JP7560575B2 - 抗体-薬物コンジュゲート及びその調製物 - Google Patents
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Description
本発明者らは、多くの実験及び創造的研究を通して抗CD20抗体-薬物コンジュゲートを調製し、良好な生物学的活性及び製剤安定性を有することを確認し、それによって本発明を完成させた。
Ab-(L-D)p 式I
を有する抗体-薬物コンジュゲートを提供し、式中、
Abは、抗CD20モノクローナル抗体を表し、抗CD20モノクローナル抗体は、リツキシマブ又はそのバイオシミラーのようなCD20を標的とする任意の抗体であり;
Dは、細胞毒性剤であり、細胞毒性剤はモノメチルアウリスタチンE(MMAE)であり;
Lは、抗CD20モノクローナル抗体を細胞毒性剤とリンキングするためのリンカーを表し、リンカーは、6-マレイミドカプロイル-バリン-シトルリン-p-アミノベンジルオキシカルボニル(MC-vc-PAB)であり;
pは3.6~4.0である。
いくつかの実施形態において、pは3.8である。
Abは、抗CD20モノクローナル抗体を表し、抗CD20モノクローナル抗体はCD20を標的とする抗体、例えばリツキシマブ又はそのバイオシミラーである。
pは3.6~4.0である。
いくつかの実施形態において、pは3.8である。
1~60mg/mL(例えば、1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、13mg/mL、15mg/mL、17mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、55mg/mL、又は60mg/mL)の濃度を有する抗体-薬物コンジュゲート;
5~35mM(例えば、5mM、8mM、9mM、10mM、11mM、12mM、15mM、20mM、25mM、30mM又は35mM)の濃度、及び5.0~6.2(例えば、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1~6.2)のpHを有するヒスチジン緩衝液;
2%~10%(例えば、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%又は10%)の濃度を有するスクロース;
0.01%~0.1%(例えば、0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%、0.031%、0.032%、0.033%、0.034%、0.035%、0.036%、0.037%、0.038%、0.039%、0.04%、0.045%、0.05%、0.055%、0.06%、0.065%、0.07%、0.08%、0.09%又は0.1%)の濃度を有するTween-80;
抗体-薬物コンジュゲートは、式IIに示される構造::
Ab-(L-D)q 式II
を有し、式中、
Abは、抗CD20モノクローナル抗体を表し、抗CD20モノクローナル抗体は、リツキシマブ又はそのバイオシミラーのようなCD20を標的とする任意の抗体であり;
Dは、細胞毒性剤であり、細胞毒性剤はモノメチルアウリスタチンE(MMAE)であり;
Lは、抗CD20モノクローナル抗体を細胞毒性剤とリンキングするためのリンカーを表し、リンカーは、6-マレイミドカプロイル-バリン-シトルリン-p-アミノベンジルオキシカルボニル(MC-vc-PAB)であり;
qは、3.3~4.3(例えば、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2or4.3)である。
いくつかの実施形態において、qは3.7~3.9である。
いくつかの実施形態において、qは3.8である。
いくつかの実施形態において、抗体-薬物コンジュゲートは、1~20mg/mLの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、抗体-薬物コンジュゲートは、1~10mg/mLの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、抗体-薬物コンジュゲートは、5mg/mLの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5~15mMの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、8~12mMの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、10mMの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5.6~6.0のpHを有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5.4~6.0のpHを有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5.4~6.2のpHを有する。
いくつかの実施形態において、スクロースは、3%~9%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、スクロースは、5%~7%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、スクロースは、6%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、Tween-80は、0.02%~0.06%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、Tween-80は、0.02%~0.05%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、Tween-80は、0.035%の濃度を有する。
5mg/mLの濃度を有する抗体-薬物コンジュゲート;
10mMの濃度及び5.8のpHを有するヒスチジン緩衝液;
6%スクロース;及び
0.035%のTween-80
を含む。
還元型抗CD20モノクローナル抗体を得るために、還元剤を用いて抗CD20モノクローナル抗体の還元反応を実施し、ここで、抗CD20モノクローナル抗体は、CD20を標的とする任意の抗体(例えば、リツキシマブ又はそのバイオシミラー)であること;
還元された抗CD20モノクローナル抗体とvc-MMAEとの間でカップリング反応を行うこと;
カップリング反応を停止すること;
停止されたカップリング反応生成物が緩衝液置換を受けて抗体-薬物コンジュゲート調製物を得ることを可能にし、抗体-薬物コンジュゲート調製物は、以下を含む:
1~60mg/mL(例えば、1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、13mg/mL、15mg/mL、17mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、55mg/mL、又は60mg/mL)の濃度を有する抗体-薬物コンジュゲート;
5~35mM(例えば、5mM、8mM、9mM、10mM、11mM、12mM、15mM、20mM、25mM、30mM又は35mM)の濃度、及び5.0~6.2(例えば、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1~6.2)のpHを有するヒスチジン緩衝液;
2%~10%(例えば、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%又は10%)の濃度を有するスクロース;
0.01%~0.1%(例えば、0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%、0.031%、0.032%、0.033%、0.034%、0.035%、0.036%、0.037%、0.038%、0.039%、0.04%、0.045%、0.05%、0.055%、0.06%、0.065%、0.07%、0.08%、0.09%又は0.1%)の濃度を有するTween-80。
いくつかの実施形態において、抗体-薬物コンジュゲートは、1~10mg/mLの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、抗体-薬物コンジュゲートは、3~7mg/mLの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、抗体-薬物コンジュゲートは、5mg/mLの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5~15mMの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、10mMの濃度を有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5.8~6.2のpHを有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5.6~6.0のpHを有する。
いくつかの実施形態において、ヒスチジン緩衝液は、5.4~6.0のpHを有する。
いくつかの実施形態において、スクロースは、3%~9%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、スクロースは、4%~8%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、スクロースは、5%~7%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、スクロースは、6%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、Tween-80は、0.02%~0.05%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、Tween-80は、0.03%~0.04%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、Tween-80は、0.035%の濃度を有する。
いくつかの実施形態において、還元剤はDTTである。
1)10mgの抗CD20モノクローナル抗体を採取し、15mLの30KD限外濾過装置を用いて還元緩衝液(25mMホウ酸ナトリウム、pH8.0、25mM NaCl、5mM EDTA)に置換し、計3回の置換を行い、約1mLの最終体積を得て、得られた溶液を新しいエッペンドルフ遠心分離管に移し(秤量)、タンパク質濃度を検出し、総タンパク質量を算出すること;
2)モル数2.0~3.0倍のDTTを抗体に加え、室温で2時間インキュベートし、連続混合した後、15mLの30KD限外ろ過装置を用いてカップリング緩衝液(50mM Tris、pH 7.2、150mM NaCl、5mM EDTA)に置換し、3回の置換を行い、濃縮液を採り、タンパク質濃度をA280(波長280nmにおける吸光度)で検出し、質量を量り、総タンパク質量を求め、10μLの試料を採取し、エルマン法により遊離スルフヒドリル基数を求め、
遊離スルフヒドリル基のモル濃度は、次式で計算され(ここで、A412は波長412nmにおける吸光度を表す):
遊離スルフヒドリル基のモル数は、遊離スルフヒドリル基のモル濃度及び全タンパク質溶液の体積に従って計算すること;
3)vc-MMAE(DMSOに溶解)を、遊離スルフヒドリル基のモル数の1.0~1.5倍の数で還元された抗体に添加し、十分に混合し、次に、室温で2時間、間欠撹拌しながら反応させ;反応系に、N-アセチルシステインを、vc-MMAEモル数の20倍で反応溶液に添加し、よく混合し、5分間放置すること;
4)工程3で得られた溶液を、15mLの30KD限外濾過装置を用いて、コンジュゲート原液(10mMヒスチジン、6%スクロース、0.035%PS80、pH5.8)に置換し、計3回の置換を行い、抗体-薬物コンジュゲート調製物を得て、4℃で保存することを含む。
1.ADC-1は、リツキシマブバイオシミラーMAB801をvc-MMAEとカップリングさせることによって形成されるADCであり、腫瘍細胞の表面上のCD20受容体に結合し、エンドサイトーシス及びMMAEの放出を行い、それによって腫瘍増殖を制御し、腫瘍退縮を引き起こすことによって、CD20陽性非ホジキンリンパ腫(NHL)細胞を死滅させる。
2.ADC-1は、種々のCD20を発現するNHL細胞株及び種々のCD20を発現するヒトNHL PDX腫瘍モデルにおいて、腫瘍細胞増殖を阻害する有意な薬力学的効果を示し、特に、それは、リツキサン(登録商標)耐性NHL PDXモデルにおいて、腫瘍細胞増殖に対しても有意な阻害効果を示す。
3.ADC-1の調製工程では、中間精製工程を経ずに1つの容器で反応工程全体を順次完了させるだけで、他の調製工程よりも優れている。
4.ADC-1の調製工程では、工程全体に1段階の限外ろ過精製工程しか必要とせず、他の調製工程よりも優れたクロマトグラフィー工程を必要としない。
5.ADC-1は良好な製剤安定性を有する。
本発明の実施形態は、実施例を参照して以下に詳細に説明されるが、当業者は、以下の実施例は本発明を例示するためにのみ使用され、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではないことを理解するであろう。実施例に特定の条件が記載されていない場合は、従来の条件、又はメーカーが提示する条件に従って実施する。メーカーの指示なしに使用される試薬又は器具は、市場から入手可能な従来品である。
市販薬Mabthera(リツキサン(登録商標)、リツキシマブ)をLC/MS/MSで分析し、抗体の軽鎖及び重鎖のアミノ酸配列を決定した。軽鎖及び重鎖の全遺伝子配列は、特許(Anderson-1998、特許番号:US5736137A)の配列情報に従ってさらに確認され、MAB801の軽鎖及び重鎖遺伝子DNA配列は、それぞれ、遺伝子合成により得られ、次に、軽鎖(軽鎖、LC)及び重鎖(重鎖、HC)遺伝子発現プラスミドは、二重プラスミドベクター発現系(Invitrogen Companyからの)を用いて別々に構築され、2つのプラスミドは、哺乳類宿主細胞CHO DG44(Invitrogen Companyからの)に同時トランスフェクトされ、2段階ストレススクリーニング後、軽鎖及び重鎖遺伝子配列と同時に統合された細胞集団が得られた。細胞集団の抗体発現能を評価し、必要条件を満たすことを見出した。単一細胞クローンを半固体培地を用いてスクリーニングし、得られた単一細胞クローンを、最も高い発現レベルの抗体を有するクローン化細胞株を選択するために、供給バッチ実験によりスクリーニングし、この細胞株に基づいて、MAB801の生産細胞バンクを調製した。
MAB801は、抗体分野で広く使用されているフィードバッチ細胞培養プロセスによって調製された。このプロセスは、ワーキングセルバンクの細胞シードの回収から始まり、以下の主なステップで構成された:振とうフラスコ接種、振とうフラスコ細胞増殖、リアクター内での段階的な細胞増殖培養、およびフェドバッチ培養用の生産リアクターへの接種、続いて、以下を含む精製プロセス:発酵ブロス清澄化(深層ろ過)、プロテインAアフィニティークロマトグラフィー、低pHウイルス不活化および深層ろ過、PBインキュベーション、陰イオン交換クロマトグラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィー、ウイルス除去ろ過、接線流限外ろ過および透析ろ過などの工程を経て、製品を得るためにろ過と包装が行われる。
1)MAB801抗体10mgを採取し、15mL 30KD限外濾過装置を用いて還元緩衝液(ホウ酸ナトリウム25mM、pH8.0、25mM NaCl、5mM EDTA)に置換し、合計3回の置換を行い、最終体積を約1mLとし、得られた溶液を新たなEppendorf遠心分離管に移し(秤量)、タンパク質濃度を検出し、総タンパク質濃度を算出した。
2)2.5倍モルのDTTを抗体に添加し、室温で2時間インキュベートし、連続的に混合した;得られた溶液を、15mL 30KD限外濾過装置を用いてカップリング緩衝液(50mM Tris、pH7.2、150mM NaCl、5mM EDTA)中に置換し、合計3回の置換を行った。濃縮液を採り、A280を用いてタンパク質濃度を測定し、秤量して総タンパク質量を算出し、10μLの試料を採取し、エルマン法により遊離スルフヒドリル基数を測定した。遊離スルフヒドリル基のモル濃度を次式で計算した。
遊離スルフヒドリル基のモル数を遊離スルフヒドリル基のモル濃度と総タンパク質溶液体積に基づいて計算した。
3)vc-MMAE(DMSOに溶解)を、遊離スルフヒドリル基のモルの1.1倍で還元抗体に添加し、十分に混合し、次に、室温で2時間間欠攪拌しながら反応させた。反応系に、N-アセチルシステインを反応溶液中にvc-MMAEのモル数の20倍で添加し、十分に混合し、5分間放置した。
4)工程3で得られた溶液を、15mLの30KD限外濾過装置を用いてコンジュゲート原液(10mMヒスチジン、6%スクロース、0.035%PS80、pH5.8)に置換し、合計3回の置換を行い、4℃で保存した抗体-薬物コンジュゲートADC-1を得、活性成分抗体-薬物コンジュゲートの濃度は5mg/mLであった。
調製された抗体-薬物コンジュゲートADC-1をHIC-HPLC(Ouyang-2013)により分析し、薬物/抗体比(DAR)を決定し、その結果を図1に示し、その中で、スペクトルのピーク面積の計算により、平均薬物負荷DARは3.8であった。
CD20発現NHL細胞に対するADC-1の殺傷効果を調べるために、4種類のCD20発現NHL細胞株Daudi、Jeko-1、Raji、及びRamosを選択し、PrestoBlue(商標)検出試薬を採用して、上記の4つの細胞株に対するADC-1および市販の参照薬Rituxan(登録登録商標)の死滅効果を測定し、結果を表2および図2、図3、図4および図5に示した。
IC50値は、2つの96ウェルプレートについて計算されたIC50の平均値であり、NDは、増殖阻害の最高パーセンテージ(阻害%)が50%未満であることを示し、IC50値は計算できなかった。
ヒト由来腫瘍組織異種移植片モデル(PDXモデル)は、ヒト原発腫瘍組織を用いて免疫不全マウスで確立された腫瘍モデルであり、原発腫瘍の不均一性、分子多様性及び組織学的特徴を最大限に保持する。薬物の臨床的治療効果に対する高い予測値を有し、近年、がん研究(Hidalgo、2014年)においてますます使用されている。将来の臨床適応におけるADC-1の有効性を効果的に評価するために、3つのCD20発現ヒトリンパ腫細胞がん(NHL)PDXモデルで実験を行った。すべての実験において、市販されているCD20標的モノクローナル抗体リツキサン(登録商標)を参照薬として使用し、腫瘍抑制活性を比較した。これら3つのNHL PDXモデルのうち、2つはリツキサン(登録商標)に耐性を示した。
LYM#004はリツキサン(登録商標)耐性DLBCL PDXモデルであり、実験結果を図6に示した。ADC-1を1、3及び10mg/kgの用量で投与した後、18日目にT/C(%)はそれぞれ45.90%(P>0.05)、4.46%(P<0.001)及び2.05%(P<0.001)であり、TGI%はそれぞれ54.10%、95.54%及び97.95%であった。ADC-1を3mg/kgの用量で投与した後、全ての腫瘍は18日目に部分的に退縮し、ADC-1を10mg/kgの用量で投与した後、5/8の腫瘍は部分的に退縮し、3/8の腫瘍はそれぞれ18日目に完全に退縮した。3及び10mg/kgのリツキサン(登録商標)投与後、18日目のT/C(%)はそれぞれ50.76%(P>0.05)及び51.50%(P>0.05)であり、TGI%はそれぞれ49.24%及び48.50%であった。
LYM#013はリツキサン(登録商標)耐性DLBCL PDXモデルであり、実験結果を図7に示した。ADC-1を0.3、1及び3mg/kgの用量で投与した後、28日目のT/C(%)はそれぞれ31.90%(P<0.05)、0.00%(P<0.001)、0.00%(P<0.001)であった;TGI%はそれぞれ68.10%、100.00%、100.00%であった。それぞれ、2/8、0/8、および0/8の腫瘍が部分的に退縮し、0/8、8/8、および8/8の腫瘍が完全に退行した。リツキサン(登録商標)を3mg/kgで投与した場合、28日目のT/C(%)は79.86%(P>0.05)、TGI%は20.14%であった。
LYM#016はDLBCL PDXモデルであり、実験結果を図8に示した。ADC-1を0.3、1及び3mg/kgの用量で投与した後、14日目のT/C(%)はそれぞれ37.76%(P>0.05)、4.27%(P<0.01)及び1.91%(P<0.01)であり、TGI%はそれぞれ62.24%、95.73%及び98.09%であった。ADC-1を1mg/kgの用量で投与した後、全ての腫瘍は14日目に部分的に退縮し、3mg/kgの用量でADC-1を投与した後、それぞれ6/8の腫瘍は部分的に退縮し、2/8の腫瘍は14日目に完全に退縮した。リツキサン(登録商標)3mg/kgを投与した場合、14日目にT/C(%)は30.98%(P>0.05)、TGI%は69.02%であった。
ADC-1の調製に関する研究及びこれまでの経験に基づいて、本出願の発明者らは、調製物が5mg/mL抗体-薬物コンジュゲート(緩衝液及び他の成分を含まない裸の抗体-薬物コンジュゲート)、10mMヒスチジン緩衝液(pH5.8)、6%スクロース、及び0.035%Tween-80(PS80)であることを最終的に決定した。
Claims (7)
- 以下を含む抗体-薬物コンジュゲート調製物であって、
1~10mg/mLの濃度を有する抗体-薬物コンジュゲート;
5~15mMの濃度を有するヒスチジン緩衝液、及び5.8~6.2のpH;
濃度が3%~9%であるスクロース;
濃度が0.02%~0.06%であるTween-80(登録商標);
抗体-薬物コンジュゲートは、式II:
Ab-(L-D)q 式II:
に示される構造を有し、式中、
Abは、抗CD20モノクローナル抗体を表し、抗CD20モノクローナル抗体は、リツキシマブ又はそのバイオシミラーであり;
Dは、細胞毒性剤であり、細胞毒性剤はモノメチルアウリスタチンE(MMAE)であり;
Lは、抗CD20モノクローナル抗体を細胞毒性剤とリンキングするためのリンカーを表し、リンカーは、6-マレイミドカプロイル-バリン-シトルリン-p-アミノベンジルオキシカルボニル(MC-vc-PAB)であり;
qは3.3~4.3である、上記抗体-薬物コンジュゲート調製物。 - 5mg/mLの濃度を有する抗体-薬物コンジュゲート;
pH5.8の10mMヒスチジン緩衝液;
6%スクロース;および
0.035%のTween-80(登録商標)
を含む、請求項1に記載の抗体-薬物コンジュゲート調製物。 - 請求項1又は2に規定される抗体-薬物コンジュゲート調製物の調製方法であって、
工程1:抗CD20モノクローナル抗体及び還元剤の還元反応を行い、還元された抗CD20モノクローナル抗体を得る工程であって、抗CD20モノクローナル抗体がリツキシマブ又はそのバイオシミラーである工程;
工程2:還元された抗CD20モノクローナル抗体とvc-MMAEの間でカップリング反応を行う工程;
工程3:カップリング反応を停止する工程;
工程4:停止されたカップリング反応生成物の緩衝液置換を行い、抗体-薬物コンジュゲート調製物を得る工程であって、抗体-薬物コンジュゲート調製物は、
1~10mg/mLの抗体-薬物コンジュゲート;
5~15mMのヒスチジン緩衝液、pH5.0~6.2;
3~9%のスクロース;及び
0.02%~0.06%のTween-80(登録商標)
を含む工程
を含む、上記調製方法。 - 前記方法が、
1)抗CD20モノクローナル抗体10mgを採取し、15mLの30KD限外濾過装置を用いて還元緩衝液に置換し、計3回の置換を行い、約1mLの最終体積を得、得られた溶液を新しいエッペンドルフ遠心管に移し、タンパク質濃度を検出し、総タンパク質量を算出し;
2)DTTを抗体に2.0~3.0倍モルで添加し、室温で2時間インキュベートし、連続的に混合した後、15mLの30KD限外ろ過装置を用いてカップリング緩衝液中に置換し、3回の置換を行い、濃縮液を採取し、タンパク質濃度をA280 で検出し、質量を量り、総タンパク質量を求め、試料10μLを採取し、エルマン法により遊離スルフヒドリル基数を求め;
遊離スルフヒドリル基のモル濃度は、次式:
で計算され、
b:キュベットの光路長
遊離スルフヒドリル基のモル数は、遊離スルフヒドリル基のモル濃度及び全タンパク質溶液の体積に従って計算され;
3)vc-MMAEを、遊離スルフヒドリル基のモル数の1.0~1.5倍の数で還元された抗体に添加し、十分に混合し、次に、室温で2時間、間欠撹拌しながら反応させ;反応系に、N-アセチルシステインを、vc-MMAEモル数の20倍で反応溶液に添加し、よく混合し、5分間放置し;
4)工程3で得られた溶液を15mLの30KD限外濾過装置を用いてコンジュゲート原液に置換し、計3回の置換を行い、抗体-薬物コンジュゲート調製物を得て4℃で保存し、原液は10mMヒスチジン、6%スクロース、0.035% Tween-80(登録商標)、pH5.8で構成される
ことを含む、請求項3に記載の調製方法。 - CD20発現がん又は免疫疾患を予防及び/又は治療するための組成物であって、該組成物は、請求項1又は2に規定される抗体-薬物コンジュゲート調製物を含み、任意に、少なくとも1つの薬学的に許容される担体、希釈剤又は賦形剤をさらに含む上記組成物。
- CD20発現がんまたは免疫疾患がリンパ腫、関節リウマチ、多発血管炎を伴う肉芽腫症、ウェゲナー肉芽腫症、顕微鏡的多発血管炎または多発性硬化症である、請求項5に記載の組成物。
- 対象がヒトである場合、それを必要とする対象に投与される用量は、0.1~5mg/kgであり;
あるいは、対象がNHL PDXモデルである場合、それを必要とする対象に投与される用量は、0.3~10mg/kgである、請求項5に記載の組成物。
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