JP5026655B2 - 好中球の生存及び活性化因子としての中鎖脂肪酸、グリセリド及び類似体 - Google Patents
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Description
本発明は、好中球減少症の予防及び/又は治療に関する。これは、化学療法と放射線療法の使用に関係している好中球減少症の治療、並びに感染症、血液病及び栄養欠乏から生じる好中球減少症の治療を含んでいる。本発明は、一般に薬物の毒性を減少させ、そして薬効を高めることにも関する。特に、本発明は、好中球の生存及び活性化因子又は骨髄幹細胞増殖因子としての、中鎖脂肪酸、例えばカプリン酸、カプリル酸、又はその塩若しくはトリグリセリド、あるいはそのモノ−若しくはジグリセリド若しくは他の類似体の使用に関する。
化学療法は、癌細胞と腫瘍を根絶させるための細胞傷害性薬物、例えば、これだけに制限されることなく、シクロホスファミド、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ブレオマイシン、エトポシド、トポテカン、イリノテカン、タキソテール、タクソール、5-フルオロビラシル(5-fluoroviracil)、メトトレキサート、ゲムシタビン、シスプラチン、カルボプラチン又はクロラムブシルの使用を表す。しかし、これらの薬剤は、非特異性であり、そして特に高い服用量において、それらは正常、かつ、急速に分裂している細胞に有毒である。これは、化学療法と放射線治療を受けた患者において様々な副作用をしばしばもたらす。骨髄抑制、骨髄における重度の血球産生減少は、そのような副作用の1つである。それは、白血球減少症、好中球減少症及び血小板減少症を特徴とする。(特発性、周期性及び先天性の)重度の慢性好中球減少症は、循環している好中球数の選択的な減少、及び細菌感染症に対する高い感受性をも特徴とする。
本発明は、ヒトを含む哺乳動物の造血系の刺激のための新規方法を提供することによって化学的保護剤(chemoprotective agent)の必要性を満足させる。本発明は、化学療法及び放射線療法、そして造血系の刺激が治療的価値をもちうるあらゆる他の状況、例えば、これだけに制限されることなく、骨髄移植及び慢性好中球減少症、並びに感染症、血液の病気及び栄養欠乏症に起因する好中球減少症の骨髄抑制効果を治療する新規方法をも提供する。この方法は、骨髄抑制への対抗、好中球の生存及び活性化の増強、特にそのような治療を受けている患者の造血系を支援する。
本発明の詳細な説明
高い投与量の化学療法及び放射線は、骨髄内の造血細胞を破壊し、患者を好中球及び血小板の著減したままにする。そのような治療の後に、患者は、好中球減少症に起因する感染症と発熱のために集中治療室内で数週間過ごす。血小板減少症は、血小板輸血を必要とする血液凝固時間の延長と出血障害をもたらす。骨髄抑制は、癌治療における服用量を制限する要因であり、そして好中球と血小板の不足が、これらの癌の治療後の罹患率と死亡率の原因をもたらす。
R1が、直鎖又は分岐の、飽和又は不飽和C7-C11アルキル基であり;
A及びBが、独立に水素又は
Xが、ヒドロキシル基、金属モノ−若しくはジカチオン性対イオンをもつオキシ・アニオン、又は直鎖若しくは分岐C1-C4アルキル部分をもつアルコキシ基である。}又はその組み合わせ物を含む組成物の薬理学的有効量が投与される。
生体内での分解により前述の活性物質を放出する医薬製剤を提供する、カプリル酸トリグリセリド又はカプリン酸トリグリセリドのアザ類似体、好ましくはアザ類似体は、1,2,3-O,N,O-トリオクタノイル・セリノール又は1,2,3-O,N,O-トリデカノイル・セリノールである;
以下の式(IV):
以下の式(V):
以下の式(VI):
を含む。
Croda社(Toronto, Canada)製のCRODAMOL(商標)GTCC lot番号T1033-1299を、ガスクロマトグラフィーによって分析した。GC FID分析は、グラジエント:10分間で100℃-250℃、その後250℃で25分間;FID 250℃の条件を設定した。4つのピーク:22.04分(26%)、25.07分(43%)、29.16分(25%)及び34.75分(5%)を観察した。
乾燥したCH2Cl2中、アルコール(〜0.1 M)とピリジン(4:1)の溶液を、窒素下で0℃に冷やし、そして酸塩化物(1.2当量)により処理した。この反応物を、気温までゆっくりと温め、そして一晩撹拌した。TLC分析(SiO2、EtOAc 1:9ヘキサン)は、残余アルコールがないことを示した。反応混合物を、CH2Cl2により希釈し、飽和水性NH4Cl溶液により洗浄した。水相を、CH2Cl2(X1)とヘキサン(X1)を用いて抽出し、そして合わせた有機相を、飽和水性NaCl溶液を用いて洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、ろ過し、そして真空中で留去して、未精製産物を得た。
乾燥したCH2Cl2中、アルコール(〜0.1 M)の溶液を、窒素下で0℃に冷やし、そしてDMAP(1.3当量)及び酸塩化物(1.2当量)により処理した。この反応物を、気温までゆっくりと温め、そして一晩撹拌した。TLC分析(SiO2、EtOAc 1:9ヘキサン)は、残余アルコールがないことを示した。反応混合物を、CH2Cl2により希釈し、飽和水性NH4Cl溶液により洗浄した。水相を、CH2Cl2(X1)とヘキサン(X1)を用いて抽出し、そして合わせた有機相を、飽和水性NaCl溶液を用いて洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、ろ過し、そして真空中で留去して、未精製産物を得た。
グリセロール(120 mg、1.30 mmol)を、実施例2の一般法Aに従って塩化ノナノイル(751 μL、4.16 mmol)によりアシル化した。カラムクロマトグラフィー(Isolute(商標)SiO2、ヘキサン中、0-5%のEtOAcを用いて溶出)による精製で、画分を含む2つの産物を得、それを真空中で留去して、それぞれ89%(127 mg、19%)と93%(475 mg、71%))の純度(GC/FID)の無色透明の液体として所望の産物を得た。Rf 0.46(SiO2、ヘキサン中10%の酢酸エチル);1H NMR(CDCl3、300 MHz)δH=5.27(m,1H)、4.29(dd,2H)、4.14(dd,2H)、2.31(m,6H)、1.61(m,6H)、1.27(m,30H)、0.88(t,9H);MS(FAB+)m/z=510(M-H+);GC FID分析、条件:グラジエント10分間で100℃-250℃、その後250℃で25分間;FID 250℃;27.25分。
ノナン酸ジグリセリドを、白色の固体として得た(73 mg、18%)。mp 24-26℃;Rf 0.52(Et3Nを用いて前処理したSiO2、ヘキサン中、30%の酢酸エチル);1H NMR(CDCl3、300 MHz)、δH=4.17(m,5H)、2.35(t,4H)、1.63(m,4H)、1.27(m,20H)、0.88(t,6H);MS(FAB+) m/z=373(M+H+)。
セリノール(51 mg、0.56 mmol)を、実施例2の一般法Bに従って塩化デカノイル(372 μL、1.76 mmol)によりアシル化した。MPLC(SiO2、ヘキサン中、0その後10%のEtOAcを用いて溶出)による精製で、白色の固体として所望の産物を得た(301 mg、97%)。mp 54℃;TLC、Rf 0.85(SiO2、EtOAc 2:3ヘキサン);1H NMR(CDCl3、300 MHz)、δH=0.84(9H,t)、1.20-1.27(36H,m)、1.52-1.60(6H,m)、2.13(2H,t)、2.28(4H,t)、4.03(2H,2xABXの2xA)、4.19(2H,2xABXの2xB)、4.41-4.46(1H,m)、5.70(1H,d);HRMS m/e C33H63NO5についての計算 553.4706、実測553.4713。GC-FID分析、グラジエント条件:10分間で100℃-250℃、その後250℃で25分間;FID 250℃; 14.80分で主に1つのピーク(98%)。
窒素下、無水DMF(80 ml)中、カプリン酸(8.7 mmol、1.5 g)の溶液に、ヨウ化ナトリウム(0.87 mmol、130 mg)、続いてジメチルクロロアセトアミド(9.6 mmol、985 μl)を加えた。その後、炭酸カリウム(9.6 mmol、1.3 g)を、加え、得られた懸濁液を、90℃で5日間撹拌した。反応物を室温まで冷やし、そして蒸留水と混合した。この産物を、酢酸エチル(X3)を用いて抽出した。合わせた有機相を、NaHCO3の水性溶液を用いて洗浄し、Na2SO4を用いて乾燥させ、ろ過し、そして減圧下で濃縮した。得られた黄色の液体をBiotage(商標)(40M、SiO2、ヘキサン中50%の酢酸エチル−ヘキサン中25%の酢酸エチルを用いて抽出)によって精製した。白色の粉末としてカプリン酸N,N-ジメチルアセトアミド・エステルを得た(2.03 gm、92%)。mp 42-42.5℃;Rf 0.55(SiO2、酢酸エチル);1H NMR(CDCl3、300 MHz)、δH=4.64(s,2H)、2.92(s,3H)、2.91(s,3H)、2.38(t,2H)、1.62(qt,2H)、1.22(m,12H)、0.83(t,3H);MS(ES+) m/z=537(2M+Na+)、280(M+Na+)、258(M+H+)。
好中球の生存を、Lagraoui及びGagnon(Cell. Mol. Biol. 43:313-318, 1997)により記載されたとおり計測した。好中球を、健康なボランティアの末梢血液から得た。血液を、Lympholyte-poly(Cedarlane, Hornby, Canada)を用いた密度遠心分離法に、続いて混入した赤血球の低張溶解に供した。細胞を、10%のFBS(Hyclone, Logan, USA)を補ったRPMI(Gibco, Burlington, Canada)中に懸濁した。最終的な細胞製剤は、ライトギムザ染色に測定されるように>95%の好中球から成った。生存度は、トリパンブルー排除によって測定されるように97%より高かった。多形核球(PMN)は、短い半減期をもち、そしてアポトーシスを示す特徴的な変化を急速に受ける。アポトーシスを、Nicoletti et al, J. Immunol. Meth. 139:271-279 (1991)により記載された方法に従って評価した。要するに、新鮮な単離好中球を、様々な濃度のMCTと一緒に37℃で24時間インキュベートした。インキュベーション後に、細胞を、ヨウ化プロピジウム(PI、Sigma)により染色し、そしてXLフローサイトメーター(Coulter)を使ってアポトーシスについて分析した。そしてデータをアポトーシス細胞の割合として表した。
好中球(2x106/ml)を、様々な濃度のMCTと一緒に95%の湿度及び5%のCO2の中37℃において24時間インキュベートした。24時間後に、生存度を、トリパンブルー排除によって速定し、そして細胞を、2 mMのグルコース、1 mMのMgCl2及び1 mMのCaCl2を含むPBSを用いて3回洗浄した。次に、細胞濃度を、1x106細胞/mlに合わせ、そしてフルオレスプライト(fluoresbrite)カルボキシレート・ミクロスフィア(1/10希釈)と一緒にインキュベートした。30分間のインキュベーションの後に、好中球を洗浄し、2%のパラホルムアルデヒド中で固定した。固定した好中球を、XLフローサイトメーター(Coulter)を使ってミクロスフィアの摂取について分析した。そしてデータを、食作用細胞の割合としてまとめたものとして表した。
実施例10に記載のとおりPMNを単離した。細胞(2x106/ml)を、様々な濃度の化学療法剤、ドキソルビシンの存在下、5%のCO2及び95%の湿度の中、37℃で4時間インキュベートした。アポトーシス細胞を、実施例10に記載のとおり評価した。データを、アポトーシス細胞の割合で表した。図3A及び3Bは、ドキソルビシンがPMNのアポトーシスを誘発することを示す。
実施例10に記載のとおりPMNを単離した。細胞(2x106/ml)を、MCT(2.5%と5.0%)のあり又はなしで、様々な濃度のドキソルビシンの存在下、5%のCO2及び95%の湿度の中、37℃において4時間インキュベートした。アポトーシス細胞を、実施例10に記載のとおり評価した。データを、アポトーシス細胞の割合で表す。
表2は、ドキソルビシンによって誘発されたヒト好中球のアポトーシスに対するGM-CSF、MCT及びトリカプリリンの効果を表す。GM-CSFとMCTは、ドキソルビシンによって誘発されたアポトーシスに対抗してヒト好中球を救うか又は保護することができる。トリカプリリンは、ドキソルビシンによって誘発されたアポトーシスを救い、さらにそれは、未処理の好中球(対照、ドキソルビシンの不存在)にで観察されたより高い程度までヒト好中球の生存度を高める。
骨髄細胞を、雌C57BL/6マウス(6〜8週齢)の大腿部から得た。細胞をフラッシュし、PBSにより洗浄した。回収した細胞を、遠心分離し、2x106細胞/mlで再懸濁した。100 μlの細胞(2x106細胞)を、MCT又はトリカプリンの存在又は不存在下、96ウェルのマイクロタイタープレート内で48時間インキュベートする。インキュベーションの後に、細胞を、1 μCiの[3H]-チミジンにより6時間パルス標識する。プレートを、Tomteckにより採取し、Microbetapβ-カウンターでカウントする。DNA内への[3H]-チミジンの取り込みは、細胞増殖の直接的な目安である。
雌C57BL/6マウス、6〜8週齢を、0日目に静中投与される80 mgの5-フルオロウラシル(5-FU)又は100〜200 mgのシクロホスファミド(CY)又は12 mgのタキソテール(TX)による処理によって免疫抑制した。MCT又は他の化合物の免疫保護効果を検査するために、マウスを、試験化合物を用いて、-3、-2及び-1日目に経口的に前処理するか又は0日目に静中的に処理した。マウスを、+5日目に心臓穿刺及び頸部脱臼によって屠殺した。そして細胞懸濁液を、下記のとおり、胸腺、脾臓及び骨髄から調製した。
正常なマウスにおける免疫細胞増殖に関するMCT誘導のインビボにおける用量反応を、実施例16に記載のプロトコールにより評価した。
免疫細胞増殖/再生又は保護の誘導に関するインビボでの比較を、実施例16に記載のプロトコルにしたがって行った。MCTとGM-CSFの比較研究を、正常及び免疫抑制した動物において実施した。MCTと比べて、GM-CSFは、免疫抑制動物の骨髄及び脾臓細胞数に対して顕著な活性を持っていない。GM-CSFの顕著な効果は、正常なマウスの胸腺重量に対してだけ観察された(図8)。この場合、MCTはGM-CSFに類似した効果を表わした。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するカプリル酸とカプリン酸の効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。表5に示されるとおり、カプリン酸だけが骨髄細胞数を大幅に高める。シクロホスファミド処理したマウスと比べて、脾臓細胞数に対する顕著な効果は証明されなかった。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するトリカプリリン及びトリカプリンの効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。トリカプリリンとトリカプリンのどちらもCY処理したマウスの骨髄細胞数の増殖又は保護に効果的である(表6)。シクロホスファミド処理したマウスと比べて、脾臓細胞数に対する顕著な効果は観察されなかった。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するノナン酸とラウリン酸の効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。骨髄及び脾臓細胞数の増殖又は保護の顕著な増加を、CY処理したマウスにおいてラウリン酸の前処理により観察した。しかし、ノナン酸は、シクロホスファミド処理したマウスと比べて、免疫細胞数(表7)に対する弱い(顕著ではない)活性を証明する。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するトリラウリン及びトリミリスチンの効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。トリラウリン及びトリミリスチンは、CY免疫抑制したマウスの骨髄及び脾臓細胞数に対する弱い(顕著ではない)活性をもっている(表8)。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するトリカプロイン及びカプロン酸ナトリウムの効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。トリカプロイン及びカプロン酸ナトリウムは、CY免疫抑制したマウスの骨髄及び脾臓細胞数に対する弱い(顕著ではない)活性をもつ(表9)。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するカプリル酸ナトリウム及びカプリン酸ナトリウムの効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。骨髄細胞数の増殖又は保護の顕著な増加を、CY処理したマウスにおけるカプリル酸ナトリウム及びカプリン酸ナトリウムによる前処理によって観察した(図9)。
化学的保護の検討を、マウスを1、2、3及び4日目にo.s.によりMCT、カプリル酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム又はカプリン酸により(後)処理したことを除いて、実施例16に記載のとおりが実施した。
雌、6〜8週齢の、C57BL/6マウスを、異なる濃度のMCTを用いてo.s.により-3、-2及び-1日目に、又は静中にて0日目に前処理した。免疫抑制した動物に対して、免疫表現型タイピングをも実施した。免疫抑制を、0日目にi.v.注射した80 mg/kgの5-フルオロウラシル(5-FU)又は100〜200 mg/kgのシクロホスファミド(CY)又は12 mg/kgのタキソテール(TX)によって得た。マウスを、5日目に心臓穿刺により屠殺した。血液と脾臓を回収し、そして細胞懸濁液を調製して、そして赤血球をACK緩衝液(155 mMのNH4Cl、12 mMのNaHCO3、0.1 mMのEDTA、pH7.3)中で5分間溶解した。細胞を、PBS、pH7.4を用いて3回洗浄し、そして組織培養培地中に再懸濁した。次に、この細胞を、製造業者(Gibco/BRL、Cedarlane、Boehringer Mannheim)の推奨に従ってフルオレセイン・イソチオシアネート(FITC)又はフィコエリスリン(PE)結合細胞表面マーカーと一緒に氷上で45分間インキュベートした。次にこの細胞を、PBSを用いて洗浄し、1%のパラホルムアルデヒドを用いて固定し、そしてCoulterXLフローサイトメーターにより分析した。細胞サブセットの分析を、標準細胞表面マーカーの測定によって行った。上記マーカーは、以下の:TCR(T細胞レセプター)、CD4(Tヘルパー)、CD8(T細胞傷害性/サプレッサー)、CD11b(マクロファージ)、NK(NK細胞)及びLy5(B細胞)である。骨髄細胞を、実施例15に記載のとおり得た。細胞を、製造業者の推奨に従ってFITC又はPE結合細胞表面マーカーの45分間のインキュベーションによって染色した。次にこの細胞を、PBSを用いて洗浄し、1%のパラホルムアルデヒドを用いて固定し、そしてCoulterXLフローサイトメーターにより分析した。細胞サブセットの分析を、標準細胞表面マーカーの測定によって行った。上記マーカーは、以下の:CD34(造血前駆細胞)、CD41(血小板、巨核細胞)、CD13(骨髄球幹細胞、骨髄球、前単球)及びCD38(リンパ幹細胞、プロ−B、プレ−B)である。表12は、正常なマウスにおける血液と脾臓免疫表現型タイピングに対するMCTの効果を表す。血液の免疫表現型タイピングにおいて、MCTは、CD8+及びLY5+細胞サブセットを増加させる。いくつかの実験において、MCTは、わずかにLY5-TCRサブセットを増加させる(データ未掲載)。脾臓の免疫表現型タイピングにおいて、MCTは、LY5+TCR+及びCD4+細胞の相対的な割合を大幅に増加させる。LY5-TCR-は、非B-、非T細胞である、好中球を表す。
トリミリスチン、トリラウリン、カプリン酸及びカプロン酸ナトリウムの免疫表現型タイピングを、実施例26に記載のプロトコールに従って行った。
骨髄の免疫表現型タイピングに対するMCT、カプリル酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウムの効果を、実施例26に記載のプロトコールによって評価した。シクロホスファミドによる処理は、検討した全てのサブセット(CD34+、CD13+、CD41+及びCD38+)の顕著な増加を誘発する。MCT又はカプリル酸ナトリウム又はカプリン酸ナトリウムの添加は、骨髄単球幹細胞、骨髄球及び前単球であるCD13+系統の数を増幅させる。CD13+の相対的な割合のこの増加は、シクロホスファミド単独と比べて顕著である。この結果は、MCT及び他の関連化合物が(先の実施例で例証されるような)骨髄細胞の数の顕著な増加を誘発し、さらに食作用細胞(PMN及び単球)の前駆細胞の相対的な割合をさらに高めることをはっきりと説明している。これは、細胞傷害性治療からの良好な回復又は病原菌に対する保護をもたらすかもしれない(表15)。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するはトリデカノイルセリノール及びジデカノイルセリノールの効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するα-メチル・トリデカノイル-L-フコピラノースとβ-メチル・トリデカノイル-L-フコピラノースの効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。
免疫細胞増殖又は保護のインビボにおける誘導に対するカプリン酸エチル及びカプリン酸N,N-ジメチルアセトアミド・エステルの効果を、実施例16に記載のプロトコールによって評価した。
雌の6〜8週齢のC57BL/6マウスに、ATCC(細胞培養の源、Dr. I. J. Fidler)由来の1x105のB16F10メラノーマ細胞を0日目に静中注射した。次に動物に、10 mg/kgのドキソルビシンを含むか又はそれを含まず、7、9、14及び16日目に、そしてMCT(25 μMole/マウス)を10及び17日目にi.v.注射した。マウスを、22日目に屠殺した。体重及び腫瘍量を記録した。連続した腫瘍量を、式0.4(axb2){式中、「a」は、主な腫瘍直径を、そして「b」は小さな垂直方向の直径である。}を使って、キャリパーによる2次元の直径寸法によって得た。
同系腫瘍DMBA3(DA-3、乳癌モデル)は、雌BALB/cマウスの7,12-ジメチルベンズアントラセンによって処理した新生物発生前病変から生じた。DA-3細胞を、プラスチック・フラスコ内の0.1 mMの非必須アミノ酸、0.1 μMのピルビン酸ナトリウム、2 mMのL-グルタミン及び100 μg/mlの硫酸ゲンタマイシンを含むRPMI-1640中、単層培養として培養した。これにさらに50 μMの2-メルカプトエタノール及び10%のウシ胎仔血清を補った。6〜8週齢のBALB/cマウスに局所性の腫瘍を産生するために、DA-3腫瘍を、5x105の生きた腫瘍細胞のs.c.接種によりインビボにおいて連続的に継代した。次に動物を、腫瘍の痕跡について触診によって連続的にモニターした。連続した腫瘍量を、式0.4(axb2){式中、「a」は、主な腫瘍直径を、そして「b」は小さな垂直方向の直径である。}を使って、キャリパーによる2次元の直径寸法によって得た。腫瘍は概して、接種以後7〜10日で認識できた。
抗腫瘍及び化学的保護能力を、治療のための濃度の細胞傷害性薬物(シクロホスファミド、200 mg/kg;タキソテール、30 mg/kg)の使用を除いて、実施例30に記載のプロトコールにより評価した。
Claims (7)
- 骨髄抑制、創傷、骨髄移植及び好中球減少症から選ばれる症状の治療用医薬組成物であって、カプリル酸ナトリウム又はカプリン酸ナトリウムを含んでなる治療用医薬組成物。
- 前記化合物がカプリン酸ナトリウムである、請求項1に記載の医薬組成物。
- 前記症状が、薬物によって誘発された好中球減少症であるか、又は血液の病気に起因するか、栄養欠乏症に起因するか、感染症に起因するか、若しくは放射線療法に起因する好中球減少症である、請求項1又は2に記載の医薬組成物。
- 請求項1又は3に記載の症状の治療における同時の又は個々の使用のための、カプリル酸ナトリウム又はカプリン酸ナトリウム及びヒト・コロニー形成活性化因子を含む製品。
- 前記因子がG−CSF又はGM−CSFである、請求項4に記載の製品。
- 請求項1又は3に記載の症状の治療における同時の又は個々の使用のための、カプリル酸ナトリウム又はカプリン酸ナトリウム及びヒト・サイトカインを含む製品。
- 前記サイトカインがインターロイキン2又はインターロイキン15である、請求項6に記載の製品。
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