Disclosed are methods of treating tumors by administering ionizing radiation and immunomodulators to patients with cancer. The method provides dual benefits of anti-tumor efficacy and normal tissue protection when treating cancer patients in combination with an immunomodulator and ionizing radiation. The methods described herein further allow classification of patients into groups that receive optimized radiation treatment in combination with immunomodulatory agents based on patient-specific biomarker signatures.がんを有する患者に電離放射線及び免疫調節剤を施すことによって腫瘍を処置する方法を開示する。方法は、免疫調節剤と電離放射線とを組み合わせてがん患者を処置する場合に抗腫瘍有効性と正常組織保護との二重の恩恵を提供する。本明細書に記載の方法はさらに、患者特有のバイオマーカーシグネチャに基づいて患者を、免疫調節剤と組み合わせた最適化された放射線処置を受ける群に分類することを可能にする。