Shinya Yamanaka와 연구진들이 2006년에 개발한 유도 만능 줄기세포는 환자 특이적, 질병 특이적 및 면역 일치 동종 이계 세포 요법을 생산할 가능성을 보여주었다. 세포 이식 시 인간 백혈구 항원형이 일치하면 면역거부반응이 일어나지 않아 면역억제제 없이도 세포 이식이 가능하다. 그렇기 때문에 인간백혈구항원 빈도수가 높은 동형 접합체의 유도만능줄기세포를 얻는다면 면역 거부 반응이 없는 세포치료제를 제공 할 수 있다. 본 연구에서는 한국에서 인간 백혈구 항원형의 빈도가 가장 높은 iPSC, 일본에서 인간 백혈구 항원형의 빈도가 2번째로 높은 iPSC를 뱅킹 하고 특성분석을 진행 했다. 두 iPSC {(HLA-A(33:03,-), HLA-B(44:03,-), HLA-DRB1(13:02-)}는 인간 백혈구 항원형이 일치한다. 이는 면역 거부 반응이 없는 세포치료제의 가능성을 보여주었다.

헌팅턴 병(Huntington's disease, HD)은 상염색체 우성 신경퇴행성 질환이다. 비정상적으로 응집된 헌팅틴 단백질에 의해 striatum에 있는 GABAergic medium spiny neuron(MSN)의 세포 사멸과 기능 장애를 일으킨다. 현재 명확한 치료방법이 없지만 병리학적 특징을 가진 세포로 약물 스크리닝을 할 수 있고 정상인 세포를 주입하여 부족한 뉴런을 체워 줄 수 있다. 여기에서, 우리는 기존에 확보한 HLA-homozygous iPSC과 헌팅턴 병 환자 유래 iPSC를 신경 전구 세포(NPC)로 분화 했다. 대조군과 환자간의 병리학적 특징을 확인하기 위해 헌팅턴병의 병리학적 마커인 EM48을 확인했다. 헌팅턴 병의 병리학에서 HDAC1 및 HDAC3에 관련된 여러 보고가 있다. 여러 연구에서 다양한 HD 마우스 모델에서 HDAC1 및 HDAC3 mRNA 및 단백질 발현 수준의 증가를 측정했다. 이러한 핵 HDAC 1 및 3 발현의 증가는 HD 모델에서 HDAC1/3 표적화 억제제의 효능에 대한 새로운 근거를 제시한다. 시험관 내 약물 스크리닝 결과 HDAC 1/3 억제제에 의한 병리학적 표지자가 HD 환자 iPSC 유래 NPC에서 감소함을 확인했다. 2D 배양을 통해 정상인과 환자의 유도만능줄기세포를 DARPP32가 발현하는 MSN으로 분화 했다. 정상인 유래 iPSC의 MSN 분화는 세포치료제로서 효능 자료로 활용 할 수 있고 환자 유래 iPSC의 NPC, MSN 분화는 HD 약물 개발을 위한 in vitro 모델링을 활용해 약물 스크리닝의 가능성을 보여주었다.