树突状细胞是目前所知的机体内功能最强的抗原提呈细胞，最大的特点是能够刺激初始T细胞进行增殖。因此，树突状细胞是机体免疫应答的始动者，在免疫应答的诱导中具有独特的地位。树突状细胞可以通过多种机制杀伤癌细胞：

(1) 树突状细胞通过表面丰富的MHCI、II类分子提呈大量癌抗原肽，使相应T细胞受体被充分占;
(2)树突状细胞提供高水平B7-1、B7-2、CD40共刺激因子，充分激活T细胞;
(3)树突状细胞与T细胞结合，分泌大量IL-12，利于T细胞对癌细胞的清除;
(4) 树突状细胞同时分泌趋化因子，专一性趋化初始型T细胞，促进T细胞富集，增强对T细胞激活。
树突状细胞回输患者体内时可以激活静息T细胞产生初次免疫应答的细胞，激活的T细胞可以被点状放大并进一步增殖。一个树突能激活100～3000 个T细胞，一部分T细胞迅速发挥巨大的抗癌作用，而另一部分会存活长达十几年到几十年成为记忆性T细胞，在下一次接触到低剂量抗原就可发生高强度的免疫应答。所以，基于树突状细胞修复和重建的免疫防护系统可以持续发挥作用数十年，并在适当的条件下可以重新进入循环发挥长效的抗癌作用。