造血幹細胞移植によって寛解になっても、残念ながらその後病気が再発、進行する場合があります。その場合、もう一度化学療法を実施する、疾患によっては分子標的薬を試みる、ドナーリンパ球輸注（※）を実施する、それらの治療を実施したうえで全身状態が許せば再移植を行うなどの選択肢があります。ただし、いずれの治療も治療成績は十分と言えるものはなく、合併症も初回の移植時よりも多く発生する可能性があります。
ドナーリンパ球輸注とは、移植で造血幹細胞を提供したドナーさんのリンパ球を輸注する治療法です。移植ドナー以外のヒトからのリンパ球提供はできません。さい帯血移植後は、ドナーリンパ球輸注を受けることはできません。この治療法がどのようにして効くのかに関しては、不明な点が多いですが、ドナーのリンパ球が、移植後再度増加しつつあるがん細胞を攻撃すると考えられています。このドナーリンパ球のがん細胞を破壊する効果は、移植片対腫瘍効果（GVT効果）と呼ばれています。「腫瘍」の部分を「白血病」や「リンパ腫」に置き換え、移植片対白血病効果、移植片対リンパ腫効果等と呼ばれることもあります。ドナーリンパ球輸注で使用されるドナーのリンパ球の採取方法としては、少量の場合は採血で可能であり、比較的多くのリンパ球数が必要な場合は成分献血と同様の方法で血液成分分離装置を用いて採取されます（場合によってはドナーの全血を使うこともあります）。採取した血液はそのまま患者さんに輸注されますが、一部またはすべてをいったん凍結保存しておき、使用直前に解凍して輸注されることもあります。また、DLIと抗がん剤投与や分子標的薬による治療を組み合わせて実施することもあります。また、DLIは移植後のEBウイルスによるＢリンパ球増殖性疾患に対しても有効である可能性があります。
