The international standard of care for women with suspected advanced ovarian cancer is surgical debulking followed by platinum-based chemotherapy. We aimed to establish whether use of platinum-based primary chemotherapy followed by delayed surgery was an effective and safe alternative treatment regimen. In this phase 3, non-inferiority, randomised, controlled trial (CHORUS) undertaken in 87 hospitals in the UK and New Zealand, we enrolled women with suspected stage III or IV ovarian cancer. We randomly assigned women (1:1) either to undergo primary surgery followed by six cycles of chemotherapy, or to three cycles of primary chemotherapy, then surgery, followed by three more cycles of completion chemotherapy. Each 3-week cycle consisted of carboplatin AUC5 or AUC6 plus paclitaxel 175 mg/m2, or an alternative carboplatin combination regimen, or carboplatin monotherapy. We did the random assignment by use of a minimisation method with a random element, and stratified participants according to the randomising centre, largest radiological tumour size, clinical stage, and prespecified chemotherapy regimen. Patients and investigators were not masked to group assignment. The primary outcome measure was overall survival. Primary analyses were done in the intention-to-treat population. To establish non-inferiority, the upper bound of a one-sided 90% CI for the hazard ratio (HR) had to be less than 1·18. This trial is registered, number ISRCTN74802813, and is closed to new participants. Between March 1, 2004, and Aug 30, 2010, we randomly assigned 552 women to treatment. Of the 550 women who were eligible, 276 were assigned to primary surgery and 274 to primary chemotherapy. All were included in the intention-to-treat analysis; 251 assigned to primary surgery and 253 to primary chemotherapy were included in the per-protocol analysis. As of May 31, 2014, 451 deaths had occurred: 231 in the primary-surgery group versus 220 in the primary-chemotherapy group. Median overall survival was 22·6 months in the primary-surgery group versus 24·1 months in primary chemotherapy. The HR for death was 0·87 in favour of primary chemotherapy, with the upper bound of the one-sided 90% CI 0·98 (95% CI 0·72–1·05). Grade 3 or 4 postoperative adverse events and deaths within 28 days after surgery were more common in the primary-surgery group than in the primary-chemotherapy group (60 [24%] of 252 women vs 30 [14%] of 209, p=0·0007, and 14 women [6%] vs 1 woman [<1%], p=0·001). The most common grade 3 or 4 postoperative adverse event was haemorrhage in both groups (8 women [3%] in the primary-surgery group vs 14 [6%] in the primary-chemotherapy group). 110 (49%) of 225 women receiving primary surgery and 102 (40%) of 253 receiving primary chemotherapy had a grade 3 or 4 chemotherapy related toxic effect (p=0·0654), mostly uncomplicated neutropenia (20% and 16%, respectively). One fatal toxic effect, neutropenic sepsis, occurred in the primary-chemotherapy group. In women with stage III or IV ovarian cancer, survival with primary chemotherapy is non-inferior to primary surgery. In this study population, giving primary chemotherapy before surgery is an acceptable standard of care for women with advanced ovarian cancer. Cancer Research UK and the Royal College of Obstetricians and Gynaecologists.

Reactive oxygen metabolites are known to disrupt sperm-oocyte fusion, sperm movement, and DNA integrity; however, the relative sensitivities of these elements to oxidative stress are unknown. In this study these factors were assessed in human spermatozoa exposed to increasing levels of oxidative stress achieved through the stimulation of endogenous oxidant generation with NADPH or direct exposure to hydrogen peroxide. At low levels of oxidative stress, DNA fragmentation was significantly reduced while the rates of sperm-oocyte fusion were significantly enhanced. As the level of oxidative stress increased, the spermatozoa exhibited significantly elevated levels of DNA damage (p < 0.001) and yet continued to express an enhanced capacity for sperm-oocyte fusion. At the highest levels of oxidative stress, extremely high rates of DNA fragmentation were observed but the spermatozoa exhibited a parallel loss in their capacities for movement and oocyte fusion. These studies emphasize how redox mechanisms can either enhance or disrupt the functional and genomic integrity of human spermatozoa depending on the intensity of the oxidative stimulus. Because these qualities are affected at different rates, spermatozoa exhibiting significant DNA damage are still capable of fertilizing the oocyte. These results may have long-term implications for the safety of assisted conception procedures in cases associated with oxidative stress.

The literature contains conflicting evidence regarding the existence of DNA damage in spermatozoa from infertile male patients. To examine this phenomenon, we have studied ejaculated spermatozoa from normozoospermic semen donors and from a group of the unselected male partners of couples attending an infertility clinic for initial investigation. Classical semen analysis according to World Health Organization (WHO) guidelines was undertaken with computer-assisted sperm analysis (CASA). Spermatozoa were prepared by sequential washing and centrifugation and were analyzed for DNA fragmentation using three assays: 1) a single-cell gel electrophoresis (comet) assay, 2) in situ nick translation with prior chemical decondensation (ISNT-decondensed), and 3) in situ nick translation without prior chemical decondensation (ISNT-condensed). In addition, reactive oxygen species (ROS) generation by spermatozoa was measured, and seminal plasma was analyzed for its total reactive antioxidant potential (TRAP). When the donor and patient groups were compared, the latter had lower levels of semen quality and higher levels of DNA damage, which was particularly apparent using the comet assay. Highly significant negative correlations were observed between DNA fragmentation, detected by all three assays, and semen quality, particularly sperm concentration. In addition, multiple regression analysis indicated that other attributes of semen quality, such as sperm movement and ROS generation, were also related to DNA damage. We conclude that a significant proportion of infertile men have elevated levels of DNA damage in their ejaculated spermatozoa.

Exposure of human spermatozoa to nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) resulted in the dose dependent generation of reactive oxygen species (ROS) which, at a critical level of intensity, induced lipid peroxidation, DNA damage and a dramatic decline of sperm motility. This system was then used as a model for screening the ability of different antioxidants to combat oxidative stress created through the excessive intracellular generation of toxic oxygen products of metabolism. A variety of antioxidants that has previously been shown to be protective against extracellularly derived oxidants (e.g. superoxide dismutase, catalase, vitamin E, hypotaurine) were ineffective in this system. Albumin, however, could provide complete protection against NADPH induced oxidative stress via mechanisms that did not involve the suppression of the lipid peroxidation cascade but rather the inactivation of lipid peroxides generated during this process. Albumin did not protect against DNA damage induced by NADPH but was extremely effective at preventing DNA fragmentation arising from the suppression of glutathione peroxidase activity with mercaptosuccinate. These studies emphasize that the design of clinically effective antioxidant treatments will depend, critically, upon the source of the oxidative stress. For cases involving excessive intracellular ROS generation, albumin appears to be an important means of neutralizing lipid peroxide-mediated damage to the sperm plasma membrane and DNA.

We present the first evidence that genetically damaged human spermatozoa are able to form normal pronuclei in oocytes after intracytoplasmic sperm injection (ICSI). The role of reactive oxygen species (ROS) as a cause of chromatin and DNA damage is well recognized. The same class of molecule can be found in the semen of males with severe infertility, who remained infertile until the advent of ICSI. In this study we have investigated the role of ROS in the induction of chromatin damage, DNA strand breakage and the subsequent ability of spermatozoa to decondense and form pronuclei after ICSI. Spermatozoa from normozoospermic men participating in our research programme were exposed to oxidizing environments created by co-incubation with hydrogen peroxide, reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) or activated white cells. The subsequent ability of the spermatozoa to decondense in vitro was examined using sequential incubations in EDTA, dithiothreitol and sodium dodecyl sulphate, and the amounts of DNA strand breakage were assessed using an in-situ nick translation protocol. Finally, cells exposed to hydrogen peroxide, NADPH and activated leukocytes were microinjected into hamster oocytes, and their ability to decondense and form normal pronuclei was determined. The results indicate that human sperm chromatin becomes cross-linked under conditions of oxidative stress and exhibits increased DNA strand breakage, yet the rate of pronucleus formation is no different from that of untreated control cells. The ability of genetically damaged spermatozoa to achieve normal fertilization following ICSI has implications for the practice of this form of assisted conception therapy.