通过识别呈递在受感染细胞表面的主要组织相容性复合体（）而释放细胞因子，引发或细胞凋亡。然而，CIK细胞具备不受MHC分子限制的杀伤作用，能够识别未能呈递抗原或MHC的受感染细胞甚至恶性肿瘤细胞，并产生迅速及准确的免疫反应。而这些未能呈递的异常细胞不能被T细胞识别及清除。这一特殊能力，使得终末分化的CD3+CD56+ CIK细胞能够具备抗肿瘤细胞毒性，以对抗MHC限制性和非MHC限制性的癌症细胞的能力。该特征也使得CIK细胞成为治疗癌症及病毒感染的潜在治疗方法之一。
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