The shift to a genotype-first approach in genetic diagnostics has revolutionized our understanding of neurodevelopmental disorders, expanding both their molecular and phenotypic spectra. Kleefstra syndrome (KLEFS1) is caused by EHMT1 haploinsufficiency and exhibits broad clinical manifestations. EHMT1 encodes euchromatic histone methyltransferase-1-a pivotal component of the epigenetic machinery. We have recruited 209 individuals with a rare EHMT1 variant and performed comprehensive molecular in silico and in vitro testing alongside DNA methylation (DNAm) signature analysis for the identified variants. We (re)classified the variants as likely pathogenic/pathogenic (molecularly confirming Kleefstra syndrome) in 191 individuals. We provide an updated and broader clinical and molecular spectrum of Kleefstra syndrome, including individuals with normal intelligence and familial occurrence. Analysis of the EHMT1 variants reveals a broad range of molecular effects and their associated phenotypes, including distinct genotype-phenotype associations. Notably, we showed that disruption of the "reader" function of the ankyrin repeat domain by a protein altering variant (PAV) results in a KLEFS1-specific DNAm signature and milder phenotype, while disruption of only "writer" methyltransferase activity of the SET domain does not result in KLEFS1 DNAm signature or typical KLEFS1 phenotype. Similarly, N-terminal truncating variants result in a mild phenotype without the DNAm signature. We demonstrate how comprehensive variant analysis can provide insights into pathogenesis of the disorder and DNAm signature. In summary, this study presents a comprehensive overview of KLEFS1 and EHMT1, revealing its broader spectrum and deepening our understanding of its molecular mechanisms, thereby informing accurate variant interpretation, counseling, and clinical management.

Background Pathogenic variants in TGFB3 may lead to a syndromic genetic aortopathy. Heritable thoracic aortic disease (HTAD) and arterial events may occur in TGFB3 -related disease but there are limited outcomes data on vascular events in this condition. Methods Clinical data, phenotypical features and aortic outcomes in individuals with pathogenic/likely pathogenic (P/LP) TGFB3 variants enrolled in the Montalcino Aortic Consortium registry were reviewed. Results 34 individuals (56% male, median age 42 years, IQR 17–49, range 3–74 years) with P/LP TGFB3 variants were studied. Craniofacial, cutaneous and musculoskeletal features seen in Loeys-Dietz syndrome were variably present. Extra-aortic cardiovascular features included arterial tortuosity (25%), extra-aortic arterial aneurysms (6%) and mitral valve prolapse (21%). Aortic dilation (Z-Score>2) was present in 10 individuals (29%) and aortic dissection occurred in 2 (6%). Type A aortic dissection occurred in two patients (aged between 55 years and 60 years), and one of these patients experienced a type B aortic dissection 6 years later. Seven adults (median age 62 years, range 32–69 years) with aortic root dilation (41–49 mm) are being followed. No patients have undergone prophylactic aortic surgery. Twenty-five per cent of children have aortic dilation. Sixty-eight per cent of the entire cohort remains free of aortic disease. No deaths have occurred. Conclusions TGFB3 -related HTAD is characterised by late-onset and less penetrant thoracic aortic and arterial disease compared with other transforming growth factor β HTAD. Based on our data, a larger aortic size threshold for prophylactic aortic surgery is appropriate in patients with TGFB3 -related HTAD compared with HTAD due to TGFBR1 or TGFBR2 variants.