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文档简介
1、自体骨髓间充质干细胞技术治疗肝硬化可行性研究报告一、医疗机构名称、级别、类别,相应诊疗科目登记情况,相应科室设置情况二、技术开展的目的、意义和实施方案1开展该项医疗技术的目的随着人类疾病谱的变化,传染病的逐渐减少,而由于自身细胞、组织或器官坏死而导致的疾病越来越多。这些疾病仅通过手术和药物是不能解决的。正是从这个意义上说,20世纪是药物治疗的时代,21世纪是细胞治疗的时代,这是继药物治疗、手术治疗之后的又一场医疗革命。干细胞移植治疗是一种新兴的治疗方式,为目前难以医治的多种疾病带来全新的治疗方式,是最有可能在不远的将来替代现有某些医疗技术的治疗方式。间充质干细胞(mesenchymal ste
2、m cells,MSCs)是骨髓中除造血干细胞以外的另一种成体干细胞,广泛分布于动物体内骨髓、肝脏、脂肪等多种组织中。MSCs具有强大的自我更新能力和多向分化潜能,是移植领域应用前景广阔的再生来源细胞;同时,MSCs是一种重要的免疫调节细胞,MSCs在炎症细胞因子刺激后对免疫系统表现出很强的抑制作用,所以MSCs有望应用于减少免疫排斥,延长移植物存活时间,治疗相关免疫失调症,如自身免疫疾病等方面。骨髓来源间充质干细胞由于来源自体,安全性已被证实,已在许多临床试验中应用。肝病是严重危害人类健康的一类疾病,是医学研究面临的巨大挑战之一。我国是一个乙型肝炎大国,人群乙型肝炎病毒携带率高达10%,每年
3、因肝炎相关性肝硬化引发终末期肝病新增病例数超过500万。另外,由于环境因素、生活习惯等改变,由脂肪性肝病、药物性肝病及免疫性肝病等引起的终末期肝病也在逐年增加,每年新增病例数约为100万。肝硬化、慢性重症肝炎等终末期肝病是一个高发病率、高死亡率的严重危害人类健康的公共卫生问题。由于进行肝脏移植曾经是治疗终末期肝脏疾病的唯一选择,但是治疗费用数额巨大、而且供体的短缺、配型的艰难、术后需长期使用免疫抑制剂、围手术期风险大、以及术后移植肝并发肝炎、肿瘤等问题,许多患者最终放弃治疗。间充质干细胞移植治疗重症肝病给患者带来新的希望。2开展该项医疗技术的意义干细胞技术为人类部分再生(产生新的功能细胞、组织
4、和器官)从而为治疗疾病、提高生存年限和生活质量提供了重要基础,势必引起疾病治疗和医疗模式的深刻变革。从而基于干细胞的药物研究和开发,也许会引起整个医药行业的革命。干细胞技术(比如自体干细胞移植治疗)也将是未来个体医学的重要组成部分。属于生物技术,有相应的废物处理措施,对环境影响小。医院探寻并开展新型的医疗技术服务广大患者是医院的职责之一。21世纪是生物医学世纪。干细胞治疗一种新兴的、先进的治疗技术。我科提供的具有代表性的细胞治疗技术为医院搭建了生物细胞治疗的平台(技术、人员、管理、设备、硬件、品牌、学术),树立了医院的品牌和声誉,这些因素都会间接的为医院提高了就诊量,增加了整体收入,创造更多的
5、经济效益和社会效益。能够在较短的时间内建立和开展,生物细胞GMP实验室可服务于全院的临床与科研。这对于提高医院的整体技术理论水平、学科交叉融合特色、开展国内外科研合作与学术交流、发表高水平临床与科研学术论文具有重要意义。目前,随着干细胞分离培养技术的逐渐成熟,干细胞研究的重点已经开始逐渐从基础研究转向临床研究,建立完整的干细胞移植治疗技术体系,非常有助于提高技术科研水平,培育新的利润增长点,提高医院经营管理效益,同时可以及时地抢占国内干细胞研究的制高点并与国际研究水平保持同步,可以大幅度提高医院的科研水平和医疗工作的科技含量,丰富疾病治疗手段,提高医疗水平,提高医院知名度。同时,本项目的开展,
6、非常有助于提高科研水平、培育新的利润增长点,并能使患者获得及时的治疗,改善患者症状,提高生活质量,减少社会负担,社会效益十分显著。军事方面,干细胞治疗在救治战时伤病员方面也可发挥重要作用,如辐射损伤等等。3开展该项医疗技术的实施方案治疗前需检查肝功能、血常规、凝血功能等进行评估。基本条件符合者,经签署知情同意书后可进行干细胞治疗。1)首先由医生在灭菌环境采集骨髓,大约50120毫升;2)而后将采集到的细胞在超洁净实验室进行培养、扩增及质检等过程;3)于培养的第10、17、24、31天左右分四次回输干细胞;4)观察治疗反应及疗效;间隔36个月可进行下一疗程的治疗;5)进行间充质干细胞移植后进行至
7、少1年随访。三、技术基本情况1国内外开展情况近年来,随着干细胞研究领域的巨大进展,干细胞移植为终末期肝病的治疗带来了新的契机。经过大量的体外实验研究和动物试验研究,间充质干细胞技术已逐步应用于临床。间充质干细胞移植治疗终末期肝病已经在国内外得到较广泛应用,其安全性和有效性也得到了高度的认可。一些国内外学者业已开始进行相关小规模前瞻性试验,应用结果表明此方法安全、有效,患者耐受情况良好。研究发现, 将肝硬化患者自身来源的MSCs,经介入技术再注入患者体内,其肝功能的各项指标、Child分级、生活质量都有明显好转。Terai等报道了9名接受从周围静脉输注自体骨髓细胞治疗的肝硬化患者,在移植24周后
8、,血清白蛋白、总蛋白水平明显改善(P <0.05),显著改善Child-Pugh分级(P <0.05),并未观察到任何副作用。2007年,Mohamadnejad等选取了4位失代偿期肝硬化患者为临床研究对象。从患者自身提取的MSCs经过一系列处理后,制备成细胞混悬液,以(1-1.5)×106个/mL细胞悬液的细胞浓度向患者自身回输20 mL,在随后的1年里定期随访,发现患者的血浆白蛋白(albumin, ALB)、谷丙转氨酶(alanine transaminase, ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase, AST)、直接胆红素(di
9、rect bilirubin)、凝血酶原时间(prothrombin time, PT)等指标均有一定程度好转,且随访期间无明显不良反应,并发症也得到控制,甚至连原已萎缩的肝脏还有所增大,生活质量和精神状况均得到明显改善。2008年, 国内学者王迪等通过40例经肝动脉移植骨髓干细胞病例作类似的研究(移植方案: 提取自身来源的骨髓干细胞, 并制成10 mL细胞悬液, 其CD34+干细胞数为1×106-1×109/mL,再将上述10 mL细胞悬液移植到肝脏),所得结果与Mohamadnejad等很相似。还有结果报道:移植12周后,谷丙转氨酶(ALT)逐渐降低,由平均186.34
10、IU/L降至68.96IU/L;总胆红素(TBIL),由平均161.34mol/L降至78.93mol/L;白蛋白(ALB)逐渐升高,由平均24.39 g/L升至31.96 g/L,表明间充质干细胞移植治疗后,患者肝功能明显改善。在干细胞移植后凝血酶原活动度(PTA)逐渐上升,由术前平均26.33%上升至术后8周的53.48%,表明间充质干细胞移植治疗后患者凝血机制明显改善。问卷评分发现调查移植后大多数患者身体状况有明显的改善:移植后8周(51.6%);食欲改善的45例(75%);体力好转32例(53.3%);腹胀减轻28例(46.6%);在60例移植患者中未发现严重并发症。MSCs治疗肝病的
11、具体机制尚不清楚,MSCs对肝纤维化肝硬化的治疗原理可能主要包括:MSCs分化形成正常肝细胞, 补充肝细胞数量, 改善肝功能:维持人体正常肝脏功能约需2.5×1010个肝细胞。MSCs通过体外诱导然后输注体内, 可随循环植入肝脏增殖分化成肝细胞。MSCs分泌细胞因子/生长因子、抑制炎症反应:MSCs可分泌多种因子,如HGF、ILs、SCF、SDF-1、TGF-、TNF-等。其中HGF不但具有诱导MSCs自身向肝细胞分化功能, 还抑制TGF-1产生, 阻止肝脏纤维化和抗肝细胞凋亡的活性, 从而提高存活率。IL-10能破坏TNF的纤维化信号传导通路, 减少纤维化。MSCs激活卵原细胞,
12、促进肝细胞再生:卵圆细胞被认为是肝细胞的前体细胞. 当肝脏轻微损伤时肝脏可通过自身的肝细胞增殖修复, 严重时则通过卵圆细胞修复再生。而MSCs在分泌上述细胞因子时起到激活卵圆细胞、促进肝细胞再生作用。MSCs抑制肝星形细胞(hepaticstellate cells, HSCs)活化、阻止细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的生成:HSCs是正常肝和纤维化时合成细胞外基质的主要细胞。MSCs可能通过HGF阻断细胞外信号调节激酶的磷酸化作用, 抑制-SMA阳性细胞的增殖, 使门脉区成纤维细胞的生长抑制、凋亡增加, 从而缓解肝纤维化进展。MSCs降解肝内过量的ECM:基
13、质金属蛋白酶(MMPs)具有较强的降解ECM作用。MSCs是MMP-2和MTMMP-2等酶的主要来源, 并且其表达水平与肝纤维化密切相关,这是由于它们对肝纤维化的逆转起重要作用。通过他们及其他学者的研究结论推断, MSCs移植是一种行之有效的、能够控制并缓解肝硬化的治疗手段, 在治疗经费、来源缺乏、排异反应等方面都优于肝移植。可见间充质干细胞移植可以作为肝纤维化肝硬化的一种新的治疗方法。世界各国有超过10项间充质干细胞治疗肝硬化临床试验项目在FDA或ClinicalTrials注册,入选患者超过300例,但仍然处于I期或II期的临床试验阶段,其中很多项目都是用异体来源的间充质干细胞。我国已开始
14、用间充质干细胞治疗,根据初步的临床报告,间充质干细胞对肝硬化的治疗都取得了较好的疗效。近5年来,先后已有武汉协和医院、哈医大附一院、天津市人民医院、中山大学附属医院、辽宁省人民医院、北京协和医院、北京人民医院、解放军总医院(301)、解放军第304医院、解放军455医院等多家单位开展了间充质干细胞的研究和治疗工作。2适应证肝硬化病例选择的标准:1)年龄1870岁,男女不限;2)根据患者的病史、症状、体征、实验室及器械检查结果,结合近几年的病情进展情况,诊断为肝硬化失代偿期,且伴有大量腹水。3)在既往的一年内,虽经内科积极治疗,病情仍反复加重。4)需间断补充血浆白蛋白及口服利尿剂治疗。5)血浆白
15、蛋白大于25g/L,总胆红素小于170umol/L,凝血酶原活动度大于30%(凝血酶原时间小于20秒),大量腹水控制到中等以下,自发性腹膜炎及肝性脑病已治愈,CTP评分大于等于7分;6)血红蛋白大于7.0g/L,血小板大于3万,红细胞比容大于0.25;7)近一个月内无消化道出血病史;8)自愿签署知情同意书。 3禁忌证1) 不符合纳入标准;2) 有门静脉血栓,或合并有严重慢性消耗性疾病以及严重心血管、脑血管、肺、内分泌系统、肾脏及造血系统等原发性疾病;3) 同时合并原发性肝癌,或患有任何其他肿瘤;4) 有肝脏切除或门静脉高压分流和(或断流)手术史、已行或近期拟行肝移植者;5) 试验前2周内曾服用
16、影响本项目的药物(如非选择性受体阻断剂、生长抑素制剂、血管活性药物和中药等);6) 静脉曲张破裂出血、重创伤、手术、出血、自发性细菌性腹膜炎、急性感染发作期及伴有休克的患者;7) 妊娠和哺乳期妇女;8) 度过敏体质或者有严重过敏史者;9) 患有精神疾病者、酗酒、有药瘾或有其它不宜进行临床试验者。4不良反应治疗比较安全,至今未见重大不良反应,有很小部分病例在细胞回输后出现体温升高(37.038.5),绝大部分病人在26小时内恢复正常体温。极少数体温较高超过39的患者,在使用解热药后就可以完全缓解。在我们的临床应用观察中,迄今为止,干细胞移植治疗尚未导致重大的副作用或不良反应;仅有个别病人在介入治
17、疗后产生穿刺部位疼痛,轻微头昏、头痛及低度发热等。5技术路线A、骨髓采集:髂前和髂后上棘多个部位抽取骨髓约50120毫升。B、密度梯度离心法分离,贴壁法纯化。C、细胞扩增:细胞长到80汇合时1:3-5传代。D、细胞质检、质控。E、细胞冻存、复苏及运输。F、细胞回输:静脉注射和/或蛛网膜下腔注射治疗。6质量控制措施1) 母体组织标本的遗传缺陷调查和病原微生物检测:术前用ELISA方法常规进行母体标本的病原微生物检测,包括艾滋病病毒HIV Ab /Ag、乙肝病毒HBs Ag、丙肝病毒HCV Ab /Ag、TP 等病原微生物。2 ) 细胞制剂微生物检查:干细胞制剂制备完成后,用全自动细菌培养仪和配套
18、标准的血培养瓶进行真菌和细菌检测及热源检测。3) 干细胞生物学功能检测:细胞存活率检测;使用台盼蓝染色法计数活细胞数目;使用血常规计数仪计数单个核细胞总数;使用流式细胞计数仪检测细胞表面标志,CD29、CD44、CD73、CD90和CD105阳性,阳性率不低于95; CD34、CD45、CD31和HLA-DR阴性,阳性率不高于2;体外诱导多向分化特性检测。7疗效判定标准肝硬化及其它终末期肝病主要疗效判定标准:根据终末期肝病的诊断分期标准与肝功能Child-Pugh分级改变情况评价转归。显效:症状明显减轻,B超检查腹水消失或少量,肝功能达A级以上;或评分前进一个数量级为显效(如从C级到B级, 或
19、者B到A 级);有效:症状减缓,B超检查腹水中量或少量,肝功能达B级以上而未达A级者;或评分减少但不够一个数量级为有效;无效:症状改善不明显,腹水黄疸加重,肝功能C级者;或肝功能仅有一项改善或无明显改善则为无效。8评估方法术后观察患者食欲、体力、腹腔积液、面容等症状、体征及不良反应的发生,术后第2、4、8、12周复查谷丙转氨酶ALT、AST、胆红素TBil、白蛋白Alb、凝血酶PT等实验室指标。将对所有病例严密随访至少1年,随访主要观察和记录内容包括:腹水再发时间、肝硬化并发症出现状况、病程中应用白蛋白的情况、肝功能(白蛋白、谷丙转氨酶、胆红素、相关的凝血酶等)、Child-Pugh积分及AF
20、P等化验指标,评估患者生活质量,并随时进行必要的检查和治疗。主要疗效判别指标:a) 肝脏储备功能:由于目前尚缺少客观、准确和统一的临床评价标准,肝脏储备功能是反映肝脏功能最重要的指标,因此,我们将能反映肝脏合成功能的指标作为临床疗效的主要判别指标。主要包括:白蛋白(ALB),胆固醇(CHO),胆碱酯酶(CHE)以及凝血系列。这些指标在治疗2周后呈现明显好转趋势。b) 终末期肝病的评分:Child-Pugh评分是反映终末期肝病肝脏储备功能较为客观的综合性指标,因此比较治疗前后Child-Pugh评分的改善情况是判断治疗效果较为准确的手段。根据Child-Pugh 评分标准: 57分为A级,810
21、分为B级;1115分为C级。根据Child-Pugh评分标准,分别于治疗后1、2、3、4周及2、3、4-12个月观察患者肝脏储备功能情况。次要疗效判别指标:a) 肝脏酶学:部分病人的肝脏酶学改变可呈现好转,主要包括:谷丙转移酶(ALT)、谷草转移酶(AST);总胆红素(TBIL)。b) 门脉高压相关并发症:患者术后肝硬化相关的并发症发生频率明显减少甚至消失,主要包括:消化道出血、腹水、自发性细菌性腹膜炎以及肝性脑病等。 c) 影像学:B超、CT检查和胃镜检查可帮助辅助诊断肝硬化的程度和肝硬化的并发症。9与其它医疗技术的比较(风险、疗效、费用及疗程)众所周知,对于各种肝脏疾病所致的肝脏功能衰竭,
22、临床对之尚无行之有效的治疗手段。目前有希望的治疗方式有原位肝移植、生物人工肝及基因治疗等.然而,这些治疗方式都面临肝源短缺、免疫毒性及高额的治疗费用等问题.目前终末期肝病的临床治疗手段主要包括:内科常规治疗、人工肝支持系统和原位肝移植等。(1)内科常规治疗常规的内科常规治疗主要以补充血浆、白蛋白、保肝、利尿等为主。这些治疗措施虽能暂时改善临床症状,却不能逆转肝细胞数量日益减少导致的肝功能逐渐减退。(2)人工肝支持系统人工肝支持系统已有50余年的发展历史。尽管随着材料学、细胞工程学及临床医学的不断发展,人工肝支持治疗已成为急性肝功能衰竭治疗的有效方法之一,为自身肝脏的再生及等待肝源争取了时间。然
23、而,对于终末期肝病慢性肝功能衰竭患者疗效不尽人意。(3)原位肝移植原位肝移植是目前治疗终末期肝病的唯一有效手段。但是肝移植供体缺乏成为原位肝移植治疗的瓶颈。美国2005年的统计数据显示,17000等待肝移植的患者,由于供肝缺乏,每年仅有7000患者可以接受原位肝移植治疗。加之原位肝移植治疗费用昂贵、术后需长期使用免疫抑制剂、围手术期风险大、以及术后移植肝并发肝炎、肿瘤等问题,极大限制了原位肝移植的广泛应用。(4)虽然成熟的肝细胞移植最接近于临床应用,但也有一定的局限性,即无法大量的增殖和急需时使用.干细胞增殖能力强,在体内外均有极强的向肝系细胞分化的能力,从而干细胞移植倍受重视。相比骨髓干细胞
24、移植治疗终末期肝病,外周血干细胞移植更为简单易行,不仅可以减少病人抽取大量骨髓的痛苦及手术风险,还可避免体外分离骨髓单个核细胞造成的污染及骨髓有形成分的丢失。间充质干细胞技术能较好地且长时间地改善终末期肝患者的,降低患者住院的频率和医疗开支,同时也为部分患者等待肝移植治疗赢取了时间。自体骨髓间充质干细胞注射治疗,是近几年国内外开展的新技术,该方法可以产生新的肝脏细胞和改善肝脏血液循环,从根本上减缓或阻断肝硬化向前发展,效果好、费用低、安全性大,众多科学研究显示,骨髓间充质干细胞是一种多潜能干细胞,在相应的组织环境下具有分化为心肌细胞、神经细胞、血管内皮细胞、肝脏细胞、胰腺细胞和平滑肌细胞等组织
25、细胞的潜能。自体骨髓间充质干细胞治疗就是把患者的骨髓抽取一部分,在实验室经过不断的分离、分化、提纯,提取出自体干细胞,然后通过动脉导管介入注射到患病的器官,促进器官的细胞修复和再生,恢复器官的功能和血液供应,达到临床治疗的目的。对于肝硬化患者,自体骨髓间充质干细胞治疗恰恰在药物治疗和肝脏移植中间显示出了巨大的治疗优势。通过把患者的自体骨髓干细胞经动脉插管由肝动脉注射到肝脏,使干细胞在肝脏广泛植入。因为骨髓间充质干细胞具有“因地分化”的特性,就是在什么样的环境条件导引下分化成什么样的细胞,所以骨髓间充质干细胞被移植到肝脏组织后,就像种入肝脏的种子,在肝脏微环境的调节下成长发育成骨髓来源的肝脏干细
26、胞,再通过不断增殖分化长成新的肝脏细胞、胆管细胞和毛细细胞,从而修复旧的肝组织和改善血液循环通路,阻断肝硬化的发展过程,起到恢复功能和降低门静脉高压的作用,促使病肝重获生机,最终起到延长病人生命和恢复健康的目的。与肝脏移植相比,虽然不能直接换一颗成形的肝脏,但能在患病的肝脏组织内长出新的干细胞组织,具有殊途同归,异曲同工之道。四、我院生物技术诊断与治疗中心在间充质干细胞培养方面已具备的条件1.人员(执业注册情况、资历、相关履历)科研主要成员均为传染病、消化科、血液学或免疫学等相关专业,且主要从事细胞生物学和分子生物学研究及临床工作,细胞培养室工作人员均多年从事细胞培养工作,有丰富的细胞分离培养
27、工作经验。其它见附件。2.设施设备试验场所:我试验室为GMP标准的试验室,具备千级层流实验室和百级超洁净工作台。仪器设备:血细胞分离机、CO2培养箱,台式冷冻离心机,大容量落地低温离心机,生物安全柜,显微镜,倒置显微镜、大容量培养瓶、冰箱(4/-20/-800C),液氮罐(储存箱),程序降温仪,流式细胞仪,酶标仪,PCR仪等;其它见附件。3.辅助条件试剂:各种进口培养基和无血清培养基、细胞因子和生长因子、单抗等等。耗材: 培养瓶,离心管,电动移液器,血清移液管,冻存管,多孔板,脐血冻存袋,过滤器,移液枪,枪头,细胞刮刀等。干细胞制剂体外分离纯化的标准化作业程序( SOP),包括从临床干细胞治疗
28、体外分离的申请到干细胞移植后不良反应回报的整个治疗过程。制定了质量手册、程序文件、管理文件以及各种记录表格。与军事医学科学院干细胞研究机构等单位有合作关系等。4.风险评估及应急预案由于在干细胞移植的整个过程中,涉及到很多的临床医疗技术的操作,每一个过程都有一定的风险,在整个过程中,其中可能的风险包括:麻醉意外及其并发症,重危者可危及生命;治疗中血管损伤,致出血不止、大出血休克,危及生命等情况,严重时需输血或另行止血处理;移植后发热反应;局部或全身各种感染及血液制品引起的疾病(如:病毒性肝炎、艾滋病、梅毒、疟疾、巨细胞病毒);治疗后效果不明显,临床症状和体征的改善与您的期望存在偏差,甚至治疗无效
29、;治疗后症状加重,或临床有效时间较短,原有病情继续进展,症状及体征加重;干细胞动员期间,可能出现“白细胞瘀滞症”,可发生呼吸困难、头晕、言语不清等临床表现,或其他心脑血管意外;其他难以预料的危及生命、致残的意外情况等等。其中常见的发热、头疼、腰背部及双下肢酸痛、呕吐,其他风险存在但是发生的风险非常低,目前为止没有发生一例。应急处理可与相关科室联系也可提前预设方案,如输注前给予地塞米松静脉注射。输注干细胞时可另建一静脉通路输注鱼精蛋白中和肝素。准备肌注非那根等药,护理人员床旁监护及相应的对症处理。如骨髓动员过程出现发热时及时对症处理;采集时患者出现麻醉意外时采集室配备相关的急救措施;介入时意外时
30、出血、疼痛、继发感染,给予相应处理。心理护理:解释干细胞移植的必要性、要求、程序、可能出现的并发症以及预防并发症的措施,减少病人紧张、孤独感。移植后恢复期护理:做好生活护理,鼓励进食高蛋白、高热量、高维生素、易消化的饮食,协助进行适当活动,增强机体抵抗力。五、医学伦理审查报告我国在干细胞领域与西方国家的差距较其他领域小,受宗教影响也较小,公众接受程度较高。随着信息时代的发展,患者从广播、电视、报纸、网络了解到细胞治疗的知识,越来越多的患者主动寻求细胞治疗。从政府到基层,该项目的社会伦理适应性方面都被认可。不论是骨髓来源还是脐带来源,间充质干细胞属于成体干细胞,与胚胎干细胞相比,其伦理学争论问题
31、不突出,已为社会各方面人士接受。干细胞治疗技术安全性和有效性已被大量临床实践所验证。异体细胞的移植可以与输血相比,至于自体细胞回输则不存在伦理学问题。医学界称干细胞为“万能细胞”,也有人通俗而形象地称其为“干什么都行的细胞”,尽管在临床安全性方面尚未出现大问题,我们仍然应该注意其安全性,不要引起医疗争端;同时要保护患者及捐献者的隐私,注意不得泄露间充质干细胞捐献者及受者资料。六、其它主要参考文献:1. Schuppan D, Afdhal NH. Liver cirrhosis. Lancet. 2008;371(9615):838-51.2. Kashani A, Landaverde C,
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