Methods and compositions for cancer immunotherapy are provided. The method involves the use of a chimeric molecule (eg, a fusion protein) that comprises a dimeric NKG2D moiety and an Fc moiety and binds to one or more NKG2D ligands. In some embodiments, the molecule further comprises a drug moiety (eg, an IL15 / Ra moiety). The methods disclosed herein are useful for the treatment of cancers associated with abnormal expression of one or more NKG2D ligands.がんの免疫療法のための方法及び組成物を提供する。本方法は、二量体NKG2D部分及びFc部分を含み、1つ又は複数のNKG2Dリガンドと結合するキメラ分子(例えば、融合タンパク質)の使用に関わる。いくつかの実施形態において、分子は、薬物部分(例えば、IL15/Ra部分)を更に含む。本明細書に開示する方法は、1つ又は複数のNKG2Dリガンドの異常な発現と関連するがんの処置のために有用である。