Molecular and Imaging Assessment of Fallopian Tube Health

A central problem in ovarian cancer is late diagnosis, when the 5-­year survival rate plummets to less than  50%. Ovarian cancer symptoms are vague and nonspecific, and screening is not generally effective. Because  ovarian cancer is so deadly, prophylactic bilateral salpingo-­oophorectomy (BSO) is often recommended for  women at high risk, however BSO has fertility and health consequences. Also, for a large number of women at  elevated but not extremely high risk, the best prevention action -­ at the best time -­ is unclear. It is now believed  that deadly ovarian cancer may actually start in the fallopian tubes (FTs), and that precancerous cells might be  detectable before they spread to the ovary. The FTs can be examined by passing a thin falloposcope through a  hysteroscope and the ostia of the FT. Our long-­term goal is to create an effective, minimal-­invasive, and  clinically reliable method to assess a woman’s FT health including detecting the earliest pre-­cancerous  abnormalities, to guide a physician’s and patient’s choice of appropriate prevention or treatment methods.  Detecting small premalignant lesions is challenging, and we will employ three complimentary techniques  with promise for this task. The first is multispectral fluorescence imaging (MFI), which has previously been  shown to differentiate normal from cancerous tissue in the ovaries and FT. This instantaneous, intact tissue  modality will be combined with two ex vivo cellular analysis techniques known to be sensitive to subtle pre-­ cancerous changes. First, Reverse Phase Protein Microarray (RPPA) measures functional cellular proteins in  microscopic quantities of cells, including a number of key signaling and biochemical events that are known  mediators of cancerous transformation. Second, karyometry, or computer-­aided chromatin pattern analysis,  has been shown in several organs to correlate with presence of early disease and risk of progression to  invasive cancer. It has also shown normalization of ovary and FT tissue after chemoprevention, and has  revealed the presence of a strong field effect in many organs, or the ability to sense a cancerous lesion several  centimeters away from the cell collection site.  The overall goal of this project is to show proof of principle of a combined method for differentiating FT  samples from normal risk, high risk, and ovarian cancer patients, and to develop a method that can be used to  collecting adequate FT cells for analysis. The specific aims are:  Aim 1. Examine tissue-­banked and newly-­collected histological sections of FTs with fluorescence imaging,  RPPA, and karyometry to develop an integrated algorithm that stratifies patients based on presence of disease  and as a function of known patient risk status. Examine the algorithm as a function of spatial location in the FT.  Aim 2: Develop a falloposcope, containing an imaging channel for navigation and MFI capability, as well as  a cell sampling channel. Examine aspiration and wire scrape options for their ability to collect adequate cells  for RPPA and karyometry analysis.