O gene CLCN4 codifica a proteína CIC-4, que é um trocador de 2Cl-/H+ expresso em compartimentos intracelulares em uma ampla variedade de tecidos, mas com destaque para o cérebro e o músculo esquelético. Acredita-se que a CIC-4 seja expressa dentro das células nos endossomos e possivelmente no retículo endoplasmático, e que esteja envolvida na homeostase iônica dos endossomos e no tráfico intracelular. Uma função da CIC-4 na diferenciação neuronal foi sugerida por estudos em camundongos: neurônios do hipocampo de camundongos com nocaute da Clcn4 e neurônios do tipo selvagem submetidos ao nocaute da Clcn4 mediado por shRNA demonstram uma redução no número total de ramos dendríticos por neurônio. No entanto, a fisiopatologia do distúrbio relacionado ao CLCN4 em humanos não é totalmente compreendida.

O espectro de mutações inclui frameshift, missense e variantes de locais de emenda, além de microdeleções cromossômicas.
As variantes patogênicas de missense se agrupam dentro dos domínios helicoidais trans ou intermembrana da proteína, ou no domínio da cistationina-β-sintase (CBS), que se acredita ser importante para a abertura do antiporte. Todas as variantes missense conhecidas até o momento que se agrupam nessas regiões demonstraram ter um efeito funcional em estudos eletrofisiológicos quando expressas heterologicamente em oócitos de Xenopus laevis. Todas as mulheres afetadas conhecidas até o momento têm uma variante missense no CLCN4: portadoras heterozigotas em famílias com variantes de perda de função previstas têm fenótipos essencialmente normais.