Citotoksična T celica je vrsta belih krvnih celic, ki sodelujejo pri reakciji imunskega sistema na okužbo in poškodbo. Te celice so znane pod več imeni, vključno s celicami CD8, T celicami ubijalkami, citolitičnimi celicami in citotoksičnimi T limfociti. Primarna vloga citotoksične T celice je ubijanje gostiteljskih celic, ki so okužene z virusi in znotrajceličnimi paraziti ali bakterijami, sposobne pa so tudi uničiti tumorske celice.
Na splošno se citotoksične celice razvijejo v kostnem mozgu iz hematopoetskih matičnih celic. To so celice, ki se lahko razvijejo v katero koli vrsto belih krvnih celic. Nezrele citotoksične celice migrirajo v majhen organ, imenovan timus, kjer dozorijo v funkcionalne celice, vendar jih imenujemo “naivne”, ker še niso bile imunološko aktivne. Površina vsake citotoksične T celice je pokrita z receptorji, ki so specifični za majhen del beljakovin. Tip receptorja vsake celice je edinstven in vsaka posamezna celica se bo aktivirala le v prisotnosti dela beljakovin, ki jih njeni receptorji prepoznajo.
Med aktivno okužbo se aktivirajo različne vrste imunskih celic in začnejo uničevati patogene in okužene gostiteljske celice. Ti vključujejo makrofage, naravne celice ubijalke in T-celice pomočnice. Ko je okužba virus ali drug znotrajcelični patogen, se aktivira določena vrsta imunskega odziva, ki se imenuje celično posredovan odziv. Ta vrsta imunskega odziva aktivira citotoksične T celice, ki so sposobne ciljati in ubijati okužene gostiteljske celice z visoko stopnjo specifičnosti.
Ko se aktivira naivna citotoksična T celica, se začne klonsko širiti, kar pomeni, da se celica začne deliti, da proizvede več celic, ki so natanko podobne njej. Na koncu faze klonske ekspanzije je imunski sistem nato oborožen z milijoni novih, aktivnih celic, ki imajo vse receptorje, ki so specifični za patogen, ki napada telo. Ta specifičnost je pomembna, ker bi brez nje T celice ubijalke napadale tako zdrave kot okužene celice.
Na novo aktivne celice se začnejo premikati po telesu in se selijo na mesto okužbe. Ko naleti na okužene celice, se citotoksična T celica zaklene na svojo tarčo in sprosti uničujoče kemikalije, imenovane perforin, granulizin in granzimi. Perforin raztrga drobne luknje v membrani ciljne celice, kar omogoča vstop drugim kemikalijam. Grancimi in granulizin so encimi, ki ob vstopu v ciljno celico sprožijo kaskado kemičnih reakcij, ki sčasoma povzročijo, da celica umre.
Citotoksične T celice so sposobne ubiti tumorske celice in okužene celice. To je zato, ker se tumorske celice pogosto prevlečejo z nenormalnimi beljakovinami, ki jih zdrave celice ne proizvajajo. Vse citotoksične T celice z receptorji, ki specifično prepoznajo nenormalne beljakovine, se lahko aktivirajo, da uničijo tumorske celice, s čimer se zmanjša verjetnost razvoja raka. Nekatera eksperimentalna zdravljenja raka zato poskušajo aktivirati imunski odziv telesa na lastne rakave celice, vendar je stopnja uspešnosti teh vrst zdravljenja zelo različna.