JP4690044B2 - 3量体サイトカイン用の3量体結合タンパク質 - Google Patents
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Description
トリップE.coli発現プラスミド及び3量体サイトカイン結合剤の産生のためのファージミドの設計と構築
ファージミド
ファージミドpsktripBは、標準的な手順を用いてアマーシャム・ファルマシア・バイオテック(Amersham Pharmacia Biotech)により供給されたSfiI及びNotIプレカットベクター、pCANTAB5E(コード番号:27−9401−01)へと、オリゴヌクレオチドプライマC−sfikpn−TRI(配列番号1)及びN−sfikpn−TRI(配列番号2)を用いて発現プラスミドpTtripbから増幅されたSfiI及びNotI制限DNAフラグメントsktripBを連結させることによって構築された。SktripBインサートのヌクレオチド配列は、配列番号3として示されている。
発現プラスミドpT7H6−bktripBは、標準的な手順を用いて、BamHI及びHindI制限プラスミドpT7H6へと、オリゴヌクレオチドプライマC−bamkpn−TRI(配列番号6)及びN−bamkpn−TRI(配列番号7)を用いて発現プラスミドpTtripbから増幅されたBamHI及びHindI制限DNAフラグメントbktripBを連結させることによって構築された。bktripBのヌクレオチド配列は、配列番号8として示されている。
TNFRIIフラグメントを用いた3量体TNF結合剤の設計と構築
テトラネクチンから誘導された3量体化ドメインTripBに基づく3量体TNF結合剤の構築のためには、TNFレセプタTNFRSF1B(TNFRII)のフラグメント及びサブユニットが使用された。設計及びクローニングは以下で概略的と説明されている。
ファージミドベクターpD1D2tripBは、標準的な手順を用いてSfiI及びKpnIカットベクターpsktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマD1−rev(配列番号11)及びD2kpn−fo(配列番号12)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたSfiI及びKpnI制限DNAフラグメントD1D2を連結させることによって構築される。D1D2の結果として得られたヌクレオチド配列の概要は、配列番号13として示されている。
発現ベクターpT7H6FXD1D2tripBは、標準的な手順を用いて、BamHI及びKpnIカットベクター、PT7H6−bktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマbamD1−rev(配列番号31)及びD2kpn−fo(配列番号12)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたBamHI及びKpnI制限DNAフラグメントFXD1D2を連結させることによって構築される。FXD1D2の結果として得られたヌクレオチド配列の概要は、配列番号32として示されている。
3量体化TNFRIIフラグメントAD1D4−GSS−I10−TripBの産生、再折畳み及び精製
(TNFRII誘導体AD1D4−GSS−I10−TripBを発現する)T7 RNAポリメラーゼ依存性発現プラスミドpT7D1D4GSSl10の構築については、上記実施例2の中で記述されている。
3量体化されたTNFRIIフラグメントAD1D4−GSS−l10の生物活性
実施例3中に記述されている通りに産生された3量体化されたTNFRIIフラグメントAD1D4−GSS−110の生物活性を、TNFアルファ媒介細胞毒性の阻害を決定するためL929細胞検定において測定した。
D2E7抗体フラグメントを用いた3量体TNF結合剤の設計、構築及び産生
ヒト化抗体D2E7の1本鎖抗体可変領域フラグメント(scFv)が、TNFを結合する能力を有する3量体ポリペプチドの構築における結合剤として選択される。3量体結合剤は、米国特許第6,090,382号明細書中に開示された配列に基づいて、D2E7のVH及びVLドメインを増幅することによって構築可能である。
発現ベクターpT7H6FXD2E7tripBは、2工程で構築される。第1工程は、pT7H6FX(D2E7VH)tripBの構築である。このベクターは、BamHIKpnIでカットされたpT7H6bktripBベクターへと、(オリゴヌクレオチドプライマFXVH(配列番号45)及びVHBamKpn(配列番号46)を用いて)D2E7の配列を含むDNAから増幅されたBglII及びKpnI制限DNAフラグメントFX(D7E2VH)を連結させることによって構築される。第2工程は、BamHIKpnIでカットされたpT7H6FX(D2E7VH)tripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマG4SVL(配列番号47)及びVLkpn(配列番号48)を用いて)D2E7の配列を含むDNAから増幅されたBamHIKpnI制限DNAフラグメントG4SVLを連結させることによるpT7H6FXD2E7tripBの構築である。FXD2E7のヌクレオチド配列は配列番号49として示されている。
発現ベクターpT7H6FXD2E7G4StripBは、2工程で構築される。第1工程は、BamHIKpnIでカットされたpT7H6bktripBベクターへと、(オリゴヌクレオチドプライマFXVH(配列番号45)及びVHBamKpn(配列番号46)を用いて)D2E7の配列を含むDNAから増幅されたBglII及びKpnI制限DNAフラグメントFX(D7E2VH)を連結させることによるpT7H6FX(D2E7VH)tripBの構築である。第2工程は、BamHIKpnIでカットされたpT7H6FX(D2E7VH)tripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマG4SVL(配列番号47)及びVLG4Skpn(配列番号50)を用いて)D2E7の配列を含むDNAから増幅されたBamHIKpnI制限DNAフラグメントG4SVLを連結させることによるpT7H6FXD2E7tripBの構築である。結果として得られるFXD2E7G4Sのヌクレオチド配列は配列番号51として示されている。
発現ベクターpT76HFXTripAGSD2E7は、標準的な手順を用いてBamHI及びHindIIIでカットされたベクター、pT76HFXtripa(ローレントセン、RH(Lorentsen,RH.)ら、Biochem J.;347:83−87、2000)へと、(オリゴヌクレオチドプライマbclVH(配列番号52)及びVLhind(配列番号53)を用いて)pT7H6FXD2E7G4StripBから増幅されたBclI及びHindIII制限DNAフラグメントを連結することによって構築される。結果として得られるGSD2E7のヌクレオチド配列は、配列番号54として示されている。
発現ベクターpT76HFXTripAG4SD2E7は、標準的な手順を用いてBamHI及びHindIIIでカットされたベクター、pT76HFXtripa(ローレントセン、RH(Lorentsen,RH.)ら、Biochem J.;347:83−87、2000)へと、(オリゴヌクレオチドプライマbclGASVH(配列番号55)及びVLhind(配列番号53)を用いて)pT7H6FXD2E7G4StripBから増幅されたBclI及びHindIII制限DNAフラグメントを連結することによって構築される。結果として得られるG4SD2E7のヌクレオチド配列は、配列番号56として示されている。
TNFRSF13Bレセプタフラグメントを用いた3量体APRIL結合剤の設計及び構築
APRILレセプタTNFRSF13Bは、3量体サイトカインAPRILに対する3量体結合剤の構築のために使用され、テトラネクチンから誘導された3量体化ドメインTripBに基づいている。異なるリンカーでのこのような結合剤の設計及びクローニングを以下で概略説明する。
発現ベクターpT7H6FXTNFRS13B6tripBは、2工程で構築される。第1工程は、標準的な手順を用いてBamHI及びKpnIでカットされたベクターpT7H6−bktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマbgliiFX?TNFRSF13B(配列番号57)及び?TNFRSF13Bkpn(配列番号58)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたBglII及びKpnI制限DNAフラグメントFX?TNFRSF13Bを連結させることによって、pT7H6FX?TNFSF13Bを構築することから成る。第2工程は、標準的な手順を用いて、KpnIでカットされたpT7H6FX?TNFSF13Bベクターへと、(オリゴヌクレオチドプライマkpn?TNFSF13B(配列番号59)及び?TNFSF13B6kpn(配列番号60)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたKpnI制限DNAフラグメント?TNFRSF13B6を連結させることによって、最終的発現ベクター、pT7H6FXTNFRSF13B6tripBを構築することから成る。FXTNFRSF13B6の結果として得られたヌクレオチド配列は、配列番号61として示されている。
発現ベクターpT7H6FXTNFRS13B10tripBは、2工程で構築される。第1工程は、標準的な手順を用いてBamHI及びKpnIでカットされたベクターpT7H6−bktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマbgliiFX?TNFRSF13B(配列番号57)及び?TNFRSF13Bkpn(配列番号58)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたBglII及びKpnI制限DNAフラグメントFX?TNFRSF13Bを連結させることによって、pT7H6FX?TNFRSF13Bを構築することから成る。第2工程は、標準的な手順を用いて、KpnIでカットされたpT7H6FX?TNFRSF13Bベクターへと、(オリゴヌクレオチドプライマkpn?TNFSF13B(配列番号59)及び?TNFRSF13B10kpn(配列番号62)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたKpnI制限DNAフラグメント?TNFSF13B10を連結させることによって、最終的発現ベクター、pT7H6FXTNFRSF13B10tripBを構築することから成る。FXTNFRSF13B10の結果として得られたヌクレオチド配列は、配列番号63として示されている。
発現ベクターpT7H6FXTNFRS13B20tripBは、2工程で構築される。第1工程は、標準的な手順を用いてBamHI及びKpnIでカットされたベクターpT7H6−bktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマbgliiFX?TNFRSF13B(配列番号57)及び?TNFRSF13Bkpn(配列番号58)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたBglII及びKpnI制限DNAフラグメントFX?TNFSF13Bを連結させることによって、pT7H6FX?TNFRSFR13Bを構築することから成る。第2工程は、標準的な手順を用いて、KpnIでカットされたpT7H6FX?TNFRSFR13Bベクターへと、(オリゴヌクレオチドプライマkpn?TNFRSF13B(配列番号59)及び?TNFRSF13B20kpn(配列番号64)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたKpnI制限DNAフラグメント?TNFSF13B20を連結させることによって、最終的発現ベクター、pT7H6FXTNFRSF13B20tripBを構築することから成る。FXTNFRSF13B20の結果として得られたヌクレオチド配列は、配列番号65として示されている。
発現ベクターpT7H6FXTNFRS13B30tripBは、2工程で構築される。第1工程は、標準的な手順を用いてBamHI及びKpnIでカットされたベクターPT7H6−bktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマbgliiFX?TNFRSF13B(配列番号57)及び?TNFRSF13Bkpn(配列番号58)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたBglII及びKpnI制限DNAフラグメントFX?TNFRSF13Bを連結させることによって、pT7H6FX?TNFRSF13Bを構築することから成る。第2工程は、標準的な手順を用いて、KpnIでカットされたpT7H6FX?TNFRSF13Bベクターへと、(オリゴヌクレオチドプライマkpn?TNFRSF13B(配列番号59)及び?TNFRSF13B30kpn(配列番号66)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたKpnI制限DNAフラグメント?TNFRSF13B30を連結させることによって、最終的発現ベクター、pT7H6FXTNFRSF13B30tripBを構築することから成る。FXTNFRSF13B30の結果として得られたヌクレオチド配列は、配列番号67として示されている。
発現ベクターpT7H6FXTNFRS13B61tripBは、2工程で構築される。第1工程は、標準的な手順を用いてBamHI及びKpnIでカットされたベクターPT7H6−bktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマbgliiFX?TNFRSF13B(配列番号57)及び?TNFRSF13Bkpn(配列番号58)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたBglII及びKpnI制限DNAフラグメントFX?TNFRSF13Bを連結させることによって、pT7H6FX?TNFRSF13Bを構築することから成る。第2工程は、標準的な手順を用いて、KpnIでカットされたpT7H6FX?TNFRSF13Bベクターへと、(オリゴヌクレオチドプライマkpn?TNFRSF13B(配列番号59)及び?TNFRSF13B61kpn(配列番号68)を用いて)ヒト骨髄及びヒト白血球(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7181−1及び7182−1)の混合物から単離された、cDNAから増幅されたKpnI制限DNAフラグメント?TNFRSF13B61を連結させることによって、最終的発現ベクター、pT7H6FXTNFRSF13B61tripBを構築することから成る。FXTNFRSF13B61の結果として得られたヌクレオチド配列は、配列番号69として示されている。
TNFRSFFn14レセプタフラグメントを用いた3量体TWEAK結合剤の設計及び構築
TWEAKレセプタTNFRSFFn14は、3量体サイトカインTWEAKに対する3量体結合剤の構築のために使用され、テトラネクチンから誘導された3量体化ドメインTripBに基づいている。該結合剤の設計及びクローニングを以下で概略説明する。
TNFRSF13Cレセプタフラグメントを用いた3量体BAFF結合剤の設計及び構築
BAFFレセプタTNFRSF13Bは、3量体サイトカインBAFFに対する3量体結合剤の構築のために使用され、テトラネクチンから誘導された3量体化ドメインTripBに基づいている。該結合剤の設計及びクローニングを以下で概略説明する。
発現ベクターpT7H6FXTNFSF13CtripBは、標準的な手順を用いてBamHI及びKpnIでカットされたベクターPT7H6−bktripBへと、(オリゴヌクレオチドプライマbam13C−rev(配列番号73)及び13Ckpn−fo(配列番号74)を用いて)ヒトのリンパ節(クローンテック・ラボラトリーズ・インク(Clontech Laboratories,Inc)、カタログ番号7164−1)から単離された、cDNAから増幅されたBamHI及びKpnI制限DNAフラグメントFXTNFRSF13Cを連結させることによって構築される。FXTNFRSF13Cの結果として得られるヌクレオチド配列の概要は、配列番号75として示されている。
TNFのための3量体化されたCTLD結合剤の単離及び構築
国際公開第0248189号パンフレット中で以前に開示されているようなテトラネクチン(配列番号96)C型レクチン様ドメイン(CTLD)の足場構造は、3量体サイトカインTNF(TNFアルファ)のための3量体結合単位の単離及び構築のために使用された。結合単位の設計及びクローニングについて以下で概略説明されている。
TNF CTLD結合剤を単離するために、ファージ提示法を使用した。使用したファージ提示ライブラリは、テトラネクチンの1価のCTLDフォーマット(配列番号97)であった。組合せライブラリPhtCTLD−Ib003(国際公開第0248189号パンフレット、実施例5)及び、PhtCTLD−Ib003として必須とされたもののループ1のための2つの付加的なランダム化されたオリゴヌクレオチドすなわち、テトラネクチン(配列番号98)アミノ酸残基位置116−122でランダム化されたTN−lib3−tprev及びTN−1ib2−tprev(配列番号99)及びループ4のための2つの付加的なオリゴヌクレオチドすなわち位置146−149でランダム化されたTN−lib3−tpfo(配列番号100)及び組立て反応内のTN−1ib2−tpfo(配列番号101)を含む。前記ライブラリの変異体、インプットとして約1×1012のファージをそして第1回パニングラウンド内で10μg/ml、第2ラウンドで1μg/mlのビオチニル化TNFを用いて、2回の選択ラウンドを実施した。
TN3−2に対し新しい配列変動を導入することによってTN3−2のTNF親和力を改善できるか否かを調査した。TN3−2突然変異体のライブラリの構築のためには、鋳型としてTN3−2クローンを使用し、オリゴヌクレオチドTN−lib2−tpfo(配列番号101)及びTN−lib3−tpfo(配列番号100)(Lib.TN3−2loop4r)を用いてループ4内で新しいランダム化に付した。該ライブラリ構築は基本的に国際公開第0248189号パンフレット内で記述されている通りに行なった。
親クローンTN3−2の配列は、ループ1(テトラネクチンアミノ酸番号116−122)及びループ4(テトラネクチンアミノ酸番号146〜149)内のテトラネクチンとは異なっていた。TN3−2loop4rライブラリに対する3回の親和力による選択の後、陽性クローンをELISA分析により同定し、48のクローンのうちの45個がTNFアルファに結合することが示された。同定されたTNFアルファ結合クローンとその対応する配列番号のセレクションのうちループ1及びループ4が表4で示されている(TN3−2−B、TN3−2−C、TN3−2−D)。
TNFについての3量体化CTLD結合剤の親和力測定
実施例7に記述されている通りに単離された単量体CTLDTNFアルファ結合剤をコードするDNAインサートを、E.coli pBAD発現ベクター(インビトロゲン社(Invitrogen Co.)USA)内にサブクローニングした。E.coli内で組換え型単量体TNFアルファ結合剤を発現させ、メーカーの指示事項に従って周辺質からこれを精製した。精製された単量体を10mMのトリスpH8.0、150mMのNaCl、2mMのCaCl2の中に透析し後、バイアコア(BiaCore)上で分析した。
スチュディア(Studier)及びモファット(Moffat)、(1986)、Journal of Molecular Biology、189:113−130
ホチュリ、E(Hochuli,E.)、バンワース、W(Bannwarth,W.)、ドベリ、H(Doebeli,H.)、ゲンツ、R(Gentz,R.)及びスチューバ、D(Stueber,D.)、(1988)、Bio/Technology、6:1321−1325
ローレントセン、RH(Lorentsen,RH.)ら、(2000)、Biochemical Journal、347:83−87
Claims (16)
- 3つの単量体を含む3量体ポリペプチドであって、各単量体の第1の部分がTNFRSF1A、TNFRSF1B、LTBR、TNFRSF4、TNFRSF5、TNFRSF6、TNFRSF6B、TNFRSF7、TNFRSF8、TNFRSF9、TNFRSF10A、TNFRSF10B、TNFRSF10C、TNFRSF10D、TNFRSF11A、TNFRSF11B、TNFRSF12、TNFRSF12L、TNFRSF13B、TNFRSF13C、TNFRSF14、NGFR、TNFRSF17、TNFRSF18、TNFRSF19、TNFRSF19L、TNFRSF21、TNFRSF22、TNFRSF23またはそのサブユニットからなり、各単量体の第2の部分が配列番号81のアミノ酸配列と少なくとも87%の同一性を有するアミノ酸配列を含むテトラネクチン3量体化構造要素である、3量体ポリペプチド。
- 各単量体の第1の部分がTNFRSF1A(p55TNFレセプタ)またはそのサブユニットを含む、請求項1に記載の3量体ポリペプチド。
- 各単量体の第1の部分がTNFRSF1B(p75TNFレセプタ)またはそのサブユニットを含む、請求項1に記載の3量体ポリペプチド。
- 各単量体の第1の部分がTNFRSF1B 1−235(配列番号76)、TNFRSF1B 1−185(配列番号77)、TNFRSF1B 1−163(配列番号78)及びTNFRSF1B 1−142(配列番号79)から成る群の中から選択されたアミノ酸配列を含む、請求項3に記載の3量体ポリペプチド。
- 各単量体の第1の部分が、TNFRSF1B D1D2(配列番号13)、TNFRSF1B D1D2、1/6(配列番号15)、TNFRSF1B D1D2 1/4(配列番号17)、TNFRSF1B D1D2、1/3(配列番号19)、TNFRSF1B D1D2、1/2(配列番号21)、TNFRSF1B D1D4(配列番号23)、TNFRSF1B D2(配列番号25)、TNFRSF1B D2、1/6(配列番号26)、TNFRSF1B D2、1/4(配列番号27)、TNFRSF1B D2、1/3(配列番号28)、TNFRSF1B D2、1/2(配列番号29)及びTNFRSF1B D2D4(配列番号30)から成る群の中から選択されたDNA配列によってコードされたアミノ酸配列を含む、請求項3に記載の3量体ポリペプチド。
- テトラネクチン3量体化構造要素が配列番号81のアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の3量体ポリペプチド。
- 各単量体の第1の部分と各単量体の第2の部分の間にリンカーをさらに含む、請求項1に記載の3量体ポリペプチド。
- 請求項1、2、3、6または7のいずれか1項に記載の前記3量体ポリペプチドを含んで成る医薬組成物。
- 請求項1、2、3、6または7のいずれか1項に記載の3量体ポリペプチドの調製方法であって、(i)前記3量体ポリペプチドが発現されるような条件下で前記3量体ポリペプチドをコードするベクターで形質転換された宿主を培養する工程、及び(ii)前記3量体ポリペプチドを単離する工程を含む方法。
- 各単量体の第1の部分が、TNFRSF1B 1−235(配列番号76)、TNFRSF1B 1−185(配列番号77)、TNFRSF1B 1−163(配列番号78)及びTNFRSF1B 1−142(配列番号79)から成る群の中から選択される1つのアミノ酸配列を含む、請求項9に記載の方法。
- 各単量体の第1の部分が、TNFRSF1B D1D2(配列番号13)、TNFRSF1B D1D2、1/6(配列番号15)、TNFRSF1B D1D2 1/4(配列番号17)、TNFRSF1B D1D2、1/3(配列番号19)、TNFRSF1B D1D2、1/2(配列番号21)、TNFRSF1B D1D4(配列番号23)、TNFRSF1B D2(配列番号25)、TNFRSF1B D2、1/6(配列番号26)、TNFRSF1B D2、1/4(配列番号27)、TNFRSF1B D2、1/3(配列番号28)、TNFRSF1B D2、1/2(配列番号29)及びTNFRSF1B D2D4(配列番号30)から成る群の中から選択されたDNA配列によりコードされたアミノ酸配列を含む、請求項9に記載の方法。
- 腫瘍壊死因子(TNF)リガンドスーパーファミリーのサイトカインと特異的に結合して中和するための、請求項1、2、3、6または7のいずれか1項に記載の3量体ポリペプチドの使用。
- 医薬組成物の調製のための請求項1、2、3、6または7のいずれか1項に記載の3量体ポリペプチドの使用。
- (i)請求項1、2、3、6または7のいずれか1項に記載の3量体ポリペプチドと試料を接触させる工程、及び(ii)サイトカインに対する前記3量体ポリペプチドの前記結合を検出する工程を含む、前記試料中の腫瘍壊死因子(TNF)リガンドスーパーファミリーのサイトカインを検出するための検定方法。
- テトラネクチン3量体化構造要素が配列番号81のアミノ酸配列と少なくとも92%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の3量体ポリペプチド。
- 配列番号81のアミノ酸配列の50番目にあるシステイン残基がセリン、トレオニン、メチオニンまたは他のアミノ酸残基で置換されている、請求項6記載の3量体ポリペプチド。
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