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移植片対腫瘍効果（GVT）のメカニズムは複雑で、複数の免疫細胞が関与しています。移植片から放出されたドナーT細胞は、悪性細胞の主要組織適合抗原複合体（MHC）分子を認識すると、それらを排除する細胞傷害性シグナルを放出します。さらに、ナチュラルキラー（NK）細胞と樹状細胞などの他の免疫細胞も、腫瘍細胞の殺傷や免疫応答の活性化に寄与します。また、GVTには炎症性のサイトカインが関与しており、腫瘍微小環境の破壊や免疫細胞の浸潤の促進に役立ちます。