树突细胞是目前所知的机体内功能较强的抗原提呈细胞，较大的特点是能够刺激初始T细胞进行增殖。因此，DC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。树突细胞可以通过多种机制杀伤肿瘤细胞：

1树突细胞通过表面丰富MHCI、II类分子提呈大量肿瘤抗原肽，使相应T细胞受体被充分占据；

2树突细胞提供高水平B7-1、B7-2、CD40共刺激因子，充分激活T细胞；

3树突细胞与T细胞结合，分泌大量IL-12，利于T细胞对肿瘤的清除；

4树突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。

虽然人体的免疫系统中本来就有这种树突状细胞，但数量和活力都不够围歼癌变细胞的程度。于是，经过大量研究，研究人员将有潜力成为树突状细胞的前体细胞通过特定的方法从血液中分离出来。借助于某种特定的信使，在试管中分离出来的细胞可以获得免疫能力。当前体细胞成熟为树突状细胞时，他们即可捕获特定的肿瘤抗原，有效杀灭癌细胞。

并且体外重建的树突细胞回输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。

由于树突状细胞抗肿瘤特性与疫苗原理一致，因此树突细胞治疗在临床中更多的被称为树突细胞疫苗。