目的探讨肝动脉灌注化疗栓塞术联合肝细胞靶向免疫治疗对原发性肝癌患者的临床应用效果。方法选取本院2023年6月至2025年6月收治的50例原发性肝癌患者为研究对象，采用随机数字表法将其分为对照组与实验组，各25例。对照组给予肝动脉灌注化疗栓塞术联合靶向药物治疗，实验组给予肝动脉灌注化疗栓塞术联合肝细胞靶向免疫治疗，对比两组患者的肿瘤直径、肿瘤标志物水平、促癌和抑癌基因蛋白表达水平及治疗效果。结果治疗后，两组肿瘤直径均明显下降，且实验组肿瘤直径小于对照组（P<0.05）；治疗后，两组CA199、AFP、CEA水平明显下降，且实验组CA199、AFP、CEA水平低于对照组（P<0.05）；治疗后，两组Caspase3蛋白水平均明显提高，P13K蛋白、BCL-2蛋白、ERK蛋白水平明显下降，且实验组Caspase3蛋白水平高于对照组，PI3K蛋白、BCL-2蛋白、ERK蛋白水平低于对照组（P<0.05）；实验组ORR、DCR高于对照组（P<0.05）。结论原发性肝癌患者采用肝动脉灌注化疗栓塞术联合肝细胞靶向免疫治疗，可缩小肿瘤直径，改善肿瘤标志物及促癌、抑癌基因蛋白表达水平，控制患者病情进展。