泡1min左右,取出放在工作台内晾干,约需30min;
4)将抗原片放入盛有丙酮(国药集团化学试剂有限公司分析纯浓度99.5%)的烧杯中,-20℃30min或者过夜;
5)取出晾干后保存于低温(-40℃以下)冰箱中备用。
间接免疫荧光法:用山东临床鉴定为手足口病恢复期患者的血清稀释液以及荧光标记的IgG抗体分别进行间接免疫荧光检测,于显微镜下观察并照相。
血清制备方法:经过山东省成武县医院临床鉴定为手足口病患者,采集其恢复期患者血液放置于37℃培养箱孵育30min,经800rpm离心15min后吸取上清得到。
用0.005M pH值为7.2的PBS配制2%(质量百分比)BSA(牛血清白蛋白)作为血清稀释液,血清在使用前56℃水浴灭活30min,之后将血清按照实验要求进行稀释后进行间接免疫荧光实验,具体实验步骤如下:
1)从冰箱中取出抗原片,肉眼观察上面的细胞是否脱落,如果有脱落孔,放弃不用;
2)在抗原片上用蜡笔在吸附有抗原的画圈周围划一圈,防止所加样品溢流;
3)根据实验的需要稀释所检测的血清后加样,每孔20-25ul,一般需要做复孔,故需要50ul,根据需要做倍比稀释;
例:首浓度按照1∶10,故需要加入10ul血清+90ul抗体稀释液,在漩涡混合器上充分混匀后取出50ul 1∶10稀释液+50ul血清稀释液(1∶20),依此稀释下去,一般稀释至1∶160;
4)把已经加样的抗原片放入铺有塑料板的饭盒中,放入37℃、5%CO2培养箱中孵育30min;
5)取出抗原片,放入洗板槽内,向里面加入洗涤液(0.005M PBS+0.02%(体积百分 比)Tween 20),在水平振荡器上洗涤5min,重复3次;
6)待抗原片完全风干后,加入1∶50稀释的荧光抗体25ul/孔,放入饭盒后在37℃、5%CO2培养箱中孵育30min;
荧光抗体的稀释:取出针对所加入血清来源的适量荧光抗体,用0.02%(质量百分比)伊文斯兰溶液按照1∶50稀释抗体,该实验所使用的抗体为FITC conjugate GoatAnti-Human IgG购自Sigma公司。
7)重复步骤5);
8)风干后,滴加无菌水在荧光显微镜下观察荧光情况并记录结果。
结果见图3和图4,根据间接免疫荧光检测的原理,图中的绿色点表明了所检测人血清中的抗体可以与抗原片上吸附固定的病毒抗原发生特异性的反应,而且血清的效价可以达到1∶40。
5、病毒全基因组序列测定和同源性分析:
按照步骤2的方法将步骤1分离得到的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2感染Vero细胞后收集细胞以及培养上清,用试剂盒提取总的RNA,按照反转录酶的说明书进行反转录。合成8对引物(F表示上游引物,R表示下游引物,引物序列均为5’-3’方向)具体如下:
F1:TTAAAACAGCTGTGGGTTG;R1:ACTTCCAGTACCATCCCTTG。
F2:ATGGTCGGCTATGGTGAGTG;R2:AGTGAGTGTTGCTGATCCATGGT。
F3:TGTTCACTGGGTCCTTTATGGC;R3:ACCAGCATAATTTGGGTTGGCT。
F4:ACCATTCATGTCACCTGCGA;R4:CTAGATACGACACATTCCCAAA。
F5:ATCAGCAAATTCATGGATTGGCT;R5:ATGACATACACTAGCGATACAAC。
F6:TGCTTGTCATGCAATCCATCGC;R6:TAGCAGGCTTCCTCCATACTCAT。
F7:ACTAAGCTAGAGCCCAGTGT;R7:TCACGACCAGATTTCTGGTG。
F8:GAAAAATTTGTGAGCACAAT;R8:GCTATTCTGGTTATAACAAAT。
之后按照上述合成的引物进行扩增,PCR产物经琼脂糖凝胶电泳分离后,用凝胶纯化试剂盒回收,之后送往上海英俊公司测序,经DNAstar Seqman软件拼接为全序列。采用Blast、DNAstar、Meg Aligen程序、Clustal W软件以及MEGA 4.0软件,对肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2病毒株进行同源性比对和核苷酸序列进化进行分析。结果表明8个片段经过拼接后组成基因组全长约为7419个碱基(不包含poly(A)尾,序列如序列表中序列1所示)。基因组编码区起于自序列表中序列1的5’端第742位核苷酸2,止于自序列表中序列1的5’端第7324位,共6582个碱基。5’和3’端各有一段非编码区,长度分别为741nt和96nt。碱基统计结果表明,A含量最高,G含量最低,G+C含量为48%。将测得的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2的VP1的全序列(序列如序列表中序列1的5′第2437-3327位核苷酸)与不同流行区和不同时间分离的多株肠道病毒EV71型病毒相对应序列进行同源性比对,结果表明其与首都儿科研究所2007年分离的BJ4211株(编码VP1蛋白的序列如序列表中序列2(GenBank:EU024958.1))同源性高达97.4%,与EV-71标准株BrCr(序列表中序列3,编码VP1蛋白的序列如序列表中序列3的5′第2439-3329位核苷酸(GenBank:U22521.1))在核苷酸和氨基酸的同源性分别为82.7%和95%,而与CoxA16则分别(编码VP1蛋白的序列如序列4(GenBank:AF177911.1))为64.2%和72%。用MegAligen程序进行分析表明所分离的H2病毒株在进化上属于C4基因亚型。
二、肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2的致病性鉴定:
将步骤1分离的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2在Vero细胞上大量增殖后,并在其上测定病毒的TCID50,结果表明该病毒的滴度为2×107。从北京军事医学科学院实验动物中心领取2日龄Balb/c乳鼠进行该分离株致病性研究。实验采用1000TCID50攻击乳鼠,腹腔接种和脑内注射两种不同的接种方式,而同时设立对照组接种PBS溶液,共4组(每组接种乳鼠1窝,平均8只,雌雄均有,各个剂量组腹腔注射100ul、脑内注射20ul)。连续观察小鼠。结果表明,脑内实验组乳鼠在接种病毒后3-6天出现体重减轻、后肢偏瘫、抽搐等症状,在接种后第3-5天乳鼠出现陆续死亡,未死亡的小鼠随后症状消失;而腹腔接种实验组症状同上,但是时间较脑内接种的晚2-3天,小鼠陆续在接种第5-8天出现死亡,未死亡的乳鼠随后症状消失;而对照组小鼠未出现任何症状和死亡。21天后根据小鼠的死亡数计数出LD50,为以后动物模型的建立提供了依据。
利用上述方法可以快速建立手足口病小鼠模型,为手足口病致病性和药物筛选研究提供材料。
序列表
<160>4
<210>1
<211>7419
<212>DNA
<213>肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)
<400>1
ttaaaacagc ctgtgggttg cacccactca cagggcccac tgggcgcaag cactctggta 60
cctcggtacc tttgtgcgcc tgttttatac ccccccccag tgaaacttag aagcagcaaa 120
tcacggtcaa tagcaggcat aacgctccag ttatgtcttg atcaagcact tctgtttccc 180
cggaccgagt atcaatagac tgctcgcgcg gttgaaggag aaaacgttcg ttatccggct 240
agctacttcg ggaaacccag taacaccatg aaagttgcgg agagcttcgt tcagcactcc 300
cccagtgtag atcaggtcga tgagtcaccg cattccccac gggcgaccgt ggcggtggct 360
gcgttggcgg cctgcccatg gggtaaccca tggggcgctc taatacggac atggtgtgaa 420
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aatcaatttt taaccactga tgatggcgtt tcagcaccca ttctaccaaa cttccacccc 1800
accccgtgta tccatatacc tggtgaagtt aggaatttgc tagagttgtg ccaggtggag 1860
accattttgg aggttaacaa tgtgcccacg aatgccacta gcttaatgga gagactgcgc 1920
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atgcgctttg atgcagagtt cacttttgta gcgtgcacac ccaccgggga agttgtccca 2880
caattgctcc aatatatgtt tgtgccacct ggagccccta agccagattc cagggaatcc 2940
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gttaggattt acatgagaat gaagcacgtc agggcgtgga tacctcgccc gatgcgtaac 3240
caaaactacc tattcaaagc caacccaaat tatgctggca actccattaa gccaactggt 3300
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gtgtccgact acatcaaggg tctcggagac gctttcggga caggcttcac tgatgcggtc 3840
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cattttgatg gttacaaaca gcaagtggtc acagtgatgg atgatttgtg tcaaaacccc 4620
gacggcaagg acatgtcttt attctgtcaa atggtgtcca ccgtagactt cattccacca 4680
atggcttctc ttgaggaaaa gggagtttcc ttcacctcta agtttgttat cgcatctact 4740
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caccttaata gagcggtgct tgttatgcaa tccatcgcca cagtggtggc ggttgtctcg 5280
ttggtgtatg tcatctacaa gctctttgca gggtttcagg gtgcgtattc tggtgcccct 5340
aagcaagtgc ttaagaaacc tactcttcgc acagcaacag tacagggccc gagccttgat 5400
tttgctctct ccctcctgag gaggaacgtc aggcaagtcc aaacagatca ggggcatttc 5460
accatgttgg gtgttaggga tcgcctagca gtcctcccac gccactcaca acccggcaaa 5520
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gtgggaaatg cactacatga gcctgacgag tacattaaag aggcagctct tcattatgca 6180
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taaatttgtt ataaccagaa tagcaaaaaa aaaaaaaaa 7419
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<211>891
<212>DNA
<213>肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)
<400>2
ggagataggg tggcagatgt aattgaaagt tccataggag atagcgtgag cagagccctc 60
actcaagctc taccagcacc cacaggccag aacacacagg tgagcagtca tcgattggat 120
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gagagcatga ttgagacacg ctgcgttctt aactcgcaca gcacagctga gaccactctt 240
gatagtttct tcagcagagc gggattagtt ggagaggtag atctccctct tgaaggcaca 300
actaacccaa atggttatgc caactgggac atagatataa caggttacgc gcaaatgcgt 360
agaaaggtgg agctattcac ctacatgcgc tttgatgcag agttcacttt tgtagcgtgc 420
acacccaccg gggaagttgt cccacaactg ctccaatata tgtttgtgcc acctggagcc 480
cctaagccag attccaggga atctcttgca tggcaaaccg ccactaaccc ctcagttttt 540
gtcaagctgt cagaccctcc agcacaggtt tcagtaccat tcatgtcacc tgcgagtgct 600
taccaatggt tttatgacgg atatcccaca ttcggagaac ataaacagga gaaagatctt 660
gagtatggag catgtcctaa taacatgatg ggcacgttct cagtgcggac tgtagggacc 720
tccaagtcca agtacccttt agtggtcagg atttacatga gaatgaagca cgtcagggcg 780
tggatacctc gcccgatgcg taaccaaaac tacctattca aagccaaccc aaattatgct 840
ggcaactcca ttaagccaac tggtgccagt cgcacagcga tcaccactct t 891
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<211>7408
<212>DNA
<213>肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)
<400>3
ttaaaacagc tgtgggttgt cacccaccca cagggtccac tgggcgctag tacactggta 60
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accgactact ttgggtgtcc gtgtttcttt ttattcttgt attggctgct tatggtgaca 600
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gtatatctct ttgttggatt cacacctctc actcttgaaa cgttacacac cctcaattac 720
attatactgc tgaacacgaa gcgatgggct cccaggtctc cacacagcga tccggctcgc 780
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catggatcag taacactcac tatagggcgc atgctcgaga tggggtgttt gattactaca 2280
ccacaggttt ggttagtata tggtaccaaa caaattatgt agtccctatt ggagcaccta 2340
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cagctagata tcagtcccat cttatgcttg ctgagggcca ttcagaacct ggtgattgtg 3660
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acgctttaga gaaaaggatg aataactaca tgcagttcaa gagcaaacac cgtattgaac 4440
ctgtatgctt gatcatcaga ggttcccccg gaacgggcaa atcgctcgcc acaggcatta 4500
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atcactttga tgggtataag caacaggtgg tcgcggtcat ggatgatctc tgccagaacc 4620
cggacggaaa agacatgtcc ctattttgtc aaatggtttc tacagtagat tttgtaccac 4680
ccatggcatc actagaggag aaaggagtgt ccttcacctc taagtttgtc attgcatcga 4740
ccaatgctag taacatcata gtccccacag tttcagattc agatgcaatt cgcaggcgat 4800
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<212>DNA
<213>肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)
<400>4
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tcagcttacc attgggaact ctaccatcac gacacaggaa gcagctaaca tagttatagc 420
ctatggggag tggcctgagt actgctcaga tacagatgc 459
Claims (3)
1.一株肠道病毒,其名称为肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2,保藏登记号为CGMCC.№.3675。
2.权利要求1所述的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2在建立手足口病动物模型中的应用;所述手足口病动物模型为手足口病乳鼠模型。
3.权利要求1所述的肠道病毒EV71型(Enterovirus 71)河南分离株2在制备手足口病疫苗中的应用。
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吴海波等.手足口病疫苗研究进展.《中国儿童保健杂志》.2009,第17卷(第1期),第66-67页2-3. * |
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