目的：探讨卡瑞利珠单抗联合仑伐替尼治疗原发性肝癌的临床疗效，并分析其对肿瘤标志物、肝功能及血清细胞因子水平的影响。方法：选取95例原发性肝癌患者为观察对象，随机分为对照组(仑伐替尼)47例、观察组(卡瑞利珠单抗联合仑伐替尼)48例，以3周为1个治疗周期，连续治疗3个周期。比较2组临床疗效及治疗前后肝功能[谷丙转氨酶(ALT)、总胆红素(TBIL)、白蛋白(ALB)]、肿瘤标志物[甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、糖类抗原199(CA199)]、血清细胞因子[血管内皮生长因子(VEGF)、色素框同源蛋白7(CBX7)、上皮钙黏附素基因蛋白(CDH1)]及血清微小RNA-21(miR-21)/含硬化蛋白域蛋白1(SOSTDC1)通路相关因子(miR-21、SOSTDC1 mRNA)水平。比较2组治疗期间毒副反应发生情况。结果：观察组客观缓解率(56.25%)、局部控制率(89.58%)分别高于对照组的25.53%、72.34%(P<0.05);观察组治疗后AFP、CEA、CA199水平低于对照组；观察组治疗后血清VEGF、CBX7、CDH1、miR-21水平低于对照组，血清SOSTDC1 mRNA水平高于对照组(P<0.05);2组毒副反应发生率进行比较，差异无统计学意义(P>0.05)。结论：卡瑞利珠单抗联合仑伐替尼治疗原发性肝癌，可能通过调控miR-21/SOSTDC1通路增强细胞活性，降低肿瘤标志物水平，抑制肿瘤生长，且具有安全性。