编码肿瘤特异性抗原如AFP的基因的转移已被用于打破对肝癌晚期的免疫耐受。这种方法的临床前疗效取决于所采用的特定动物模型，表明患者可以预期高度可变性。不同的方法包括施用活化的效应物或抗原负载的呈递细胞以对抗癌症。如果它们被遗传操作以表达抗原，细胞因子或共刺激分子（离体基因治疗），则可以增加这些细胞的功效。表达IL12或IL2+B7的同基因成纤维细胞或癌细胞可以在小鼠模型中引发针对HCC的免疫应答。然而，使用癌细胞作为抗原和细胞因子的来源在临床环境中造成明显的技术困难。一种有吸引力的替代方案是使用自体树突细胞（DC），专职抗原呈递细胞，其表达有效激活效应细胞所必需的共刺激分子（CD80，MHCI类和II类等）。表达AFP，细胞因子或共刺激分子的DC已成功用于HCC和胃肠癌的动物模型。这些结果鼓励开始I期临床试验，其中DCs表达IL12将腺病毒载体的体外感染注射到肿瘤块中。然而，已经证明细胞不能迁移到淋巴结，因为它们通过局部因子被隔离到肿瘤中，阻止效应细胞的有效活化和相关抗肿瘤免疫应答的建立。
　　 过继性细胞疗法包括输注已在体外扩增和活化的自体T细胞或杀伤细胞。在动物模型中，已经证明T细胞扩增在用IL12治疗的荷瘤小鼠体内发生。这些细胞的输注对受体小鼠具有抗肿瘤作用，与表达IL12的腺病毒载体的体内基因治疗协同作用。这表明免疫基因治疗可以与过继性T细胞疗法组合使用，以提高在单独使用任一策略的临床试验中观察到的功效。近年来变得更加相关的一个重要方面是抑制控制免疫应答的持续时间和强度的调节信号，因为这可以增强抗癌免疫疗法的功效。例如，通过可溶性PD-1表达阻断B7-HI/PD-1途径改善了针对小鼠中植入的HCC的免疫应答。
　　 认识到肿瘤生长需要强烈的新血管形成是一系列旨在特异性阻断癌症诱导的新血管形成的方法的基础。抗血管生成因子，如血管内皮抑制素已经确定，并已经证明抑制肿瘤生长的能力在体内。这种策略应该是安全的，因为它不会影响正常组织的成熟血管。由于已知HCC血管化很多，抗血管生成疗法可能具有很强的治疗益处，可能与其他标准或实验治疗相结合。基因治疗可能在该领域中发挥重要作用，因为抗血管生成因子需要长时间递送以控制肿瘤的进展。事实上，携带内皮抑素cDNA的腺病毒载体比直接注射蛋白更有效。通过AAV载体和化疗（依托泊苷）递送的内皮抑素的组合实现了对小鼠转移性肝癌的抗肿瘤作用。值得注意的是，已经将几种细菌菌株设计为载体以将内皮抑素递送到肝脏肿瘤中。口服双歧杆菌（Bifidobacterimulongum）可增加荷瘤小鼠的存活，而减毒的猪霍乱沙门氏菌在缺氧组织中积聚，并在腹腔注射后显示出抗肿瘤作用。其他抗血管生成方法的重点是阻断VEGF受体，VEGF受体是血管生成的重要介质。这可以通过表达可溶形式的VEGF受体（KDR/Flk-1）来实现，其可以隔离VEGF。已经使用相同的方法来阻断内皮特异性受体Tie2，其影响直接肿瘤生长和新血管形成。最近发现色素上皮衍生因子（PEDF）是在正常肝脏中表达的抗血管生成蛋白，其在HCC患者中下调，表明可能在肿瘤进展中起作用。PEDF的转移在HCC的小鼠模型中具有抗肿瘤作用。NK4是肝细胞生长因子（HGF）的片段，其充当HGF拮抗剂并阻断血管生成。表达分泌形式的NK4的腺病毒载体的脾内给药引起小鼠肝脏中血管形成和胰腺转移的生长减少。最后，应该提到抑制血管生成可能是IL12发挥其抗肿瘤作用的最重要机制之一。使用某些病毒的细胞毒作用来破坏癌细胞是一个古老的想法，但病毒载体设计和生产的进步已经重新引起了对病毒疗法领域的兴趣。目的是获得复制并优先杀死癌细胞的病毒，使周围的正常组织相对完整。此属性是某些病毒固有的。例如，水泡性口炎病毒（VSV），麻疹病毒（MV）和新城疫病毒（NDV）对IFN的抑制作用非常敏感，并且仅在已经开发出抵抗IFN途径的机制的癌细胞中复制。其他病毒如呼肠孤病毒在呈现Ras致癌基因活化的细胞中更好地复制。
　　 另一方面，其他病毒如腺病毒或HSV可以进行遗传修饰，使其复制癌症特异性。实现癌症特异性的方法之一是缺失在正常细胞中复制所必需的病毒功能，但在癌细胞中不能。例如，腺病毒蛋白E1A阻断细胞中的pRB以强制激活细胞周期，而E1B55K阻断p53以在早期抑制细胞凋亡。由于这两种p53和pRB的途径在癌细胞中通常改变，腺病毒缺乏这些功能将在肿瘤。限制病毒复制的另一种方法是使用肿瘤特异性启动子来控制对复制重要的病毒基因的转录，例如腺病毒的E1A和E4。并行策略已经被用于实现溶瘤疱疹病毒。γ134.5基因表达的控制决定了HSV-1在不同细胞中复制的功效，并且核糖核苷酸还原酶功能的缺失减弱了正常细胞中的病毒。溶瘤腺病毒的一个重要特性是可以容纳治疗基因和充当基因治疗载体的能力，具有肿瘤特异性扩增基因表达的优势。这些基因编码前药转化酶，免疫刺激细胞因子或促凋亡蛋白，其增强溶瘤作用或实现全身作用。
　　 突变体dl1520腺病毒（后来也称为ONYX-015或CI-1042）在1996年被描述为第一种溶瘤腺病毒。它含有E1B55K基因的缺失，通过不同的机制在癌细胞中实现优先复制。尽管最近的进展已经产生了具有改善的效力和特异性的病毒，但是ONYX-015在实验室和临床中积累的经验对于该领域的进步非常有用。该病毒已显示出对HCC小鼠模型的部分抗肿瘤作用，其他癌症的临床试验表明，与化疗联合使用时可能有益。在肝癌的情况下，对肝癌晚期患者的临床试验显示没有明显的抗肿瘤作用。静脉注射第一剂ONYX-015，然后在第2,15,16,29和30天通过直接超声引导瘤内注射。该方案的基本原理是引发针对病毒的免疫应答，引起肿瘤部位的局部反应。在转移性结直肠癌患者的单独II期试验中，静脉注射病毒，在某些情况下只能观察到疾病的短暂稳定。当在不同的肝胆肿瘤临床试验中肿瘤内给予病毒时，在50％的患者中观察到血清（CEA，AC19-9或AFP）中肿瘤标志物的短暂减少，尽管放射学反应低于10％。这些结果支持ONYX-015作为单一疗法对肝癌晚期患者的治疗效果有限的观点，特别是如果使用全身性途径。当病毒在胃肠癌肝转移患者中与5-氟尿嘧啶和亚叶酸钙联合静脉给药时，25％的病例呈现部分或轻微（<50％）的放射学反应，具有良好的耐受性和肿瘤中腺病毒复制的证据。对先前用5-FU治疗失败的患者进行的独立试验表明，当将病毒与5-FU联合注射到肝动脉时，存活率增加。有趣的是，肿瘤体积的早期放射性增加归因于病毒诱导的坏死而不是几个患者的肿瘤进展。这应该被考虑在内以评估疗效并避免在临床试验中去除响应的患者。为此，PET可以是更可靠的技术。现在正在中国进行类似于ONYX-015（H101）病毒的临床试验。鳞状细胞癌患者的III期试验显示，与化疗相结合，反应率增加，该病毒最近获得了该国的批准。
　　 已经开发了其他溶瘤腺病毒，并且在HCC的动物模型中显示出有希望的结果（通常优于ONYX-015）。然而，到目前为止，他们在临床试验中的表现尚未经过测试。使用了AFP启动子控制E1A病毒基因的表达，具有或不具有E1B55K缺失，和由此实现优先复制在AFP-产生HCC细胞。使用由CEA启动子控制的病毒在转移性胃肠癌中观察到相同的效果。一个更广泛的癌症光谱时实现其他肿瘤特异性启动子，例如人TERT和E2F-1被使用。如果它们适合作为治疗基因（“武装”病毒）的基因治疗载体，则可以增加这些药剂的功效，因为病毒溶瘤通常与基因的作用相配合。表达GM-CSF，TRAIL中，Smac，胞嘧啶脱氨酶和内皮抑素已经证明比以前的版本更好的性能。通过掺入来自不同病毒的溶瘤剂，富集了病毒疗法领域，这可以解决用腺病毒观察到的一些局限性。例如，HSV-1发挥有效的溶瘤作用，其大基因组可以适应不同的外源基因，除了内源性TK。HSV-1的复杂基因组允许可以利用多种修饰来实现肿瘤特异性。G207突变体含有UL39基因的破坏，其消除核糖核苷酸还原酶功能并确定癌细胞中的优先复制。它通过删除ICP6基因的单拷贝和γ134.5神经毒力基因的两个拷贝而减毒，但已报道有效消除HCC细胞。NV1020病毒在基因组的联合区域内有缺失，但保留了ICP6基因和γ134.5的一个拷贝。对于胃肠癌转移至肝脏的患者，正在进行使用该病毒的临床试验。rRp450HSV-1变体携带细胞色素p450基因作为前药转化酶。该病毒对HCC模型显示出有希望的抗肿瘤作用，尽管在单次或多次门静脉内给药后未观察到完全根除转移性肝癌。此外，在使用表达胞嘧啶脱氨酶或IL12的疱疹病毒的肝癌模型中已经获得显着的抗肿瘤效果。
　　 VSV衍生的病毒正在成为一类新的溶瘤剂。向肝动脉单次注射重组VSV病毒可增加携带多灶性HCC的大鼠的存活率，多剂量可在近20％的动物中实现长期存活和肿瘤根除。该策略正在人类患者中进行调查。有趣的是，在大鼠中进行的实验表明，用IFN-α预防性治疗降低了病毒对正常组织的毒性并提高了其治疗指数。肝脏恶性肿瘤（原发性肿瘤和肝脏转移性癌症）的治疗仍然是一项需要新方法的挑战。基因疗法是持续进化的实验学科，为肝癌的治疗提供了有趣的机会。在对基因治疗可能性的早期兴奋之后，该领域很快意识到其局限性，现在正在系统地解决解决它们的基本问题。即使使用迄今为止最好的载体，基因向大多数癌细胞的转移对于实体瘤仍然是不现实的。免疫原治疗方法试图规避这种限制并将抗肿瘤效应扩展到远处转移。临床前研究验证了这一概念，但与此同时，动物模型的结果表明，晚期肝癌的免疫治疗效果非常有限。因此，早期临床试验的结果显然是欺骗性就不足为奇了。设想溶瘤腺病毒作为自主治疗剂，其将寻找并破坏癌细胞，放大初始负荷直至肿瘤被根除。现在研究人员知道他们发现了限制肿瘤内部分布的重要物理障碍。此外，免疫系统将在几天内控制病毒的传播并中和进一步的给药，为它们留下一个狭窄的时间框架以显示它们的溶瘤活性。尽管存在所有这些困难，基因治疗可能在不久的将来作为其他标准或实验性治疗肝癌的佐剂发挥重要作用。有证据表明，与化疗或放疗联合使用时，不同的基因治疗方法如GDEPT或溶瘤病毒具有协同作用。不同的作用机制有利于这些组合，并可能阻止对治疗产生抗性。随着肿瘤免疫学知识的进步，设计了更合理的免疫治疗方法。此外，用于局部治疗肝癌晚期的侵入性技术的改进可用于在肿瘤内递送基因治疗载体，增加其安全性和功效。
　　 总之，基因治疗将在未来改善肝癌患者的管理，可能作为个体化多模式治疗的一部分。这将需要基础，应用研究人员和医疗保健专业人员之间的密切合作和持续的信息流。