目的：检测食管鳞状细胞癌（ESCC）患者血清中高迁移率族蛋白B1（HMGB1）和吲哚胺-2,3-双加氧酶（IDO）的表达水平并探讨两者与临床病理特征及淋巴细胞亚群的相关性。方法：选取2021年3月至2022年8月在河北医科大学第四医院初次住院治疗的95例ESCC患者作为ESCC组，另选取40例健康体检人群作为对照组。ELISA法检测全部研究对象的血清HMGB1和IDO水平及不同组ESCC细胞培养上清中HMGB1、IDO和p65水平，流式细胞术检测全部研究对象外周血淋巴细胞亚群水平。WB法检测仅敲低HMGB1基因表达或敲低HMGB1后再加入NF-κB信号通路激活剂对ESCC细胞HMGB1、IDO和p65表达的影响。结果：ESCC组患者血清HMGB1和IDO水平明显高于对照组（均P＜0.01）；血清HMGB1和IDO表达水平升高是ESCC临床进展的独立危险因素（均P＜0.01），二者联合检测对ESCC临床进展预测价值更高（P＜0.01）；血清HMGB1和IDO与ESCC患者的T分期、N分期和临床分期有明显关联（均P＜0.05）; ESCC组患者血清HMGB1与外周血CD3+T细胞、CD4+T细胞、B细胞和NK细胞绝对计数值呈显著负相关，而与Treg细胞百分率呈显著正相关（均P＜0.05），血清IDO与外周血CD3+T细胞百分率和绝对计数值、CD4+T细胞百分率和绝对计数值、CD8+T细胞和B细胞绝对计数值呈显著负相关，而与Treg细胞百分率呈显著正相关（均P＜0.05）；血清HMGB1和IDO表达水平呈显著正相关（P＜0.01）。si-HMGB1组KYSE30和ECA109细胞及其培养上清液中IDO和p65表达水平明显低于si-NC组和si-HMGB1+PMA组（均P＜0.05）。结论：血清HMGB1和IDO与ESCC临床进展和机体免疫功能密切相关，具有成为ESCC肿瘤标志物和免疫治疗新靶点的潜力。HMGB1可能通过NF-κB信号通路促进IDO表达，进行双靶点联合治疗可能会取得更好的疗效。