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mRNA周刊—临床篇
来源:大分子生物 | 作者:Neoline | 发布时间: 2021-07-02 | 2325 次浏览 | 分享到:
mRNA周刊—临床篇

  一、最新成果及进展

  当候选疫苗进入人体临床试验时,首先要进行第一阶段试验,主要是为了测试疫苗的安全性、确定剂量并确定对少数人的任何潜在副作用。 2 期试验进一步探索安全性,并开始研究对更大群体的疗效。 很少有疫苗能够进入的第三阶段试验规模要大得多,涉及数千或数万人,以确认和评估疫苗的有效性,并测试是否存在仅在大群体中出现的罕见副作用。最后阶段,即第 4 阶段试验,在国家监管部门批准后进行,并涉及在较长时间范围内对广泛人群进行进一步监测,作为上市后监测(药物警戒)的一种形式。 世界卫生组织 (WHO) 列出了处于临床试验各个阶段的候选者。目前世界范围内有16种疫苗作为3期试验候选疫苗,其中仅有2种为核酸类疫苗。

  

图1. COVID-19疫苗进展图

  截至目前全球共有两款mRNA疫苗获批,分别为德国BioNTech公司与辉瑞合作研发的BNT162b2与美国Moderna公司研发的mRNA-1273。我国目前mRNA市场仍然空白,然而首支国产mRNA新冠疫苗,由中国人民解放军军事科学研究院,苏州艾博生物科技有限公司,云南沃森生物技术股份有限公司联合研发,即将进入3期临床,有望实现零突破。此外,BioNTech国产化疫苗“复必泰”由复星医药负责,预计8月份产业线可建成。放眼国外,德国备受期待的CVnCoV最新临床数据显示保护率仅47%,结果令人失望。Ziphius Vaccines开发的saRNA平台研发出新一代自扩增mRNA疫苗,临床前数据优秀,今年第四季度有望进入临床试验。

  以下是具体信息:

  (附BNT162b2及mRNA-1273临床表现)

  首支国产mRNA新冠疫苗即将进入3期临床,将实现我国零突破

  中国首个进入临床阶段的mRNA疫苗——ARCoV,6月将启动海外多中心Ⅲ期临床试验。

  6月15日,在由BioBAY主办的核酸药物研发论坛上,艾博生物创始人兼CEO英博表示,海外多中心III期临床试验的规模是2.8万人左右,合作方是泰格医药(300347.SZ),“我们每天都在紧锣密鼓地做这个事情,包括墨西哥、哥伦比亚、巴基斯坦等国家,在齐头并进地推进。”

  2020年6月,艾博生物联合军事科学院军事医学研究院、云南沃森生物(300142.SZ)共同研制的新型冠状病毒mRNA疫苗(ARCoV),正式通过国家药品监督管理局药物临床试验审批,进入临床I期研究阶段,成为中国首个进入临床阶段的mRNA疫苗。

  随着新冠病毒变异株的不断出现,人们普遍关注疫苗对变异株的有效性,尤其是对“阿尔法”“贝塔”“伽马”“德尔塔”等被世卫组织列为“需要关注的变异株”的有效性。

  英博对第一财经记者表示,海外Ⅲ期临床试验并不会特意去选择变异株,那就意味着要去选择开展临床试验的国家或地区,“但是我们也不会去排斥(任何)变异株。”

  不过,英博说,除了ARCoV,今年也会推动针对贝塔、德尔塔这两个变异株的mRNA疫苗进入临床,“目前在进行临床前研究。”

  基于目前已经获得的长期稳定性数据显示,英博表示,ARCoV可以到2~8 ℃的环境下保存至少7个月,“不需要冷冻保存,这是这款疫苗非常好的特点。”对比BioNTech以及Moderna,储运温度条件相对苛刻,分别需要摄氏零下-70度(BNT162b2)和-20度(mRNA-1273)。这就意味着,ARCov疫苗优异的稳定性为其在储存和运输以及大规模人群的应用方面提供了极大的便利。

  不过,更具体的情况,还有待于研究数据的进一步披露。英博说,ARCoV一期临床的完整数据将在近期发表。

  复星医药:预计BNT新冠疫苗国产化生产线8月建成

  目前,全球使用最广泛的mRNA新冠疫苗是德国疫苗公司BioNTech研发的BNT162b2,这也是全球最早发布研究成果的新冠疫苗。在中国,BNT162b2开发、引进及商业化是由BioNTech的合作伙伴复星医药( 600196.SH ,02196.HK)负责,商品名为“复必泰”。

  6月11日,复星医药在股东大会上答复投资人提问时表示,已经与BioNTech开展相关技术转移和设备订购工作,德国方面派出的专家也已经到了上海金山的工厂与复星医药团队一起开展工作,预计8月份整个产业线能够建成并开始正常生产。

  德国mRNA疫苗临床试验数据公布,令人失望

  2021年6月16日,CureVac公布其新冠mRNA疫苗的2b/3期临床最新数据。CVnCoV保护率仅47%,未达到预设的统计学成功标准。这款疫苗进入对审批程序至关重要的第二/第三阶段临床试验已有相当长时间。公司表示,大约四万人参加了临床测试。本期报告中对134个新冠感染病例进行了分析,并对其中124例进行了基因测序,以确定病毒的种类。报告称,共发现了13个病毒变种。134例事件中57%由担心突变株引起。公司表示,初步的分析显示,疫苗的有效率同测试人群的年龄和病毒种类密切相关。临床测试将会继续下去。虽然变种病毒传染力更高且会削弱疫苗保护力,但莫德纳、辉瑞/BNT实测其疫苗面对变种病毒时,保护力会下降但幅度有限。以辉瑞/BNT在卡达试验为例,疫苗在面对首度现踪英国的Alpha变异株时,防护力仍有87到89.5%,面对首度现踪南非的Beta变异株时,还是有72.1到75%的防护力。

  CureVac比起其他同类mRNA疫苗,拥有能在冰箱里就可保持品质稳定数月的优势,每剂用的mRNA分子也比同类疫苗少,以压低成本。专家们原本寄望前述优势,可使CureVac疫苗实现让中低收入国家也能享有mRNA疫苗。

  世界卫生组织(WHO)与美国食品暨药物管理局(FDA)审查COVID-19疫苗紧急授权,订有防护力需至少50%的门槛,若CureVac疫苗的最终分析仍停留在47%,就无法达标。

  新一代COVID候选mRNA疫苗ZIP-1642临床前数据优秀,有望今年第四季度进入临床试验

  Ziphius Vaccines 是一家开发转化性传染病疫苗的自扩增 RNA 公司,较前时间宣布了其专有疫苗平台的积极结果。

  Ziphius 的专有 sa-RNA 平台是生产疫苗的高度相关平台。saRNA 平台具有 “即插即用” 的特性,RNA 能够编码任何所需编码的蛋白质,快速开发出针对病原体的疫苗。我们的平台能够在转录为抗原之前在细胞中进行复制,从而导致细胞中 RNA 表达增加,因此在较低剂量下具有活性。此外,结果显示细胞因子产生量低,具有低炎症副作用。

  与其他 COVID-19 mRNA 疫苗相比,Ziphius 的下一代 SARS-CoV-2 疫苗 ZIP-1642 可诱导更高、更有效的中和抗体。这表现为更长的表达持续时间和更高的保护效力。

  ZIP-1642 由编码多种 SARS-CoV-2 抗原的 mRNA 分子组成,例如 Spike (S) 蛋白,它是宿主细胞感染的必需蛋白质,已被评估为多种其他冠状病毒的疫苗抗原。

  “我们对 sa-RNA 平台的验证非常满意,并期待进一步将 ZIP-1642 开发到临床中。虽然目前的 SARS-CoV-2 疫苗报告了 95% 的有效性,但我们的技术有可能增加剩余的 5%,并与未来的任何冠状病毒突变保持高度相关。” Ziphius Vaccines 的首席执行官 Chris Cardon 说。 “我们期待将我们的平台用于其他 9 种已在筹备中的候选疫苗。”

  1/2 期临床试验预计将于 2021 年第四季度开始。

  附录

  BNT162b2临床表现

  BNT162b2疫苗含有一段经优化的新冠病毒全长刺突糖蛋白mRNA,在人体内诱导产生的中和抗体,能够阻止新冠病毒结合人体细胞表面的ACE2受体,进而入侵细胞造成杀伤。而在接种方式上,BNT162b2疫苗则需要间隔三周打两针。

  在保护效力上,在36523名可评估效力的受试者中,BNT162b2组在接种第二针疫苗7天后,仅有8例确诊新冠肺炎,而安慰剂组则有162例,这一数据就是疫苗保护效力95.0%的来源,而两组重症患者分别为1例和9例。

  亚组分析显示,BNT162b2疫苗对不同年龄段(≥16岁)、性别、人种和合并基础疾病的受试者,都有良好的保护效力。而且从接种第一针疫苗12天后开始,BNT162b2就可以对接种者起到一定的保护作用,但还是两针都打效果才最佳。

  截至目前还极少观察到与疫苗相关的严重不良事件(约1%),常见的不良事件主要是注射部位轻-中度疼痛、疲劳和头痛,这也是打疫苗之后的正常情况,不过已经开始使用这款疫苗的英国,传来了有过敏史患者注射后出现过敏反应的消息。

  

图2. BNT162b2在不同组中的保护效力

图3. BNT162b2在不同亚群中的保护效力

  mRNA-1273临床表现

  美国疫苗平台公司Moderna宣布,其研发的新冠疫苗mRNA-1273三期试验初步试验数据有效性达94.5%(p <0.0001)。这份首次中期分析评估了3万人的COVE研究中的95例确诊的新冠肺炎患者,95例新冠病例包括15名老年人(65岁以上)和20名参与者,这些参与者来自不同的社区(包括12名西班牙裔或拉丁裔,4名黑人或非裔美国人,3名亚裔和1名多种族)。

  在安慰剂组中观察到90例Covid-19病例,而在接受两剂疫苗的组中观察到了5例。次要终点分析了COVID-19的严重病例,并在此首次中期分析中纳入了11例严重病例(在研究方案中定义)。所有11例病例均发生在安慰剂组,而在mRNA-1273接种组中均未发生。

  中期分析包括DSMB对可用的第3阶段COVE研究安全性数据的同时审查,但没有报告任何重大的安全隐患。Moderna表示,没有“重大”的安全隐患,并补充说该疫苗通常是安全的,并且具有良好的耐受性,参与者的大多数不良反应被标记为轻度或中度。副作用包括注射部位的疼痛,以及第二剂后的疲劳,肌肉疼痛和头痛。

  随着额外两周的随访,没有发现新的安全问题。EUA 要求提交的数据整体符合 FDA 对最短跟踪持续时间的期望。疫苗接种后局部部位反应和全身性征集事件频繁发生,且大多为轻度至中度。最常见的不良反应是注射部位疼痛(91.6%)、疲劳(68.5%)、头痛(63.0%)、肌肉疼痛(59.6%)、关节疼痛(44.8%)和寒战(43.4%); 0.2% 至 9.7% 被报告为严重的,第 2 剂后的严重征集不良反应比第 1 剂后更频繁,并且与年轻参与者相比,65 岁以上的成年人的发生率通常更低。 在具有临床意义的不良事件中,疫苗组的 173 名参与者 (1.14%) 和安慰剂组的 95 名参与者 (0.63%) 报告了淋巴结病。研究组之间的超敏反应不良事件数量不平衡,1.5% 的疫苗接受者和 1.1% 的安慰剂接受者在安全集中报告了此类事件。没有与疫苗有密切时间关系的过敏或严重超敏反应。在迄今为止的整个安全性随访期间,疫苗组有 3 份贝尔麻痹报告,安慰剂组有 1 份报告。目前可用的信息不足以确定与疫苗的因果关系。

  

  表1. 不同人群接种2针剂后的疫苗效率

  

  表2. 所有参与人员中至少报告过一次副作用的参与人员

  总结

  两款mRNA疫苗的临床数据都指明两款疫苗均具有很高的预防效力。在安全性方面,均极少发现疫苗相关的严重不良事件。随着COVID病毒变异型的出现,疫苗针对变异病毒的有效性也引起关注。针对BNT162b2疫苗,数据显示,变异型减弱了疫苗的有效力,BNT162b2对任何记录的 B.1.1.7 变体感染的估计有效性为 89.5%(95% CI,85.9 至 92.3)、对任何记录的 B.1.351 变体感染的有效性为 75.0%(95% CI,70.5 至 78.9)。BNT162b2对感染任何种类SARS-CoV-2严重、危重或致命疾病的有效性非常高,为 97.4%(95% CI, 92.2 至 99.5)。 mRNA-1273 疫苗对 P.1、B.1.427/B.1.429 和 B.1.351 变体的保护作用仍有待确定。两种疫苗对B.1.617.2(最新印度出现的变异型)变异型的效力都有待确定。因此,mRNA疫苗对变异型的有效力度仍需持续关注。

  二、重大活动

  2021年全国疫苗与健康大会

  2021年4月10-11日,四川成都

  大会主题:推进新冠疫苗接种 维护国家公共安全

  主办单位:中华预防医学会、中国疾病预防控制中心

  承办单位:中华预防医学会疫苗与免疫分会

  中华预防医学会生物制品分会

  中华预防医学会疫苗临床研究专业委员会

  协办单位:四川省预防医学会、四川省疾病预防控制中心

  第十一届全国核糖核酸(RNA)学术讨论会

  2021年7月2日(周五)下午为青年学者专场;3日、4日全天为大会报告

  一、会议内容

  本次会议主题是“RNA前沿与健康”,围绕核糖核酸(RNA)领域最新发展趋势和我国RNA领域科学的研究动态,拟从4个专题开展学术交流:

  1、 RNA信息学与结构生物学:新的非编码RNA(ncRNA)的发现,RNA功能模块与结构的预测,RNA与RNA、脱氧核糖核酸(DNA)、蛋白质相互作用的调控网络;RNA的三维结构与动力学、RNA与蛋白质/DNA/小分子复合物的三维结构及功能意义。

  2、 RNA代谢与调控:ncRNA生成、加工、降解、修饰和定位等的分子机理及其功能意义。

  3、 ncRNA与医学和农学:ncRNA在肿瘤、心血管疾病、代谢性疾病、神经系统疾病等疾病发生、发展中作用的分子机理;ncRNA在疾病诊断中的意义,病原体中RNA与宿主的相互作用;ncRNA在植物生长、发育、抗逆等生理过程中调控的分子机理等。

  4、 RNA研究前沿技术:RNA操控、RNA成像、单分子技术、单细胞技术等。

  三、技术应用案例

  过去几年在mRNA疫苗领域取得了极其重要的进展,并为这种新型疫苗模式的可行性提供了证据。

  mRNA疫苗技术最重要的创新在于:mRNA序列设计;开发简单、快速和大规模生产mRNA的方法;以及开发高效、安全的mRNA疫苗递送材料。

  mRNA序列设计

  考虑到mRNA的5'和3'非翻译区(UTRs)可以显著影响转录物的翻译率和半衰期,优化UTRs对于mRNA疫苗设计非常重要。

  最近的一项研究使用了一种基于细胞培养的系统选择过程来识别新的UTRs,它显著增加了IVT mRNA的蛋白质表达。研究鉴定了几个3’UTR序列,与人类β-珠蛋白3’UTR的相比,这些序列可以诱导相关转录物产生大约3倍的蛋白质。

  新的3'UTR基序在mRNA疫苗接种和基因重编程研究中得到验证,与β-珠蛋白3'UTR的mRNA相比,它们诱导了更有效的治疗效果。

  此外,最近报道了一种有趣的新疫苗形式,在没有递送材料的情况下显示出巨大的效力(sa-RNA)。该方法利用编码α病毒RNA依赖性RNA聚合酶的mRNA加上编码抗原的第二个mRNA,使其在细胞质中能够复制。

  这种系统可以在非常低的剂量(50ng)就有效地诱导小鼠的保护性免疫反应。这些发现特别有吸引力,因为低剂量的使用降低了疫苗生产的成本。无递送材料进一步降低了成本,简化了制造,并且提高了疫苗冻干和在环境温度下储存的可能性。

  mRNA生产的优化

  开发快速、简单、大规模和廉价生产高质量mRNA的方法是未来实施mRNA疫苗的关键要求。最近的两项创新技术在这方面取得了进展:第一个是一种称为CleanCap@的共转录封盖技术,在IVT过程中向特定的转录起始序列添加了一个天然的5'cap1结构。

  这一进展意义重大,因为以前的研究方案使用酶促法,在制造过程中增加了额外的反应组分和纯化步骤,而当IVT mRNA制备含有dsRNA污染物时,会产生先天性免疫激活。

  第二项创新为高效液相色谱纯化提供了一种有吸引力的替代方法,可用于实验室和工业规模化生产。这是一种通过将双链RNA污染物吸附到纤维素(一种廉价且丰富的多糖)来纯化mRNA的简单方法。

  研究证明,这种高度可扩展且廉价的方法与高效液相色谱法一样有效地去除IVT mRNA样本中的dsRNA污染物。

  高效体内mRNA递送材料的研制

  聚合物

  一种新型的含脂聚合物,称为电荷改变可释放转运体(CARTs),它能有效地靶向T细胞,并有效清除小鼠体内已建立的肿瘤。

  操纵T细胞是非常困难的,通常需要体外操作(从供体获得的T细胞纯化、核酸电穿孔、扩增和再融合),因此,CART是一种极具吸引力的传递材料,在mRNA疫苗和基因治疗领域具有巨大潜力。

  另外一种由脂质锚定聚乙二醇(PEG)和抗原编码、自我扩增mRNA组成的支链多胺基聚合物,称为树枝状聚合物。单次肌注可在小鼠中诱导对寨卡、埃博拉、流感病毒和弓形虫的抗原特异性CD8+T细胞反应和中和抗体。

  肽

  细胞穿透肽(CPPs)很少用于mRNA疫苗,但最近在这方面有一些进展:人们开发了含有两亲性Arg-Ala-Leu-Ala基序的CPP,将mRNA凝聚成能破坏和穿透膜的颗粒,并在免疫小鼠后显示出强大的杀伤性T细胞反应。

  脂质纳米颗粒

  脂质纳米颗粒(LNPs)是目前应用最广泛的mRNA载体材料,目前正在进行几种使用mRNA LNP的临床试验(NCT03076385和NCT0334343)。

  在这些试验中,核苷修饰的mRNA-LNP流感疫苗在受试者中诱导了体液免疫反应,疫苗的安全性与流感灭活疫苗相当。与临床前研究相比,免疫反应的程度和耐久性都相对较小,需要改进。

  值得注意的是,上述临床试验是在几年前开始的,目前已有更有效的LNP制剂。与基于聚合物的CART平台类似,mRNA-LNPs也实现了选择性T细胞靶向。

  一种新的平台,称为ASSET(锚定二级靶向单链抗体),其中T细胞特异性单克隆抗体与LNP相连,以靶向T细胞。这种灵活的平台在mRNA疫苗和其他应用方面也有很大的潜力。

  另外一种脂质复合物在全身给药后优先靶向树突状细胞。用mRNA疫苗选择性靶向DC以诱导强烈的免疫反应是一个潜在的关键发现,该平台已经在临床试验中证明了其前景。

  三、项目介绍

  Self-amplifying mRNA (saRNA) 平台

  信使 RNA (mRNA)

  DNA是生命的源代码,它储存着蛋白质合成的指令。 蛋白质本身是我们细胞的主力,并执行人类生命所需的所有关键功能。 为了制造蛋白质,我们的 DNA 在信使 RNA (mRNA) 中转录,信使 RNA (mRNA) 充当位于细胞核中的 DNA 与位于细胞质中的蛋白质合成过程之间的中介。

  基于 mRNA 的疫苗使用编码疾病特异性蛋白质(抗原)的 mRNA 序列。 这个序列被人体翻译成相应的抗原,并显示在细胞表面被免疫系统识别。

  自扩增mRNA

  Ziphius 开发了一个自我扩增 mRNA 平台来创建基于 mRNA 的疫苗。 除了抗原的编码序列,这些疫苗还包括 RNA 自我复制的指令。 通过使用这种复制机制,每个 mRNA 序列在翻译前都会被复制多次。与传统疫苗和非复制 mRNA 疫苗相比,该平台具有多种优势。

  低剂量

  自扩增 mRNA 平台显示出比当前可用的 mRNA 疫苗更有效的数据。这种表现可以使用较低剂量达到类似的免疫反应和/或使用单剂量疫苗接种方案。

  强烈的免疫反应

  多个 mRNA 序列可以组合,从而产生强烈的免疫保护。 此外,复制的 mRNA 更接近于模拟自然病毒感染,导致强烈的免疫反应。

  高灵活性和制造效率

  saRNA平台灵活且可快速扩展,可以对大规模传染病暴发做出快速反应。只需对基础化学结构进行微小的改变,就可以开发出新的 mRNA 构建体。这使平台能够为新的和现有的流行病提供及时且具有成本效益的解决方案。该平台使我们能够仅使用一台设施,从而降低特定项目的资本需求,从而随着时间的推移显着提高资本效率。

  高耐受性和安全性

  与 DNA 不同,mRNA 不必进入细胞核即可发挥作用。 因此,不存在掺入基因组的风险,从而提供更安全的疫苗。

  技术潜在问题

  比较难控制,可能需要用 RNAi 抑制表达;会大量表达病毒蛋白;此外由于无法合成太长 RNA,多了这么多病毒蛋白,就没法合成很大的蛋白

  四、人物访谈-王年爽

  目前国内获批上市的几款主流新冠疫苗,如辉瑞的mRNA疫苗,强生的腺病毒载体疫苗等多款疫苗研发背后,均用到了一项关键技术,通过添加两个脯氨酸突变稳定冠状病毒刺突蛋白,而这个技术的主要设计者是一位来自中国的80后科学家,王年爽。

  “我们找到两个关键的脯氨酸,能够稳定冠状病毒的S蛋白”

  王年爽说:“当前已知的几种高致病性的冠状病毒,比如SARS、MERS以及新冠病毒,他们的S蛋白都非常的不稳定。S蛋白本身它有一个活性的构象,我们称它叫融合前的状态,还有一个非活性的构象,就是融合后的状态。融合前构象的活性状态是做疫苗比较好的,它能激发非常强的免疫反应,但是这个状态是不稳定的,它很容易就变到了一个融合后的构象。我们发明的这两个脯氨酸的突变,其实就相当于在融合前的构象上加一个支架,让它形状不再改变,一直维持在活性的构象。“

  “没有前人研究可借鉴,一点小失误都会造成实验失败”

  王爽年说:“我们用的手段主要叫做结构指导的疫苗设计。其实这个领域诞生也只是在大约2013年的时候。这是一个比较新的领域。有一段很长的时间,我们并没有任何的结构背景,就是说没有任何的一个冠状病毒的S蛋白结构被报道,在那个时候我们就经历了各种失败,同时做20个30个不同的设计,但是绝大部分都是没有任何效果的。后来我们就慢慢积累了各种经验,我们有了针对S2的一个中和抗体能够帮助我们稳定S单白,包括后来我们又解析了结构的模型之后再进行突变就相对容易了。在这基础上又添加了100多种不同的突变类型,最终基本上是尝试了所有我们可能尝试的方法,发现这两个脯氨酸的突变还是很不容易的。

  曾被5家权威期刊拒稿后的坚持,终于迎来认可!

  王年爽说:“当时心里感觉还是很痛苦的,因为我们经历了5次期刊的拒稿,其实有几方面的原因,第一个原因就是我们当时做这项技术是针对MERS冠状病毒做的,2016年的时候MERS病例就非常少了。整个科学界对MERS冠状病毒的研究热情就大大降低。第二个方面我想可能就是结构指导的疫苗设计整个这项技术,在整个我们这个领域里还不是特别受认可,在当时的情况下,就没有意识到它真正的价值在哪里,但是逐渐的我们就发现我们领域内的同行逐渐开始意识到这项研究的重要性。包括很多顶级期刊,他们也发表一些综述的文章对我们的这项研究有一个特别好的评价。新冠疫情爆发之后,我们就看到我们设计的这两个突变就得到了迅速的推广,包括也用在了很多的疫苗当中,也被很多我们的同行用到筛选抗体和药物,还有用到解析机构。其实一切的付出都是值得的,慢慢就感觉像做梦一样。”

  “希望疫情能推动整个疫苗技术升级换代”

  王年爽说:“新冠病毒带来的灾难是历史性的,可能是百年不遇的,事实上它带来的技术革新也是百年不遇的机遇。我们也希望新冠疫苗研发的一些技术能够全球共享,推动整个疫苗技术的升级换代。在未来我们相信如果还有另一新发冠状病毒,很有可能我们这两个脯氨酸的突变能运用到针对未来新冠状病毒的疫苗研究中,以及小分子药物或者抗体药物的研发当中。”



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