Les cellules effectrices du système immunitaire reconnaissent et tuent les cellules tumorales. Lors d’une réponse immunitaire idéale, les cellules dendritiques (DC) présentent les antigènes aux lymphocytes T CD4 et CD8 dans un contexte de molécules de co-stimulation et d’environnement cytokinique favorable à la différenciation des cellules cytotoxiques (CTL). Les cellules de l’immunité innée (macrophages de type M1), les cellules iNKT (invariant natural killer T) et les lymphocytes Tγδ participent à cet environnement. Les CTL reconnaissent des peptides dérivés d’antigènes associés aux tumeurs (TAA) présentés par les molécules de classe I du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) et lysent les cellules tumorales grâce à leurs molécules effectrices (perforine, granzymes) et à la sécrétion de cytokines comme le TNF.