生物标记（biomarker）是 “生物学标记（biological marker）” 的简称，是可以作为客观测量及对正常或异常发展过程、症状或疾病进行标记的物质。血液或其它体液或组织中的一个分子（molecule）可以作为一种生物标记。另一种生物标记指的是一个基因标记（genetic signature）或 “指纹（fingerprint）” ，暨揭露一些生物学条件的一组基因活动的模式。
生物标记的例子从脉搏到血压、基础化学成分，再到实验室对血液及其它组织进行的更为复杂的测试不等。在肿瘤学领域，生物标记的例子或许是由一个肿瘤或身体对癌症的一个特异反应分泌而来的一个分子。它可以帮助临床人员识别出早期癌症，对癌症的侵袭程度作出预测，或对患者对疗法的反应程度作出推断。
一些用于检测癌症存在或对疗法有效性作出评估的生物标记有：针对肝癌（liver cancer）的AFP，针对慢性髓性白血病（chronic myeloid leukemia）的BCR-ABL，针对卵巢癌（ovarian cancer）的CA-125，针对胰腺癌（pancreatic cancer）的CA19.9，以及针对结直肠癌（colorectal cancer）的CEA。
生物标记也被用来预测或监测癌症复发的情况。例如：针对乳腺癌化验的安可待（Oncotype DX®）就是用来预测接受过早期乳腺癌（breast cancer）治疗的女性患者在疾病复发方面的概率的。安可待以肿瘤活检（tumor biopsy）为切入口，对一组细胞里的21种基因进行检测，而后得出一个复发风险指数。
癌症生物标记也被投入到检验一个疗法长期疗效的监测中。研究人员不断地探索这些生物标记替代当前以影像为主的测试（如：CT-计算机断层扫描及MRI-核磁共振）的潜能。
生物标记研究最炙手可热的领域之一是免疫疗法（immunotherapy），这是一种对患者免疫系统进行调节从而用药物或经人工操作后的免疫T-细胞（modified immune T cells）为主的抗癌疗法。在过去的数年间，免疫疗法在某些癌症患者的治疗中呈现巨大的飞跃，但是目前仅有极少的患者能够对免疫疗法药物起反应。
研究人员还正在努力寻找能够尽早鉴别哪些患者更容易对免疫疗法起反应的生物标记。在某些类型癌症领域，免疫 “检查点” 分子的存在或缺失已被证实与对免疫疗法呈更好或更坏的反应有关联，如：PD1之于免疫细胞，或PDL-1之于癌细胞。举例来讲，一项临床试验显示，与化疗相比，免疫疗法药物派姆单抗（pembrolizumab）可帮助非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer）癌症患者及其中肿瘤表现出高水平PDL-1的患者的死亡风险降低37%。
正因学界对免疫疗法生物标记的需求如此重要，美国国家癌症研究所（National Cancer Institute）组建了一个以研究中心和数据中心为主的研究网络，开展对免疫疗法的生物标记的探索。这个研究网络由四所癌症免疫监测和分析中心（Cancer Immune Monitoring and Analysis Centers (CIMACs)）组成，其中一所即为丹娜—法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute），此外还有一个数据储存中心——暨癌症免疫数据共享中心（the Cancer Immunologic Data Commons (CIDC)），后者也位于丹娜—法伯癌症研究所。
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