Original Article J Korean Geriatr Soc 2013;17(4):178-184 http://dx.doi.org/10.4235/jkgs.2013.17.4.178 대유행인플루엔자 H1N1 2009 백신접종이후의 Enzyme- Linked Immunosorbent Assay 검사를통한백신의효과분석 연세대학교의과대학내과학교실 지아영 김창오 황의동 김인수 김영주 이중희 진무년 송창호 박혜정 김현주 김선욱 Effectiveness Analysis Through Enzyme-Linked Immunosorbent Assay Examination of Antibody After Pandemic H1N1 2009 Influenza Vaccination Ah-Young Ji, MD, Chang Oh Kim, MD, Eudong Hwang, MD, In-Soo Kim, MD, Young Ju Kim, MD, Jung-Hee Lee, MD, Moo-Nyun Jin, MD, Changho Song, MD, Hye Jung Park, MD, Hyun Ju Kim, MD, Sun Wook Kim, MD Department of Internal Medicine, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea Background: A pandemic influenza outbreak started in 2009 by the number of patients discharged each year. But the result of H1N1 influenza vaccination is maintained for research and less state. The purpose of this study was to measure the antibody titers after H1N1 influenza vaccination toestimate demands of different standard vaccination in patients with chronic diseases and elderly patients. Methods: From March 2010 to February 2011, we retrospectively reviewed the medical records of 55 patients admitted to a tertiary hospital. The H1N1 virus antibody titer of each patient was measured through enzyme-linked immunosorbent assay. Titers were measured post vaccination on day 1 and at 1, 3 and 6 months. Results: A total of 55 patients were enrolled in this study. The comorbidities looked at were malignancy, cardiovascular disease, diabetes mellitus, renal disease, cerebrovascular disease, hematologic disease and infectious disease. Five patients (9.1%) had no comorbidities. Patients in their 50 s had the highest positive response rate (58.3%). The antibody titers at 1 month after vaccination were not associated with the number of comorbidities. The ratio of positive response increased gradually at baseline (16.4%) to 1 month (47.8%). After 6 months, there remained no positive response. Conclusion: The H1N1 antibodies were unstable as the values of the titer changed at follow-up (1 month, 3 months, and 6 months). The positive response rates of those in their 50 s and those who had chronic diseases were higher than others. The positive response rates showed that the ability to generate antibodies did not decrease with age or disease conditions. Key Words: H1N1 influenza, Comorbidity, H1N1 virus hemagglutinin, Vaccination Received: October 7, 2013 Revised: October 22, 2013 Accepted: October 22, 2013 Address for correspondence: Chang Oh Kim, MD, PhD Department of Internal Medicine, Severance Hospital, Yonsei University College of Medicine, 50 Yonsei-ro, Seodaemun-gu, Seoul 120-752, Korea Tel: +82-2-2228-1997, Fax: +82-2-393-6884, E-mail: cokim@yuhs.ac * 본연구는 2009 년도대한노인병학회추계학술대회연구장학금연구비지원에의해수행되었음. Copyright 2013 Korean Geriatric Society This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/).
지아영외 : 대유행인플루엔자 H1N1 백신효과분석 서론 인플루엔자바이러스는 orthomyxovirus 과에속하는바이러스로 A, B, C형으로분류하며, 이는표면항원에따른것으로 A형의표면항원형인 16가지 HA와 9가지 NA형의해아형이결정된다 1). 이인플루엔자바이러스감염으로발생하는인플루엔자는일과성유행시평균발병률이 10 20% 이고, 일부연령층이나위험군에서는 40-50% 에이르며, 유행기간동안폐렴과인플루엔자에의한사망이증가한다 2). 인플루엔자는겨울철유행하는호흡기질환으로매년유행하는계절인플루엔자바이러스와 10-40 년주기로발생되는대유행인플루엔자바이러스가그원인이된다. 계절성인플루엔자는 1-2 월경시작되며, 매년유행하는종이달라지기때문에 World Health Organization (WHO) 에서유행하게될종을예측하여매년백신을개발하게된다 3). 주로 A, B타입의바이러스는보통계절성, 지역성유행을일으키게되며, 이타입중새로운아형의출현은면역을획득하지못한인구로인해세계적유행을일으킬수있다 1). 대유행인플루엔자 A는항원대변이에의한것으로세계적유행을특징으로한다. 2009 년전세계적유행을일으켰던대유행 H1N1 인플루엔자감염은 H3N2 아형의인플루엔자와같이돼지에서사람으로이종감염된것이다 1). Center for Disease Control and Prevention 에서는새로운변종 H1N1 에대해서 2010 년 8월전세계유행기후 (postpandemic period) 로공표하여대유행을인정하였고, 인플루엔자백신은 WHO 에서그해유행하게될종을예측하여개발하게되므로, 대유행이후계절성백신에 H1N1 아형의항체반응을일으킬수있는항원도첨가되었다. 인플루엔자 A 바이러스중 H1N1 과 H3N2 는전세계적유행을일으키게된종이있어현존하던 H1N1 바이러스와는새로운바이러스로분류되어대유행인플루엔자 H1N1 이라고따로부르고있다 3). 인플루엔자로인한합병증과사망은노인인구에서특히문제가되며 4), 가장효과적인방법으로알려진백신에의한예방효과도젊은층과비교하여감소되어있는것으로알려져있다 5). 일반적으로인플루엔자백신접종후항체가는 2-4 개월후최고점에이르고, 이후급격히감소하여다음유행시기에는최하로낮아진다 6,7). 대유행인플루엔자 H1N1 에대해서는동반합병증이나, 병의경과에대해서는많은연구가 진행되고있으나, 전세계적으로시행되는백신접종방법에대해서나접종후백신의효용평가에대한연구는적은편이다. 이에저자들은일개 3차의료기관에입원한환자를대상으로동반만성질환및연령, 성별별로환자를분류하여백신접종이후양성반응및항체농도의차이를일으키는요인을알아보고자하였으며, 이를통해효과적백신접종방법을알아보고자본연구를수행하였다. 대상및방법 1. 대상 2010년 3월부터 2011년 2월까지일개 3차의료기관에입원한환자를대상으로대유행인플루엔자 H1N1 예방접종을시행한 55명을대상으로하여연구를진행하였다. 항체역가는접종직후와한달후, 3개월후, 6개월후총 4번에걸쳐 enzymelinked immunosorbent assay (ELISA) 검사를사용하여확인하였다. 대상자 55명중 1개월후추적검사하였던환자는초기항체를가지지않은 46명중총 46명이며, 이후 3개월에는 1개월결과에서양성을보였던 22명중추적관찰된 17명을검사하였고, 이중 6개월에는총 5명의대상자가추적검사를시행받았다. 2. 방법대상환자의임상적특성들은의무기록을통하여후향적으로조사하였다. 환자의동반질환은접종당시의무기록과검사결과및치료를바탕으로하였다. 동반질환은총 8개의범주로나누었으며, 이범주를바탕으로동반질환의개수를조사하였다. 면역취약자로분류되는노인인구와, 만성질환을가지는환자군을정상군과함께포함시킨본연구는신종인플루엔자백신투여후 H1N1 특이적인중화항체의역가를시기를나누어추적검사하여면역반응의지속기간을확인하였다 8,9). 1) 동반질환의정의및분류 (1) 심혈관계질환 (Cardiovascular disease) 고혈압, 심방세동, 관상동맥폐쇄성질환, 허혈성심질환, 뇌졸중, 심부정맥혈전증, 관상동맥우회로수술이후상태등이 J Korean Geriatr Soc 17(4) December 2013 179
Ah-Young Ji, et al: Analysis of the Effect of the H1N1 Vaccination 포함되어있다. (2) 악성종양 (Malignancy) 폐암, 대장암, 담도암, 상기도부위암, 위암등이포함되어있다. (3) 당뇨 (Diabetes mellitus) 당뇨로진단되어경구혹은피하약제로치료중인대상이모두포함되었다. (4) 신장질환 (Renal disease) 신부전진단을받고치료중인환자및혈액투석, 복막투석등신대체요법을시행중인대상이포함되었다. (5) 뇌혈관질환 (Cerebrovascular disease) 허혈성뇌질환을진단받아진단명및과거력에질환명이명시된환자를포함하였고, 따로항혈소판제재의복용여부로환자를탈락시키지않았다. (6) 혈액질환 (Hematologic disease) 빈혈이나혈소판감소증으로진단받고치료중인환자를포함하였다. (7) 감염질환 (Infectious disease) 폐렴, 결핵, 후천성면역결핍증등을가지는환자가포함되었다. (8) 그외질환 (Etc.) 만성통증질환과정신질환을각각가지는환자가 2명이포함되었다. 2) 예방접종백신인플루엔자백신으로만들어진 Unadjuvanted, Inactivated, split-virus vaccine [A/California/7/2009 NYMC X-179A (H1N1)] 1가의백신을사용하였다 (15 μg; GlaxoSmithKline, Middlesex, UK). 3) 항체역가측정 Influenza A (H1N1/2009) 의 antibody 중 hemaglutinin antibody를흡착하여 ELISA 검사를통하여항체역가를측정하였다. 본연구에서사용한 FLUAb influenza A (H1N1/ 2009) 은혈청내에존재하는대유행인플루엔자 H1N1 의적혈구응집소 (hemaglutinin) 항원을흡착하여사람혈청등의시료중항체여부를 ELISA 반응으로확인할수있도록만든시약이다. 음성대조액및양성대조액과흡광도를비교하여시료의 O.D. 값이양성판정기준치보다같거나크면바이러스에대한시료의중화항체역가가 1:160 과동일하다고간주할수있다. 판정기준값은양성대조액의평균흡광도값에서 0.1을뺀값으로이것이 0.5 넘으면양성으로판단하였다 (antibody ELISA [Atgen, Seoul, Korea]). 4) 통계및검정통계및검정은 IBM SPSS ver. 18.0(IBM Co., Armonk, NY, USA) 을이용하였다. 항체역가는연속형변수로정규분포를따라 Student t-test 를시행하였고, p-value 0.05 미만인경우, 통계적으로유의한차이가있다고판정하였다. 이외질병분류군에따라 one-way analysis of variance (ANOVA) 도시행하였다. 본연구는연세대학교의과대학세브란스병원임상시험심사위원회 (4-2009-0629) 승인을받았다 결과 총 55명의환자들중에서연령을 10년기준으로총 5개의군으로구분하였고, 포함된최저연령은 44세부터였고, 최고연령은 84세까지였다. 중간나이는 55세이었으며, 60세이상은 50.9% 로노인인구는전체대상자중절반이었다. 대상환자군에서남자가 65.5% 로여자 34.5% 에비해다수를차지했으며, 평균연령은 58.7 세이고, 60-69 세가 20명으로가장많았다. 한개이상의동반만성질환을가지는환자는총 90.9 % 이었다. 이중악성종양을가지는환자가 27명 (49.1%) 으로가장많았으며, 이외심혈관질환과당뇨병환자가각각 14명 (25.4%) 이었다. 동반질환을 3개이상가지는환자 8명은악성종양, 심혈관질환또는당뇨를가지고있었다 (Table 1). 백신접종전후추적기간동안동반질환의변화는없었다. 이후 1개월, 3개월, 6개월의각각항체역가를분석하였다. 180 J Korean Geriatr Soc 17(4) December 2013
지아영외 : 대유행인플루엔자 H1N1 백신효과분석 Table 1. The baseline characteristics of subjects Variable No. (%) Age (yr) <50 12 (21.8) 50-59 15 (27.3) 60-69 20 (36.4) 70-79 7 (12.7) 80 1 (1.8) Mean 55 Sex Male 36 (65.5) Female 19 (34.5) Comorbidity 0 5 ( 9.1) 1 26(47.3) 2 16(29.1) 3 8(14.5) Cormobidity categories Malignancy 27 (49.1) Cardiovascular disease 14 (25.4) Diabetes mellitus 14 (25.4) Renal disease 11 (20.0) Cerebrovascular disease 3 (5.5) Hematologic disease 2 (3.6) Infectious disease 4 (7.3) Etc. 2 (3.6) Values are presented as number (%) 접종후측정한항체가 55명의항체가는 0.130-1.715까지분포하였다 (data not shown). 1개월후항체역가의비교에서연령은 50-59 세양성반응률이 58.3% 로가장높고통계학적으로유의하였다 (p=0.002). 양성반응률에서남자가좀더높은양성반응률을나타내었고, 여성과비교하여보았을때 50% 와 44% 였으며, 이는통계적으로유의하였다 (p<0.05). 만성기저질환각각은접종 1개월후항체역가에서통계학적으로유의한차이를보이지않았고, 기저질환의개수별로나누어보았을때, 또한유의한차이를보이지않았다. 단지만성기저질환중악성종양과만성신부전을가지는환자군이다른질환을가지는군과 one-way ANOVA 로각각을비교해보았을때, 통계학적으로유의하게 (p=0.045) 양성비율이각각 52.4%, 45.5% 로높았다 (Table 2). 백신접종대상자 55명중 46명이접종당시항체반응은음성이었고, 9명이기양성이었다. 이 46명중 22명인 47.8% 가한달뒤양성으로확인되었다. 양성이었던 22명중 3개월에는총 17명이검사를받았고, 이중 5명인 29.4% 가다시양 Table 2. Antibody response results according to underlying characteristics after 1 month of vaccination Variable Positive ratio of antibody responder p-value Age (yr) 0.002 * <50 5/10 (50.0) 50-59 7/12 (58.3) 60-69 6/17 (35.3) 70 4/7 (57.1) Sex 0.038 * Male 14/28 (50.0) Female 8/18(44.4) Comorbidity 0.059 0 0/5 (0) 1 10/20 (50.0) 2 8/14 (57.1) 3 4/7 (57.1) Comorbidity categories 0.045 * Malignancy 11/21 (52.4) Renal disease 5/11 (45.5) All (1 mo follow-up) 22/46 (47.8) Values are presented as no. of positive responder/total no. of group (%). * p<0.05 is considered as significant by Student t-test or one-way analysis of variance test. Table 3. Antibody responses according to duration after vaccination Antibody response Baseline 1 mo F/U 3mo F/U 6mo F/U Positivity 9 (16.4) 22 (47.8) 5 (29.4) 0 (0) Negativity 46 (83.6) 24 (52.2) 12 (70.6) 5 (100) Total 55 (100) 46 (100) 17 (100) 5 (100) Values are presented as number (%). F/U, follow-up. 성으로판정되었다. 6개월째에는 3개월에양성판정을받은 5명모두추적관찰되었으나, 이중다시양성으로판정받은사람은없었다 (Table 3). 고 본연구에서백신접종 1개월후항체역가를통한양성반응률은연령별, 성별로통계학적으로유의한차이를보였고, 동반질환의개수에따라서는차이를보이지않았다. 질병중에서는악성종양의과거력을가진대상자와만성신부전이있는대상자가유의하게양성반응률이높은것으로나타났다. 대상자 55명중 6개월간추적관찰을하면서, 22명이항체를 찰 J Korean Geriatr Soc 17(4) December 2013 181
Ah-Young Ji, et al: Analysis of the Effect of the H1N1 Vaccination 생성하여기양성자를제외하고, 47.8% 가면역을획득한것으로판정되었다. 본연구는대유행인플루엔자바이러스백신투여후 ELISA 검사를통해항체역가를측정하여만성질환의유무, 연령에따른효과적인백신접종전략을세워보고자하였다. 양성률은연령별비교를통해보았을때, 50대가가장높았으며, 이는통계적으로유의하였다. 남성이여성보다양성반응률이높았는데, 이를 50대에서나누어보면, 50대남성과 50대여성은각각 49.8% 와 50% 로양성반응률이비슷했다. 접종직후항체가는만성질환을가진사람이 0.618 이며, 만성질환을가지지않은사람이 0.383 으로낮은것으로나타났다. 이는접종의효과를보기전기저항체를파악하여위양성을파악하기위한것으로만성질환을가진사람이항체가높은것으로나타나, 다른면역으로획득한항체가교차반응으로인해양성으로나타났거나, 이미인플루엔자에노출되어가지고있던항체로생각할수있다. 이는기저질환으로인하여, 만성염증에노출되어있던환자의상태를반영한다고볼수있을것이다. 본연구결과에따르면, 1개월후의항체역가를조사하여보았을때, 항체양성반응률은 47.8% 로나타났으며, 사실연구전가설로현재암으로진단받거나, 이전과거력상암과거력이있었던사람의경우대조군에비해항체역가가낮을것으로기대하였지만 10,11), 결과상암의유무는전체항체역가에영향을미치지못하였다. 오히려 1개월후에는다른군에비해역가가더높았던것을보여준다. 암환자는다른질환을가진군과비교해 1개월보다 3개월후의양성반응률이더높았고, 이는암환자에서면역반응의시작이일반대상자보다는좀더느릴수있음을추측하게한다. 이는항암치료로인해세포분열이억제되어세포독성 T 세포의면역은감소하는데비해 B 세포에의한체액성면역은유지되어나타나는결과로보인다. 이는최근난소암환자중항암화학요법을받는사람을대상으로한연구에서면역글로불린 G의농도가낮지않은결과에서도유추할수있다 12). 본연구에서는항암치료의다양성및진단의다양성으로치료및진단에따른차이를보기에는대상자군의수가적어한계가있었다. 본연구는병원에입원하였던대상자들로조사한것으로타기관의연구보다는항체양성률이낮은편이었고, 60대대상자들은 35.3% 로항체양성률이다소떨어지는것으로나 타났다. 하지만 70대이상의대상자는 57.1% 의양성률을보여양성률이가장높았던 50대와비교해많은차이가나지않아, 연령과비례하여항체생성률이낮아진다고결론내리기는어렵다. 다른연구에서는인체면역결핍바이러스감염이나암, 류마티스질환등이있어, 화학치료나면역억제제치료를받는환자의경우항체역가가떨어지는것으로나타났다 13). 하지만, 본연구에서확인한바로는동반질환의유무및개수는항체생성능에영향을미치지않는것으로보이며, 심지어, 만성신부전과악성종양의과거력을가지는환자에서는 1개월후양성반응이더많았다. 이는만성신부전에서는투석치료등으로인해외부항원에노출되는경우가일반인구보다많아, 교차반응으로생성된항체가많았을것으로생각된다. 본연구의제한점으로는만성질환의유무로나누어본대조군의경우도병원에입원하여있던환자로일반인대조군이아니어서타연구에비해항체생성의레벨은다소낮았던것으로보인다. 환자의총대상자가 55명으로제한적이어서일반인대조군과환자군에대해더광범위한비교연구가필요할것으로보인다. 평균항체가를통한양성의의미는백신접종후면역이잘형성되었는지그렇지않은지를추정할수있을뿐이고, 특정백신의성능을평가하기는어렵다. 접종직후, 접종후 1개월, 접종후 3개월에따라항체역가나음성, 양성결과가달라지는것을보았을때, 본연구대상자의대부분인만성질환자혹은노인에서는 H1N1 에대한항체가불안정하거나지속기간이짧을수있음을알수있다. 최근대규모로진행된연구에서는백신의항체반응이 6개월까지는지속되는것으로보았다 14). 본연구의대상자가적은숫자여서역가의표준편차가클수있으나, 전반적인중증도를고려하였을경우, 노인인구에서도면역기능이떨어지는경우는항체가불안정할수있음을시사한다고할수있겠다. ELISA 분석시험은혈청학적인분석방법으로써엄밀한의미에서의개체가공급가능한면역수준을결정짓는것은아니다. 혈청만으로바이러스배양물을중화시키는방법을사용하는바이러스중화시험법은혈청의면역수준을알아볼수있는방법이다. ELISA 분석시험은바이러스를직접대면하여중화시킬수있는항체의능력은확인하지않고, 단순히혈액을통해순환하고있는인플루엔자에대항하는항체수준만을 182 J Korean Geriatr Soc 17(4) December 2013
지아영외 : 대유행인플루엔자 H1N1 백신효과분석 검출하는정도이다 15). 따라서면역능력의변화를정확히평가할수는없다 16). 하지만이제까지의여러연구결과, ELISA 분석항체가와바이러스중화시험사이에는밀접한상관관계가있는것으로증명되었으므로, 특정일자에혈청을취하여 ELISA 분석시험한결과가양호하다면, 바이러스중화항체가역시양호한것으로간주할수있다. 따라서역가가클경우, 일반적으로항체의효과도크다고기대할수있다. 만성질환을가진대상자모두를 6개월간추적하여 3개월, 6개월후항체역가를조사하여본다면, 다른검사를추가하지않고도유효항체의생성정도를추측할수있을것이다. 백신접종이후 H1N1 특이항체는 6개월정도에가장높은농도를유지하며, 1년이후줄어드는것으로알려져있기때문이다 14). 실제백신의효용을분석하기위해서는적혈구응집소에반응하는항체의역가크기가중요한것이아니라, 실제활성을가지는항체의역가가더중요하다. 질병군에서추적관찰한환자군이유지되었을경우, 3개월, 6개월후항체역가를조사하여본다면, 생성된항체들의유효성을질병군과정상군으로평가할수있을것으로예상된다. 따라서후속연구가진행될경우, 본연구에서항체양성반응자만을추적관찰한것과달리정상군과만성질환을가진군, 연령으로볼때정상군과노인군에대한항체역가의추적결과가필요할것으로보인다. 요약 연구배경 : 2009 년대유행인플루엔자 H1N1 이전세계적으로확산되어, 2010 년부터그에대해백신접종이실시되었지만, 최근의국내연구에서대유행인플루엔자 A(H1N1) 백신의안정성과면역원성에대한단기추적결과가발표된것외에는, 장기간추적하였을때면역력이언제까지지속되는지연구된바는없다. 본연구에서는대유행인플루엔자 A(H1N1) 바이러스백신투여후성인에서연령에따른대유행인플루엔자에특이적인항체역가의변화를추적하여봄으로써면역반응의지속기간을확인하고, 노인인구에서의효과적인백신접종전략을분석하고자하였다. 방법 : 2010년 3월부터 2011년 2월까지일개 3차의료기관에입원한환자 55명을대유행인플루엔자 H1N1 예방접종을시행하고, 항체역가를 1, 3, 6개월추적검사하였다. 이들을연령과동반질환별로구분하여각군별로항체역가및양성 반응비율을검사하고분석하였다. 또한동반질환의개수별로 4개의군을나누어항체역가와양성비율이각군간차이가있는지확인하였다. 결과 : 총 55명의환자중남자가 65.5% 로, 여자 34.5% 이었고, 평균연령은 58.7 세이었다. 한개이상의동반만성질환을가지는환자는총 90.9% 이었다. 연령은 50-59 세양성반응률이 58.3% 로가장높았다 (p=0.002). 양성반응률에서남자가좀더높은양성반응률을나타내었고 (p<0.05), 만성기저질환중악성종양과만성신부전을가지는대상이다른질환을가지는군과비교해양성비율이각각 52.4%, 45.5% 로높았다 (p=0.045). 백신접종대상자 55명중 9명이기양성자로제외되었고, 백신접종 1개월후 46명중 22명이양성으로 (47.8 %), 3개월뒤에는 17명중 5명이양성으로 (29.4%) 검사되었고, 6개월뒤추적된 5명중에는다시양성으로판정받은환자는없었다. 결론 : 접종직후, 접종후 1개월, 접종후 3개월에따라항체역가나음성, 양성결과가달라지는것을보았을때, H1N1 에대한항체는만성질환자나노인인구에서불안정할수있다. 만성질환자 ( 악성종양, 신부전 ) 에서양성률이다른대상과비교하여더높았던결과를볼때, 만성질환자에서항체생성능은떨어지지않는것으로보인다. 본연구는 1, 3, 6개월추적검사시양성반응을보인대상을추적관찰하였다. 추후연구에서, 음성반응군에서도추적검사를시행해볼경우, 생성된항체들의유효성을질병군과정상군으로평가할수있을것으로예상된다. REFERENCES 1. Rolliins D. Harrison s principles of internal medicine. 18th ed. New York: McGraw-Hill; 2012. 2. Lim J, Eom CS, Kim KH, Kim S, Cho B. Coverage of influenza vaccination among elderly in South Korea: a population based cross sectional analysis of the season 2004-2005. J Korean Geriatr Soc 2009;13:215-21. 3. Duff P. Influenza vaccine: a safe bet for mother and baby. Obstet Gynecol 2013;121:503-4. 4. Tse LA, Griffiths SM. Guest editorial: health protection and communicable disease control in Hong Kong, China. Public Health 2012;126:999-1000. 5. O Leary MF, Chappell JD, Stratton CW, Cronin RM, Taylor MB, Tang YW. Complex febrile seizures followed by complete recovery in an infant with high-titer 2009 pandemic influenza J Korean Geriatr Soc 17(4) December 2013 183
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