Multispecific binding proteins that bind to tumor-associated antigens, NKG2D receptor, and CD16, as well as pharmaceutical compositions and therapeutic methods useful for treating cancer are described. The multispecific binding protein binds to tumor-associated antigens in cancer cells and NKG2D receptor and CD16 receptor in natural killer cells to activate natural killer cells and associates with two or more NK-activating receptors And prevent binding of the natural ligand to NKG2D.腫瘍関連抗原、NKG2D受容体、およびCD16に結合する多重特異性結合タンパク質、ならびにがんの処置に有用な医薬組成物および治療方法が記載される。上記多重特異性結合タンパク質は、がん細胞における腫瘍関連抗原ならびにナチュラルキラー細胞におけるNKG2D受容体およびCD16受容体に結合してナチュラルキラー細胞を活性化させ、2種類以上のNK活性化受容体と会合することができ、天然リガンドのNKG2Dへの結合を阻止し得る。