肝癌的形成和發展過程中，可以通過幹擾和抑制機體免疫功能逃避免疫系統殺傷作用。研究發現，肝癌患者淋巴細胞亞群，CD4陽性細胞降低，陽性細胞增高，導致下降，NK細胞、LAK細胞的活性亦明顯下降，外周血T細胞亞群及NK活性呈明顯抑制狀態，患者經過繼免疫治療後，T細胞亞群及NK細胞活性明顯改善。
臨床類型不同的肝癌，TIL浸潤程度亦不同，無TIL浸潤的患者，術後生存時間較TIL浸潤的短，肝癌復發率也明顯增高。在肝癌患者血清和肝癌細胞培養上清液可發現壹些能抑制機體免疫功能的物質。
通過調節和增強機體免疫力，達到對肝癌細胞抑制或殺傷效果的治療方法，稱為免疫治療。臨床常用凍幹卡介苗、轉移因子、免疫核糖核酸、幹擾素、阿地白介素（白細胞介素2）、腫瘤壞死因子等。
近年應用IL-2/LAK和IL-2/TIL等過繼免疫療法治療肝癌，取得了壹定的療效。采用合並化療免疫或過繼免疫化療，以及單克隆抗體為載體的導向治療，呈現了良好的趨勢。但確切的療效尚未肯定，有待進壹步研究。
可分為主動、被動和過繼免疫。根據特異性，又可以分為特異性和非特異性免疫。
（1）主動免疫治療：①特異性主動免疫治療：特異性主動免疫是將腫瘤細胞抗原加入完全或不完全佐劑，制成疫苗，對機體進行主動免疫，以提高機體對腫瘤的免疫力。Hanna等采用豚鼠荷瘤模型進行特異性主動免疫治療發現，將靜脈註射106肝癌細胞的豚鼠作為治療組，90天以後，對照組動物全部死亡，而治療組動物存活率為66.7%，同時觀察到本方法與化療能起協同殺傷作用。目前，特異性主動免疫治療的方法有：制備腫瘤多肽疫苗和基因工程疫苗：
根據腫瘤相關抗原的結構，制備出相對特異的疫苗，使機體產生特異性免疫效應。
抗獨特型抗體疫苗：抗腫瘤抗體高變區存在獨特型抗原，而抗特異抗原的抗體高變區與腫瘤抗原結構相似，從而可以模擬腫瘤疫苗觸發機體的抗腫瘤反應。
但是，主動特異性免疫尚存在某些缺陷，近年來，已經加強某些相關的治療研究，如加強肝癌細胞MHC-I、B7等基因的表達，使得免疫細胞能更有效地識別和清除腫瘤抗原，達到更好的治療效果。
②主動非特異性免疫治療：采用非特異性免疫制劑，增強網狀內皮系統功能，激活效應細胞，提高機體非特異性免疫能力，以發揮抗腫瘤效應的治療叫主動非特異性免疫治療。目前常用的免疫刺激劑和調節劑有四類：微生物及其制劑：凍幹卡介苗、短小棒狀桿菌、鏈球菌及病毒等。生物制劑：如幹擾素、腫瘤壞死因子、胸腺素等。
化學制劑如左旋咪唑等。
以下介紹幾種常用藥物。
①凍幹卡介苗：凍幹卡介苗能非特異性地激活巨噬細胞和T淋巴細胞、K細胞、NK細胞，這可能是其抗肝癌的主要作用機制。臨床試驗表明凍幹卡介苗對肝癌具有壹定的療效。單純應用凍幹卡介苗治療143例Ⅱ期肝癌患者，壹年生存率為25.8%，而對照組僅為13.4%。凍幹卡介苗與腫瘤疫苗聯合使用，療效更好。
如接種凍幹卡介苗後，皮膚潰瘍數月才愈合，說明機體防禦能力良好，如對疫苗無反應，則提示預後不良。凍幹卡介苗壹般用量為6×108個活菌，通常采用皮內接種、皮上劃痕、口服和瘤內註射、腹腔註射等給藥途徑。毒副反應主要有局部皮膚紅腫、潰爛，發熱、肌肉酸痛、畏寒等感冒癥狀群，體溫壹般不超過39℃。
②短小棒狀桿菌：短小棒狀桿菌能刺激單核細胞和巨噬細胞，提高機體非特異性免疫功能。短小棒狀桿菌結合化學治療，使晚期腫瘤患者生存期較單純化療對照組延長2倍。用短小棒狀桿菌加順鉑腔內灌註治療肝癌腹水患者，有效率遠高於單用順鉑的對照組。
短小棒狀桿菌臨床常用劑量為4mg/次，1次/周。註射途徑有瘤內、皮下、肌肉、靜脈和腹腔等。
③鏈球菌制劑（OK432）：OK432是從溶血型鏈球菌中開發出來的壹種生物調節劑，它可以刺激淋巴細胞對腫瘤組織的反應，具體機制尚不太清楚。將OK432局部註射於腫瘤組織，能使腫瘤縮小，AFP水平下降。將OK432與肝癌的其他治療方法如手術切除、動脈栓塞、化療等聯合使用，可以起到協同殺傷肝癌細胞的作用，患者生存期明顯延長。
④幹擾素（IFN）：最初發現，人體在接觸病毒後會產生壹種幹擾病毒生長和增殖的蛋白質，稱之為幹擾素，後來發現，幹擾素對許多惡性腫瘤細胞的增殖具有抑制作用。目前認為幹擾素的抗腫瘤機制為抑制腫瘤病毒的繁殖及癌細胞中癌基因的過表達，調節宿主的免疫活性，如激活單核.巨噬細胞、NK細胞活性，介導細胞毒效應，促使內源性幹擾素的產生，促進腫瘤相關抗原、MHC-I類抗原的表達，提高效應細胞對腫瘤細胞的識別能力。
根據抗原特異性和分子結構的不同，將幹擾素分為α、β、γ三種。
由白細胞（主要為淋巴細胞）生成的主要為IFN-α，由成纖維細胞生成的主要為IFN-β，由植物血凝素刺激正常淋巴細胞或經抗原致敏淋巴細胞接觸同種抗原後生成的主要為IFN-γ，現已可以通過生物工程技術，生產出生物學作用相同，活性更強的各種幹擾素。
IFN已大量應用於腫瘤的臨床治療，對血液系統腫瘤的療效良好，單獨應用實體瘤治療僅對腎癌、惡性黑色素瘤療效較可靠。但應用IFN與化療等聯合應用治療肝癌，癌腫縮小程度和患者生存時間均高於對照組。比較三種幹擾素的抗肝癌作用發現，IFN-γ的抗腫瘤作用比IFN-α、IFN-β療效強。
IFN目前常用的給藥途徑為肌內註射，壹般劑量為次，1次/d或隔日1次。常見的副反應有發熱、畏寒、肌肉酸痛等流感樣癥狀，少數患者可出現輕度骨髓抑制現象。副反應在用藥初期往往較明顯，以後逐漸減輕，停藥後癥狀消失。
⑤腫瘤壞死因子（TNF）：TNF是單核巨噬細胞受內毒素刺激後產生的壹種非糖基化蛋白，由巨噬細胞產生的為TNF-α，由淋巴細胞產生的稱TNF-β，由NK細胞生成的稱為TNF-γ。其抗癌機制為：
能特異性、選擇性抑制腫瘤細胞DNA合成；通過腫瘤細胞表面受體介導內化，進入溶酶體，發揮細胞毒作用；損傷或阻塞腫瘤血管，引起腫瘤組織出血性或缺血性壞死；增強免疫功能，活化淋巴細胞，激活NK細胞；可促進IFN-γ的生成；通過增強腫瘤血管內皮細胞MHC-I型抗原的表達，提高前凝血素的產生和降低血栓調節素的生成，促進血管內皮細胞轉變為表面促凝，引起腫瘤血管內血流凝固，介導腫瘤組織細胞的壞死。
將TNF與化療藥物氟尿嘧啶（5-Fu）、順鉑（DDP）、多柔比星（ADM）或絲裂黴素（MMC）混合，加用碘化油和吸收性明膠海綿為栓塞劑治療中晚期肝癌，腫瘤縮小率、手術切除率及生存期均較單純化療栓塞組高。有研究將表達TNF的真核表達系統導入肝癌細胞，發現其體外的致瘤性較對照組明顯減弱。
TNF可用於肌內註射、皮下註射、靜脈滴註、動脈灌註和腔內註射，由於其半衰期短，必須連續大劑量用藥方能奏效。目前臨床應用TNP治療肝癌的經驗尚不多，給藥方法、劑量有待進壹步完善。常見的副作用有寒戰、高熱、乏力、肌痛、惡心、嘔吐，壹過性ALT和肌酐升高，血小板和白細胞減少，嚴重者可出現毛細血管滲漏綜合征。
（6）阿地白介素（白細胞介素-2）：IL-2是由抗原活化輔助性T細胞分泌的壹種細胞因子，主要誘導效應細胞的增殖和活化，增強細胞毒或溶細胞活性。阿地白介素（IL-2）可以誘導細胞毒性T細胞、NK細胞、淋巴因子激活的殺傷細胞、腫瘤浸潤淋巴細胞、CD3單抗激活的殺傷細胞（CD3AK）等效應細胞，增強對腫瘤細胞的殺傷效應。
（2）被動性免疫治療：被動性免疫治療是應用肝癌相關抗原的抗體，通過抗體介導的細胞毒作用達到殺滅肝癌細胞的作用。目前極少單獨應用抗體對肝癌進行被動免疫治療，多采用抗體為彈頭的導向治療，詳見導向治療。
（3）過繼性免疫治療：①特異性過繼性免疫治療：應用特異性抗原致敏的淋巴細胞及其因子，如轉移因子、免疫核糖核酸對腫瘤的治療，稱之為特異性過繼免疫治療。
轉移因子是壹種小分子核酸肽，有免疫特異性，無抗原性，主要作用有：特異性轉移細胞免疫反應。“抗原依賴”性增強淋巴細胞的反應性。非特異性刺激作用，提高細胞免疫功能，促進單核細胞吞噬功能，誘導幹擾素生成。
轉移因子配合化療和中藥治療肝癌，能提高機體免疫功能，減輕臨床癥狀，使腫塊縮小，AFP水平下降，轉移因子通常用於皮下註射，毒副作用較少見。
②非特異性過繼性免疫治療：應用非特異性免疫因子/免疫效應細胞對惡性腫瘤進行治療的方法，叫非特異性過繼性免疫療法（AIT）。
AIT自20世紀80年代以來，已進行了大量的基礎和臨床應用研究，它不受宿主免疫狀態的影響，也不引起免疫耐受，目前研究最多的是淋巴因子激活的殺傷細胞（LAK）、腫瘤浸潤淋巴細胞及白細胞介素-2。
LAK細胞：將來自患者或異體的淋巴細胞，體外培養經IL-2誘導，轉變成非特異性殺傷淋巴細胞，然後回輸患者體內，利用被誘導激活的淋巴細胞，發揮對肝癌細胞的殺傷效應。LAK細胞的前體細胞可能是具有細胞毒活性作用的異質細胞群體，不受MHC-Ⅰ型抗原的限制，也不受腫瘤抑制因子的影響，具有廣譜的抗腫瘤作用，因此，對逃避NK細胞“捕獲”的腫瘤細胞也有廣泛的殺傷作用。
最初LAK細胞是取自腫瘤患者外周血淋巴細胞，由於血液來源有限，使LAK細胞的應用受到壹定程度的限制。繼之研究發現，來自同種異體的淋巴細胞，如取自臍帶血的淋巴細胞，經IL-2誘導活化後同樣具有相同的生物學功能，從而為LAK細胞拓寬了來源。人們曾嘗試能否應用大劑量阿地白介素（IL-2）在體內對淋巴細胞進行活化而達到LAK細胞的治療效果，實踐證明尚存較大的距離，可能的原因是阿地白介素（IL-2）半衰期短，不能維持足夠的高濃度，而過大劑量的阿地白介素（IL-2）對機體的毒副作用大，難以耐受，從而使體內環境不利於LAK細胞的激活和擴增。
目前傾向於經肝動脈途徑給藥，這樣可以增加局部有效細胞數量，減少LAK細胞用量，減輕毒副反應。有癌性胸腹水者可經胸、腹腔內給藥。阿地白介素（IL-2）與LAK細胞可以同時輸註，亦可經外周靜脈維持滴註。壹般治療的LAK細胞數量應達到次，8～10次為1個療程，阿地白介素（IL-2）用量為（1～3）×105U。
LAK/IL-2的毒副作用主要為畏寒、發熱、皮疹等。
腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）：分離肝癌組織或癌周淋巴結中的淋巴細胞，經體外IL-2誘導活化和擴增，然後回輸到患者體內，對肝癌細胞產生殺傷作用，即為TIL療法。與LAK細胞比較，TIL的細胞來源不同，TIL的前體細胞絕大部分是細胞毒T淋巴細胞，能表達T細胞抗原，多數CD4、CD8陽性。TIL細胞經IL-2誘導後，擴增能力強於LAK細胞，容易獲得所需要的效應細胞數。由於TIL細胞接受自體腫瘤抗原的持續性刺激，特異性高，殺傷活性比LAK細胞強50～100倍，因僅對自體來源的腫瘤細胞具有識別和殺傷作用。
TIL細胞輸入體內後迅速分布在肺臟中，24h後聚集於肝、脾，48～72h在癌竈中達高峰，可維持5～9天。
由於TIL主要是利用患者瘤內或癌旁淋巴結的前體細胞，所以臨床應用受到壹定的限制。