JP4377692B2 - ClC−2チャンネルオープナーを含む医薬組成物 - Google Patents

ClC−2チャンネルオープナーを含む医薬組成物 Download PDF

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Description

本発明は、ClC−2チャンネルオープナーを有効成分として含む医薬組成物に関する。本発明はまた、ClC−2チャンネルの開口に応答性の疾患または状態の処置方法にも関する。
クロライドチャンネルは、クロライドイオン(Cl)を輸送するイオントランスポート膜タンパク質であり、様々な種類のクロライドチャンネルが神経、筋、上皮などの細胞膜に存在し、様々な生理機能や細胞防御機構に関与していることが報告されている。
例えば、シビレエイの発電器官によりクローニングされてClC−0と名付けられたクロライドチャンネルはその後、大きなファミリー(ClCファミリー)を形成することが明らかになった。ClCファミリーの例としては、哺乳類の骨格筋に存在するClC−1、様々な臓器の上皮に存在するClC−2、海馬、小脳などに分布するClC−3、ClC−4、肺、腎臓などにあるClC−5、脳、精巣、骨格筋、腎臓などにあるClC−6、ClC−7、また腎臓だけに特異的にみられるClCK−1、ClCK−2などがある。
一般に、各種チャンネルは、多数の疾患に関係していると言われており、これらのチャンネルの機能障害化またはチャンネルを活性化するプロセスの調節欠損症の存在は、そのような疾患および疾病の病原論において重要な役割を果たし得ることが信じられている。結果として、各種チャンネルの開口および細胞の電気生理学的機能化の調節を補助する化合物は、そのような状態の処置および緩和についての重要な治療および予防能力を有し得る。
ClC−2チャンネルは、白色人種において最もよく知られた常染色体性劣性の遺伝性疾患である嚢胞性線維症において治療的に重要な役割を有することが推測されている(Cuppoletti et al., American Journal of Physiology. Cell Physiology, 281(1), C46-54, 2001;Joo et al., Biochimica et Biophysica Acta, 1446(3), 431-437, 1999およびSchwiebert et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97(7), 3879-3884, 1998など)。しかしながら、その他の役割の詳細についてはあまり知られていない。
(発明の概要)
本発明者は、ClC−2チャンネルをオープンする能力を有する化合物を用いて鋭意検討の結果、ClC−2チャンネルオープナーが種々の疾患の処置に有効であることを見出した。
すなわち、本発明は、ClC−2チャンネルの開口に応答性の状態または疾患(嚢胞性線維症を除く)の予防的あるいは治療的処置の方法に関し、該方法は、かかる処置を必要とする対象に対して、有効量のClC−2チャンネルオープナーを投与することを含む。本発明はさらに、移植の際移植される組織または臓器の処置方法に関し、該方法は、ClC−2チャンネルオープナーを有効成分として含む医薬組成物と該組織または臓器とを接触させる工程を含む。
さらに、本発明はまた、ClC−2チャンネルオープナーを有効成分として含む、ClC−2チャンネルの開口に応答性の状態または疾患(嚢胞性線維症を除く)の予防的あるいは治療的処置のための医薬組成物に関する。本発明はまた、ClC−2チャンネルオープナーを有効成分として含む、移植の際移植される組織または臓器の処置用の医薬組成物にも関する。
さらに、本発明は、ClC−2チャンネルの開口に応答性の状態または疾患(嚢胞性線維症を除く)の予防的あるいは治療的処置のための医薬組成物を製造するためのClC−2チャンネルオープナーの使用に関する。本発明はまた、移植の際移植される組織または臓器の処置用の医薬組成物を製造するためのClC−2チャンネルオープナーの使用に関する。
本発明において使用されるClC−2チャンネルオープナーとしては、ClC−2チャンネルの開口活性を有する化合物である限り特に限定されない。ClC−2チャンネルの開口活性は、細胞膜中のClC−2チャンネルを介する、その細胞の内側から外側、あるいはその逆方向へのクロライドイオンのフローの増大を測定することによって確認され得る。例えば、パッチクランプ法などの周知のアッセイを使用することにより、ClC−2チャンネルの開口活性を有する化合物をスクリーニングすることが可能である。
ClC−2チャンネルの開口活性を有する化合物の例としては、シクロオキシゲナーゼ阻害剤、非ステロイド性抗炎症剤(例えばイブプロフェン、エブセレン)、プロテインキナーゼA、オレイン酸、エライジン酸、アラキドン酸、細胞成長因子(例えば、TGFα(形質転換成長因子-α)、KGF(ケラチノサイト成長因子)など)、プロスタグランジン化合物、ベンズイミダゾール誘導体などが挙げられる。
本発明において、「ClC−2チャンネルの開口に応答性の疾患または状態」とは、標的組織の細胞中のClC−2チャンネルの活性化もしくは開口に対して予防的もしくは治療的に応答性または感受性である状態、病的状態、疾患および障害、ならびにClC−2チャンネルの挙動に予防的もしくは治療的に関連する状態、病的状態、疾患、および障害を含む。嚢胞性線維症以外の疾患であればClC−2チャンネルの開口に応答性の疾患または状態である限り限定されない。該疾患または状態としては例えば、肝疾患(例えば肝炎、肝硬変)、膵疾患(例えば膵炎)、便秘、外分泌障害(例えばドライアイ、ドライマウス)、脳機能障害、心循環器系障害、呼吸器系障害、消化器系障害などが挙げられる。
したがって、「かかる処置を必要とする対象」とは、上記状態または疾患を患う対象、または上記状態または疾患に罹患しやすい対象のことをいう。対象はヒトを含むいかなる哺乳類対象であってもよい。
本発明によると、ClC−2チャンネル開口活性を有する化合物を含む医薬組成物は、かかる処置を必要とする患者に投与される。医薬組成物は全身または局所投与に好適な形態とすればよく経口投与、静脈注射(点滴を含む)、皮下投与、直腸内投与、膣内投与、経皮投与、点眼投与などの方法で使用される。本発明において用いられる剤形の例には、経口投与薬、注射薬、点滴薬、外用薬、点眼剤、座薬および膣座薬等が挙げられるがこれらに限定されない。
有効成分の用量は動物またはヒト等のような対象の種類、年令、体重、処置されるべき症状、所望の治療効果、投与経路、処置期間等により変化し、使用する化合物に応じて適宜選択することが可能である。
本発明の医薬組成物は有効成分に加えて生理学的に許容される適当な添加剤を含んでいても良く、この明細書では「添加剤」とは、賦形剤、希釈剤、増量剤、溶剤、滑沢剤、補助剤、結合剤、崩壊剤、被覆剤、カプセル化剤、軟膏基材、座薬用基材、エアゾール剤、乳化剤、分散剤、懸濁剤、増粘剤、等張化剤、緩衝剤、無痛化剤、保存剤、抗酸化剤、矯味剤、香料、着色剤、機能性素材(例えばシクロデキストリン、生体内分解高分子など)などを総称して用いる。これらの添加剤は当該技術分野で周知であり、製剤学に関する一般書籍に記載されているものから適宜選択すればよい。
本発明において、「処置」の語は、予防、治療、症状の軽減、症状の減退、進行停止等、あらゆる管理が含まれる。
本発明によると、ClC−2チャンネルオープナーを有効成分として含む医薬組成物はClC−2チャンネルの開口に応答性の疾患または状態の処置に有効である。かかる疾患または状態としては、例えば、肝疾患、膵疾患、便秘、外分泌障害、脳機能障害、心循環器系障害、呼吸器系障害、消化器系障害などが挙げられる。特に、該組成物は液分泌を司る臓器におけるクロライドイオンの分泌を促進する能力を有する。クロライドイオンの分泌促進の結果、例えば、肝臓における胆汁分泌促進作用、腸管における腸液分泌促進作用、外分泌系、例えば涙液腺、唾液腺における涙液および唾液分泌促進作用が示される。したがって、本発明の医薬組成物は肝疾患、外分泌障害(ドライアイ、ドライマウスなど)および便秘等の処置に有効である。
本発明の組成物または方法はまた、移植の際移植される組織または臓器の処置にも有効である。本発明の組成物によって組織または臓器を処置することにより、移植の間またはその後に起こる臓器の機能低下およびその合併症が効果的に予防される。
移植の際、組織あるいは臓器の機能は、レシピエントへ移植するまでの一定期間維持することが必要であるばかりでなく、手術後のレシピエントへの組織の生着を良くすることが必要である。本発明の組成物は、組織あるいは臓器のドナーからの摘出時、摘出された組織あるいは臓器の保存および維持、移植時および移植後のレシピエントの組織あるいは臓器の処置に用いることができる。
本発明の医薬組成物を移植に使用する場合、ドナーの生体内に投与する形での使用と、摘出した組織あるいは臓器に直接適用する形での使用が可能である。例えば、該組成物は、摘出時のドナーの生体内灌流に用いる灌流液、摘出後の臓器の生体外での灌流に用いる灌流液、摘出後の臓器の保存液ならびにレシピエントに臓器を移植する時の血液再灌流の前のリンス液としてのいずれの用途にも使用することができる。本発明の組成物は、灌流液、保存液、リンス液のいずれか1つに使用してもよいし、2つまたは全ての溶液に使用しても良い。
本発明においては、1種類の有効成分を単独で組成物に含めることもできるし、また2種類以上の有効成分を併用して含めることもできる。複数の有効成分を併用する場合には、各々の含有量は、それらの治療効果や安全性等を考慮して適宜増減することができる。
更に、本発明の組成物においては、本発明の目的に反しない限り、他の薬理活性成分を適宜含有させることもできる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、これは本発明を限定するものではない。
(方法)
ClC−2チャンネルオープナーである被験物質1:13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−プロスタグランジンEを用いた。少なくとも16時間絶食させたWistar系雄性ラット(6週齢、体重180〜210g)に、被験物質1の10あるいは100μg/kgを媒体中5ml/kgの容量で経口投与した。対照群には、媒体(0.5%エタノール・0.01%ポリソルベート80含有蒸留水)を同容量投与した。投与30分後に動物をエーテル麻酔下で開腹した。十二指腸起始部と回腸末端部をそれぞれ結紮後、腸管を摘出した。各動物の腸液を摘出した腸管から集め容量を測定した。腸液を10,000xg、5分間遠心した後、上清を分取した。腸液上清中のクロライドイオン濃度をクロライドカウンター(CL−7、平沼産業(株))を用い測定した。対照群と被験物質1各用量投与群間の比較にDunnett検定法を用いた。危険率5%未満を統計的有意差ありと判定した。
(結果)
各群の腸液量と腸液中クロライドイオン濃度を表1に示す。
Figure 0004377692
被験物質1の10及び100μg/kgの投与により、腸液量ならびに腸液中クロライドイオン濃度は、用量依存的に増加した。また、被験物質1各群の腸液量ならびに腸液中クロライドイオン濃度は対照群と比較して有意に増加した。
以上の結果より、C1C−2チャンネルオープナーが腸管におけるクロライドイオンの分泌を積極的に促進することによって、腸液量を増加し、便秘の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
雄性白色家兎に、被験物質1の0.001%点眼液を、30μl/眼の容量で点眼した。対照群には同容量の点眼液媒体を点眼した。点眼2時間後に、無麻酔下で、シルメル試験紙(昭和薬品化工K.K.、ロット番号9011N)を耳側1/3の下眼瞼に掛けるように結膜嚢内に先端を1分間挟み、濾紙上の目盛りから濾紙の濡れの長さを読み取り涙液量を測定した。また、キャピラリーピペットを用い、下眼瞼の結膜嚢内から涙液5μlを採取し、これを蒸留水で5倍に希釈した後、涙液中クロライドイオン濃度をクロライドカウンター(CL−7、平沼産業(株))を用いて測定した。対照群と被験物質1投与群間の比較にStudentのt検定法およびWilcoxon検定法を用いた。危険率5%未満を統計的有意差ありと判定した。
(結果)
各群の涙液量と涙液中クロライドイオン濃度を表2に示す。
Figure 0004377692
被験物質1投与群の涙液量ならびに涙液中クロライドイオン濃度は、対照群と比較して有意に増加した。
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが眼におけるクロライドイオンの分泌を積極的に促進することによって、涙液量を増加し、ドライアイの処置に有効であることが示唆された。
(方法)
ClC−2チャンネルオープナーである被験物質2(13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−18(S)−メチル−プロスタグランジンE)を用いた。Wistar系雄性ラット(6週齢、体重:180〜210g)に、被験物質2の100μg/kgを1日3回7日間経口投与した。対照群には、同容量の媒体(0.01%ポリソルベート80、0.5%エタノール含有蒸留水)を投与した。投与最終日の翌朝(最終投与の約17時間後)、エーテル麻酔下でラットの総胆管内にポリエチレンカテーテル(PE10、Becton Dickinson and Company)を挿入した。ラットをボールマンケージに収容後1時間放置し麻酔から覚醒させた。カテーテル挿入1〜2時間後の1時間に排出された胆汁を採取後、胆汁量を測定した。また、クロライドイオン濃度をクロライドカウンター(CL−7、平沼産業(株))を用い測定した。対照群と被験物質2投与群間の比較にStudentのt検定法を用いた。危険率5%未満を統計的有意差ありと判定した。
(結果)
各群の胆汁量と胆汁中クロライドイオン濃度を表3に示す。
Figure 0004377692
被験物質2投与群の胆汁量ならびに胆汁中クロライドイオン濃度は、対照群と比較し有意に増加した。
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが肝臓におけるクロライドイオンの分泌を積極的に促進することによって、胆汁量を増加し、肝疾患および肝移植の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
Wistar系雄性ラットを用いた。被験群、対照群ともにペントバルビタールナトリウム麻酔下で胆汁採取用として総胆管内にカテーテルを挿入した。門脈にカテーテルを挿入固定後、95%Oと5%COで飽和させたタウロコール酸ナトリウム(30μmol/l)を含むKrebs−Ringer液(pH7.4,37℃)を、ペリスタポンプを用い4.0ml/分/g肝の一定速度で注入し、灌流しながら肝臓を摘出した。被験群にはKrebs−Ringer液中に被験物質2を添加した。被験群、対照群ともに灌流開始30分後の胆汁量を測定した。また、胆汁中のクロライドイオン濃度を測定した。被験物質2あるいは媒体投与直前の胆汁量に対する被験物質2あるいは媒体投与30分後の胆汁量を相対値(%)で表した。
(結果)
各群の胆汁量と胆汁中クロライドイオン濃度を表4に示す。
Figure 0004377692
被験物質2投与群の胆汁量ならびに胆汁中クロライドイオン濃度は、対照群と比較し、有意に増加した。
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが摘出肝臓におけるクロライドイオンの分泌を積極的に促進することによって、胆汁量を増加し、肝移植を含む臓器移植の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
Wistar系雄性ラット(体重約280g)をペントバルビタールナトリウム(50mg/kg)の腹腔内注射で麻酔し、腹部正中切開を行い肝門部を露出した。総胆管にカニューレを挿入した後、門脈本幹に三方活栓を装着した19ゲージのサーフロ(登録商標)針を挿入すると同時に酸素化したKrebs−Ringer緩衝液を4.0ml/分/g肝で肝臓を灌流し、下大静脈を切開して脱血した。肝臓周囲の組織から切離して肝臓を体外に出し、分離灌流状態にした。肝臓に15分の前灌流を行い酸素消費を定常状態にした後、4℃の臓器保存液(University of Wisconsin solution;U-W solution)による灌流に切り替えることにより肝臓内の灌流液を置換し、ただちに灌流回路から三方活栓を装着した状態で肝臓を外し、注入口をクランプした後、同じ温度にした保存液(U-W solution)内に保存した。保存時間は16時間とした。再灌流はKrebs−Ringer緩衝液を用いて行い、再灌流開始30分後の胆汁流量を測定した。
(1)臓器保存液(U-W solution)に添加した被験物質2の効果
上記の灌流プロトコールで被験物質2を10μM濃度に保存液(U-W solution)内に添加した。
(2)再灌流時の灌流液内に添加した被験物質2の効果
上記の灌流プロトコールで被験物質2を、保存液内には添加せず、再灌流時の灌流液(Krebs−Ringer緩衝液)内に10μM濃度に添加した。
(結果)
(1)および(2)の条件下における再灌流30分後の胆汁流量をそれぞれ表5および表6に示す。
Figure 0004377692
Figure 0004377692
保存液および再灌流時の灌流液に被験物質2を添加した群の胆汁流量は対照群と比較し、有意に増加した。
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーは、臓器の保存状態の向上、再灌流時障害の抑制、移植後の生着率の向上に有効であり、ClC−2チャンネルオープナーが肝移植を含む臓器移植の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
ddY系雄性マウス(5週令、体重27〜30g)に0.3mg/kgの被験物質1を媒体中10ml/kgにて皮下投与した。対照群には媒体を投与した。投与30分後にギロチンによって断頭し、断頭後に発現するガスピング(gasping)の持続時間を測定した。
(結果)
各群の抗アノキシア作用を表7に示す。
Figure 0004377692
被験物質1投与群のガスピング持続時間は、対照群と比較し有意に増加した。
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが脳の酸素欠乏症、低酸素症、あるいは無酸素症の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
Wistar系雄性ラット(7週令、体重200〜250g)に媒体中5ml/kgにて被験物質1を0.1または0.01mg/kgの投与容量で皮下投与した。対照群には同容量の媒体(生理食塩液)を投与した。投与30分後に硫酸アンモニウム600mg/mlを腹腔内投与した。硫酸アンモニウム投与30分後における生存率を求めた。また、硫酸アンモニウム投与30分後まで生存した動物は、クロロホルム下で致死させ、肺を摘出し重量を測定した。硫酸アンモニウム投与30分後までに死亡した動物は死亡後速やかに肺を摘出し重量を測定した。各群の肺重量を硫酸アンモニウム投与をされていない正常群の肺重量と比較した。測定した肺重量の結果から、対照群の肺重量増加に対比して、被験物質1投与群による肺重量増加抑制率を求めた。
(結果)
生存率を表8に、肺重量増加抑制率を表9に示す。
Figure 0004377692
Figure 0004377692
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが肺の障害の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
急性潰瘍に対する作用を水浸拘束ストレス誘導潰瘍モデルおよびインドメタシン誘導潰瘍モデルによって調べた。
24時間絶食したWistar系雄性ラット(体重180〜210g)に被験物質1を経口投与し、水浸拘束スレス誘導潰瘍モデルの場合、被験物質1の経口投与10分後にストレスケージに拘束し、23℃の水に動物の胸部剣状突起の高さまで浸漬した。浸漬6時間後に動物を頸椎脱臼により致死させた。インドメタシン誘導潰瘍モデルの場合、被験物質1あるいは被験物質2の経口投与直後にインドメタシン10mg/kgを経口投与し、5時間後に頸椎脱臼により致死させた。動物から胃を摘出し、1%ホルマリンで固定した後、胃を大湾に沿って切開した。胃内に形成されたそれぞれの潰瘍の長径(mm)を測定した。各個体毎に潰瘍の長径の合計を求め、潰瘍係数とした。対照群の潰瘍係数および被験物質群の潰瘍係数から潰瘍抑制率を求めた。
(結果)
表10は抗水浸拘束ストレス潰瘍作用を示し、表11は抗インドメタシン潰瘍作用を示す。
Figure 0004377692
Figure 0004377692
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが胃潰瘍の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
Wistar系雄性ラット(体重245〜290g)に塩化第2水銀(HgCl)4mg/kgを筋肉内投与し、大腸潰瘍を誘発した。HgCl投与の30分前、2時間後および6時間後に被験物質2を皮下投与した。対照群には媒体を投与した。HgCl投与24時間後に動物をエーテル麻酔下で放血致死させた。開腹して回盲口上部および肛門上部を結紮後、盲腸から直腸までの大腸部分を摘出した。摘出した大腸を1%ホルマリンで固定後に切開し、実体顕微鏡下でノギスを用い潰瘍の長径および短径を測定した。長径と短径の積を潰瘍面積とした。また、各個体毎に潰瘍面積の和を求め、潰瘍総面積とした。
(結果)
抗大腸潰瘍作用を表12に示す。
Figure 0004377692
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが腸管の潰瘍の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
Wistar系雄性ラット(体重240〜270g)を一夜絶食後、ペントバルビタールナトリウム麻酔下で開腹後、10%タウロコール酸3mlと0.3%トリプシン液0.3mlの混合液を、胆管十二指腸開口部から逆行性に注入することにより、膵炎を誘発した。タウロコール酸・トリプシン混合液注入の30分前、2時間後および4時間後に被験物質2を皮下投与した。対照群には媒体を投与した。タウロコール酸・トリプシン混合液注入の6時間後に採血し、血清アミラーゼ活性を測定した。
(結果)
抗膵炎作用を表13に示す。
Figure 0004377692
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが膵炎の処置に有効であることが示唆された。
(方法)
ビーグル犬(体重8.8〜10.3kg)を用い、チオペンタールナトリウムおよびα−クロラロースによる麻酔下で、心拍出量を、大動脈弓部に装着したFJ型プローブから矩形波電磁血流計(MFV−3100、日本光電)を介して血流表示ユニットに誘導し、レコーダに記録した。心不全モデルを次の方法により作成した。すなわち、左大腿静脈に挿入したカテーテルよりDL−プロプラノロール(0.06mg/ml)を溶解した乳酸リンゲル液の持続注入(5ml/体/分)により容量負荷を開始し、30分後に左前下行枝(LAD)を結紮した。LAD結紮30分後にメトキサミン溶液を右大腿静脈より持続注入(5μg/kg/分)し、心拍出量が容量負荷前より20%以上低下するまで、メトキサミン溶液の注入を5μg/kg/分ずつ増量し、最大20μg/kg/分まで増加した。心拍出量が容量負荷前より20%以上低下した時点で、メトミサミンの投与量を5μg/kg/分に、また乳酸リンゲル液の注入量を3ml/kg/分に減じ、実験終了までこの用量を持続した。心拍出量が20%以上低下し、他の血行動態パラメータが安定した60〜90分後に、被験物質2を十二指腸内に留置したカニューレを介し投与した。対照群には媒体を投与した。被験物質2あるいは媒体投与直前の心拍出量に対する被験物質2投与30分後の心拍出量の比を相対値(%)で表した。
(結果)
心拍出量増加作用を表14に示す。
Figure 0004377692
以上の結果より、ClC−2チャンネルオープナーが心循環器系の障害の処置に有効であることが示唆された。

Claims (8)

  1. 13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−プロスタグランジンE1および13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−18(S)メチル−プロスタグランジンE1からなる群から選択される化合物を有効量含む消化管の潰瘍の予防的または治療的処置のための医薬組成物。
  2. 化合物が13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−プロスタグランジンE1である、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 化合物が13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−18(S)メチル−プロスタグランジンE1である、請求項1に記載の医薬組成物。
  4. 消化管の潰瘍が胃潰瘍または腸管の潰瘍である請求項1−3のいずれかに記載の医薬組成物。
  5. 消化管の潰瘍が胃潰瘍である請求項4に記載の医薬組成物。
  6. 消化管の潰瘍が大腸潰瘍である請求項4に記載の医薬組成物。
  7. 13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−18(S)メチル−プロスタグランジンE1を有効量含む膵炎の予防的または治療的処置のための医薬組成物。
  8. 13,14−ジヒドロ−15−ケト−16,16−ジフルオロ−18(S)メチル−プロスタグランジンE1を有効量含む心拍出量の増加用医薬組成物。
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