目前認為大多數腫瘤患者從所接受的治療獲益頗少，同時大家越來越清晰地認識到在沒有更好的治療方法時，腫瘤生物標誌物可用來指導治療。如果最終達到此目的，這些治療方法的作用將發揮到極致。然而，目前大量文獻報告的生物標誌物和有限的、實際用於臨床的生物標誌物還存在很大的距離。
美國國立癌症研究所（NCI）生物研究分會的主任Simon博士稱，目前對於開發行之有效的生物標誌物存在前所未有的機遇，但是實施起來很難。關於如何逾越預測生物標誌物與臨床應用之間的鴻溝他提出了以下幾點：
·在藥物開發過程中，對生物標誌物的檢測最好在前瞻性研究中進行。
·開發行之有效的生物標誌物之重點在於，其預期應用要值得昂貴的臨床開發過程，要可以克服科學瓶頸，並提供一個可靠的、可核準的、可補償的、經過適當驗證的產品。
·生物標誌物的檢測要遵循工程學的方法以開發目標為導向，以科學卓越地治療患者為導向，而不是遵循現有的並非代表腫瘤全貌特征的小樣本研究。
·有可能應用到臨床的生物標誌物需要工業級而不是實驗級別的檢測來驗證。
當設計包括評估潛在的生物標誌物的臨床試驗時，常用的方法是進行具有廣泛入組標準的Ⅲ期試驗，包括所有的受試者，然後再返回檢測多個候選分子標誌物。然而，這些試驗並不典型，樣本量也不足以分析標記物特定的子集，又不能做多個測試的調整，研究級別的檢測不足以驗證這些生物標誌物。
Simon博士稱更好的選擇之一便是前瞻性的、研究目的更廣泛的研究，同時評估藥物的療效和檢測生物標誌物。當臨床前研究支持生物標誌物，並且具有強有力的生物學證據表明該藥物對於所檢測生物標誌物表達缺失的患者無效時，最好使用這種研究設計。當采用分析性驗證試驗以檢測生物標誌物時，如果試驗的樣本量足夠，可依據此前瞻性方法同時支持藥物療效和生物標誌物檢測。
當不清楚藥物療效和腫瘤生物學之間的關係而不能使用這種設計時，依然有其他選擇：
·設計前瞻性Ⅲ期試驗以評價一個或多個候選生物標誌物或針對一個生物標誌物建立合適的切點（cut-off）值。
·采用美國食品與藥物管理局（FDA）支持的一種前瞻性方法——adaptive-signature design，開發一種可無偏估計的預測分類方法來取代多個顯著性檢驗。
·開展Ⅱ期臨床試驗發現或者篩選有希望的候選預測生物標誌物。
另外一種顯而易見但經常被忽略的選擇是，放棄這種沒有足夠科學證據的藥物開發。如果不夠了解藥物的作用機製而開發預測生物標誌物時，也許就不應該開發此藥物。
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