Citotoksična T stanica je vrsta bijelih krvnih stanica uključenih u reakciju imunološkog sustava na infekciju i ozljedu. Te su stanice poznate pod nekoliko imena, uključujući CD8 stanice, T stanice ubojice, citolitičke stanice i citotoksične T limfocite. Primarna uloga citotoksičnih T-stanica je ubijanje stanica domaćina koje su inficirane virusima i intracelularnim parazitima ili bakterijama, a također su sposobne ubiti tumorske stanice.
Općenito, citotoksične stanice se razvijaju u koštanoj srži iz hematopoetskih matičnih stanica. To su stanice koje se mogu razviti u bilo koju vrstu bijelih krvnih stanica. Nezrele citotoksične stanice migriraju u mali organ nazvan timus, gdje sazrijevaju u stanice koje su funkcionalne, ali se nazivaju “naivne” jer još nisu bile imunološki aktivne. Površina svake citotoksične T stanice prekrivena je receptorima koji su specifični za mali dio proteina. Tip receptora svake stanice je jedinstven i svaka će se pojedinačna stanica aktivirati samo u prisutnosti dijela proteina koji njezini receptori prepoznaju.
Tijekom aktivne infekcije aktiviraju se različite vrste imunoloških stanica koje počinju uništavati patogene i inficirane stanice domaćina. To uključuje makrofage, prirodne stanice ubojice i pomoćne T stanice. Kada je infekcija virus ili drugi unutarstanični patogen, aktivira se određena vrsta imunološkog odgovora, nazvana staničnim odgovorom. Ova vrsta imunološkog odgovora aktivira citotoksične T stanice, koje su sposobne ciljati i ubiti inficirane stanice domaćina s visokim stupnjem specifičnosti.
Kada se aktivira naivna citotoksična T stanica, ona počinje prolaziti kroz klonsku ekspanziju, što znači da se stanica počinje dijeliti kako bi proizvela više stanica točno poput nje. Na kraju faze klonalne ekspanzije, imunološki sustav je tada naoružan milijunima novih, aktivnih stanica, od kojih sve imaju receptore koji su specifični za patogen koji napada tijelo. Ova specifičnost je važna jer bi bez nje T stanice ubojice napadale zdrave i zaražene stanice.
Novoaktivne stanice počinju lutati tijelom, migrirajući na mjesto infekcije. Kada naiđe na inficirane stanice, citotoksična T stanica će se uhvatiti za svoju metu i otpustiti destruktivne kemikalije zvane perforin, granulizin i granzimi. Perforin razdire sitne rupe u membrani ciljne stanice, dopuštajući drugim kemikalijama da uđu. Granzimi i granulizin su enzimi koji, ulaskom u ciljnu stanicu, pokreću kaskadu kemijskih reakcija koje na kraju uzrokuju smrt stanice.
Citotoksične T stanice sposobne su ubiti tumorske stanice kao i inficirane stanice. To je zato što tumorske stanice često postaju obložene abnormalnim proteinima koje ne proizvode zdrave stanice. Sve citotoksične T stanice s receptorima koji specifično prepoznaju abnormalne proteine mogu se aktivirati da unište tumorske stanice, čime se smanjuje vjerojatnost razvoja raka. Neki eksperimentalni tretmani raka, stoga, pokušavaju aktivirati imunološki odgovor tijela na vlastite stanice raka, ali stopa uspješnosti ovih vrsta liječenja vrlo je varijabilna.