Evan Eichler and colleagues use single-molecule molecular-inversion probes to sequence the coding and splicing regions of 208 candidate genes in more than 11,730 individuals with neurodevelopmental disorders. They report 91 genes with an excess of de novo or private disruptive mutations, identify 25 genes showing a bias for autism versus intellectual disability, and highlight a network associated with high-functioning autism. Gene-disruptive mutations contribute to the biology of neurodevelopmental disorders (NDDs), but most of the related pathogenic genes are not known. We sequenced 208 candidate genes from >11,730 cases and >2,867 controls. We identified 91 genes, including 38 new NDD genes, with an excess of de novo mutations or private disruptive mutations in 5.7% of cases. Drosophila functional assays revealed a subset with increased involvement in NDDs. We identified 25 genes showing a bias for autism versus intellectual disability and highlighted a network associated with high-functioning autism (full-scale IQ >100). Clinical follow-up for NAA15, KMT5B, and ASH1L highlighted new syndromic and nonsyndromic forms of disease.

Most arteriovenous malformations (AVMs) are localized and occur sporadically. However, they also can be multifocal in autosomal-dominant disorders, such as hereditary hemorrhagic telangiectasia and capillary malformation (CM)-AVM. Previously, we identified RASA1 mutations in 50% of patients with CM-AVM. Herein we studied non-RASA1 patients to further elucidate the pathogenicity of CMs and AVMs.We conducted a genome-wide linkage study on a CM-AVM family. Whole-exome sequencing was also performed on 9 unrelated CM-AVM families. We identified a candidate gene and screened it in a large series of patients. The influence of several missense variants on protein function was also studied in vitro.We found evidence for linkage in 2 loci. Whole-exome sequencing data unraveled 4 distinct damaging variants in EPHB4 in 5 families that cosegregated with CM-AVM. Overall, screening of EPHB4 detected 47 distinct mutations in 54 index patients: 27 led to a premature stop codon or splice-site alteration, suggesting loss of function. The other 20 are nonsynonymous variants that result in amino acid substitutions. In vitro expression of several mutations confirmed loss of function of EPHB4. The clinical features included multifocal CMs, telangiectasias, and AVMs.We found EPHB4 mutations in patients with multifocal CMs associated with AVMs. The phenotype, CM-AVM2, mimics RASA1-related CM-AVM1 and also hereditary hemorrhagic telangiectasia. RASA1-encoded p120RASGAP is a direct effector of EPHB4. Our data highlight the pathogenetic importance of this interaction and indicts EPHB4-RAS-ERK signaling pathway as a major cause for AVMs.

Abstract POLA2 encodes the accessory subunit of DNA polymerase α (polα)/primase, which is crucial for telomere C-strand fill-in. Incomplete fill-in of the C-rich telomeric strand after DNA replication has been proposed as a mechanism for Coats plus syndrome, a phenotype within the broader spectrum of telomere biology disorders (TBD). Coats plus syndrome has so far been associated with pathogenic variants in POT1 , CTC1 , and STN1 . Here we report the findings of biallelic deleterious rare variants in POLA2 gene detected by whole genome sequencing and segregation analysis in five young adults from two unrelated families. All five individuals displayed abnormally short telomeres and a clinical phenotype suggesting a TBD disorder with Coats plus features including retinal and gastrointestinal telangiectasias. Our results suggest POLA2 as a novel autosomal recessive gene for a TBD with Coats plus features.

Abstract Inversions are balanced structural variants that often remain undetected in genetic diagnostics. We present a female proband with a de novo Chromosome 15 paracentric inversion, disrupting MEIS2 and NUSAP1 . The inversion was detected by short-read genome sequencing and confirmed with adaptive long-read sequencing. The breakpoint junction analysis revealed a 96 bp (bp) deletion and an 18 bp insertion in the two junctions, suggesting that the rearrangement arose through a replicative error. Transcriptome sequencing of cultured fibroblasts revealed normal MEIS2 levels and 0.61-fold decreased expression of NUSAP1 . Furthermore, three fusion transcripts were detected and confirmed by Sanger sequencing. Heterozygous loss of MEIS2 (MIM# 600987) is associated with a cleft palate, heart malformations, and intellectual impairment, which overlap with the clinical symptoms observed in the proband. The observed fusion transcripts are likely non-functional, and MEIS2 haploinsufficiency is the likely disease causative mechanism. Altogether, this study’s findings illustrate the importance of including inversions in rare disease diagnostic testing and highlight the value of long read sequencing for the validation and characterization of such variants.

Abstract Purpose This study aimed to characterize clinical and genetic findings in a Swedish cohort with inherited retinal disease (IRD), identify predictors for achieving a molecular diagnosis and evaluate the effects of increased genetic testing over time. Methods Clinical and genetic data from 324 nonrelated IRD index individuals referred for genetic testing in the Stockholm region between 2016 and 2023 were collected retrospectively and analysed by clinical subtype, age of onset and testing period (2016–2020 vs. 2021–2023). Logistic regression was used to calculate odds ratios for age of onset and family history on the likelihood of achieving a molecular diagnosis. Results The diagnostic yield was 55% and involved 56 genes. In 10% of solved individuals, the molecular diagnosis refined the clinical diagnosis. For each 1‐year increase in age of onset, the odds of achieving a molecular diagnosis decreased by 3% (odds ratio 0.97, 95% confidence interval 0.96–0.98). A positive family history doubled the odds (odds ratio 2.1, 95% confidence interval 1.3–3.4). The use of genetic testing increased 2.1‐fold and the number of molecular diagnoses increased 1.6‐fold relative to the population of the Stockholm region between the two testing periods. Conclusion This study adds to the knowledge of the clinical and genetic landscape of IRDs in Sweden and establishes age of onset and family history as significant predictors for achieving a molecular diagnosis. Increased genetic testing on a population level substantially increased the number of individuals receiving a molecular diagnosis with a high diagnostic yield compared to other rare diseases.