WO1987001597A1 - COLONNE D'EXTRACTION DE beta2-MICROGLOBULINE - Google Patents
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Definitions
- the present invention is 3 2 - shall relates to a removal column micro Gros purine, more particularly iS 2 from the blood - is a column for the specific adsorption ⁇ removed microglobulin about Suruchi's.
- Microglobulin is the light chain of the two-chain proteins that make up histocompatibility antigens (HLA classl in humans), is found on almost all cell surfaces, and is found in body fluids. It is also found in a free state that does not bind to leader, free beta 2 - physiological function of microglobulin is not known.
- HLA classl histocompatibility antigens
- the entire amino acid sequence of humans and various other animals has been elucidated, and the three-dimensional structure has been determined for Xinhua protein by X-ray crystallography. As a result, it is a simple protein without a sugar chain with a molecular weight of about 12,000, and it has been shown to be structurally highly similar to the C domain (constant domain) of immunoglobulin.
- Amino acid sequence homology is as high as 60-80% (Proc. Natl. Acad. Sci 2619 (1982), etc.). Blood in patients who have been on hemodialysis for a long time due to alpha kidney disease of free 5 2 - 32 micro Glo purine concentration has also increased to ⁇ 0 ⁇ 1 00 times that of normal subjects, this is a healthy person is degraded in the kidney - Mikuroguropuri This is thought to be due to the accumulation of the drug not being removed by hemodialysis.
- amyloid protein is deposited in the affected area of the patient's carpal tunnel syndrome 'group of developing at a high rate in dialysis patients - it is micro glow purine - to detect and analyze, the majority of which 3 2 I found Therefore, it is presumed that the cause of carpal tunnel syndrome was the deposition of jS7-microglobulin, which had accumulated in the blood at high concentrations due to dialysis, on the affected area. 3 2 - by removing the Mikuroguroari emissions, it is expected that can suppress the onset of carpal tunnel syndrome. JS 2 -microglobulin may also be involved in amyloid deposition at sites other than the carpal tunnel.
- An object of the present invention, 3 2 in the blood - is to provide a method of selectively removing microglobulin.
- the present invention is immobilized anti / s 2 - 3 2 had use micro glow purine antibody - is to provide an adsorption ⁇ removal column micro Gros purine q
- Figure ⁇ shows hemodialyzer and 32-microglobulin removal It shows an example of a circuit for using a column together
- FIG. 2 is a schematic diagram showing the results of analyzing the column fractions in Example 1 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.
- Figure 3 is the total amount of protein and 3 2 of the column fractions in Example 2 - shows a microglobulin concentration.
- FIG. 4 shows the time-dependent change in the amount of residual jS 2 -microglobulin in blood in Example 4.
- (a) shows an example in which a column immobilized with an anti-31-microglobulin antibody was used.
- Anti 3 2 used in the present invention - resulting microglobulin antibody, mouse, rat Bok, Usagi, catcher formic, using polyclonal antibodies animals such as Hijji obtained by immune, and cell fusion techniques, etc. Any of the monoclonal antibodies obtained can be used.
- Immunity 3 2 - Micro Glo pudding, resulting et antibody 3 2 arsenide Bok - but not adversely between the if animal species may bind with a micro Gros purine, in order to increase the efficiency of binding human Bok, monkey Are preferred, and those derived from humans are more preferred.
- peptide fragments and synthetic peptides having the same immunogenicity can be used as well. d
- the insoluble carrier used in the present invention examples include various natural and synthetic polymers such as agarose, cellulose, dextran, polyacrylamide, and polystyrene derivatives, and the material is such that there is little nonspecific adsorption of blood components. Hydrophilic ones are preferred.
- the shape at the time of use can be any of bead shape, fiber shape, film shape and the like. . When used in bead form, through the column Takashi ⁇ The beads' 3 2 - but microglobulin-containing solution is not adversely between the particle diameter if wear circulation, in order to reduce the flow resistance: the The diameter is preferably 50 to 3, 000 jw m, and 20
- the binding of the antibody to the insoluble carrier may be chemically covalently performed by a method using a coupling agent such as cyanogen bromide or carbodiimide, or a method using a cross-linking agent such as daltalaldehyde. Also, advance through the immobilized protein A on an insoluble carrier anti human Bok 3 2 - it is bound to microglobulin antibody, antigen adsorbability per antibody amount b
- Antibody binding amount and column dimensions are particularly limited, such Iga, therapeutic results to the higher column per one 5 Omicron more ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ of 3 2 - It is desirable to be able to adsorb microglobulin. Since the amount of antigen 3-microglobulin adsorbed per 1 antibody is about 50 ⁇ to ⁇ 5 OffflSf, an antibody binding amount of at least 300 ⁇ per column is required. However, if more than one column is used in a single treatment, it is possible to reduce the amount of antibody per column.
- the antibody-immobilized insoluble carrier thus obtained is packed in an appropriate column, and blood is allowed to flow through the column, whereby ⁇ 2 -microglobulin in the blood can be extremely selectively and efficiently absorbed and removed. it can.
- the ⁇ -microglobulin removal column may be used alone, but considering that the main target patient is an artificial dialysis patient, it is connected to a hemodialyzer in series or parallel to perform blood circulation simultaneously.
- the method is desirable because of the simplicity of operation.
- FIG. II An example in which the column of the present invention is connected to a hemodialyzer will be described with reference to FIG.
- An example of a series connection is shown in Fig. II (a). Blood taken out of the body from a patient enters the hemodialyzer 2 through the blood pump ⁇ , and the normal dialysis solution 4 After undergoing dialysis, an additional 3 2—microglobules 3 2 —Microglobulin is removed in the removal column 3 and returned to the body.
- Fig. ((A) shows an example in which the jS 2- microglobulin removal column 3 is connected after the hemodialyzer 2-but is connected before the hemodialyzer 2, that is, before or after the blood pump ⁇ .
- an example of parallel connection will be described with reference to Fig.
- (B) The blood taken out of the patient's body passes through a blood pump ⁇ and then goes in two directions. One enters the hemodialyzer 2 and undergoes normal dialysis treatment with the dialysate 4, and the other adjusts the flow rate with the auxiliary pump 5, and then enters the 3 2 —microglobulin removal column 3. It is removed, combined with the blood coming out of the hemodialyzer 2 and returned to the body.When connected in parallel, the ⁇ 2 -microglobulin removal column 3 may be connected to any place in the circuit. In parallel, reduce blood flow in bypass
- the auxiliary pump 5 may be used as shown in Fig. II (b>), but it is also possible to adjust the inner diameter of the circuit without using the auxiliary pump 5.
- the material of the dialysis membrane of the hemodialyzer to be used is not particularly limited, such as cellulose, cellulose acetate, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polysulfone, polyamide, polyester, polyvinyl alcohol, vinyl alcohol copolymer, etc. but 3 2 - for greater Mikuroguropu removal of phosphorus, molecular weight 1 0, 0 0 '0 protein transmittance of 2% or more of the dialysis membrane is desirable.
- the 32 -microglobulin removal column of the present invention In this method, the whole blood may be flowed, but the operation becomes complicated, but the same effect can be obtained by flowing the plasma excluding the blood cell components by using a commonly used plasma separator instead of circulating the whole blood. It comes out.
- the column used for adsorption can be regenerated and reused by flowing an acidic solution around PH 2.
- the antibody-immobilized gel thus obtained 0.
- the model solution dissolved in the solution was flowed at room temperature at a flow rate of 2.4 i /. Analysis was performed by acrylamide gel electrophoresis.
- FIG. 2 is a schematic diagram of the results of analysis by electrophoresis.
- Lane is the result of electrophoresis of the model protein solution before passing through the column
- Iane2 to 5 are the electrophoresis results of column fractions 2 to 5, respectively.
- Serum from an artificial dialysis patient containing a high level of 32 1 microglobulin was applied to the prepared column in the same manner as in Example ⁇ , and the column was flushed with 0. Was fractionated using a fraction collector.
- the reaction is carried out over night and the carrier is
- Beads were prepared in which 0.54% of the antibody was immobilized. Unreacted formyl groups are reacted with Tris amino groups to form
- the beads 2, ⁇ (the amount of antibody ⁇ ) were packed in a small column, and the blood 10 « « of a healthy subject to which iS 2 —microglobulin was added was circulated at a flow rate of ⁇ / min for 2 hours. . was separated a small amount of blood at the appropriate time, 3 2 in the blood - Figure 4 the results of measurement of the Mi Kuroguropurin (iS ⁇ m) weight
- 3 2 - order to be able to specifically adsorb ⁇ removed Miku log port purine, Ya amyloid one cis such carpal tunnel syndrome seen in dialysis patients Prevention of complications such as bone disorders
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Description
明 細 書
β 2 —ミクログロプリン除去カラム
技 術 分 野
本発明は 32 —ミクログロプリンの除去カラムに関す るものであり、 さらに詳しくは血液中から iS2 —ミクロ グロブリンを特異的に吸着♦ 除去するためのカラムに関 するちのである。
背 景 技 術
2 一ミクログロアリンは、 組織適合性抗原 ( ヒ 卜で は H LA classl ) を構成する 2本鎖タンパクのうちの 軽鎖であり、 ほとんどすべての細胞表面上に見い出され るとともに、 体液中にも重鎮と結合しない遊離の状態で 見い出されるが、 遊離の β 2 —ミクログロブリンの生理 的機能はわかっていない。 すでに、 ヒ 卜その他各種の動 物で全アミノ酸配列が明らかにされ、 ゥシのタンパクで は X線結晶解析から立体構造も決められた。 その結果、 分子量約 1 2 , 000の糖鎖を持たない単純タンパクで あり、 構造的に免疫グロプリンの Cドメイン (定常ドメ イン〉 と類似性の高いことが示されている。 また、 動物 種間でのアミノ酸配列の相同性も 60〜 80%とかなり 高い (Proc. Natl. Acad. Sci 2619 (1982)など) α 腎疾患のため長期間にわたつて血液透析を行なつてい る患者では血液中の遊離の 52 —ミクログロプリン濃度 が健常者に比べて Ί 0〜 1 00倍にも増大しており、 こ れは健常者では腎臓で分解される 32 —ミクログロプリ
ンが血液透析では除去されずに蓄積されるためと考えら れる。
本発明者らは、 透析患者に高率で発病する手根管症候 ' 群の患者から患部に沈着しているアミロイドタンパクを - 検出 ·分析し、 その大部分は 3 2 —ミクログロプリンで あることを見い出した。 従って、 手根管症候群の原因は、 人工透析によって血中に高濃度で蓄積された jS 7 —ミク ログロブリンが患部に沈着するためであることが推定さ れ、 人工透析と併行して血液中の 3 2 —ミクログロァリ ンを除去することにより、 手根管症候群の発病を抑制し 得ることが期待される。 また、 手根管部以外の部位のァ ミロイド沈着にも jS 2 —ミクログロブリンが関係してい る可能 がある。
これまで、 高濃度の血中 /5 2 —ミクログロブリンが原 因と考えられる病気は知られていなかったために、 その 除去についての検討は全くなされていなかった。
発 明 の 開 示
本発明の目的は、 血液中の 3 2 —ミクログロブリンを 選択的に除去する方法を提供することにある。
上記目的は、 以下の本発明により達成される。 すなわ ち、 本発明は固定化抗/ s 2 —ミクログロプリン抗体を用 いた 3 2 —ミクログロプリンの吸着♦ 除去カラムを提供 するものである q
図面の簡単な説明
第 Ί 図は、 血液透析器と 3 2 —ミクログロブリン除去
カラムを併用するための回路の例を示すものであり、
( a》 は直列に接続した場合、 ( b〉 は並列に接続した 場合を各々示す。
第 2図は、 実施例 1 におけるカラムフラクションを S D S—ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分析した結果 の模式図である。
第 3図は、 実施例 2におけるカラムフラクションの全 タンパク量および 3 2 —ミクログロブリンの濃度を示す。
第 4図は、 実施例 4における血液中の残存 jS 2 —ミク ログロアリン量の経時変化を示すものであり、 ( a〉 は 抗 3ヮ 一ミクログロプリン抗体を固定化したカラムを使 用した例を、 ( b〉 は ( a〉 のカラムを再使用した例を、 ( c ) は抗 3 7 —ミクログロブリン抗体を固定化してい ないカラムを使用した例を各々示す。
発明を実施するための最良の形態
本発明で用いられる抗 3 2 —ミクログロブリン抗体は、 マウス、 ラッ 卜、 ゥサギ、 ャギ、 ヒッジなどの動物を免 疫して得られる多クローン性抗体、 および細胞融合技術 などを利用して得られる単クローン性抗体のいずれもが 利用できる。 免疫する 3 2 —ミクログロプリンは、 得ら れた抗体がヒ 卜の 3 2 —ミクログロプリンと結合し得る ならば動物種を間わないが、 結合の効率を上げるために はヒ 卜、 サル由来のものが好ましく、 ヒ 卜由来のものが さらに好ましい。 また、 同等の免疫原性を有するそのべ プチド断片や合成ペプチドも同様に用いることができる。
d
なお、 効率よく 2 —ミクログロプリンを除去し血球の 機能などに影響を与えないためには、 細胞表面の H L A を構成している |3 2 —ミクログロプリンとは反応せず、 ' 遊離の S 2 一ミクログロプリンとのみ結合するような単 クローン性抗体を用いることがより好ましい結果を与え
本発明で用いられる不溶性担体としては、 ァガロース、 セルロース、 デキストラン、 ポリアクリルアミド、 およ びポリスチレン誘導体などの各種天然、 合成ポリマーが 挙げられるが、 材質としては血液成分の非特異吸着が少 ないような親水性のものが好ましい。 使用時の形状は、 ビーズ状、 繊維状、 フィルム状などい れでも可能であ る。 ビーズ状で用いる場合には、 このビーズ'を充塡した . カラムの中を 3 2 —ミクログロブリン含有溶液が循環で きるならば粒子径は間わないが、 流路抵抗を減らすため に:は直径 5 0〜3 , 0 0 0 jw mのものが好ましく、 2 0
抗体の不溶性担体への結合は、 臭化シアン、 カルポジ イミドなどのカップリング剤を用いる方法、 ダルタルァ ルデヒドなどの架橋剤を用いる方法などにより、 化学的 に共有結合させればよい。 また、 あらかじめ不溶性担体 に固定化したプロテイン Aを介して抗ヒ 卜 3 2 —ミクロ グロブリン抗体を結合させ、 抗体量あたりの抗原吸着能
b
を髙めることも可能である。 ただしこの場合には、 抗体 の離脱を防ぐためプロテイン Aと抗体の間を化学的に架 橋しておく必要がある。
抗体の結合量およびカラムの大きさは特に限定されな いが、 治療結果を高くするためにはカラム 1 本あたり 5 Ο Λ¾Ρ以上の 3 2 —ミクログロブリンを吸着し得ることが 望ましい。 抗体 1 if あたりの抗原 3 ? —ミクログロブリ ンの吸着量は 5 0 ^〜 Ί 5 O fflSf程度であるから、 カラム Ί 本あたり 3 0 0 ^以上の抗体結合量が必要である。 た だし、 1 回の治療で 2本以上のカラムを用いるならば、 カラムあたりの抗体量を減らすことは可能になる。
このようにして得られた抗体固定化不溶性担体を適当 なカラムに充塡し、 これに血液を流すことにより血液中 β 2 一ミクログロプリンを極めて還択的に効率よく吸 着♦ 除去することができる。
治療に際しては、 β 一ミクログロブリン除去カラム は単独で用いてもよいが、 主な対象患者が人工透析患者 であることから考えて、 血液透析器と直列または並列に 接続して同時に血液循環を行なう方法が操作の簡便さか ら見て望ましい。
本発明のカラムと血液透析器を連結した例を第 Ί 図を もって説明する。 直列に接続する時の 1 例を第 Ί 図 ( a〉 に示すが、 患者より体外に取り出された血液は、 血液ポ ンプ Ί を通って血液透析器 2に入り、 透析液 4により通 常の透析処理を受けた後、 さらに 3 2 —ミクログロブリ
ン除去カラム 3内で 3 2 —ミクログロプリンが除去され て体内にもどされる。 第 Ί 図 ( a〉 では jS 2 —ミクログ ロアリン除去カラム 3を血液透析器 2の後に接続した例 - を示したが、 血液透析器 2の前、 すなわち血液ポンプ Ί の前後のいずれの位置に接続しても良い。 また、 並列に 接続する時の Ί 例を第 Ί 図 ( b〉 を用いて説明する。 患 者より体外に取り出された血液は、 血液ポンプ Ί を通つ た後、 二方向に分離される。 一方は、 血液透析器 2に入 り、 透析液 4により通常の透析処理を受け、 また他方は 補助ポンプ 5で流量を調整した後、 3 2 —ミクログロブ リン除去カラム 3内で除去行ない、 血液透析器 2から出 てきた血液と合わされ体内にもどされる。 並列に接続す る場合も、 β 2 —ミクログロプリン除去カラム 3は、 回 路中のいかなる場所に接続しても良い。 並列の場合、'バ ィパスの血流量を一定にするために第 Ί 図 ( b > のよう に、 補助ポンプ 5を用いても良いが、 補助ポンプ 5は用 いずに回路の内径で調整することも可能である。 本発明 のカラムと連結する血液透析器の透析膜の素材は、 セル ロース、 酢酸セルロース、 ポリメチルメタクリ レー卜、 ポリアクリ ロニ卜リル、 ポリスルホン、 ポリアミ ド、 ポ リエステル、 ポリ ビニルアルコール、 ビニルアルコ一ル 共重合体など特に限定されないが、 3 2 —ミクログロプ リンの除去量をより高めるためには、 分子量 1 0 , 0 0 ' 0のタンパクの透過率が 2 %以上の透析膜が望ましい。
また、 本発明の 3 2 —ミクログロブリン除去カラムに
は、 全血を流しても良いが、 操作は煩雑になるが、 全血 を循環させるかわりに通常用いられる血漿分離装置によ り、 血球成分を除いた血漿を流しても同様の効果を得る ことがでさる。
さらに吸着に用いたカラムは、 P H 2前後の酸性溶液 を流すことにより再生、 再使用が可能である。
本発明のカラムは、 iS 2 —ミクログロプリンを選択的 に吸着するため、 簡便にかつ効率良く血液中の 32 ーミ クログロプリンを除去することができる。 さらに本発明 のカラムは、 吸着された 32 —ミクログロブリンを溶出 液で溶出することにより、 くり返し再使用できるという 利点もある。
以下に実施例を挙げて、 本発明をより具体的に説明す る。
実 施 例 1
N—ヒドロキシスクシンイミドエステル基を、 Ί 0原 子の長さのスぺーサー (一 0〇H2 CO N H ( C H2 ) N H CO ( C H2 ) 2 —〉 を介して導入したァガロース ゲル ( "ァフィゲル 1 0" 、 Bio Rad 社製〉 1 ^に、 市 販の抗ヒ 卜 32 —ミクログロブリンモノクローナル抗体 (Olac社製 "MCAO 6" ) 1 . 46^を 0. 1 MH E P E S— N aOH緩衝液 ( P H 7. 5 ) Ί ϋώに溶解した 溶液を加え、 4°Cで一夜ゆっ くりと攪拌した。
1 Mエタノールァミン一塩酸 ( P H 8. 0 ) 0. 1 id を加えて室温で 1 , 5時間反応させ、 未反応の N—ヒド
B
ロキシスクシンイミ ドエステル基をブロッ ク した後、 それぞれ 0. 5Mの N aC I を含む 0. Ί Μ酢酸— N a OH ( P H 4. 0〉 1 ι ^および 0. 炭酸一 N aOH ( H 9. 0〉 Ί »ώで交互に 3回洗净し、 最後に PBS にて平衡化を行なった。 固定化後の溶液に残存している タンパク量は 0. 02^であり、 1 3のゲルに対して Ί , 44^の抗体が固定されたことになる。
このようにして得た抗体固定化ゲル 0.
市販の 小型カラム (Φ = 8廳》 に充塡し、 これに 0. Ί ^Ζ/^ のゥシ血清アルブミン ( BS A ) および 0. Ί i Zi の ヒ 卜 jS2 —ミクログロブリンを、 PBSに溶解したモデ ル溶液を室温下 2. 4 i / の流速で流した。 流.し始め から 0. 63¾2ずつをフラクションコレクターで分取し、 各フラクション ( 2〜5 ) の 20iWJi を SDS -ポリア クリルアミドゲル電気泳動法で分析した。
結果を第 2図に示す。 第 2図は電気泳動で分析した 果の模式図である。 lanelはカラムを通す前にモデルタ ンパク溶液を泳動した結果であり、 Iane2〜5はそれぞ れカラムフラクション 2〜5の泳動結果である。
矢印は jS2 —ミクログロプリン ( 32 m ) および BS Aの標準サンプルの泳動位置を示す。
分析を行なったフラクション 2〜 5すべてにおいて、 β 2 —ミクログロプリンの BSAに対する量比は、 カラ ムにかける前の溶液よりも小さく、 —ミクログロプ リンのみが選択的にカラムに吸着されることが示された
さらに、 カラム内に残ったタンパクを PBSで洗い流 した後、 5 OmMグリシン一塩酸緩衝液 ( P H 2. 4〉 を用いて抗体に結合していた抗原を溶出させたところ、 β 2 一ミクログロブリンのみが溶出してきた。 溶出液 2 0 S を電気泳動した結果を第 2図の Iane6に示す。
実 施 例 2
各フラクションの全タクパク量 ( 280nmの吸光度で 表示〉 、 お.よび免疫学的測定法により定量した 32 —ミ クログロブリン ( βゥ m ) の濃度を第 3図に示す。 Ί 0 番までのフラクションでは、 全タンパク量に対する 32 —ミクログロプリンの量比は、 カラムに流す前の血清と 比べて有意に低く、 抗体により吸着除去されたことを示 している。 (カラムに流す前の血清では、 280nmの吸 光度は 72. 1、 β 2 —ミクログロブリン濃度は 40. 5 i であつた。 )
第 3図の結果から、 カラムに吸着された 32 —ミクロ グロプリンの総量は 0. 049^であり、 固定化抗体 Ί ^に対して 0. Ί Ί ^の 32 —ミクログロブリンが吸着 されたことになる。
実 施 例 3
9原子の長さのスぺーサー (― O C H 2 C H ( 0 H )
C H2 N H ( CH2 ) 4 一〉 を介してホルミル基を導入 したセルロースビーズ ( "ホルミル♦ セル口ファイン" チッソ社製) 2. 8 と、 実施例 1および 2で用いた市
販抗 · ヒ 卜 32 —ミクログロプリンモノクローナル抗体
元しつつ、 さらに Ί夜反応させることにより、 担体
あたり 0. 54Λ¾の抗体が固定化されたビーズを調製し た。 未反応のホルミル基は Trisのァミノ基と反応させブ
ロックした。
このビーズ 2, Ί (抗体量'として Ί . を小型 のカラムに充塡し、 iS2 —ミクログロブリンを添加した 健常者血液 1 0««を、 Ί /minの流速で 2時間循環させ ' た。 適当な時間に少量の血液を分取し、 血中の 32 —ミ クログロプリン ( iS^ m ) 量を測定した結果を第 4図
( a) に示す。 循環開始後 1 0分以内に吸着は完了し、 吸着量は用いた抗体量の約 Ί / Ί 0にあたる Ί 0ひ J« g であった。
このカラムを Ί Mグリシン一塩酸緩衝液 ( P H 2 , 8》 で洗浄した後、 もう Ί度同じ循環実験を行なったところ、 第 4図 ( b〉 に示すように 1回目と同等以上の吸着が見 られ、 カラムの再生が可能であった。 抗体を固定化して ' いないセルロースビーズ抗体のみを用いたコン卜ロール 実験 (第 4図 ( c ) ) では吸着はほとんど見られなかつ た。
産業上の利用可能性
以上のように、 本発明のカラムは血液中の |3 2 —ミク ログ口プリンを特異的に吸着♦除去することができるた め、 透析患者にみられる手根管症候群などのアミロイド 一シスや骨障害などの合併症の予防♦治療に極めて有用
Claims
1 . 抗 /32 —ミクログロブリン抗体を不溶性担体に固 定化してなる 32 —ミクログロプリン除去カラム。
2. 抗体がモノクローナル抗体である請求の範囲第 Ί 項記載のカラム。
3. 血液透析器と、 抗 32 —ミクログロプリン抗体を 不溶性担体に固定化してなる 32 —ミクログロプリン除 去カラムとを直列または並列に連結してなる血液透析シ ステム。
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