CN104111332B - 基于蛋白标志物pak4辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于蛋白标志物PAK4辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒。本发明要求保护用于检测蛋白标志物PAK4的产品在制备用于辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒中的应用。在本发明中,发明人通首次在NSCLC患者外周血中发现了蛋白标志物PAK4的存在,并发现NSCLC患者外周血中蛋白标志物PAK4的浓度高于健康者,即蛋白标志物PAK4具有辅助诊断NSCLC患者的价值。在本发明中,发明人通过免疫组化发现,NSCLC患者的肿瘤组织中,蛋白标志物PAK4的表达量显著高于肿瘤组织旁边的正常组织,且表达强度与预后生存时间有关,可以作为候选的预后因子。本发明对于非小细胞肺癌的辅助诊断和预后具有重大价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于蛋白标志物PAK4辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒。
背景技术
全球肿瘤的发病率仍然在不断的升高,尤其是肺癌,已经成为癌症死亡原因中排名第一位的肿瘤。在2013年,估计美国将有228190例新发肺癌病例,虽然只占到肿瘤新发病例的14%,但由其导致死亡的人数却占全部死亡肿瘤患者的27%。从病理上,肺癌可分为非小细胞肺癌(NSCLC,约占85%)和小细胞肺癌(SCLC,约占15%)。
肺癌的主要治疗方式包括手术、放疗和化疗,近年来,虽然肿瘤治疗技术有了很大的进步,靶向治疗也取得了一定的效果,但肺癌的5年生存率仍在15%左右徘徊。研究认为如此差的预后主要还是由于肿瘤发现过晚所致。据报道,新发现的肺癌病例中高达56%伴有远处转移,仅15%的病变局限于原发灶;而其相应的5年生存率分别为3.7%、52.2%,发现时分期相对较早的病变其预后明显较好。尤其对于I期的非小细胞肺癌,根治性手术切除后的5年生存率可达58-73%。因此,改善肺癌预后最有效的方式之一就在于进一步提高肺癌的早期诊断率。
目前,肺癌的发现主要依靠胸片或CT检查。美国进行的一项纳入53454例受试者的大型随机对照肺癌筛查研究显示,低剂量螺旋CT筛查能发现更多的早期肺癌,且与X线胸片筛查相比,肺癌的死亡率降低了20%。但这种筛查方式同样存在较多的问题:首先,影像学的阳性发现中假阳性率高达95%,如何对这些阳性发现做下一步的鉴别仍然是个很大的难题;此外,低剂量螺旋CT检查存在过度诊断的问题,导致一些不必要的检查甚至有创治疗;而且反复进行影像学检查存在放射线诱发肿瘤的风险。另一项研究则认为,虽然低剂量螺旋CT筛查肺癌可减少其死亡率,但费用相对昂贵,不利于推广应用。因此,仍亟需一种无创手段以辅助肿瘤的筛查和早期诊断。
人类血液中包含丰富的各种细胞成分和分子物质,能很好地反映机体不同组织和器官的生理、病理状态,且其标本容易获得,因此,是一种理想的肿瘤无创诊断手段。因此,仍有待开发敏感性和特异性良好的标志物。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于蛋白标志物PAK4辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒。
本发明要求保护用于检测蛋白标志物PAK4的产品在制备用于辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒中的应用。如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.976ng/ml以上,待检者为候选的非小细胞肺癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.976ng/ml,待检者为候选的非非小细胞肺癌患者。
所述非小细胞肺癌患者可为肺磷癌患者。如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.885ng/ml以上,待检者为候选的肺磷癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.885ng/ml,待检者为候选的非肺磷癌患者。
所述非小细胞肺癌患者可为肺腺癌患者。如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.976ng/ml以上,待检者为候选的肺腺癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.976ng/ml,待检者为候选的非肺腺癌患者。
所述非小细胞肺癌患者可为Ⅰ期非小细胞肺癌患者。如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.662ng/ml以上,待检者为候选的Ⅰ期非小细胞肺癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.662ng/ml,待检者为候选的非Ⅰ期非小细胞肺癌患者。
本发明还保护一种用于辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒,包括用于检测蛋白标志物PAK4的产品。所述试剂盒还可具有记载有如下判断标准的载体:如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.976ng/ml以上,待检者为候选的非小细胞肺癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.976ng/ml,待检者为候选的非非小细胞肺癌患者。
所述非小细胞肺癌患者可为肺磷癌患者。所述试剂盒还可具有记载有如下判断标准的载体:如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.885ng/ml以上,待检者为候选的肺磷癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.885ng/ml,待检者为候选的非肺磷癌患者。
所述非小细胞肺癌患者为可肺腺癌患者。所述试剂盒还可具有记载有如下判断标准的载体:如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.976ng/ml以上,待检者为候选的肺腺癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.976ng/ml,待检者为候选的非肺腺癌患者。
所述非小细胞肺癌患者可为Ⅰ期非小细胞肺癌患者。所述试剂盒还可具有记载有如下判断标准的载体:如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量为1.662ng/ml以上,待检者为候选的Ⅰ期非小细胞肺癌患者;如果待检者血浆中蛋白标志物PAK4的含量小于1.662ng/ml,待检者为候选的非Ⅰ期非小细胞肺癌患者。
以上任一所述用于检测蛋白标志物PAK4的产品可为用于检测蛋白标志物PAK4的试剂盒,具体可为“p21蛋白激活激酶4(PAK4)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)”,购自“USCNLifeScience,Wuhan,China”,货号为“SEH464Hu”。
本发明还保护用于检测蛋白标志物PAK4的产品在制备用于对非小细胞肺癌患者进行预后判断的试剂盒中的应用。蛋白标志物PAK4在肿瘤组织中表达表达越强该患者的预后越差。所述用于检测蛋白标志物PAK4的产品可为蛋白标志物PAK4的抗体,具体可为兔来源的多克隆PAK4抗体,购自abnova公司。
蛋白标志物PAK4的全称为p21活化激酶4(p21-activatedkinase4,serine/threonine-proteinkinasePAK4),是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶中的一种,1998年首先由Abo等发现,可以诱导丝状伪足形成及肌动蛋白的聚合,导致细胞骨架重构。蛋白标志物PAK4的编码基因定位于染色体19q13.2-13.3。在本发明中,发明人通首次在NSCLC患者外周血中发现了蛋白标志物PAK4的存在,并发现NSCLC患者外周血中蛋白标志物PAK4的浓度高于健康者,即蛋白标志物PAK4具有辅助诊断NSCLC患者的价值。在本发明中,发明人通过免疫组化发现,NSCLC患者的肿瘤组织中,蛋白标志物PAK4的表达量显著高于肿瘤组织旁边的正常组织,且表达强度与预后生存时间有关,可以作为候选的预后因子。本发明对于非小细胞肺癌的辅助诊断和预后具有重大价值。
附图说明
图1为实施例1中的ROC曲线。
图2为实施例2中的ROC曲线。
图3为实施例3中的ROC曲线。
图4为实施例4中的ROC曲线。
图5为实施例5中到的部分免疫组化照片。
图6为154例非小细胞肺癌患者中蛋白标志物PAK4的表达强度与预后的关系。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。
标本的收集和保存均按照人类蛋白质组织血浆蛋白质项目(HumanProteomeOrganization,HUPO)和早期筛查研究网(earlydetectionresearchnetwork,EDRN)提供的建议进行。所有参与者均提供了书面的知情同意书。
统计学分析由GraphpadPrism5软件(SanDiego,CA,USA)和SPSS15.0软件(IBM,Chicago,USA)完成。血浆中蛋白标志物的组间差异采用Mann-WhitneyU检验。肿瘤组织与正常组织的免疫组化染色差异采用Wilcoxon秩和检验。生存分析采用Kaplan-Meier法,组间生存差异采用Log-rank检验,多因素分析采用Cox比例风险模型,以P值≤0.05为差异有统计学意义。
实施例1、应用蛋白标志物PAK4辅助诊断非小细胞肺癌患者
用于本实施例的患者为153例临床确诊的非小细胞肺癌患者(外周静脉血均在手术前获得,患者此前并未接受化疗、放疗、介入等治疗)和108例健康人(健康志愿者,取血前已排除肺癌或其他疾病),均为知情同意的志愿者。
血液标本采用EDTA抗凝管采集,采血1小时内3000转/分离心20分钟,得到血浆,冻存于-80℃。室温溶解后分别蒋策检测血浆中蛋白标志物PAK4的浓度、蛋白标志物Cyfra21-1的浓度、蛋白标志物SCC的浓度及蛋白标志物CEA的浓度。
用于检测蛋白标志物PAK4的试剂盒全称为“p21蛋白激活激酶4(PAK4)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)”,购自“USCNLifeScience,Wuhan,China”,货号为“SEH464Hu”。用于检测蛋白标志物Cyfra21-1的试剂盒全称为“CYFRA21-1)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11820966”。用于检测蛋白标志物SCC的试剂盒全称为“i2000SRSCC检测试剂”,购自“雅培公司”,货号为“8D18”。用于检测蛋白标志物CEA的试剂盒全称为“Carcinoembryonicantigen(CEA)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11731629”。
153例非小细胞肺癌患者的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表1。108例健康人的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表2。
表1非小细胞肺癌患者血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
表2健康人血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
绘制ROC(receiveroperatingcharacteristiccurve)曲线(见图1)。
在153例NSCLC患者与108例健康对照者的诊断中:PAK4的ROC曲线下面积(AUC,areaunderthecurve)为0.985(95%CI为0.962-0.996),如果选择Youden指数最大时的PAK4浓度作为临界值时(1.976ng/ml),其敏感性为88.24%,特异性为100%,Youden指数为0.8824;Cyfra21-1的AUC值为0.837(95%CI为0.787-0.880),临界值为3.3ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为50.33%、94.44%及0.4477;SCC的AUC值为0.569(95%CI为0.507-0.630),临界值为1.5ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为28.10%、95.37%及0.2347;CEA的AUC值为0.711(95%CI为0.652-0.766),临界值为5ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为29.41%、99.07%及0.2755。PAK4的AUC值显著高于Cyfra21-1、SCC和CEA(p<0.01),说明PAK4在NSCLC的诊断中的效能优于Cyfra21-1、SCC和CEA。
实施例2、应用蛋白标志物PAK4辅助诊断Ⅰ期非小细胞肺癌患者
用于本实施例的患者为27例临床确诊的Ⅰ期非小细胞肺癌患者(外周静脉血均在手术前获得,患者此前并未接受化疗、放疗、介入等治疗)和35例健康人(健康志愿者,取血前已排除肺癌或其他疾病),均为知情同意的志愿者。
血液标本采用EDTA抗凝管采集,采血1小时内3000转/分离心20分钟,得到血浆,冻存于-80℃。室温溶解后分别蒋策检测血浆中蛋白标志物PAK4的浓度、蛋白标志物Cyfra21-1的浓度及蛋白标志物CEA的浓度。
用于检测蛋白标志物PAK4的试剂盒全称为“p21蛋白激活激酶4(PAK4)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)”,购自“USCNLifeScience,Wuhan,China”,货号为“SEH464Hu”。用于检测蛋白标志物Cyfra21-1的试剂盒全称为“CYFRA21-1)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11820966”。用于检测蛋白标志物CEA的试剂盒全称为“Carcinoembryonicantigen(CEA)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11731629”。
27例临床确诊的Ⅰ期非小细胞肺癌患者的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表3。35例健康人的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表2。
表3Ⅰ期非小细胞肺癌患者血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
表4健康人血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
绘制ROC(receiveroperatingcharacteristiccurve)曲线(见图2)。
在27例I期NSCLC患者与35例健康对照者的诊断中:PAK4的ROC曲线下面积(AUC,areaunderthecurve)为0.989(95%CI为0.922-0.996),如果选择Youden指数最大时的PAK4浓度作为临界值时(1.662ng/ml),其敏感性为96.30%,特异性为94.29%,Youden指数为0.9059;Cyfra21-1的AUC值为0.711(95%CI为0.582-0.819),临界值为3.3ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为29.63%、88.57%及0.182;CEA的AUC值为0.527(95%CI为0.396-0.655),临界值为5ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为11.11%、100%及0.1111。PAK4的AUC值显著高于Cyfra21-1和CEA(p<0.01),说明PAK4对I期NSCLC的诊断效能优于Cyfra21-1和CEA。
实施例3、应用蛋白标志物PAK4辅助诊断肺腺癌
用于本实施例的患者为64例临床确诊的肺腺癌患者(外周静脉血均在手术前获得,患者此前并未接受化疗、放疗、介入等治疗)和108例健康人(健康志愿者,取血前已排除肺癌或其他疾病),均为知情同意的志愿者。
血液标本采用EDTA抗凝管采集,采血1小时内3000转/分离心20分钟,得到血浆,冻存于-80℃。室温溶解后分别蒋策检测血浆中蛋白标志物PAK4的浓度、蛋白标志物Cyfra21-1的浓度及蛋白标志物CEA的浓度。
用于检测蛋白标志物PAK4的试剂盒全称为“p21蛋白激活激酶4(PAK4)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)”,购自“USCNLifeScience,Wuhan,China”,货号为“SEH464Hu”。用于检测蛋白标志物Cyfra21-1的试剂盒全称为“CYFRA21-1)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11820966”。用于检测蛋白标志物CEA的试剂盒全称为“Carcinoembryonicantigen(CEA)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11731629”。
64例临床确诊的肺腺癌患者的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表5。108例健康人的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表6。
表5肺腺癌患者血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
表6健康人的血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
绘制ROC(receiveroperatingcharacteristiccurve)曲线(见图3)。
在64例肺腺癌患者与108例健康对照者的诊断中:PAK4的ROC曲线下面积(AUC,areaunderthecurve)为0.987(95%CI为0.957-0.998),如果选择Youden指数最大时的PAK4浓度作为临界值时(1.976ng/ml),其敏感性为90.62%,特异性为100%,Youden指数为0.9062;Cyfra21-1的AUC值为0.745(95%CI为0.673-0.808),临界值为3.3ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为32.81%、95.37%及0.2818;CEA的AUC值为0.753(95%CI为0.682-0.815),临界值为5ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为45.31%、99.07%及0.4438。PAK4的AUC值显著高于Cyfra21-1和CEA(p<0.01),说明PAK4对肺腺癌的诊断效能优于Cyfra21-1和CEA。
实施例4、应用蛋白标志物PAK4辅助诊断肺磷癌
用于本实施例的患者为89例临床确诊的肺磷癌患者(外周静脉血均在手术前获得,患者此前并未接受化疗、放疗、介入等治疗)和108例健康人(健康志愿者,取血前已排除肺癌或其他疾病),均为知情同意的志愿者。
血液标本采用EDTA抗凝管采集,采血1小时内3000转/分离心20分钟,得到血浆,冻存于-80℃。室温溶解后分别蒋策检测血浆中蛋白标志物PAK4的浓度、蛋白标志物Cyfra21-1的浓度及蛋白标志物CEA的浓度。
用于检测蛋白标志物PAK4的试剂盒全称为“p21蛋白激活激酶4(PAK4)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)”,购自“USCNLifeScience,Wuhan,China”,货号为“SEH464Hu”。用于检测蛋白标志物Cyfra21-1的试剂盒全称为“CYFRA21-1)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11820966”。用于检测蛋白标志物SCC的试剂盒全称为“i2000SRSCC检测试剂”,购自“雅培公司”,货号为“8D18”。用于检测蛋白标志物CEA的试剂盒全称为“Carcinoembryonicantigen(CEA)”,购自“罗氏应用化学公司”,货号为“11731629”。
89例临床确诊的肺磷癌患者的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表7。108例健康人的血浆中各个蛋白标志物的浓度结果见表8。
表7肺磷癌患者的血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
表8健康人的血浆中各个蛋白标志物的浓度(+代表诊断阳性,-代表诊断阴性)
绘制ROC(receiveroperatingcharacteristiccurve)曲线(见图4)。
在89例肺鳞癌患者与108例健康对照者的诊断中:PAK4的ROC曲线下面积(AUC,areaunderthecurve)为0.984(95%CI为0.954-0.996),如果选择Youden指数最大时的PAK4浓度作为临界值时(1.885ng/ml),其敏感性为88.76%,特异性为98.15%,Youden指数为0.8691;Cyfra21-1的AUC值为0.903(95%CI为0.853-0.941),临界值为3.3ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为62.92%、94.44%及0.5736;SCC的AUC值为0.744(95%CI为0.677-0.803),临界值为1.5ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为46.07%、95.37%及0.4144;CEA的AUC值为0.681(95%CI为0.612-0.746),临界值为5ng/ml时,其敏感性、特异性及Youden指数分别为17.98%、99.07%及0.1705。PAK4的AUC值显著高于Cyfra21-1、SCC和CEA(p<0.01),说明PAK4对肺鳞癌的诊断效能优于Cyfra21-1、SCC和CEA。
实施例5、蛋白标志物PAK4在NSCLC患者的肿瘤组织与正常肺组织中的表达强度
154例临床确诊的非小细胞肺癌患者(知情同意的志愿者),分别取肿瘤组织与正常肺组织制作石蜡切片并进行免疫组化。免疫组化染色的一抗为兔来源的多克隆PAK4抗体,购自abnova公司(PAB-2301,1:70稀释)。
部分照片见图5。蛋白标志物PAK4主要表达于肿瘤细胞的胞浆,而在正常组织中很少表达或罕见地表达于呼吸性细支气管上皮细胞中。在NSCLC中,蛋白标志物PAK4在肺肿瘤组织中的阳性表达明显增加(81.2%),高于相应正常肺组织的11.0%,差异有统计学意义(p<0.001)。
显微镜下的染色评分分别由两位有经验的病理科医生在单盲的情况下独立完成,根据染色强度分为0、1、2、3等级,根据染色细胞数量分为0(1-5%)、1(6-25%)、2(26-50%)、3(51-75%)和4(76-100%)。最终的评分根据染色强度和阳性细胞数量综合评定,分为-(阴性)、+(弱阳性,1-4分)、++(阳性,5-8分)和+++(强阳性,8分以上)。154例非小细胞肺癌患者中蛋白标志物PAK4的表达强度与预后的关系见图6。生存时间≤5年的患者中,蛋白标志物PAK4表达为阳性(++/+++)的比例明显高于>5年的患者(39.5%vs21.6%,p=0.012)。Kaplan-Meier法生存分析显示,蛋白标志物PAK4表达阴性患者(n=29)与表达弱阳性患者(n=77)的生存优于表达阳性的患者(n=48),(p=0.009,0.056)。其中,蛋白标志物PAK4表达阴性患者的5年生存率为65.3%,弱阳性组的5年生存率为50.1%,阳性组的5年生存率为32.2%。该结果提示,蛋白标志物PAK4在NSCLC中表达明显增加,且表达越强其预后越差,因而可以作为判断NSCLC预后的独立因子(p=0.019,HR1.541,95%CI1.073-2.211)。
Claims (5)
1.用于检测蛋白标志物PAK4的产品在制备用于辅助诊断非小细胞肺癌患者的试剂盒中的应用。
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于:所述非小细胞肺癌患者为肺磷癌患者。
3.如权利要求1所述的应用,其特征在于:所述非小细胞肺癌患者为肺腺癌患者。
4.如权利要求1所述的应用,其特征在于:所述非小细胞肺癌患者为Ⅰ期非小细胞肺癌患者。
5.用于检测蛋白标志物PAK4的产品在制备用于对非小细胞肺癌患者进行预后判断的试剂盒中的应用。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102227237A (zh) * | 2008-09-26 | 2011-10-26 | 国家健康与医学研究院 | 作为针对hcv感染的抗病毒治疗的靶标的宿主细胞激酶 |
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2014
- 2014-07-17 CN CN201410341619.9A patent/CN104111332B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102227237A (zh) * | 2008-09-26 | 2011-10-26 | 国家健康与医学研究院 | 作为针对hcv感染的抗病毒治疗的靶标的宿主细胞激酶 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
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PAK1 kinase promotes cell motility and invasiveness through CRK-Ⅱserine phosphorylation in non-small cell lung cancer cells;Matthew Rettig,et al.;《PLoS ONE》;20120727;第7卷(第7期);e42012 * |
基因免疫制备人PAK4单克隆抗体及其部分特性的鉴定;胡元庆 等;《癌变·畸变·突变》;20070930;第19卷(第5期);第347-350页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104111332A (zh) | 2014-10-22 |
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