TW202146036A

TW202146036A - 針對ｃｏｖｉｄ－１９的微生物的治療和診斷用途

Info

Publication number: TW202146036A
Application number: TW110115153A
Authority: TW
Inventors: 秀娟黃; 家亮陳; 左濤; 仁傑楊
Original assignee: 香港中文大學
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2021-12-16
Also published as: WO2021218991A1; CN115515638A; US20230165914A1

Abstract

本發明在於發現某些細菌和病毒物種的存在和數量在已經感染有2019新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)的患者的胃腸道中顯著改變。因此，本申請提供了用於治療COVID-19患者以促進其從疾病中恢復的方法，以及對已經被SARS-CoV-2感染的患者中COVID-19的嚴重程度進行預後的方法。本申請還提供了用於這些方法中的套裝產品和組合物。

Description

針對ＣＯＶＩＤ－１９的微生物的治療和診斷用途

本申請要求2020年4月28日提交的美國臨時專利申請第63/016,759號、2020年5月15日提交的美國臨時專利申請第63/025,310號和2020年8月12日提交的美國臨時專利申請第63/064,821號的優先權，通過援引加入的方式將以上文獻中每一個的整體內容併入本文，用於所有目的。本發明係關於針對COVID-19的微生物的治療和診斷用途。

近年來，病毒和細菌感染在全世界變得越來越普遍，並構成了嚴重的公共健康威脅。例如，由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2 (SARS-CoV-2)引起的呼吸道疾病的冠狀病毒-2019(COVID-19)全球流行病已經影響了全世界近1億4千萬人，其中接近3百萬人死亡，並且由於大量的無症狀攜帶者的出現而加劇。目前，針對COVID-19的實驗疫苗正在全球範圍內進行測試，以試圖預防該疾病或改善其對患者的損傷作用，而各種療法正在出現並發展成熟，以用於治療該疾病和控制其傳播，尤其是由SARS-CoV-2的不斷進化的變體引起的傳播。因此，迫切需要新的和有意義的治療方法來控制病毒和細菌感染以及減輕或除去它們相關的有害作用。本發明通過展示腸道微生物群改變和鑒定用於預防和治療病毒和細菌感染的各種益生菌/益生元/治療性微生物來滿足這種和其它相關的需要。

本發明涉及用於治療由新型冠狀病毒SARS-CoV-2引起的COVID-19病毒感染的新方法和組合物，如用於預防和治療應用，包括用於促進疾病的恢復。具體而言，本申請的發明人發現，由於SARS-CoV-2的感染，某些微生物物種，尤其是某些細菌和病毒，在COVID-19患者的胃腸道(GI)中的相對豐度發生改變。可以通過調節患者腸道中相關微生物的水準（例如通過糞便微生物群移植(FMT)治療或口服施用有益細菌和/或病毒物種）來實現健康益處，如預防和減輕COVID-19症狀和有害作用。這些發現還提供了指示患者中COVID-19嚴重程度的新方法。因此，第一，本發明提供了用於治療COVID-19、減輕COVID-19症狀和/或促進COVID-19患者恢復的新方法，所述方法通過提高多氏擬桿菌(Bacteroides dorei )的水準，或者表4、5、6、9、13或18中指定的一種或多種細菌物種的水準或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種的水準，或者通過提高表11中指定的一種或多種病毒物種的水準來進行。

在一些實施方案中，所述方法包括將有效量的多氏擬桿菌或者表4、5、6、9、13和18中列出的細菌物種或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群細菌物種中的一種或多種細菌物種，和/或有效量的表11中列出的一種或多種病毒物種引入個體的胃腸道中的步驟。例如，引入步驟包括個體口服包含有效量的上文和本文指定的理想細菌物種或病毒物種的組合物。在一些情況下，引入步驟包括將包含有效量的一種或多種理想細菌物種和/或包含有效量的一種或多種理想病毒物種的組合物遞送至個體的小腸、回腸或大腸。在一些實施方案中，引入步驟包括糞便微生物群移植(FMT)。例如，FMT包括向個體施用包含加工後的供體糞便材料的組合物，所述施用可以通過口服攝入組合物或通過將組合物直接沉積到個體的胃腸道中進行。在一些情況下，引入步驟還包括向個體同時引入能有效治療COVID-19的益生元或治療劑。在一些實施方案中，將益生元或治療劑引入包含有效量的理想細菌物種或病毒物種的同一組合物中。在一些實施方案中，所述組合物在食物攝取之前施用和/或與食物攝取一起施用，尤其是在組合物被配製和包裝用於口服施用的情況下。在一些實施方案中，在引入步驟之前從個體獲得的糞便樣品中測定多氏擬桿菌，或者表4、5、6、9、13和18中列出的細菌物種或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的細菌物種中的一種或多種細菌物種，或者表11中列出的一種或多種病毒物種的水準或相對豐度，然後稍後在引入步驟之後從個體獲得的首個糞便樣品中再次對其進行測定。在一些實施方案中，通過即時螢光定量PCR (qPCR)測定多氏擬桿菌，表4、5、6、9、13和18中列出的細菌物種和屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的細菌物種中一種或多種細菌物種的水準，或者表11中列出的一種或多種病毒物種的水準。在一些實施方案中，一種或多種細菌物種包括青春雙歧桿菌(Bifidobacterium adolescentis )、普氏糞桿菌(Faecalibacterium prausnitzii )、直腸真桿菌(Eubacterium rectale )、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum )或長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum )或者它們的任何組合。

第二，本發明提供了用於治療COVID-19、減輕COVID-19症狀和/或促進患者從COVID-19中恢復的方法，所述方法通過降低個體胃腸道中表3、7、8、12和17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種或者表10中列出的一種或多種病毒物種的水準來進行。

在一些實施方案中，降低步驟包括用抗細菌劑或抗病毒劑治療個體，所述抗細菌劑或抗病毒劑可以是廣譜抗細菌劑或抗病毒劑，如廣譜抗生素或抗病毒組合物，或者靶向一種或多種特定細菌/病毒物種的特異性抗細菌劑/抗病毒劑。在一些實施方案中，降低步驟包括FMT，其中將包含加工的供體糞便材料的物質施用至個體，例如通過口服施用或通過直接沉積到個體的胃腸道中。例如，所述材料已經過加工，如乾燥、冷凍或凍幹，並置於膠囊中用於口服攝入。在一些實施方案中，在用抗細菌劑或抗病毒劑治療個體之後，將包含加工的供體糞便材料的組合物引入個體的胃腸道中。在一些實施方案中，所述方法還包括向個體同時施用能有效治療COVID-19的益生元或治療劑的步驟，例如，口服施用益生元或治療劑。在一些實施方案中，在降低步驟之前從個體獲得的第一糞便樣品中測定表3、7、8、12或17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的一種或多種細菌分類群的一種或多種細菌物種，和/或表10中列出的一種或多種病毒物種的水準或相對豐度，然後在稍後的時間在降低步驟之後從個體獲得的第二糞便樣品中對其進行再次測定。在一些實施方案中，通過即時螢光定量PCR (qPCR)測定表3、7、8、12或17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的一種或多種細菌分類群的一種或多種細菌物種和/或表10中列出的一種或多種病毒物種的水準。在一些實施方案中，一種或多種細菌物種包括齒雙歧桿菌(Bifidobacterium dentium )和/或瘤胃乳酸桿菌(Lactobacillus ruminis )。

在相關方面，提供了用於治療COVID-19症狀的套裝產品，其包含：含有第一組合物的第一容器和含有第二組合物的第二容器，所述第一組合物包含(i)有效量的多氏擬桿菌細菌物種或者表4、5、6、9、13和18中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種，(ii)有效量的表11中列出的一種或多種病毒物種，(iii)有效量的抑制表3、7、8、12和17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的細菌分類群中任一種的一種或多種細菌物種生長的抗細菌劑，或者(iv)有效量的抑制表10中列出的一種或多種病毒物種生長的抗病毒劑，所述第二組合物包含能有效治療COVID-19的益生元或治療劑，例如抗病毒劑（如伊維菌素，或鋅-槲皮素或羥氯喹），抗生素（如阿奇黴素或多西環素），維生素（如維生素C和D）以及褪黑素或者它們的組合。

在一些實施方案中，第一組合物包含用於FMT的加工的供體糞便材料，例如，所述材料已經過加工，如乾燥、冷凍或凍幹，並置於膠囊中用於口服攝入，或者所述材料可以被配製成直接沉積在個體的胃腸道中。在一些實施方案中，第一組合物被配製用於口服施用。在一些實施方案中，第二組合物被配製用於口服施用。在一些實施方案中，第一組合物和第二組合物均被配製用於口服施用。

在協力廠商面，本申請提供了預測已經被SARS-CoV-2感染的患者中的COVID-19的嚴重程度的方法，所述方法通過比較在患者的胃腸道或糞便樣品中存在的表2或6中列出的一種或多種細菌物種的水準和/或表4中列出的一種或多種病毒物種的水準。所述方法包括以下步驟：在來自被SARS-CoV-2感染的第一個人類個體的糞便樣品中，測定表6、9、13和18中列出的任一種細菌物種或者屬於表19和21中列出的細菌分類群的任一種細菌物種的水準或相對豐度，或者表11中列出的任一種病毒物種的水準或相對豐度；檢測來自步驟(1)的水準或相對豐度高於來自被SARS-CoV-2感染的第二個人類個體的糞便樣品中相同細菌或病毒物種的水準或相對豐度；確定第二個體可能經歷比第一個體更嚴重的COVID-19。

在一些實施方案中，測定表6、9、13和18中列出的多種細菌物種或者屬於表19和21中列出的細菌分類群的多種細菌物種或者表11中列出的多種病毒物種的水準或相對豐度，第一個體的樣品中的多種細菌或病毒物種的水準或其中超過一半的水準高於第二個體的樣品中的相應水準或相對豐度，確定第二個體可能經歷比第一個體更嚴重的COVID-19。在一些實施方案中，通過即時螢光定量PCR測定細菌或病毒物種的水準或相對豐度。在一些實施方案中，所述方法還包括向第二個體施用有效量的能有效治療COVID-19的治療劑的步驟。在一些實施方案中，細菌物種包括青春雙歧桿菌、普氏糞桿菌、直腸真桿菌、兩歧雙歧桿菌或長雙歧桿菌或者它們的任何組合。

在第四方面，本申請提供了預測已經被SARS-CoV-2感染的患者中的COVID-19的嚴重程度的方法，所述方法通過比較患者胃腸道中存在的表1和5中列出的細菌物種的水準或者在表3中列出的病毒物種的水準。所述方法包括以下步驟：測定來自被SARS-CoV-2感染的第一人類個體的糞便樣品中表7、8、12和17中列出的一種或細菌物種或者屬於表20中列出的一種或多種細菌分類群的一種或細菌物種的水準或相對豐度，或者表10中列出的一種或多種病毒物種的水準或相對豐度；檢測來自步驟(1)的水準或相對豐度高於來自被SARS-CoV-2感染的第二個人類個體的糞便樣品中相同細菌/病毒物種的水準或相對豐度；確定第一個體可能經歷比第二個體更嚴重的COVID-19。

在一些實施方案中，測定表7、8、10、12和17中列出的多種細菌/病毒物種或者屬於表20中列出的細菌分類群的多種細菌/病毒物種的水準或相對豐度，第一個體的樣品中的多種細菌/病毒物種的水準或其中超過一半的水準高於第二個體的樣品中的相應水準或相對豐度，確定第一個體可能經歷比第二個體更嚴重的COVID-19。在一些實施方案中，通過即時螢光定量PCR測定細菌或病毒物種的水準或相對豐度。在一些實施方案中，所述方法還包括向第一個體施用有效量的能有效治療COVID-19的治療劑的步驟。在一些情況下，細菌物種是齒雙歧桿菌和/或瘤胃乳酸桿菌。

在相關方面，本發明提供了用於評估COVID-19嚴重程度的套裝產品，所述套裝產品包含用於擴增多核苷酸序列的一組寡核苷酸引物，所述多核苷酸序列來自(1)表6、7、8、9、12、13、17和18中列出的任一種細菌物種或者屬於表19-21中列出的任一種細菌分類群的任一種細菌物種，或者(2)表10和11中列出的任一種病毒物種。在一些實施方案中，擴增是PCR。在一些實施方案中，所述套裝產品還包含用於即時螢光定量PCR的試劑。例如，細菌物種可以包括青春雙歧桿菌、普氏糞桿菌、直腸真桿菌、兩歧雙歧桿菌或長雙歧桿菌或者它們的任何組合；或者所述細菌物種可以包括齒雙歧桿菌和/或瘤胃乳酸桿菌。

定義

術語“糞便微生物群移植(FMT)”或“糞便移植”是指一種醫療程式，在該程式期間從健康個體獲得的含有活的糞便微生物(細菌、真菌、病毒等)的糞便物質被轉移到受體的胃腸道中，以恢復已經被各種醫學病況中的任一種（例如COVID-19）破壞或影響的健康腸道微生物群落。通常，來自健康供體的糞便物質首先被加工成用於移植的適當形式，所述移植可以通過直接沉積到下胃腸道中(如通過結腸鏡檢查、或通過鼻插管)或通過口服攝入包含加工的(例如，乾燥且冷凍的/凍幹的)糞便物質的膠囊化材料來實現。

本文使用的術語“抑制(inhibiting)”或“抑制(inhibition)”是指對目標生物過程(如靶基因的RNA/蛋白質表達、靶蛋白的生物活性、細胞信號轉導、細胞增殖等)的任何可檢測的負效應。通常，抑制反映為當與對照相比時，目標過程(例如，某些物種的微生物的生長或增殖，例如，表3、8、12或17中所示的一種或多種細菌或者屬於表20中列出的細菌類群的一種或多種細菌物種或者表10中所示的一種或多種病毒物種)或上文提及的下游參數中的任一個降低至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或更多。“抑制”還包括100%減少，即，完全除去、阻止或消除目標生物過程或信號。在本申請內容中以類似的方式使用其它相關術語如“抑制(suppressing)”、“抑制(suppression)”、“減少(reducing)”、“減少(reduction)”、“降低(decrease)”、“降低(decreasing)”、“較低(lower)”和“較少(less)”以指代目標生物過程或信號降低到不同的水準(例如，與對照水準相比降低至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或更多)直到完全除去。另一方面，諸如“活化(activate)”、“活化(activating)”、“活化(activation)”、“增加(increase)”、“增加(increasing)”、“促進(promote)”、“促進(promoting)”、“增強(enhance)”、“增強(enhancing)”、“增強(enhancement)”、“較高(higher)”和“更多(more)”的術語在本申請內容中用於涵蓋目標過程或信號的不同水準的正變化(例如，與對照水準相比，例如與表2或6中所示的一種或多種細菌物種的對照水準相比，增加至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%或更高，如3倍、5倍、8倍、10倍、20倍)。相比之下，術語“基本上相同的”或“基本上沒有變化”表示與比較基礎(如標準對照值)相比數量變化很小或沒有變化，通常在比較基礎的±10%內，或在比較基礎的±5%、4%、3%、2%、1%內，或甚至更小的變化。

術語“抗細菌劑/抗病毒劑”是指分別能夠抑制、阻止或防止細菌或病毒物種的生長或增殖的任何物質，所述細菌或病毒物種尤其是表3、8、12和17或表10中分別示出的那些。具有抗細菌活性的已知藥劑包括通常抑制廣譜細菌物種增殖的各種抗生素，以及可以抑制特定細菌物種增殖的藥劑，如反義寡核苷酸、小抑制性RNA等。術語“抗細菌劑/抗病毒劑”被類似地定義為涵蓋具有殺死幾乎所有細菌/病毒物種的廣譜活性的藥劑以及特異性抑制目標細菌/病毒物種增殖的藥劑。這樣的特異性抗細菌劑/抗病毒劑可以是自然界中的短多核苷酸(例如，小抑制性RNA、microRNA、miniRNA、lncRNA或反義寡核苷酸)，其能夠破壞目標細菌或病毒物種的生命週期中關鍵基因的表達，並且因此能夠特異性地抑制或除去所述物種，而基本上不影響其它密切相關的細菌或病毒物種。

“相對豐度百分比”當用於描述與存在於相同環境中的所有細菌或病毒物種相關的特定細菌或病毒物種(例如，分別為表3-13、17和18中任一個示出的任一細菌或病毒物種或者屬於表19-21或表10和11中列出的細菌分類群的任一細菌或病毒物種)的存在的語境中時，是指以百分比形式表示的細菌/病毒物種在所有細菌/病毒物種的量中的相對量。例如，一種特定細菌物種的相對豐度百分比可以通過將一個給定樣品中對該物種具有特異性的DNA的量(例如，通過定量聚合酶鏈式反應測定)與同一樣品中所有細菌DNA的量(例如，通過定量聚合酶鏈式反應(PCR)和基於16s rRNA序列的測序測定)進行比較來測定。

“絕對豐度”當用於描述糞便中特定細菌/病毒物種(例如本文公開的表中所示的任一細菌/病毒物種)的存在的語境中時，是指糞便樣品中所有DNA的量中來源於所述細菌或病毒物種的DNA的量。例如，一種細菌或病毒的絕對豐度可以通過將一種給定樣品中對該細菌或病毒物種具有特異性的DNA的量(例如，通過定量PCR測定)與同一樣品中所有糞便DNA的量進行比較來測定。

本文所用的糞便樣品的“總細菌/病毒載量”分別是指糞便樣品中所有DNA的量中的所有細菌/病毒DNA的量。例如，細菌的絕對豐度可以通過將一種給定樣品中細菌特異性DNA的量(例如，通過定量PCR測定的16s rRNA)與同一樣品中所有糞便DNA的量進行比較來測定。

如本文所用，術語“嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒(SARS-CoV-2)”是指引起冠狀病毒疾病2019 (COVID-19)的病毒。它也被稱為“COVID-19病毒”。

本申請中使用的術語“治療(treat)”或“治療(treating)”描述了導致預定醫學病況的任何症狀的除去、減少、減輕、逆轉、預防和/或延遲出現或復發的行為。換句話說，“治療”病況涵蓋對病況的治療性和預防性干預，包括促進患者從病況中恢復。

本文所用的術語“有效量”是指使用或施用物質(例如抗細菌劑/抗病毒劑)產生理想效果(例如，對一種或多種有害細菌或病毒物種(例如，表3、8、12和17中所示的細菌物種，或者屬於表20中列出的細菌分類群的細菌物種，或者表10中所示的病毒物種)的生長或增殖的抑制或阻止效果)的物質的量。效果包括預防、抑制或延遲在細菌/病毒增殖期間任何相關的生物學過程至任何可檢測的程度。確切的量將取決於物質(活性劑)的性質、使用/施用的方式和應用的目的，並且將是本領域技術人員使用已知技術以及本文所述的那些技術可確定的。在另一種語境下，當將“有效量”的一種或多種有益或理想細菌或病毒物種(例如，多氏擬桿菌，或者表4、5、9、13或18中列出的那些，或者屬於表19或21中列出的細菌分類群的那些，或者表11中列出的病毒)人工引入旨在引入患者胃腸道的組合物中時，例如，待在FMT中使用時，其意指所引入的相關細菌和/或病毒的量足以賦予受體健康益處，例如恢復時間減少或者對相關疾病（如COVID-19）的治療干預的需要減少，所述治療干預包括但不限於藥物、住院，或更嚴重的干預，如通氣和誘導性昏迷。

術語疾病的“嚴重程度”是指疾病發展對患有該疾病的患者的幸福感和健康造成有害作用的水準和程度，例如短期和長期的身體、精神和心理失能，直到並且包括患者的死亡。疾病的嚴重程度可以反映為必需的治療和維持措施的性質和數量、患者恢復所需的持續時間、可能恢復的程度、患者完全恢復的百分比、需要長期護理的患者的百分比和死亡率。例如，COVID患者降低的疾病嚴重程度可以表現為症狀(如咳嗽、發熱、發冷、頭痛、全身疼痛、關節和/或肌肉痛、味覺/嗅覺喪失、噁心、腹瀉等)的更快消退，包括在COVID患者對SARS-CoV-2呈PCR陰性之後持續超過2周或4周的症狀。

本文所用的術語“約”表示指定值+/-10%的數值範圍。例如，“約10”表示9至11(10+/-1)的數值範圍。發明詳述 I. 引言

本發明提供了用於評估被嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2(SARS-CoV-2)感染的患者中COVID-19的嚴重程度的新方法，以及用於治療COVID-19症狀或促進患者從COVID-19中恢復的新方法。在研究期間，本申請的發明人發現，由於SARS-CoV-2感染，某些細菌和病毒物種的存在和相對豐度在患者的胃腸道中顯著改變，特定物種的增加或降低與疾病嚴重程度相關。例如，本申請的發明人發現表3中所示的細菌物種的存在在COVID-19患者的胃腸道中處於升高的水準，並且發現諸如多氏擬桿菌和表4或5中所示的那些細菌物種的存在處於降低的水準。類似地，觀察到COVID-19患者糞便樣品中某些細菌物種(如表6中的那些)相對豐度的降低和/或某些細菌物種(如表7中的那些)相對豐度的增加與可能更嚴重的疾病病況相關，所述可能更嚴重的疾病具有可能更壞的結果和/或需要更大量的醫學治療和更長恢復時間的更高可能性的。作為進一步的實例，發現在COVID-19患者的胃腸道中的表12中所示的細菌物種的水準與患者中的冠狀病毒載量相關，並且發現表13中所示的細菌物種的水準與患者的冠狀病毒載量負相關，並且觀察到COVID-19患者的糞便樣品中某些細菌和病毒物種(分別如表9和表11中的那些)相對豐度的降低和/或某些細菌和病毒物種(分別如表12和表10中的那些)相對豐度的增加與具有可能更壞的結果和/或需要更大量的醫學治療和更長恢復時間的更高可能性的可能更嚴重形式的疾病相關。因此，該研究的結果提供了用於評估疾病狀態和説明患者從該新型冠狀病毒感染中恢復的有用工具。II. FMT 供體 / 受體的選擇和準備

胃腸道微生物群遭受破壞狀態的COVID-19患者被認為是FMT治療的受體，以便恢復微生物的正常健康分佈。如本申請的發明人所揭示的，某些細菌物種/分類群和病毒物種(如表4-13和17-21中所示的那些)的相對豐度與COVID-19患者中COVID-19的嚴重程度或冠狀病毒載量相關。糞便材料含有比表4-6、9、11、12、13、18、19和21中的細菌或病毒物種的平均水準更高水準的FEM供體對於該目的是特別有利的。例如，對於糞便樣品中的這些細菌物種中的任一種的相對豐度，理想的供體可以優選具有高於總細菌的約0.1%或高達約10%。

另一方面，具有高水準的表3、7、8、10、12、17或20中列出的細菌物種/分類群或病毒物種的COVID-19患者傾向于患有更嚴重的疾病或具有更高的病毒載量。因此，為了恢復其正常和健康的胃腸道細菌分佈，使用從健康人捐贈的糞便材料進行FMT是適當的，健康人的糞便樣品中這些細菌物種/分類群(例如，表3、8、12、17和20中)或病毒物種(例如，表10中)的水準是天然低的或人工壓低的，例如，通過使用特異性殺傷或抑制某些目標細菌或病毒物種而不顯著影響其它細菌或病毒物種的特異性抗細菌劑或抗病毒劑。優選地，在加工用於FMT之前，這些細菌或病毒物種中的每一種在糞便材料中的相對豐度應不超過總細菌或病毒的約0.01%。

FMT中使用的糞便物質是從健康供體獲得的，然後被加工成用於在後續的FMT程式中的預期遞送手段的適當形式。雖然來自同一家族或家庭的健康個體經常用作供體，但在實施本發明時，供體微生物分佈是重要的考慮因素，並且反而可以有利於不相關的供體。製備用於移植的供體材料的過程包括乾燥、冷凍或凍幹，以及配製或包裝的步驟，這取決於例如通過口服攝入或通過直腸沉積向受體遞送的確切途徑。

在準備FMT治療時，預期的受體，例如已經被診斷患有SARS-CoV-2感染或已經被診斷為COVID-19但最近已經治癒該疾病的患者(例如，病毒核酸曾是PCR-陽性，然後在過去的1-7天中變成PCR-陰性)，可以在FMT之前首先接受治療，以抑制其胃腸道中的細菌水準。所述治療可以包括施用抗細菌劑/抗病毒劑(廣譜劑或特異性抗細菌劑/抗病毒劑)，以除去或降低與SARS-CoV-2病毒載量或疾病的嚴重程度正相關的不希望的細菌或病毒物種(如表4-6、9、13、18、19和21中指定的一種或多種細菌物種或分類群或者表11中指定的一種或多種病毒)的水準。

在文獻中已經報導了用於測定樣品中所有細菌物種水準的各種方法，例如，利用通常共有的16S rRNA細菌序列中的序列相似性進行細菌多核苷酸序列的擴增(例如，通過qPCR)和測序。另一方面，任何給定細菌物種的水準可以通過擴增和測序其獨特的基因組序列來確定。豐度百分比通常用作指示給定環境中細菌物種的相對水準的參數。可以使用相關研究領域中公認的方法來類似地確定病毒物種的水準和相對豐度。III. 通過調節細菌或病毒水準的治療方法

本申請的發明人的發現揭示了SARS-CoV-2病毒載量或疾病嚴重程度與COVID-19患者腸道中某些細菌物種/分類群或病毒物種水準(例如，多氏擬桿菌以及表3-13和17-21中所示的那些)的增加或降低之間的直接相關性。這種啟示能夠通過經由例如FMT程式向患者的胃腸道遞送有效量的表4-6、9、11、13、18、19和21中所示的一種或多種細菌物種/分類群或病毒物種或者多氏擬桿菌或者通過遞送抗細菌劑/抗病毒劑來抑制目標細菌/病毒物種，降低表3、7、8、10、12、17或20中列出的一種或多種細菌物種/分類群或病毒物種的水準來調整或調節這些細菌或病毒物種在這些患者胃腸道中的水準實現用於治療COVID-19症狀，尤其是用於幫助COVID-19患者從疾病中恢復的不同方法。

當測試被提議的FMT供體的糞便並發現其含有不足水準的一種或多種有益細菌或病毒物種時，如多氏擬桿菌或如表4-6、9、11、13、18、19和21所示的細菌或病毒物種(例如，每種小於糞便樣品中總細菌/病毒的約0.01%)，被提議的供體被認為是用於旨在治療COVID-19症狀或促進患者從COVID-19中恢復的FMT的不合適的供體，他可能沒有資格作為有利於糞便樣品表現出更有利的細菌/病毒分佈的其它個體的供體，並且由於缺乏賦予這種有益的健康效果的前景，他的糞便材料不應立即用於FMT，除非糞便材料被適當地改變。在這些情況下，鑒於本申請發明人的發現可以容易地改善來自FMT治療的預期缺乏的健康益處，例如，表4、5、9、13和18中所示的一種或多種細菌物種或者屬於表19和21中所示的細菌分類群的一種或多種細菌物種，和/或表11中所示的一種或多種病毒物種可以從外源引入供體糞便材料中，使得糞便材料中的細菌或病毒物種的水準在加工用於FMT以治療COVID-19症狀或用於COVID-19患者恢復之前增加(例如，達到糞便材料中總細菌或病毒的至少約0.1%)。具有類似預期目標的預處理方案可以用於準備即將接受FMT治療的患者，以便使其獲得健康益處的可能性最大化，如上文和本文所述的那些。

作為替代方案，有益細菌物種/分類群或病毒物種(分別在表4、5、9、13、18、19和21或表11中所示的那些中的一種或多種)可以從細菌或病毒培養物以足夠的量獲得，然後配製成合適的組合物用於遞送到COVID-19患者的腸中，所述組合物沒有取自供體的任何糞便材料。與FMT類似，可以通過口服、鼻或直腸施用將這種組合物引入到患者中。

另一方面，發現某些細菌物種/分類群或病毒物種(例如，表3、7、8、10、12、17或20中的那些)在具有更嚴重的疾病或更高SARS-CoV-2病毒載量的COVID-19患者中水準或相對豐度升高。因此，治療COVID-19患者以降低這些細菌物種/分類群或病毒物種的水準，以便降低疾病嚴重程度並促進患者從疾病中恢復。有幾種選擇來降低這些細菌或病毒物種的水準：首先，可以給予患者特異性抗細菌劑/抗病毒劑，以特異性殺傷或抑制目標細菌/病毒物種，從而降低這些細菌或病毒的異常高水準。

第二，可以首先給予患者抗細菌劑/抗病毒劑，如廣譜抗生素或抗病毒劑，以殺傷或抑制所有細菌或病毒物種，或者特異性抗細菌劑或抗病毒劑，以特異性殺傷或抑制目標細菌或病毒物種；然後可以將組合物施用至患者(例如通過FMT)以將良好平衡的混合細菌培養物和/或病毒培養物引入患者的胃腸道中。

第三，如果COVID-19患者已經接受抗生素治療或一般抗病毒治療，例如，作為抗肺炎治療或抑制冠狀病毒增殖治療的一部分，並且已經在其胃腸道中具有顯著抑制的細菌存在和/或病毒存在，則可以將含有適當的混合細菌培養物和/或病毒培養物(例如，來自合適供體的加工的糞便物質)的組合物直接施用至患者，以便將細菌/病毒混合物引入胃腸道。

使用含有彼此在適當比率範圍內的相關細菌或病毒物種的一種單一組合物(如來自FMT供體的加工的糞便材料)，這些選項中的每一個都可以在一個組合步驟中執行以實現第一和第二治療方法目標，即，增加某些細菌物種/分類群或病毒物種(如表4-6、9、11、13、18、19和21中所示的那些中的一種或多種以及多氏擬桿菌的水準)並降低某些其它細菌物種(例如，表3、7、8、10、12、17和20中列出的那些中的一種或多種)的水準。

一旦完成將有效量的理想細菌和/或病毒物種引入患者的胃腸道的步驟(例如，經由FMT程式)和/或抑制不希望的細菌和/或病毒水準的步驟後，即可以通過每天連續測試糞便樣品中細菌和/或病毒物種的水準或相對豐度直到程式後5天來進一步監測受體，同時治療COVID-19的臨床症狀，並且還監測患者的一般健康狀態(例如，體重、血液膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和/或高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水準)，以便評估治療結果和受體的胃腸道中相關細菌和/或病毒的相應水準：可以結合患者改善和從COVID恢復(例如，解決臨床症狀或患者達到SARS-CoV-2的PCR陰性所需的時間)的觀察以及獲得的一般健康益（如體重維持、血糖水準、血液膽固醇水準、血液甘油三酯水準和血液HDL-C/LDL-C水準）監測相關細菌或病毒物種的水準。IV. 評估疾病嚴重程度和相應的治療

本申請的發明人還發現某些細菌或病毒物種的改變的水準可以指示COVID-19的嚴重程度：它們揭示了患者糞便樣品中某些細菌物種/分類群或病毒物種(例如，多氏擬桿菌，分別在表4、5、6、9、13、18、19、21或11中示出的一種或多種細菌物種/分類群或病毒物種)的降低的水準與更嚴重的疾病結果(例如，更長恢復時間、發展成肺炎、需要插管，直到死亡的較高可能性)的可能性之間的相關性。類似地，已經建立了某些其它細菌物種/分類群或病毒物種(例如，分別在表3、7、8、12、17、20或10中所示的一種或多種細菌物種/分類群或病毒物種)的增加的水準與更嚴重的疾病結果的可能性之間的相關性。

因此，當取自兩個或更多個COVID-19患者的糞便樣品時，可以例如通過PCR，尤其是定量PCR來測定樣品中多氏擬桿菌或者表4-13和17-21中的任一種細菌物種/分類群或病毒物種的水準或相對豐度。對於表4、5、6、9、11、13、18、19或21中列出的細菌物種/分類群或病毒物種或多氏擬桿菌，較低水準指示患者疾病的較高嚴重程度或較差臨床結果；相反，對於表3、7、8、10、12、17或20中列出的細菌或病毒物種，較高水準指示患者疾病的較高嚴重程度或較差臨床結果。在測量和比較多種物種的水準的情況下，基於來自所測量的相關細菌或病毒物種中大多數的指示進行嚴重程度確定。

一旦進行了疾病嚴重程度或臨床結果評估，例如，患者A被認為更可能遭受比患者B更嚴重形式的COVID-19以及更差的臨床結果，可以任選地採取不同的治療步驟作為解決患者A的增高風險的措施。例如，將給予患者A更積極的治療選擇，如住院和施用已知有效治療COVID-19的治療劑，如抗病毒劑（伊維菌素或羥氯喹與鋅）以及抗生素(如阿奇黴素或多西環素)，然而不良臨床結果的風險被認為低的患者B可以在不開立任何處方藥物的情況下居家觀察。V. 用於 COVID-19 治療的套裝產品和組合物

本發明還提供了新的套裝產品和組合物，其可以用於在COVID-19的治療和/或預防性治療中提高治療功效和賦予健康益處，包括促進患者恢復過程。例如，提供了套裝產品，其包含含有第一組合物的第一容器和包含第二組合物的第二容器，所述第一組合物包含(i)有效量的多氏擬桿菌細菌物種或者表4、5、9、13和18中列出的一種或多種細菌物種，或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種，(ii)有效量的表11中列出的一種或多種病毒物種，(iii)有效量的抑制表3、8、12和17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種的生長的抗細菌劑，或者(iv)有效量的抑制表10中列出的一種或多種病毒物種生長的抗病毒劑，所述第二組合物包含有效治療COVID-19的益生元或治療劑(例如，抗病毒劑伊維菌素或羥氯喹與硫酸鋅的組合和阿奇黴素或多西環素)。

在一些情況下，第一組合物包含來自供體的糞便材料，其已經根據FMT程式中的遞送手段被加工、配製並包裝成適當的形式，其可以通過直接沉積在受體的下胃腸道中(例如，濕或半濕形式)或通過口服攝入(例如，冷凍、乾燥/凍幹、封裝)。可選地，第一組合物可以不含有任何供體糞便材料，而是含有適當比例和量的優選細菌和/或病毒物種的人工混合物，所述優選的細菌和/或病毒物種例如多氏擬桿菌細菌物種或者表4、5、9、13和18中所示的一種或多種細菌物種，或者屬於表19和21中所示的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種，或者表11中所示的一種或多種病毒物種。此外，第一組合物可以含有足夠量的抗細菌劑和/或有效量的抗病毒劑，所述抗細菌劑抑制表3、8、12和17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種的生長，所述抗病毒劑抑制表10中列出的一種或多種病毒物種的生長。在一些情況下，所述抗細菌劑或抗病毒劑可以是廣譜抗細菌劑或抗病毒劑；或者在其它情況下，所述抗細菌劑或抗病毒劑可以是僅靶向特定細菌物種/分類群或病毒物種(例如，表3、8、10、12或17中列出的那些或者屬於表20中列出的細菌分類群的那些)的特異性抗細菌劑或抗病毒劑：可以是短的多核苷酸，例如，小的抑制性RNA、microRNA、miniRNA、IncRNA或反義寡核苷酸，其能夠特異性靶向一種或多種預定的細菌或病毒物種，而不顯著影響其它密切相關的細菌或病毒物種。

在其它情況下，第一組合物可以是包含適當比例和量的優選細菌或病毒物種(如選自多氏擬桿菌和表4、5、9、13、18、19、21和11中列出的那些的一種或多種細菌物種/分類群或病毒物種)以及僅靶向特定細菌物種/分類群或病毒物種(例如，表3、8、12、17、20和10中的那些)的特定抗細菌劑或抗病毒劑的組合物(例如，加工的FMT供體糞便材料)。第一組合物根據其預期的遞送至患者的手段(例如通過口服攝入、鼻遞送或直腸沉積)進行配製和包裝。

在一些情況下，第二組合物可以包含足夠量或有效量的有效治療COVID-19的益生元或治療劑，例如伊維菌素，阿托伐醌，達卡他韋，法匹拉韋(favipiravir)，瑞德西韋(remdesivir)，司美匹韋(simeprevir)，沙奎那韋，托西珠單抗，洛匹那韋、利托那韋和INFβ的組合，以及鋅離子載體(如羥氯喹或槲皮素)、鋅鹽和抗生素(如阿奇黴素或多西環素)的組合。將組合物配製用於益生元或治療劑的預期遞送方法，例如通過注射(靜脈內、腹膜內、肌內或皮下注射)或通過口服/鼻施用或通過局部沉積(例如栓劑)。

第一組合物和第二組合物通常分別保存在套裝產品中的兩個不同容器中。在一些情況下，用於增加某些細菌或病毒物種(如多氏擬桿菌細菌物種或者表4、5、9、13和18中列出的一種或多種細菌物種，或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種，或者表11中列出的一種或多種病毒物種)的水準的組合物和用於抑制其它細菌物種/分類群或病毒物種(例如，表3、8、12和17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種，或者表10中列出的一種或多種病毒物種)的組合物可以組合以形成單一組合物，用於例如同時通過口服或局部遞送一起施用至患者。在一些情況下，第一組合物和第二組合物可以組合在單一組合物中，使得它們可以同時例如通過口服或局部遞送一起施用至患者。

最後，提供了用於定量檢測一種或多種細菌物種，如BD、表4-13和17-21中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表19-21中列出的細菌分類群的一種或多種細菌物種，或者用於定量檢測表10和11中列出的一種或多種病毒物種的套裝產品。套裝產品包含用於擴增(如qPCR)來源於並且優選地對任一種相關的細菌物種/分類群或病毒物種(如表4-13和17-21中列出的那些中的一種或多種)獨特的多核苷酸序列的一套寡核苷酸引物。實施例

以下實施例僅以說明的方式提供，而不是以限制的方式提供。所屬領域的技術人員將容易認識到可以改變或修改各種非關鍵參數以產生基本上相同或類似的結果。實施例 1 背景

目前的COVID-19流行病為研究由於這種病毒疾病引起的腸道微生物群的變化和探索用於解決由這種和其它病毒感染引起的症狀和有害作用(包括影響呼吸系統)的潛在新的治療方法提供了獨特的機會。方法 佇列描述和研究個體

共招募了36名個體，包括15名實驗室證實的COVID-19感染住院的患者(COVID-19病例)，6名肺炎且對COVID-19測試為陰性的住院患者(肺炎對照)和15名健康個體(健康對照) (表1)。臨床特徵列於表2中。每隔2-3天連續收集來自COVID-19患者的糞便樣品直到出院，並且在出院之後1周收集一份另外的糞便樣品。在招募時收集一次來自患有肺炎且沒有COVID-19的個體(肺炎對照)和健康個體(健康對照)的糞便樣品(圖1)。

所有實驗室證實的COVID-19患者均于2020年2月5日至3月17日住院於香港的威爾斯親王醫院和基督教聯合醫院。本地醫院和公共衛生實驗室通過RT-PCR靶向檢測RdRp基因的不同的兩個區域來證實SARS-CoV-2感染。隨訪所有參加者直至出院或2020年4月4日。疾病嚴重程度分類為(i)輕度，如果沒有肺炎的放射照相證據；(ii)中度，如果存在肺炎；(iii)重度，如果呼吸環境空氣時呼吸率≥30/min或氧飽和度≤93%；或(iv)危重，如果存在需要機械通氣的呼吸衰竭、休克或需要重症監護的器官衰竭¹ 。未發生COVID-19感染的肺炎患者在威爾斯親王醫院處的醫療病房和重症監護區住院。

糞便 DNA 提取

將大約100 mg的每份糞便樣品用1 ml ddH₂ O預洗滌，並通過13,000 × g離心1分鐘進行沉澱。將沉澱重懸於補充有1.6 μl 2-巰基乙醇和500 U溶解酶(lyticase) (Sigma)的800 μl TE緩衝液(pH 7.5)中，並在37℃下孵育60分鐘。然後將樣品以13,000 × g離心3分鐘，棄去上清液。在該預處理之後，隨後使用Maxwell® RSC PureFood GMO and Authentication Kit(Promega)，根據製造商的說明書，從沉澱中提取DNA。 宏基因組測序和分析

在通過使用qubit 2.0進行品質控制程式之後，通過限制性內切酶將合格的DNA切成片段。然後，使用Nextera DNA Flex文庫製備試劑盒(Illumina)，通過末端修復、尾部加A、純化和PCR擴增的過程完成DNA文庫的構建。然後通過在Illumina NextSeq 550上對來自提取的糞便DNA的合格文庫進行測序(150 bp配對末端)。

如下過濾原始序列讀數並使用Trimmomatic v0.36 1進行品質修剪：1. 修剪低品質堿基(品質得分＜20)，2. 去除短於50 bp的讀數，3. 追蹤和切掉測序接頭。使用默認參數的Kneaddata(網址：bitbucket.org/biobakery/kneaddata/wiki/Home, Reference database: GRCh38 p12)過濾污染的人類讀數。使用MetaPhlAn2(V2.9)，通過將讀數映射到進化枝特異性標誌物來提取來自糞便DNA的宏基因組的細菌分類的譜圖。COVID-19組、肺炎對照和健康對照之間的顯著差異細菌分類群通過多元關聯線性模型(MaAsLin, 網址:huttenhower.sph.harvard.edu/galaxy/)來鑒定。 細菌微生物組的分析

經由MetaPhlAn2 (v2.7.5)¹ 在巨集基因組修剪的讀數上進行細菌群落組成的圖譜分析。通過Bowtie2 (v2.3.4.3)² 完成了對進化枝特異性標誌物基因的映射讀數和物種泛基因組的注釋。輸出表含有從界到菌株水準的不同水準的細菌物種及其相對豐度。 統計分析

通過多元關聯線性模型(MaAsLin, 網址：huttenhower.sph.harvard.edu/galaxy/)來鑒定COVID-19組(在基線處進行和未進行抗生素治療)、肺炎對照和健康對照之間的顯著差異細菌分類群。經由Lasso(least absolute shrinkage and selection operator，最小絕對收縮選擇運算元)分析進行細菌物種相關的糞便病毒載量或疾病嚴重程度的鑒定。結果和發現第 I 部分 COVID-19 患者的糞便微生物組多樣性和豐富度

COVID-19(Abx-)的糞便微生物組多樣性和豐富度略低於健康對照。與非抗生素治療相比，對COVID-19患者的抗生素治療進一步將糞便微生物組的多樣性和豐富度降低到與肺炎對照患者相似的水準(圖2a)。ICU監護的COVID-19患者，CoV1和CoV3，在住院過程中具有不斷降低的微生物組多樣性和豐富度(圖2b)。COVID-19患者的微生物組多樣性和豐富度在出院之前增加，如患者CoV2、4、11、13、15所示(圖2b)。這些資料表明，在SARS-CoV-2病毒清除期間，COVID-19患者中逐漸恢復的腸道微生物組。 COVID-19 病人、肺炎對照和健康對照中的不同腸道細菌分佈

在細菌集群結構水準，健康個體的微生物組聚集在一起並且更均勻，然而未使用抗生素的COVID-19患者[COVID-19(Abx-)]的微生物組遠離健康微生物組，表明在COVID-19中存在生態失調(圖3)。使用抗生素進一步使COVID-19微生物組遠離健康微生物組。

COVID-19患者和肺炎對照患者的微生物組彼此部分重疊，表明COVID-19和肺炎具有共有的微生物組特徵，然而它們各自都具有其自己的微生物組特點(圖3)。

然後，研究健康對照、COVID-19 (Abx-)、COVID-19 (Abx+)和肺炎對照患者的微生物組的組成差異。凸腹真桿菌(Eubacterium ventriosum )(一種抗炎細菌)在COVID-19 (Abx-)、COVID-19 (Abx+)和肺炎對照患者的相對豐度普遍偏低 (表4)。COVID-19 (Abx-)患者特異地富集病原菌：黏放線菌(Actinomyces viscosus )、哈氏梭菌(Clostridium hathewayi )和Bacteroides nordii (表3)。相比之下，COVID-19 (Abx+)和肺炎對照患者中一系列共生細菌的相對豐度降低，包括短鏈脂肪酸生產者毛螺菌科細菌_5_1_63FAA(Lachnospiraceae bacterium_5_1_63FAA) (表5)。

另外，COVID-19(Abx+)中Dorea formicigenerans 、普氏棲糞桿菌(Fecalibacterium prausnitzii )、直腸真桿菌和卵形瘤胃球菌(Ruminococcus obeum )(都是對宿主健康有益的共生體)(表5)的相對豐度降低；肺炎對照患者屎腸球菌(Enterococcus faecium )和多枝梭菌(Clostridium ramosum ) (二者都是機會致病菌)的相對豐度降低。

這些資料表明SARS-CoV-2感染可引起疾病特異性腸道微生物組改變，其中病原體的豐度增加，同時失去了有益共生體的多樣性。

令人驚訝的是，即使當SARS-CoV-2病毒清除並且肺炎症狀消失時，所有相對豐度降低的有益共生體(列於表4和5中)在住院期間的COVID-19患者中保持不存在或非常低的豐度。這表明COVID-19患者的腸道中有益微生物的損失可能是不可逆的(或者如果可逆的話，恢復得非常緩慢)，這證實應當對COVID-19患者做出進一步營養或益生菌補充，以改善他們的腸道微生物組多樣性和健康。

這些觀察結果表明，通過降低患者胃腸道中表3列出的細菌的相對豐度，可以在治療COVID-19感染中獲得治療益處。一種方法是進行腸道微生物群移植。

此外，出於治療COVID-19的治療益處，表4和表5中列出的細菌可以單獨地或組合地施用至COVID-19患者。這也可以作為輔助治療與其它治療聯合。

最後，表4和表5中列出的細菌可以作為對COVID-19患者的營養或益生菌補充而被施用至從COVID-19中恢復的患者，以改善他們的腸道微生物組多樣性和健康。 SARS-CoV-2 的糞便病毒載量與黏滑羅氏菌呈正相關

SARS-CoV-2的糞便病毒載量顯示出與黏滑羅氏菌正相關(圖4)。黏滑羅氏菌是人類口腔和上呼吸道的正常微生物區系的一部分，並且是影響免疫受損宿主的機會致病菌，導致細菌性肺炎。來自該研究的資料顯示，黏滑羅氏菌在具有非常高的SARS-CoV-2載量(CoV7，12，15)的COVID-19患者亞組的腸道中顯示出非常高的豐度。在SARS-CoV-2病毒從患者CoV7中清除的同時，黏滑羅氏菌也在糞便中消失。然而，它持續存在于患者CoV12和CoV15的糞便中，伴隨在SARS-CoV-2病毒的長期高的糞便脫落物中。

有趣的是，SARS-CoV-2的糞便病毒載量顯示出與多氏擬桿菌(NCBI:txid 483217，圖4)負相關，多氏擬桿菌是IBD中豐度降低的一種抗炎細菌。在入院時，與健康個體相比，具有非常高的糞便SARS-CoV-2載量的患者顯示出不存在或顯著缺乏多氏擬桿菌(患者CoV1、3、5、6、7、11、12、14、15)。在住院期間顯示出糞便SARS-CoV-2病毒清除或減少的患者(CoV1、3、4、6)經歷了多氏擬桿菌隨時間的增加。在患者15中，在住院期間，多氏擬桿菌和SARS-CoV-2病毒的豐度以相反的方向共同變化。這些資料表明，多氏擬桿菌可以對抗SARS-CoV2。

這些結果表明，可以向患有COVID-19感染的患者施用多氏擬桿菌以治療COVID-19和相關症狀，尤其是為了促進患者從疾病中恢復的目的。

這些觀察結果表明表6和表7中列出的細菌可以單獨地或以不同組合用於預測COVID-19的嚴重程度和結果。例如，可以使用qPCR引物組或通過宏基因組學測序來確定相對豐度，以計算預測的嚴重程度。第 II 部分 基線腸道微生物組和 COVID-19 的疾病嚴重程度

為了理解基線腸道微生物組是否影響COVID-19的嚴重程度，在7例未使用抗生素的COVID-19病例中評估了基線糞便微生物組與COVID-19嚴重程度(輕度、中度、重度或危重)之間的關聯性。共發現23種細菌分類群與COVID-19疾病嚴重程度顯著相關，其中大多數(23種中的15種)來自厚壁菌門(表8和表9)。其中，8個和7個厚壁菌門成員分別與疾病嚴重程度顯示出正相關和負相關。發現腸道厚壁菌門細菌與COVID-19嚴重程度的關聯突出顯示了細菌成員在調節人類對SARS-CoV-2感染的應答中的重要性。

來自厚壁菌門的三個細菌成員、糞芽孢菌屬、多枝梭菌(種)和哈氏梭菌(種)是與COVID-19疾病嚴重程度正相關的排名居前的細菌(斯皮爾曼相關係數Rho ＞ 0.9，p ＜ 0.01，表8)。相比之下，兩種有益細菌物種奧登多克氏另枝菌(Alistipes onderdonkii )和普氏糞桿菌是顯示出與COVID-19嚴重程度負相關的排名居前的細菌物種(表9)。

另外，多種DNA病毒物種(噬菌體)顯示出與COVID-19嚴重程度顯著正相關(表10)，其中鏈球菌噬菌體表現出與疾病嚴重程度最顯著的正相關(對於鏈球菌病毒2972和鏈球菌噬菌體phiARI0468-1，斯皮爾曼相關係數分別為Rho = 0.69和0.64, p = 0.001和0.003)。相比之下，埃希氏菌和腸桿菌的大量噬菌體與COVID-19嚴重程度負相關(表11)。

表8和表9中列出的細菌以及表10和表11中列出的病毒可以單獨或組合使用以預測COVID-19的嚴重程度和結果。例如，可以使用qPCR引物組或通過宏基因組學測序來確定相對豐度，以計算預測的嚴重程度。

此外，表9中列出的細菌和表11中列出的病毒可以作為單一細菌或病毒或者組合施用至患有COVID-19的患者以治療COVID-19。它們還可以作為輔助療法與其它治療聯合。

此外，表9中列出的細菌和表11中列出的病毒可以作為營養或益生菌補充物施用至正在從COVID-19恢復或已經從COVID-19恢復的患者，以改善他們的腸道微生物組多樣性和健康。

糞便 SARS-CoV-2 病毒載量和腸道細菌豐度

研究了腸道細菌是否與糞便SARS-CoV-2載量有關。在所有糞便樣品中共鑒定出20種細菌物種與SARS-CoV-2的糞便病毒載量顯著相關(這些物種中p ＜ 0.05的14種顯示在圖5中)。其中，6種物種來自擬桿菌門。四種擬桿菌物種，包括多氏擬桿菌、多形擬桿菌(Bacteroide s thetaiotaomicron )、馬賽擬桿菌(Bacteroides massiliensis )和卵形擬桿菌，顯示出與糞便SARS-CoV-2載量顯著負相關(所有斯皮爾曼相關係數Rho＜ 0.2，p ＜ 0.05，圖5)。總之，這些資料表明，擬桿菌屬物種可能通過阻止病毒通過ACE2進入宿主而在對抗SARS-CoV-2感染中具有潛在的保護作用。相比之下，韋榮球菌科細菌2_2_44A(一種厚壁菌門物種)顯示出與糞便SARS-CoV-2載量最強的正相關(斯皮爾曼相關係數Rho=0.89，p = 0.006，圖5)。考慮到韋榮球菌科的基線豐度與COVID-19嚴重程度的強關聯(斯皮爾曼相關性Rho= 0.89, p = 0.006，表5)，表明腸道韋榮球菌科在宿主腸道中發揮增強SARS-CoV-2感染的作用。

參考文獻

實施例 2 背景

儘管COVID-19主要是呼吸系統疾病，但多種證據表明腸道微生物組參與這種疾病：(i)Meta分析突出顯示了COVID-19患者的胃腸(GI)症狀，如腹瀉，嘔吐和腹痛(Cheung等人, 2020a；Vetter等人, 2020)；(ii) SARS-CoV-2可以在人小腸細胞中感染和複製(Lamers等人，2020)；以及(iii) SARS-CoV-2 RNA在COVID-19患者的糞便中可檢測到(Wölfel等人, 2020; Xu等人, 2020)，表明在胃腸道中的體內複製。先前對15名住院期間的COVID-19患者進行的腸道微生物群研究揭示了與非COVID個體相比不同的群落組成(Zuo等人, 2020)，突出顯示了幾種腸道微生物物種與COVID-19相關的富集和耗損。近來，有跡象表明COVID-19患者會發展出自身免疫性和自身炎症性症狀，最突出的是兒童中的多系統炎症性症狀和川崎樣疾病(Cheung等人, 2020b; Galeotti and Bayry, 2020; Verdoni等人, 2020)。由於腸道微生物組密切參與人類免疫系統的功能，因此已經假設腸道微生物群與COVID-19中的宿主炎症反應有關。本研究報導了101名住院期間的COVID-19患者的腸道微生物群組成與炎症標誌物的血漿濃度的關係，以及在陰性SARS-CoV-2定量逆轉錄聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)測試之後長達30天的長期腸道微生物群生態失調。方法 個體招募和樣品收集

本研究由臨床研究倫理委員會(Clinical Research Ethics Committee)批准(參考號2020.076)，並且所有患者提供了書面知情同意書。如先前研究中所述(Zuo等人, 2020)，2020年2月至2020年5月，從香港的威爾斯親王醫院和基督教聯合醫院招募COVID-19患者。基於Wu等人, 2020報導的症狀，將患者分類為4個嚴重程度群組。簡而言之，如果沒有肺炎的放射照相指征，則將患者分類為輕度；如果檢測到具有發熱和呼吸道症狀的肺炎，則將患者分類為中度；如果當呼吸環境空氣時，呼吸率≥ 30次呼吸/分鐘，氧飽和度≤ 93%或PaO₂ /FiO₂ ≤300 mmHg，則將患者分類為重度；如果存在需要機械通氣的呼吸衰竭或者需要重症監護的器官衰竭，則將患者分類為危重。住院患者的血液和糞便由醫院工作人員收集，同時出院患者在隨訪期間提供糞便。將樣品儲存在-80℃直至處理。糞便 DNA 提取和測序

在Zuo等人, 2020中描述了詳細的方法。簡而言之，使用Maxwell RSC PureFood GMO and Authentication Kit和Maxwell® RSC儀器核酸提取平臺(Promega, Wisconsin USA)，根據製造商的說明書，從0.1 g均質的糞便樣品中提取DNA。使用Nextera DNA Flex Library Prep Kit (Illumina, California USA)從提取的DNA製備測序文庫，並在香港中文大學的腸道微生物群研究中心的Illumina NovaSeq 6000系統上測序。 測序資料處理、推斷腸道微生物群組成和統計分析

使用Trimmomatic v0.39對原始序列資料進行品質過濾，以去除接頭和低品質序列。此後，使用MetaPhlAn2 (Truong等人, 2015) v2.7.7和v20資料庫，從品質過濾的正向讀數推斷微生物群組成分佈。將按物種計數的位點和相對豐度表輸入R(R核心團隊, 2018) v3.5.1中進行統計分析。使用主成分分析(PCA)排序，以基於樣品的物種水準組成分佈來使樣品的聚類視覺化。使用置換多元方差分析(PERMANOVA)和普氏分析來評估腸道群落組成與患者參數之間的關聯性。使用在Huttenhower Lab Galaxy實例(網址：huttenhower.sph.harvard.edu/galaxy/)中實施的線性判別分析效果尺寸(LEfSe)和線性模型(MaAsLin)統計框架的多元分析來鑒定特定微生物物種與患者參數的關聯性。在vegan R package (Oksanen, 2013) v2.4-6中實施PCA、PERMANOVA和普氏分析。 測量糞便樣品中的 SARS-CoV-2 載量

如Zuo等人, 2020所述，通過逆轉錄定量聚合酶鏈式反應(RT-qPCR) 測量SARS-CoV-2病毒載量。使用QIAamp Viral RNA Mini Kit (QIAGEN, Hilden Germany)，按照製造商的說明書，從0.1 g均質的糞便中提取RNA。SARS-CoV-2引物和探針序列由美國疾病預防控制中心提供(2019-nCoV_N1-F: 5’-GACCCCAAAATCAGC GAAAT-3’ (SEQ ID NO:1)、2019-nCoV_N1-R: 5’-TCTGGTTACTGCCAGTTGAATCTG-3’ (SEQ ID NO:2) 和2019-nCoV_N1-P: 5’-FAM- ACCCCGCATTACGTTTGGTGGACC-BHQ1-3’ (SEQ ID NO:3))。每個一步法RT-qPCR反應在20 μL的最終反應體積中含有10 μL提取的RNA, 4 μL TaqMan Fast Virus 1-Step Master Mix (Thermo Fisher Scientific, Massachusetts USA)。引物和探針濃度分別為0.5 μM和0.125 μM。迴圈條件為25℃持續2分鐘，50℃持續15分鐘，95℃持續2分鐘，然後45個迴圈的95℃，持續15秒和55℃持續30秒。在StepOnePlus Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific)上進行熱迴圈。基於從已知拷貝的含有完整N基因的質粒的10倍連續稀釋液製備的標準曲線，將迴圈閾值(Ct)值轉化為病毒RNA拷貝。如果Ct值超過39.9個迴圈，則認為樣品為陰性。檢測限為347個拷貝/mL。 血漿細胞因數測量

將在抗凝劑處理的試管中收集的全血樣品以2000xg離心10分鐘並收集上清液。在Bio-Plex 200 System (Bio-Rad Laboratories, California, USA)上使用MILLIPLEX MAP Human Cytokine/Chemokine Magnetic Bead Panel - Immunology Multiplex Assay (Merck Millipore, Massachusetts USA)測量細胞因數和趨化因數的濃度。使用Human NT-proBNP ELISA試劑盒(Abcam, Cambridge, UK)測量NT-proBNP的濃度。 資料可用性

在BioProject登記號PRJNAXXX下的Sequence Read Archive中可獲得該研究產生的原始序列資料。結果 佇列描述和研究個體

在2020年2月至2020年5月，為該研究招募了平均年齡為36.4±18.7歲(平均值±標準差，中值32.5，最大75歲，最小2歲)的47名女性和53名男性。在100名患者中，41名患者在其住院時間和/或在出院之後隨訪期間提供多份糞便樣品；在糞便收集之前向34名患者和46名患者分別施用抗生素和抗病毒劑。根據對80名COVID患者的臨床特徵的回顧性評估，將患者分配到疾病嚴重程度的多個組。數位的分類顯示在表14中。

總共對274份糞便樣品進行測序，每份樣品產生平均6.8 Gbp (47,386,950個讀長)。首先，將在住院期間收集的每名患者的第一糞便樣品(n = 87)的腸道微生物群組成與從香港佇列獲得的非COVID-19腸道微生物群(n = 78)進行比較，以評估COVID-19患者的腸道微生物群組成是否改變。在門水準下，與非COVID-19個體相比，COVID-19患者的平均腸道微生物群中的擬桿菌豐度更高(23.9±20.5%對比12.8±12.9%, p ＜0.05, 曼-惠特尼檢驗(Mann Whitney test))。相反，與COVID-19患者相比，非COVID-19患者中放線菌的豐度更高(26.1±19.7對比19.0±16.6%%, p ＜0.05, 曼-惠特尼檢驗) (圖6A)。 COVID-19 患者中物種組成相關的臨床因素

當比較物種組成時，在佇列(COVID-19對比非COVID-19)和抗生素之間鑒定出顯著的關聯性(圖6B) (p ＜0.05, PERMANOVA)，而在佇列(COVID-19對比非COVID-19)和抗病毒劑(克力芝、利巴韋林或達菲，在85名患者中的39名患者)、類固醇(氫化可的松，在一名患者中)和質子泵抑制劑(泮托拉唑，在四名患者中)之間未鑒定出顯著的關聯性(表15和16)。

因此，表15-16中列出的因素可以以不同的組合使用，以建立風險評估模型，從而確定個體是否處於生態失調的風險中以及是否需要微生物組恢復療法或補充。例如，個體可以填寫用於收集資訊(包括抗生素的使用，COVID-19的歷史和COVID-19的嚴重程度)的調查問卷，並且將資料應用於計算模型，以確定適合該個體的微生物療法，如劑量和持續時間。 COVID-19 患者腸道細菌物種的組成差異

在不考慮COVID-19佇列中抗生素是否使用的情況下，相對於非COVID-19對照，COVID-19 病人腸道中的組成差異主要是通過的活潑瘤胃球菌(Ruminococcu s gnavus )、扭鏈瘤胃球菌(Ruminococcus torques )和多氏擬桿菌)的富集和青春雙歧桿菌、普氏糞桿菌和直腸真桿菌的耗損來驅動的(線性判別分析效果尺寸(LEfSe))(在任一組中平均相對豐度＞1%的選擇的分類群顯示在表17-18中)。當考慮抗生素時，相對於非COVID-19對照，佇列之間的差異主要與患者中副擬桿菌、華德薩特菌(Sutterella wadsworthensis )和糞擬桿菌(Bacteroides caccae ))的富集和阿德勒克羅伊茨菌(Adlercreutzia equolifaciens )、Dorea formicigenerans 和柔嫩梭菌(Clostridium leptum )的耗損有關，但是在這些樣品中，大多數涉及的分類群包含小於0.1%的平均相對豐度。雖然COVID-19和非COVID-19個體之間的總體腸道微生物群組成不同，但當比較COVID-19和非COVID-19佇列時，物種豐富度和香農多樣性沒有顯著差異(圖6C) (p ＞ 0.05，曼-惠特尼檢驗)。

因此，表17-18中列出的細菌物種可以以不同的組合使用，以建立風險評估模型，從而確定個體是否處於生態失調的風險中，以及是否需要微生物組恢復療法或補充。

為了預防、治療COVID-19或促進COVID-19的恢復，表17中列出的細菌物種可以在COVID-19患者或者已經暴露於冠狀病毒並且處於感染風險的個體中抑制至低於或等於非COVID-19個體的平均相對豐度的水準。這種抑制可以通過施用有效量的表17中列出的一種或多種細菌或者與表17中列出的細菌正相關的細菌來誘導，例如通過FMT。

同樣，為了預防、治療COVID-19或促進COVID-19的恢復，表18中列出的細菌物種可以在COVID-19患者或者已經暴露於冠狀病毒並且處於罹患COVID-19的風險的個體中增加至高於或等於非COVID-19個體的平均相對豐度的水準。這種增加或增強可以通過施用與表18中列出的一種或多種細菌物種負相關的細菌(包括通過FMT)來實現。血漿 CXCL10 、 IL-10 和 TNF-α 濃度與腸道微生物群組成相關

在COVID-19中，免疫系統響應病毒感染產生炎性細胞因數。在一些情況下，炎症反應可能過度活躍 (即，細胞因數風暴)，並導致廣泛的組織損傷、感染性休克和多器官衰竭(Tay等人, 2020)。基於在COVID-19患者中腸道微生物群變化的觀察，我們假設這些組成變化通過有助於免疫應答的生態失調而在使疾病惡化中起作用。在COVID-19佇列內，腸道微生物群組成的主成分分析(PCA)視覺化揭示了沿著輕度、中度、嚴重和危重疾病嚴重程度組的連續統一體(p ＜0.05, PERMANOVA) (圖7)，表明與疾病嚴重程度相關的腸道微生物群組成的可能分層。當將細胞因數和炎症標誌物的血漿濃度擬合到PCA上時，觀察到CXCL10、IL-10和TNF-α與腸道微生物群組成顯著相關(p ＜ 0.05，普氏分析)，值得注意的是它們的值隨著疾病嚴重程度而增加(圖7，圖10)。由於CXCL10、IL-10和TNF-α通常在COVID-19中升高(Vabret等人, 2020)，這些結果表明腸道微生物群組成與對COVID-19的免疫應答的程度相關，並且可以在調節疾病嚴重程度中起作用。然後，特別評估了在COVID-19佇列中哪些富集/耗損微生物物種與血漿細胞因數濃度相關。從表12和13中相對最豐富的物種列表中，六種COVID-19耗損的物種與CXCL10負相關，五種與IL-10負相關，並且兩種各自與TNF-α和CCL2負相關(圖8A-8D，表19)。這些包括已知在人類胃腸道系統中起免疫調節作用的物種，如青春雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、直腸真桿菌和普氏糞桿菌。相反地，只有兩種COVID-19富含的物種，多氏擬桿菌和嗜黏蛋白阿克曼氏菌，與IL-1β、IL-6和CXCL8正相關(圖8E-8G)。

為了預防COVID-19中嚴重疾病的發展，表19中列出的細菌物種，尤其是青春雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、直腸真桿菌和普氏糞桿菌，應在已經被診斷為患有COVID-19但尚未具有嚴重症狀的個體中增加至高於或等於非COVID-19個體的平均相對豐度的水準。這種增加或增強可以通過施用表19中列出的一種或多種細菌物種或者與表19中列出的一種或多種細菌物種正相關的細菌來實現，例如通過FMT。在從 COVID-19 中恢復之後延長的腸道微生物生態失調

為了評估從COVID-19中恢復後的腸道微生物群組成， 27名患者通過qRT-PCR測試發現鼻咽吸取物或拭子SARS-COV-2陰性之後，從該27名患者中收集42份糞便樣品。與非COVID-19對照相比，恢復的患者的腸道微生物群組成顯著不同，甚至一些在qRT-PCR陰性之後最高至30天(中值6天，四分位距14天)，無論患者是否接受抗生素治療(p ＜0.05, PERMANOVA)。此外，當與非COVID-19對照相比時，接受抗生素的患者的腸道微生物群比未接受抗生素的患者更不同(圖9A)，表明抗生素對腸道微生物群組成的影響在在COVID-19中恢復之後持續存在(圖11)。恢復的患者的腸道微生物群富含諸如齒雙歧桿菌和瘤胃乳酸桿菌的物種，但是直腸真桿菌、布氏瘤胃球菌、普氏糞桿菌和長雙歧桿菌耗損(圖9B) (表20和21)。與非抗生素患者相比，在接受抗生素的恢復患者中，耗損甚至更顯著，有些相對豐度降低超過一個數量級。關於抗生素是否與改善的疾病結果相關，檢查其在中度嚴重程度佇列(45名接受抗生素中的21名)中的使用，並且在使用或未用抗生素的情況下，從COVID-19症狀開始直到出院的天數未發現統計學差異(圖9C) (p ＞ 0.05，曼-惠特尼檢驗檢驗)。由於在45名患者中沒有菌血症的記錄，因此假定沒有細菌共感染，該發現表明抗生素不太可能導致COVID-19中改善的患者結果。

為了預防、治療COVID-19或促進COVID-19的恢復，表20中列出的細菌物種，如齒雙歧桿菌和瘤胃乳酸桿菌應在COVID-19患者中被抑制到低於或等於非COVID-19個體的平均相對豐度的水準。這種抑制可以通過施用與表20中列出細菌具有負相關的細菌來實現，例如通過FMT。

為了預防、治療COVID-19或促進COVID-19的恢復，表21中列出的細菌物種，尤其是直腸真桿菌、布氏瘤胃球菌、普氏糞桿菌和長雙歧桿菌，應在COVID-19患者中增加至高於或等於非COVID-19個體的平均相對豐度的水準。這種增加或增強可以通過施用有效量的表21中列出的一種或多種細菌物種或者與表21中列出的細菌具有正相關的細菌來實現，例如通過FMT。參考文獻

本申請中引用的所有專利、專利申請和其它出版物(包括GenBank登錄號或等同物)的內容出於所有目的通過引用整體併入。

[圖1]：症狀開始、SARS-CoV-2測試、住院和糞便樣品收集的時間線。

[圖2]：COVID-19患者的腸道微生物組多樣性及豐富度的變化。(a)與健康對照和肺炎對照相比，COVID-19患者中的基線微生物組多樣性和豐富度。(b) COVID-19患者中微生物組多樣性和豐富度的縱向變化。

[圖3]：COVID-19、健康對照和肺炎對照的腸道微生物組的NMDS圖。

[圖4]：(A) 黏滑羅氏菌(Rothia mucilaginosa )和多氏擬桿菌細菌物種與糞便病毒載量之間的相關性圖。(B) COVID-19患者中黏滑羅氏菌和多氏擬桿菌細菌物種的縱向動態變化。

[圖5]：與病程中的糞便病毒載量顯著相關的細菌，通過斯皮爾曼相關性檢驗確定。

[圖6]：住院的COVID-19患者和非COVID-19個體的腸道微生物群的組成差異。(A) 在門水準的腸道微生物群組成。數值表示平均值±標準差。(B) 與非COVID-19個體相比，使用和未使用抗生素的COVID-19患者的腸道微生物群組成的主成分分析(PCA)。p值表示群落組成和群組(COVID-19對比非COVID-19)以及抗生素使用之間的顯著關聯(置換多元方差分析)。(C)獨特物種的數目。(D)COVID-19和非COVID-19個體的腸道微生物群的香農多樣性指數。每個箱中的黑線表示中值，上箱邊界和下箱邊界分別表示上四分位數和下四分位數，並且箱須表示1.5×四分位距。

[圖7]：COVID-19患者的腸道微生物群組成的主成分分析(PCA)及其與細胞因數的血漿濃度的關聯性。實心圓表示住院患者的第一個糞便樣品(如果可以獲得連續樣品)的群落組成；通過基於Wu等人(2020)的疾病嚴重程度分類對圓圈著色。橢圓表示按疾病嚴重程度分類的樣品組群，其中四個組的形心由它們各自的標記物(輕度、中度、重度、危重)的佈置來指示。紅色箭頭表示擬合到腸道組成PCA上的測量的細胞因數的梯度中最大線性增加的方向。箭頭的長度反映相關程度。僅顯示了與腸道微生物群組成顯著相關的細胞因數測量(p ＜ 0.05, 普氏分析(Procrustes analysis))。在圖右下角的p值表示群落組成與疾病嚴重程度分類之間的顯著關聯，通過置換多元方差分析所指示。

[圖8]：COVID-19富集/耗損的腸道微生物分類群與血漿細胞因數濃度的相關性。(A) CXCL10、(B) IL-10、(C) TNF-α、(D) CCL2、(E) CXCL8、(F) IL-1β和(G) IL-6。僅顯示了統計學上顯著的相關性。每個散點圖中的藍色線表示線性回歸線，並且陰影區表示95%置信區間。

[圖9]：在陰性SARS-CoV-2定量逆轉錄聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)測試之後的COVID-19患者的腸道微生物群組成。(A)與非COVID-19個體相比，使用和未使用抗生素的恢復後的COVID-19患者中腸道微生物群組成的主成分分析。(B)與非COVID-19個體相比，恢復的COVID-19患者中四種有益腸道細菌的平均相對豐度。(C)使用和未用抗生素的COVID-19患者從COVID-19症狀開始直到出院的天數。每個箱中的黑線表示中值，上箱邊界和下箱邊界分別表示上四分位數和下四分位數，並且箱須表示1.5×四分位距。

[圖10]：COVID-19患者的腸道微生物群組成的主成分分析(PCA)及其與血液炎症標誌物的關聯性。實心圓表示住院患者的第一個糞便樣品的群落組成；通過基於Wu等人(2020)的疾病嚴重程度分類對圓圈著色。橢圓表示按疾病嚴重程度分類的樣品組群，其中四個組的形心由它們各自的標記物(輕度、重度、危重)的佈置來指示。紅色箭頭表示擬合到腸道組成PCA上的測量的血液炎症標誌物的梯度中最大線性增加的方向。箭頭的長度反映相關程度。僅顯示了與腸道微生物群組成顯著相關的標誌物(p ＜ 0.05, 普氏分析(Procrustes analysis))。在圖右下角的p值表示群落組成與疾病嚴重程度分類之間的顯著關聯，通過置換多元方差分析所指示。AST：天冬氨酸轉氨酶；CRP: C反應蛋白；ESR：紅細胞沉降率；GGT：γ-穀氨醯轉移酶；LDH：乳酸脫氫酶；NT-proBNP: N-末端-腦鈉素前體。

[圖11]：主成分分析排序(ordination)顯示了在住院期間和在SARS-CoV-2轉陰之後從101名COVID-19患者收集的所有196份糞便樣品的腸道微生物群的組成。資料點通過相應患者的疾病嚴重程度分類來著色，並根據患者在其住院期間是否接受抗生素（abx+和abx-）來分組。

Claims

一種用於治療被嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2(SARS-CoV-2)感染的人類個體的COVID-19症狀或促進該人類個體從COVID-19恢復的方法，該方法包括向該個體的胃腸道中引入有效量的(i)多氏擬桿菌(Bacteroides dorei )細菌物種，或者表4、5、6、9、13和18中列出的一種或多種細菌物種，或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種；或者(ii)表11中列出的一種或多種病毒物種。
如請求項1之方法，其中引入步驟包括向該個體口服施用包含有效量的該細菌物種或病毒物種的組合物。
如請求項1之方法，其中引入步驟包括將包含有效量的該細菌物種或病毒物種的組合物遞送至該個體的小腸、回腸或大腸。
如請求項1之方法，其中引入步驟包括糞便微生物群移植(FMT)。
如請求項4之方法，其中該FMT包括向該個體施用包含加工的供體糞便材料的組合物。
如請求項1之方法，其中引入步驟還包括向該個體同時引入益生元或能有效治療COVID-19的治療劑。
如請求項6之方法，其中將該益生元或治療劑引入包含有效量的該細菌物種或病毒物種的同一組合物中。
如請求項2之方法，其中該組合物在食物攝取之前施用和/或與食物攝取一起施用。
如請求項1之方法，其中在引入步驟之前從該個體獲得的第一糞便樣品以及在引入步驟之後從該個體獲得的第二糞便樣品中測定該細菌物種或病毒物種的水準或相對豐度。
如請求項9之方法，其中通過即時螢光定量PCR (qPCR)測定該細菌物種或病毒物種的水準。
如請求項1之方法，其中該一種或多種細菌物種包括青春雙歧桿菌(Bifidobacterium adolescentis )、普氏糞桿菌(Faecalibacterium prausnitzii )、直腸真桿菌(Eubacterium rectale )、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum )或長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum )。
一種用於治療被SARS-CoV-2感染的人類個體的COVID-19症狀或促進該人類個體從COVID-19恢復的方法，該方法包括降低該個體的胃腸道中(i)表3、7、8、12和17中列出的一種或多種細菌物種或者屬於表20中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種的水準或相對豐度；或者(ii)表10中列出的一種或多種病毒物種的水準或相對豐度。
如請求項12之方法，其中該降低步驟包括FMT。
如請求項13之方法，其中該降低步驟包括用抗細菌劑或抗病毒劑治療該個體。
如請求項14之方法，其中在用該抗細菌劑或抗病毒劑治療該個體之後，將包含加工的供體糞便材料的組合物引入該個體的胃腸道中。
如請求項12之方法，該方法還包括向該個體同時施用益生元或能有效治療COVID-19的治療劑。
如請求項16之方法，其中該益生元或治療劑是口服施用的。
如請求項12之方法，其中在該降低步驟之前從該個體獲得的第一糞便樣品以及在該降低步驟之後從該個體獲得的第二糞便樣品中測定該細菌物種或該病毒物種的水準或相對豐度。
如請求項18之方法，其中通過即時螢光定量PCR (qPCR)測定該細菌物種或病毒物種的水準。
如請求項12之方法，其中該一種或多種細菌物種包括齒雙歧桿菌(Bifidobacterium dentium )或瘤胃乳酸桿菌(Lactobacillus ruminis )。
一種套裝產品，該套裝產品包括：含有第一組合物的第一容器和含有第二組合物的第二容器，該第一組合物包含 (i)有效量的多氏擬桿菌(Bacteroides dorei )細菌物種，或者表4、5、6、9、13和18中列出的一種或多種細菌物種，或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的一種或多種細菌物種， (ii)有效量的表11中列出的一種或多種病毒物種， (iii)有效量的抑制表3、7、8、12和17中列出的一種或多種細菌物種生長或者抑制屬於表20中列出的細菌分類群中任一種的一種或多種細菌物種生長的抗細菌劑，或者 (iv)有效量的抑制表10中列出的一種或多種病毒物種生長的抗病毒劑，該第二組合物包含能有效治療COVID-19的益生元或治療劑。
如請求項21之套裝產品，其中該第一組合物包含用於FMT的加工後的供體糞便材料。
如請求項21或22之套裝產品，其中該第一組合物被配製用於口服使用。
如請求項21之套裝產品，其中該第二組合物被配製用於口服使用。
如請求項21之套裝產品，其中該第一組合物和該第二組合物都被配製用於口服攝入。
如請求項23之套裝產品，其中該一種或多種細菌物種包括青春雙歧桿菌(Bifidobacterium adolescentis )、普氏糞桿菌(Faecalibacterium prausnitzii )、直腸真桿菌(Eubacterium rectale )、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum )或長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum )。
一種用於預測已經被SARS-CoV-2感染的人類個體中COVID-19的嚴重程度的方法，該方法包括： (1)測定來自被SARS-CoV-2感染的第一個人類個體的糞便樣品中表6、9、13和18中列出的任一種細菌物種或者屬於表19和21中列出的任一種細菌分類群的任一種細菌物種的水準或相對豐度，或者表11中列出的任一種病毒物種的水準或相對豐度； (2)檢測來自步驟(1)個體的細菌物種或病毒的水準或相對豐度高於來自被SARS-CoV-2感染的第二個人類個體的糞便樣品中相同細菌或病毒物種的水準或相對豐度；以及 (3)確定該第二個體可能經歷比該第一個體更嚴重的COVID-19。
如請求項27之方法，其中測定表6、9、13和18中列出的多種細菌物種或者屬於表19和21中列出的細菌分類群的多種細菌物種或者表11中列出的多種病毒物種的水準或相對豐度，該第一個體的樣品中的多種細菌物種或病毒物種的水準或其中超過一半的水準高於該第二個體的樣品中的相應水準或相對豐度，確定該第二個體可能經歷比該第一個體更嚴重的COVID-19。
如請求項27之方法，其中該細菌物種是青春雙歧桿菌(Bifidobacterium adolescentis )、普氏糞桿菌(Faecalibacterium prausnitzii )、直腸真桿菌(Eubacterium rectale )、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum )或長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum )。
一種用於預測已經被SARS-CoV-2感染的人類個體中COVID-19的嚴重程度的方法，其包括： (1)測定來自被SARS-CoV-2感染的第一個人類個體的糞便樣品中表7、8、12和17中列出的一種或細菌物種或者屬於表20中列出的一種或多種細菌分類群的一種或細菌物種的水準或相對豐度，或者表10中列出的一種或多種病毒物種的水準或相對豐度； (2)檢測來自步驟(1)的個體的細菌物種或病毒的水準或相對豐度高於來自被SARS-CoV-2感染的第二個人類個體的糞便樣品中相同細菌或病毒物種的水準或相對豐度；以及 (3)確定該第一個體可能經歷比該第二個體更嚴重的COVID-19。
如請求項30之方法，其中測定表7、8、12和17中列出的多種細菌物種或者屬於表20中列出的細菌分類群的多種細菌物種的水準或相對豐度或者表10中列出的多種病毒物種的水準或相對豐度，該第一個體的樣品中的該多種細菌或病毒物種的水準或其中超過一半的水準高於該第二個體的樣品中的相應水準或相對豐度，確定該第一個體可能經歷比該第二個體更嚴重的COVID-19。
如請求項30之方法，其中該細菌物種是齒雙歧桿菌(Bifidobacterium dentium )或瘤胃乳酸桿菌(Lactobacillus ruminis )。
如請求項27-32中任一項之方法，其中通過即時螢光定量PCR測定該細菌或病毒物種的水準或相對豐度。
如請求項27-29之方法，該方法還包括向該第二個體施用有效量的能有效治療COVID-19的治療劑的步驟。
如請求項30或31之方法，該方法還包括向該第一個體施用有效量的能有效治療COVID-19的治療劑的步驟。
一種用於評估患者中COVID-19嚴重程度的套裝產品，該套裝產品包括用於擴增多核苷酸序列的一組寡核苷酸引物，該多核苷酸序列來自(1)表6、7、8、9、12、13、17和18中列出的任一種細菌物種或者屬於表19-21中列出的任一種細菌分類群的任一種細菌物種，或者(2)表10和11中列出的任一種病毒物種。
如請求項36之套裝產品，其中該擴增是qPCR。
如請求項37之套裝產品，該套裝產品還包括用於qPCR的試劑。
如請求項36之套裝產品，其中該細菌物種是青春雙歧桿菌(Bifidobacterium adolescentis )、普氏糞桿菌(Faecalibacterium prausnitzii )、直腸真桿菌(Eubacterium rectale )、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum )或長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum )。
如請求項36之套裝產品，其中該細菌物種是齒雙歧桿菌(Bifidobacterium dentium )或瘤胃乳酸桿菌(Lactobacillus ruminis )。