21世紀を迎え、ここ20数年のがん分子診断やがん分子標的治療薬の研究・開発の進歩によりがん薬物療法は飛躍的に進歩しています。2024年現在、国内外で100種類以上のがん分子標的治療薬が市販され、希少がんや難治性がんを含めた様々な癌腫の患者さんの治療に使われています。多くの薬剤では特異的な遺伝子変異やタンパク質発現などを指標にした分子バイオマーカーが開発され、一部は臓器全横断的に、薬剤に有効または無効ながんの選択に使われるようになっています。2019年には、次世代DNAシークエンスの技術を用いた、数100のがん関連遺伝子の配列を短期間で解析できるがん遺伝子パネル検査が国内で保険収載されました。がん遺伝子パネル検査の登場・普及により、特に臓器横断的な分子標的治療の機会が得られる患者さんが徐々に増えてきました。また、がん遺伝子パネル検査により、一部のがん患者さんでは遺伝性にがんに罹患しやすい体質（遺伝性腫瘍）が診断される頻度も増加しつつあります。がんの個別化医療が今まさに実現しつつあります。
1969年に当科・分野の初代教授に就任した斉藤達雄は、当時盛んに開発され始めた抗癌剤の臨床的評価を行うための効果判定基準を設け（小山・斉藤の効果判定基準）、更に新規抗癌剤に対しては既に米国で導入されていたフェーズスタディの概念に基づく評価を行いました。1978年涌井昭が二代目教授に就任すると、抗癌剤の感受性、耐性、投与法といった抗癌剤の作用機序の基礎的研究にも力を注ぎ、新しい抗癌剤投与法の開発を行いました。その結果、昇圧癌化学療法などの新しい投与法が開発され、臨床に応用されて、一部の症例に効果が認められました。1991年三代目教授金丸龍之介が就任し、1993年抗酸菌病研究所が加齢医学研究所へと改組され、本分野は腫瘍制御研究部門に癌化学療法研究分野として組み込まれました。2000年4月より研究所附属病院の統廃合に伴い、診療部門は医学部附属病院へ移行し、腫瘍内科の診療科名で診療に従事しています。2003年6月より石岡千加史が四代目教授に就任、がんの分子診断、分子治療法の開発とその普及に取り組みました。2020年5月より臨床腫瘍学分野が医学系研究科・医学部に設置され、石岡千加史教授が専任で着任しました。2024年3月に石岡千加史教授が退任しました。2024年4月から私が当科長を担当しています。
私たちは、消化器がん、頭頸部がん、骨軟部腫瘍、原発不明がん、神経内分泌がん、その他の希少がんなどの多くの疾患を対象に内科診療（主にがん薬物療法）を行っています。
また多くの独自研究・多施設共同臨床試験を行いながら、次世代がん医療のための開発と実践に積極的に取り組んで参ります。