本发明公开了一种靶向人膜结合型和可溶性NKG2D配体的嵌合受体、核酸分子、免疫效应细胞及其应用，属于生物医学或生物工程技术领域。本发明中靶向人膜结合型和可溶性NKG2D配体的嵌合受体使用人天然NKG2D分子的配体结合结构域靶向多种NKG2D配体，通过“配体/受体”特异性识别肿瘤相关表面抗原NKG2DLs，并经由胞内的信号传导分子将活化信号传递到免疫细胞内，从而激活免疫细胞的杀伤活性，最终清除肿瘤细胞。基于NKG2D‑NKG2DLs蛋白质复合体结构以及受体二聚化活化机制，本发明使用单体型铰链区使得该嵌合受体可以同时响应于肿瘤细胞表面的NKG2DLs和脱落到肿瘤微环境中的可溶性NKG2DLs，从而将可溶性NKG2DLs的免疫抑制作用重新转变为免疫激活作用。