肝细胞癌的免疫治疗临床获益正在显现。用CTLA-4抑制剂tremelimumab进行的小型II期试验显示患者的部分缓解率（PR）为17.6％。对于经索拉非尼治疗后疾病进展或具有不可接受的不良反应的患者，使用PD-1免疫检查点抑制剂nivolumab在单臂II期临床试验中达到15.6个月的中位生存期。根据实体瘤治疗反应评价标准（RECIST），其总体反应率为14.3％；55％的患者具有反应，反应持续时间超过12个月。
这些临床疗效数据使得Opdivo获得了FDA的优先审批。另一项PD-1抑制剂pembrolizumab的II期试验显示出17％的反应率，但生存期较短，中位生存期为12.9个月。在2019年初，pembrolizumab用于二线治疗的相关III期试验未显示出比安慰剂更长的总生存期或无进展生存期（该临床试验的两个主要终点）。肿瘤对nivolumab治疗的反应强调了疗效预测生物标志物的需求。使用PD-L1 IHC染色来预测HCC患者对nivolumab的治疗反应结果不理想，其他预测性生物标志物，如肿瘤突变负荷目前还正在研究中。
靶向治疗联合免疫检查点抑制剂已经在I期试验中进行了测试，包括lenvatinib+pembrolizumab和atezolizumab+bevacizumab，这两个组合的响应率分别为46％和32％。
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