Le gène CLCN4 code pour la protéine CIC-4 qui est un échangeur 2Cl-/H+ exprimé dans des compartiments intracellulaires dans une grande variété de tissus, mais surtout dans le cerveau et les muscles squelettiques. On pense que la ClC-4 est exprimée à l’intérieur des cellules sur les endosomes et peut-être le réticulum endoplasmique, et qu’elle est impliquée dans l’homéostasie ionique des endosomes et le trafic intracellulaire. Des études sur des souris suggèrent que CIC-4 joue un rôle dans la différenciation neuronale : les neurones hippocampiques de souris knockout Clcn4 et les neurones de type sauvage soumis à un knockdown Clcn4 médié par shRNA montrent une réduction du nombre total de branches dendritiques par neurone. Cependant, la pathophysiologie des troubles liés à la CLCN4 chez l’homme est incomplètement comprise.

Le spectre des mutations comprend des variantes de décalage de cadre, de non-sens et de site d’épissage, ainsi que des microdélétions chromosomiques.
Les variants faux-sens pathogènes sont regroupés dans les domaines trans- ou intermembranaires hélicoïdaux de la protéine, ou dans le domaine cystathionine-β-synthase (CBS), qui est considéré comme important pour le déclenchement de l’antiporteur. Tous les variants faux-sens connus à ce jour qui sont regroupés dans ces régions ont montré qu’ils avaient un effet fonctionnel sur les études électrophysiologiques lorsqu’ils étaient exprimés de manière hétérologue dans des ovocytes de Xenopus laevis. Toutes les femelles affectées connues à ce jour présentent un variant faux-sens dans CLCN4 : les femelles porteuses hétérozygotes dans les familles présentant des variants de perte de fonction prédits présentent des phénotypes essentiellement normaux.