Созревшие дендритные клетки вводятся под кожу пациента, откуда они активно перемещаются в лимфатические узлы, активируя цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ), которые при контакте с опухолевой клеткой уничтожают её. Активные ЦТЛ, примированные чужеродным антигеном, с током крови распространяются по всему организму и реализуют свои киллерные функции.
Использование дендритных клеток для лечения онкологических заболеваний стало особо привлекательным методом после обнаружения ряда опухоль-ассоциированных антигенов (ОАА). К ОАА следует отнести: во-первых, антигены онкогенных вирусов (при карциноме печени - вирусы гепатита В и С, при раке шейки матки - вирус папилломы, при лимфоме Беркитта - вирус Эпштейна-Барр и др.); во-вторых, изменённые белки, возникшие в результате соматических мутаций; в-третьих, не экспрессируемые в соматических тканях взрослого организма антигены; в-четвертых, нормальные антигены, гиперэкспессируемые опухолью (антигены меланом).