Cytotoksyczne limfocyty T to rodzaj białych krwinek biorących udział w reakcji układu odpornościowego na infekcje i urazy. Komórki te są znane pod kilkoma nazwami, w tym komórkami CD8, komórkami zabójczymi T, komórkami cytolitycznymi i cytotoksycznymi limfocytami T. Podstawową rolą cytotoksycznej komórki T jest zabijanie komórek gospodarza zakażonych wirusami i wewnątrzkomórkowymi pasożytami lub bakteriami, które są również zdolne do zabijania komórek nowotworowych.
Ogólnie komórki cytotoksyczne rozwijają się w szpiku kostnym z krwiotwórczych komórek macierzystych. Są to komórki, które są zdolne do przekształcenia się w dowolny rodzaj białych krwinek. Niedojrzałe komórki cytotoksyczne migrują do małego organu zwanego grasicą, gdzie dojrzewają do komórek, które są funkcjonalne, ale są określane jako „naiwne”, ponieważ nie były jeszcze aktywne immunologicznie. Powierzchnia każdej cytotoksycznej komórki T jest pokryta receptorami, które są specyficzne dla niewielkiej części białka. Typ receptora każdej komórki jest unikalny, a każda pojedyncza komórka zostanie aktywowana tylko w obecności części białka, którą rozpoznają jej receptory.
Podczas aktywnej infekcji różne typy komórek odpornościowych zostają aktywowane i zaczynają niszczyć patogeny i zakażone komórki gospodarza. Należą do nich makrofagi, komórki NK i pomocnicze komórki T. Kiedy infekcja jest wirusem lub innym patogenem wewnątrzkomórkowym, aktywowany jest określony typ odpowiedzi immunologicznej, zwany odpowiedzią komórkową. Ten rodzaj odpowiedzi immunologicznej aktywuje cytotoksyczne komórki T, które są zdolne do celowania i zabijania zakażonych komórek gospodarza z wysokim stopniem specyficzności.
Kiedy naiwna cytotoksyczna komórka T jest aktywowana, zaczyna ulegać ekspansji klonalnej, co oznacza, że komórka zaczyna się dzielić, aby wyprodukować więcej dokładnie takich komórek. Pod koniec fazy ekspansji klonalnej układ odpornościowy zostaje uzbrojony w miliony nowych, aktywnych komórek, z których wszystkie mają receptory specyficzne dla patogenu atakującego organizm. Ta specyficzność jest ważna, ponieważ bez niej zabójcze limfocyty T atakowałyby zarówno zdrowe, jak i zakażone komórki.
Nowo aktywne komórki zaczynają wędrować po ciele, migrując do miejsca infekcji. Kiedy napotka zainfekowane komórki, cytotoksyczna komórka T namierzy swój cel i uwolni niszczące substancje chemiczne zwane perforyną, granulizyną i granzymami. Perforyna rozdziera maleńkie dziurki w błonie komórki docelowej, umożliwiając przedostanie się innym chemikaliom. Granzymy i granulizyna to enzymy, które po wejściu do komórki docelowej rozpoczynają kaskadę reakcji chemicznych, które ostatecznie powodują śmierć komórki.
Cytotoksyczne komórki T są zdolne do zabijania komórek nowotworowych, jak również komórek zakażonych. Dzieje się tak, ponieważ komórki nowotworowe często pokrywają się nieprawidłowymi białkami, które nie są wytwarzane przez zdrowe komórki. Wszelkie cytotoksyczne komórki T z receptorami, które specyficznie rozpoznają nieprawidłowe białka, mogą zostać aktywowane w celu zniszczenia komórek nowotworowych, pomagając w ten sposób zmniejszyć prawdopodobieństwo rozwoju raka. Dlatego niektóre eksperymentalne metody leczenia raka próbują aktywować odpowiedź immunologiczną organizmu na własne komórki rakowe, ale skuteczność tego typu terapii jest bardzo zmienna.