The invention includes a chimeric antigen receptor (CAR) specific for a natural-killer group 2, member D ligand (NKG2DL), compositions comprising the CAR, polynucleotides encoding the CAR, vectors comprising a polynucleotide encoding the CAR, and recombinant T cells comprising the CAR. The invention also includes methods of making a genetically modified T cell expressing a NKG2D-CAR wherein the expressed CAR comprises a NKG2D extracellular domain. The present invention also relates generally to the use of T cells engineered to express a CAR to treat cancer associated with NKG2D.L'invention comprend un récepteur d'antigène chimère (CAR) spécifique d'un ligand d'élément D, du groupe 2 de tueur naturel (NKG2DL), des compositions comprenant le CAR, des polynucléotides codant le CAR, des vecteurs comprenant un polynucléotide codant le CAR, et des lymphocytes T de recombinaison comprenant le CAR. L'invention concerne également des procédés de préparation d'un lymphocyte T génétiquement modifié exprimant un NKG2D-CAR dans lequel le CAR exprimé comprend un domaine extracellulaire NKG2D. La présente invention concerne également d'une manière générale l'utilisation de lymphocytes T modifiés pour exprimer un CAR en vue de traiter le cancer associé à NKG2D.