ARTICLE
Auteur(s) :, F
Imbert-Bismut1, D Messous1, A
Raoult5, T Poynard4, JJ Bertrand2,
PA Marie2, V Louis3, C Audy, JM
Thouy3, B Hainque1, A Piton1
1Service de biochimie, Hôpital de la Salpêtrière,
Paris
2Laboratoire Marie- Bertrand, La Londe des Maures
3Société Dade- Behring, Paris La Défense
4Service d’hépatogastroentérologie, Hôpital de la
Salpêtrière, Paris
5Laboratoire d’analyses biologiques, Centre hospitalier
de Hyères
Article reçu le 3 Mars 2004, accepté le 17 Janvier 2005
Les systèmes analytiques (méthodes d’analyse, réactifs, automates)
utilisés dans les laboratoires d’analyses de biologie médicale
diffèrent souvent pour la mesure d’un même paramètre. Ceci est à
l’origine d’une variabilité parfois importante dans les résultats
entre les laboratoires. Le manque d’homogénéité des résultats rend
difficile pour chaque paramètre la définition d’un intervalle de
référence commun et la détermination de valeurs seuils clinique et
thérapeutique identiques pour le suivi biologique des patients. La
transférabilité des résultats biologiques entre les laboratoires
est donc primordiale, et d’autant plus quand ceux-ci sont associés
au sein d’algorithmes de calculs, comme cela est le cas pour les
Fibrotest et Actitest.Les Fibrotest et Actitest sont proposés comme
alternatives à la biopsie hépatique dans le suivi des patients
atteints d’hépatite C et B [1-4]. Le Fibrotest associe
l’alpha2-macroglobuline (A2M), l’haptoglobine (Hapto),
l’apolipoprotéine A1 (ApoA1), la gamma-glutamyltranspeptidase [GGT,
EC: 2.3.2.2] et la bilirubine totale (BT). Dans l’Actitest, la
L-alanine aminotransférase [ALAT, EC: 2.6.1.2] est ajoutée aux
paramètres précédents. Les deux tests permettent respectivement de
déterminer des scores de fibrose et d’activité nécro-inflammatoire
bien corrélés aux stades des lésions histologiques évalués selon
l’échelle Metavir [5]. Récemment, l’étude comparative des résultats
des paramètres des Fibrotest et Actitest obtenus à partir des
échantillons des mêmes sérums dans 10 laboratoires en France a
révélé des différences significatives et souligne l’importance
d’homogénéiser les résultats entre les différents laboratoires
[6].Depuis quelques années, l’International federation of clinical
chemistry and laboratory medicine (IFCC) a entrepris de définir des
matériaux de référence, et les méthodes analytiques de référence
pour le dosage des divers paramètres sériques et la mesure
d’activités enzymatiques, notamment celle de la GGT et celle de
l’ALAT. L’objectif de la standardisation analytique est aujourd’hui
d’assurer la traçabilité des résultats des différents systèmes
analytiques utilisés dans les laboratoires aux systèmes de
référence (matériaux, procédures), lorsqu’ils existent. Cette
démarche permet d’améliorer la transférabilité des résultats entre
les différents laboratoires. Elle requiert donc la disponibilité,
sur les automates de mesure, de méthodes d’analyse présentant la
même spécificité analytique que la méthode de référence
correspondante et étalonnées par rapport à celle-ci grâce aux
matériaux de référence, permettant ainsi d’obtenir des résultats
traçables. En Europe, la Directive in vitro diagnostic (DIVD)
accompagne la démarche de standardisation en imposant aux
industriels du diagnostic de garantir la traçabilité des valeurs
attribuées aux calibrateurs, au matériel de contrôle, des résultats
des patients [7, 8]. La transférabilité des résultats est ensuite
assurée par les biologistes, qui se conforment au Guide de bonne
exécution des analyses (GBEA).Préalablement à notre étude, la
traçabilité des résultats des concentrations des activités de la
GGT et de l’ALAT mesurées sur les automates Dimension®
RXL, ARX, X-Pand (Société Dade Behring) avait été vérifiée. Pour
cela, les résultats obtenus à partir des prélèvements de patients
sur les automates Dimension® avaient été comparés à ceux
obtenus par la méthode de référence à partir des mêmes sérums.
Cette démarche avait conduit à programmer sur les instruments
Dimension® des coefficients de corrélation destinés à
corriger les résultats des concentrations des activités
enzymatiques déterminées par les automates et les rendre similaires
à ceux rendus par les méthodes de référence. Le calcul des
concentrations des activités catalytiques sur les automates
Dimension® utilise un facteur (F) spécifique à chaque
enzyme. Le facteur (F) prend en compte le coefficient d’absorption
moléculaire du produit mesuré au cours de la réaction enzymatique,
les volumes du milieu réactionnel et de l’échantillon à analyser,
et le trajet optique des cuvettes de mesure.L’objet de notre étude
a été tout d’abord de vérifier la transférabilité des résultats des
haptoglobine, apolipoprotéine A1, bilirubine totale, de l’activité
de la GGT, de l’activité de l’ALAT entre les trois automates
Dimension®, à l’exception des protéines pour l’X-Pand.
Dans un deuxième temps, nous avons vérifié la transférabilité des
résultats des dosages et de leurs combinaisons, Fibrotest et
Actitest, entre le RXL et les automates BN2 (haptoglobine et ApoA1)
et Modular DP (bilirubine totale, activités de la GGT et de
l’ALAT). Les résultats d’alpha2-macroglobuline, dosée uniquement
sur le BN2, ont été pris en compte pour déterminer les Fibrotests
et Actitests.
Matériel et méthodes
Échantillons sériques
Ils ont été obtenus à partir de prélèvements sanguins réalisés sur
150 patients prélevés dans le service d’hépatologie de la
Salpêtrière pour une analyse des Fibrotest et Actitest.
Les concentrations en A2M, Hapto, ApoA1 ont été
mesurées sur le BN2. Les mesures de la concentration de la BT et
des activités enzymatiques de la GGT, de l’ALAT ont été effectuées
sur le Modular DP. Après la réalisation des analyses des Fibrotest
et Actitest, les volumes de sérums restants ont été divisés en 4
aliquots, contenant 250 μL de sérum chacun, conservés ensuite
à – 80 °C jusqu’à leur analyse sur les automates
Dimension® RXL, ARX, X-Pand.
La veille de leur traitement, les échantillons sériques ont été
placés une nuit à + 4 °C afin d’assurer une décongélation douce.
Ils ont été homogénéisés puis centrifugés avant d’être analysés sur
chacun des automates.
Automates et réactifs
Les dosages ont été réalisés sur les automates
Dimension® RXL, ARX, X-PAND, le BN2 de la Société Dade
Behring (Deerfield, Illinois, État-Unis) et le Modular DP de la
Société Roche Diagnostics (Mannheim, Allemagne) (tableau 1( Tableau 1 )). Les réactifs utilisés pour les
dosages sur les différents automates ont été obtenus auprès des
fournisseurs.
Dosages des paramètres des Fibrotest et Actitest sur le BN2 et
le Modular DP
Les concentrations sériques de l’A2M, de l’Hapto, de
l’ApoA1 ont été mesurées par immunonéphélémétrie sur un
néphélémètre BN2. Les concentrations en protéines des solutions
utilisées pour l’étalonnage des dosages étaient établies par
rapport au matériau de référence, Certified Reference Material 470
(CRM 470), pour l’A2M et l’Hapto [9] et par rapport au
matériau de référence, World health organization international
federation of clinical chemistry SP1-01 (WHO- IFCC SP1- 01), pour
l’ApoA1 [10]. Sur l’automate Modular DP, le taux de BT a été
déterminé par une diazoréaction conformément à la méthode de
Malloy-Evelyn [11] modifiée par Wahlefeld [12] afin de limiter
l’interférence de l’hémoglobine sur les dosages. La mesure a été
calibrée à l’aide du Calibrator for automated systems (CFAS)
disponible chez le fournisseur de l’automate (Roche Diagnostics).
La concentration en BT du calibrateur CFAS est déterminée par
rapport à celle du matériau de référence SRM 909b, elle-même
mesurée par la méthode de Doumas [13]. L’activité de la GGT a été
mesurée à 37 °C par la technique de Szasz utilisant comme substrat
le L γ-glutamyl-3-carboxy-4-nitroanilide proposé par Persijn et van
der Slik car plus soluble dans l’eau que le substrat initial L
γ–glutamyl-4-nitroanilide. L’activité est déterminée par la mesure
de la variation de l’absorbance du 5-amino-2-nitrobenzoate à 410 nm
en fonction du temps [14, 15]. Cette méthode de mesure a été
calibrée sur le Modular à l’aide du CFAS. Le titre du CFAS est
ajusté par rapport aux résultats des concentrations de l’activité
de la GGT mesurée sur des pools de sérums de patients par la
méthode de référence. La méthode de mesure de l’activité ALAT était
conforme à la technique de référence définie par l’IFCC à 37 °C, en
ce qui concerne le principe de la méthode, le choix et la
concentration des réactifs, et l’addition du phosphate de pyridoxal
[16]. L’activité de l’ALAT a été déterminée par la mesure de la
variation de l’absorbance du NADH à 339 nm en fonction du temps. La
méthode de mesure de l’activité ALAT a elle aussi été calibrée à
l’aide du CFAS dont le titre a été ajusté par rapport aux résultats
des concentrations de l’activité de l’ALAT mesurées sur des pools
de sérums de patients par la méthode de référence. La commutabilité
du CFAS pour la mesure de l’activité de la GGT et de l’activité de
l’ALAT a été montrée expérimentalement. Les résultats des
paramètres des Fibrotest et Actitest, ont ensuite été ajustés à
l’âge et au sexe et associés au sein d’algorithmes de calcul
préalablement validés. Ils ont permis de déterminer des scores de
fibrose et d’activité compris entre 0 à 1 [1, 2].
Tableau 1 Méthodes de mesures adaptées sur les
différents automates et mode d’évaluation quantitative utilisé.
|
ApoA1
|
Haptoglobine
|
ALAT
|
GGT
|
Bilirubine totale
|
|
RXL
|
Turbidimétrie **
|
Turbidimétrie *
|
- Méthode en conformité avec la méthode de référence définie par
l’IFCC à 37 °C, avec le phosphate de pyridoxal [16].
- • Facteur x Δ A/min
|
- Méthode en conformité avec la méthode de référence définie par
l’IFCC à 37 °C [17].
- • Facteur x Δ A/min
|
- Diazoréaction selon la méthode de Doumas [13] modifiée.
- • Calibrée
|
|
ARX
|
Turbidimétrie **
|
Turbidimétrie *
|
|
X-Pand
|
Dosages non réalisés
|
Dosages non réalisés
|
|
Modular DP
|
|
|
• Calibrée
|
- Méthode de Szasz modifiée par Persijn et van der Slik à 37 °C
[14, 15].
- • Calibrée
|
- Diazoréaction selon
- Malloy- Evelyn, modifiée par Wahlefeld [11, 12].
- • Calibrée
|
|
BN2
|
Néphélémétrie **
|
Néphélémétrie *
|
|
|
|
Dosages réalisés sur RXL, ARX, X-Pand
Pour chaque échantillon sérique, les dosages de l’Hapto et de
l’ApoA1 ont été réalisés sur RXL et ARX. Ils n’ont pu être réalisés
sur X-Pand par manque de disponibilité en réactifs pour cet
automate au moment de l’étude. Les dosages de la BT et les mesures
des activités de la GGT, et de l’ALAT ont été réalisés sur le RXL,
ARX, X-Pand. Les réactifs utilisés sur chacun des automates
Dimension® appartenaient à des lots différents.
Dosages de l’haptoglobine et de l’apolipoprotéine A1 sur RXL et
ARX
Les concentrations sériques de l’Hapto, de l’ApoA1 ont été mesurées
par immunoturbidimétrie sur RXL et ARX. Les solutions utilisées
pour calibrer les mesures étaient étalonnées par rapport aux
matériaux de référence CRM 470 pour l’Hapto et WHO- IFCC SP1-01
pour l’ApoA1 [9, 10] (tableau 1).
Mesure de la bilirubine totale et des activités de la GGT et de
l’ALAT sur RXL, ARX, X-Pand
Le dosage de la BT a été réalisé par diazoréaction selon une
adaptation de la méthode de référence de Doumas sur les automates
[13]. Les activités enzymatiques de la GGT et de l’ALAT ont été
mesurées par les techniques conformes aux techniques de référence
définies par l’IFCC (principes des méthodes, choix et
concentrations des réactifs, à 37 °C, et addition de phosphate
de pyridoxal pour la mesure de l’activité ALAT) [16, 17]. Les
mesures des activités enzymatiques de la GGT et de l’ALAT ne sont
pas calibrées sur les automates Dimension® mais le
calcul de la concentration de leur activité catalytique utilise un
facteur constant spécifique à chaque enzyme. Le facteur prend en
compte le volume réactionnel total, celui de l’échantillon, le
trajet optique sur l’automate, et le coefficient d’absorption
moléculaire du 5-amino-2-nitrobenzoate à 410 nm pour la GGT ou du
NADH à 340 nm pour l’ALAT.
Analyse des résultats
Haptoglobine, apolipoprotéine A1, bilirubine totale, activité
de la GGT, activité de l’ALAT
Pour chaque paramètre, les résultats obtenus sur les 3 automates
RXL, ARX, X-Pand ont été comparés. Une analyse comparative a aussi
été réalisée entre les résultats obtenus sur RXL d’une part et ceux
obtenus sur les automates BN2 (Hapto, ApoA1) et Modular DP
(concentration de la bilirubine totale et activités enzymatiques de
la GGT et l’ALAT) d’autre part. La comparaison des résultats a été
réalisée par les analyses de régression linéaire selon Passing-
Bablock à l’aide du logiciel Valtec et interprêtée selon les
recommandations de la SFBC (Société française de biologie clinique)
[18, 19].
Fibrotest-Actitest
Les résultats de l’Hapto, l’ApoA1, la BT, de l’activité de la GGT
et de l’activité de l’ALAT obtenus sur le RXL ont été associés à
ceux de l’alpha2-macroglobuline obtenus sur le BN2 pour le calcul
des Fibrotest et Actitest. Les résultats des Fibrotest et Actitest
obtenus à partir des dosages réalisés sur l’ensemble BN2- Modular
DP ont été comparés à ceux obtenus sur le RXL à l’aide du logiciel
Number Cruncher Statistical Systems 2001 (NCSS, Kaysville, Utah).
Résultats
Comparaison inter-plateformes Dade Behring
Les analyses inter-plateformes des régressions linéaires selon
Passing-Bablock établies entre les résultats obtenus pour chacun
des cinq paramètres Hapto, ApoA1, bilirubine totale, activité de la
GGT, activité de l’ALAT (RXL et ARX) et des trois paramètres BT,
activité de la GGT, activité de l’ALAT (RXL, X-PAND) sont
représentées dans les figures 1 et 2 et rapportées dans le tableau
2( Tableau 2 ).
Tableau 2 Comparaisons des résultats inter-plateformes
Dade Behring : RXL, ARX, X-Pand et des résultats BN2-Modular /
RXL : équations de régression linéaire selon Passing-
Bablok.
|
Paramètres
|
RXL(x) / ARX(y)
|
RXL(x) / X-Pand(y)
|
BN2- Modular DP(x) / RXL(y)
|
|
Haptoglobine (g/L)
|
- n = 150 [0,39 – 2,87 / 0,36 – 2,67]
- y = 0,96x + 0,00 r = 1,00
|
|
- n = 137 [0,08 – 2,61 / 0,06 – 2,44]
- y = 0,95x + 0,02 r = 0,99
|
|
ApoA1 (g/L)
|
- n = 150 [0,15 – 2,49 / 0,15 – 2,67]
- y = 1,03x – 0,00 r = 0,99
|
|
- n = 136 [ 0,10 – 2,21 / 0,07 – 2,34]
- y = 1,04x + 0,05 r = 0,98
|
|
Bilirubine totale (μmol/L)
|
- n = 150 [2 – 385 / 3 – 391]
- y = 1,00x + 0,00 r = 1,00
|
- n = 59 [2 – 207 / 3 – 205]
- y = 1,00x + 1,00 r = 1,00
|
- n = 148 [3 – 443 / 2 – 485]
- y = 0,93x – 0,43 r = 1,00
|
|
GGT (U/L)
|
- n = 150 [14 – 559 / 13 – 561]
- y = 1,00x + 1,00 r = 1,00
|
- n = 58 [14 -559 / 12 – 569]
- y = 1,05x – 2,44 r = 1,00
|
- n = 145 [11 – 1 259 / 14 – 1 343]
- y = 1,06x + 2,76 r = 1,00
|
|
ALAT (U/L)
|
- n = 136 [10 – 2 924 / 10 – 2 983]
- y = 0,98x – 0,53 r = 1,00
|
- n = 53 [10 – 140 / 9 – 140]
- y = 1,00x – 1,00 r = 1,00
|
- n = 134 [12 - 2 740 / 10 – 2 924]
- y = 1,02x + 0,22 r = 1,00
|
Comparaison des résultats du BN2 et du Modular DP avec ceux du
RXL
Les études comparatives des résultats des cinq paramètres obtenus
sur le RXL et l’ensemble BN2- Modular DP sont présentées dans la (
figure 3 ) et le
tableau 2.
Comparaison des indices de fibrose et d’activité
nécro-inflammatoire déterminés à partir des résultats du BN2 et du
Modular DP à ceux obtenus à partir des résultats du RXL
Les analyses comparatives des résultats des Fibrotest-Actitest
obtenus en combinant les résultats du BN2- Modular DP (x) d’une
part, et du RXL et de l’A2M dosée sur BN2 (y) d’autre
part, ont permis de déterminer les équations des droites de
régression linéaire suivantes (( figure 4 )) :
Fibrotest n = 116, y = 1,00x – 0,020, r = 0,99 (les limites basses
et hautes de l’intervalle de confiance à 95 % pour la pente
sont respectivement 0,965 et 1,015 ; pour l’ordonnée à
l’origine, elles sont de – 0,032 et – 0,005) ; Actitest n =
116, y = 1,00x + 0,002, r = 0,99 (les limites basses et hautes de
l’intervalle de confiance à 95 % sont respectivement pour la
pente 0,975 et 1,024 et pour l’ordonnée à l’origine – 0,013 et
0,009 respectivement) (( figure 4 )).
Discussion
La variabilité des résultats rendus pour un même paramètre dans les
différents laboratoires d’analyses biologiques pose un réel
problème en biologie clinique. Jusqu’à présent, il est difficile
d’établir, pour une pathologie précise, des recommandations
cliniques et thérapeutiques consensuelles à partir de valeurs dites
« seuil» des paramètres, d’autant plus quand celles-ci sont
exprimées en multiples de la valeur supérieure d’une normale propre
à chaque laboratoire. La surveillance biologique d’une maladie et
son contrôle thérapeutique sont difficiles si les repères
biologiques diffèrent.
La mise en place d’une bonne transférabilité des résultats
biologiques entre les différents laboratoires d’analyses de
biologie médicale passe par une étape de standardisation des
techniques d’analyse disponibles sur les différents automates et
l’assurance de la traçabilité des résultats par rapport à ceux
rendus par les méthodes d’analyse de référence quand elles
existent.
Notre étude présente un exemple de l’application de la Directive
IVD, relative à l’assurance de traçabilité des résultats aux
systèmes de référence permettant ainsi leur transférabilité entre
des systèmes d’analyses automatiques différents, RXL, ARX et X-Pand
(Dade Behring) d’une part, et BN2 (Dade Behring)- Modular DP (Roche
Diagnostics) d’autre part.
Les méthodes de mesure des activités enzymatiques adaptées sur
les systèmes Dimension® et Modular DP sont en conformité
avec les techniques de référence, toutefois elles sont différentes
pour la mesure de l’activité de la GGT (méthode IFCC sur les RXL,
ARX, X-Pand ; méthode de Szasz (substrat non carboxylé le
L-γ-glutamyl-4-nitroanilide) modifiée par Persijn et van der Slik
(substrat carboxylé L-γ-glutamyl-3-carboxy-4-nitroanilide, plus
soluble et plus stable) sur Modular DP. Ce substrat carboxylé est
aussi celui utilisé dans le méthode de référence définie par
l’IFCC. Par ailleurs, elles sont calibrées sur Modular DP alors que
le calcul de la concentration des activités enzymatiques utilise un
facteur programmé sur les automates Dimension®.
Les protéines sont dosées par turbidimétrie sur les RXL, ARX,
X-Pand et par néphélémétrie sur le BN2. Dans les deux cas, les
solutions standards sont étalonnées par rapport aux mêmes matériaux
de référence.
Les résultats présentés dans notre étude sont très similaires
pour les protéines Hapto et ApoA1 entre les automates RXL et ARX
(pente variant de 0,96 à 1,03, ordonnée à l’origine égale à 0,00
g/L) ainsi que pour la BT et les activités enzymatiques de la GGT
et de l’ALAT entre les 3 automates Dimension® (pente
variant de 0,98 à 1,05 et ordonnée à l’origine de – 2,44 à + 1,00
exprimée en μmol/L ou U/L en fonction du paramètre étudié) et ceci
malgré des lots de réactifs différents sur les automates. Les
coefficients de corrélation varient de 0,99 à 1,00 pour les
différents paramètres (figures 1 et 2, tableau 2). Les résultats
obtenus au cours de ces études comparatives sont en accord avec les
recommandations analytiques rapportées dans le logiciel Valtec pour
les paramètres étudiés [18, 19].
Pour chacun des 5 paramètres, la comparaison des résultats
obtenus sur le RXL et l’ensemble BN2- Modular DP est acceptable
selon les recommandations établies par la SFBC ; pente variant
entre 0,95 et 1,04, ordonnée à l’origine égale à 0,02 et 0,05 g/L
respectivement pour l’Hapto et l’ApoA1 et pente variant de 0,93 à
1,06 ; ordonnée à l’origine de – 0,43 à + 2,76 exprimée en
μmol/L ou U/L selon le paramètre, pour la bilirubine totale, la
GGT, l’ALAT. La valeur du coefficient de corrélation est située
entre 0,98 et 1,00 en fonction du paramètre étudié (( figure 3 ) et tableau
2).
Les résultats obtenus pour l’Hapto et l’ApoA1 par turbidimétrie
et néphélémétrie sont similaires. Pour la BT, la cohérence des
résultats entre les deux systèmes analytiques est correcte. Les
résultats des mesures des activités de la GGT réalisées sur le RXL
et le Modular DP (pente égale à 1,06 ; ordonnée à l’origine
égale à 2,76 U/L) sont très voisins dans les valeurs moyennes et
hautes. Seule l’inexactitude estimée dans les valeurs basses des
activités de la GGT est refusée selon les recommandations établies
par la SFBC. Il existe une différence connue d’environ 3 %
entre les résultats des activités enzymatiques de la GGT obtenus
par la méthode de référence IFCC (résultats plus élevés) et ceux
obtenus par la méthode de Szasz modifiée par Persijn and van der
Slik (données non publiées). Cette différence pourrait être
corrigée par l’emploi d’un calibrateur enzymatique unique,
permettant d’affiner l’homogénéité des résultats entre les
automates [20]. Il est observé une très bonne cohérence entre les
résultats des activités de l’ALAT mesurées sur RXL et Modular ((
figure 3 ) et
tableau 2).
Les résultats des Hapto, ApoA1, BT, activités de la GGT,
activités de l’ALAT obtenus sur le RXL, corrigés par rapport à
l’âge et au sexe, ont été associés à ceux de l’A2M,
dosée sur le BN2, pour le calcul des indices de fibrose et
d’activité du foie. Les indices de fibrose et d’activité déterminés
à partir des résultats obtenus sur le RXL sont tout à fait
similaires à ceux calculés à partir des résultats obtenus sur le
BN2 et le Modular DP.
Conclusion
Il existe une bonne transférabilité des résultats des dosages
turbidimétriques des Hapto et ApoA1 entre les RXL et ARX ainsi que
des résultats de la BT et des activités enzymatiques de la GGT, de
l’ALAT, entre les 3 automates Dimension RXL, ARX, X-Pands. Ces
résultats sont aussi tout à fait semblables à ceux obtenus par
l’ensemble BN2-Modular DP, et garantissent l’homogénéité des
résultats des combinaisons des tests, Fibrotest et Actitest. Cette
étude montre que la transférabilité des résultats de systèmes
analytiques, utilisant des calibrateurs étalonnés par rapport à des
matériaux de référence [21, 22] et des méthodes d’analyse conformes
aux méthodes de référence [14-17], est correcte entre les automates
d’une même gamme et de deux fournisseurs différents. En dehors des
nombreux avantages présentés par l’harmonisation des résultats
biologiques, la transférabilité des résultats entre les différents
laboratoires renforce la fiablilité des combinaisons de paramètres
biologiques utiles dans certains contextes pathologiques.
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