CLCN4関連の発達およびてんかん性脳症における遺伝子型 - 表現型相関

CLCN4関連障害は、まだ解明されていない病原性メカニズムを備えたまれなX関連神経発達状態です。CLCN4は、小胞2Cl-/H+交換器CLC-4をコードし、CLCN4病原性バリアントはCLC-4輸送活性の変化を頻繁に引き起こします。CLC-4の正確な細胞および分子機能は不明のままです。ただし、CLC-3とともに、CLC-4は、エンドソームと細胞内の人身売買のイオン恒常性に役割を果たすと考えられています。CLCN4バリアントとてんかんの患者向けの研究データベースをレビューし、徹底的な表現型を実行しました。パッチクランプ電気生理学、タンパク質生化学、および共焦点蛍光顕微鏡を使用して、哺乳類細胞のバリアントの機能特性を調べました。発達およびてんかん性脳症の3人の男性患者が特定され、表現型が異なりました。患者＃1と＃2には、MRIの正常な成長パラメーターと正常な脳脳があり、患者＃3には小頭症、ミクロソミア、脳梁および小脳および脳幹の形成不全の完全な組織がありました。患者＃1のp。（GLY342ARG）バリアントは、CLC-3を使用してCLC-4のヘテロ二量体化能力を著しく障害し、陰イオン電流を抑制しました。P。）より高い輸送活動を支持する。患者＃1および患者＃2がCLC-4輸送機能を損なうP。（ILE549LEU）が運ぶp。（GLY342ARG）は、p。（ASP89ASN）バリアントが輸送獲得機能をもたらすと結論付けました。3つのバリアントはすべて、てんかんと世界の発達障害をもたらしますが、てんかんの症状、成長パラメーター、脳奇形の存在または欠如に違いがあります。

CLCN4-related disorder is a rare X-linked neurodevelopmental condition with a pathogenic mechanism yet to be elucidated. CLCN4 encodes the vesicular 2Cl-/H+ exchanger ClC-4, and CLCN4 pathogenic variants frequently result in altered ClC-4 transport activity. The precise cellular and molecular function of ClC-4 remains unknown; however, together with ClC-3, ClC-4 is thought to have a role in the ion homeostasis of endosomes and intracellular trafficking. We reviewed our research database for patients with CLCN4 variants and epilepsy, and performed thorough phenotyping. We examined the functional properties of the variants in mammalian cells using patch-clamp electrophysiology, protein biochemistry, and confocal fluorescence microscopy. Three male patients with developmental and epileptic encephalopathy were identified, with differing phenotypes. Patients #1 and #2 had normal growth parameters and normal-appearing brains on MRI, while patient #3 had microcephaly, microsomia, complete agenesis of the corpus callosum and cerebellar and brainstem hypoplasia. The p.(Gly342Arg) variant of patient #1 significantly impaired ClC-4's heterodimerization capability with ClC-3 and suppressed anion currents. The p.(Ile549Leu) variant of patient #2 and p.(Asp89Asn) variant of patient #3 both shift the voltage dependency of transport activation by 20 mV to more hyperpolarizing potentials, relative to the wild-type, with p.(Asp89Asn) favouring higher transport activity. We concluded that p.(Gly342Arg) carried by patient #1 and the p.(Ile549Leu) expressed by patient #2 impair ClC-4 transport function, while the p.(Asp89Asn) variant results in a gain-of-transport function; all three variants result in epilepsy and global developmental impairment, but with differences in epilepsy presentation, growth parameters, and presence or absence of brain malformations.