세포독성 T세포(細胞毒性 T細胞, cytotoxic T cell, CD8+ T cell, TC)는 림프구의 한 종류로, 바이러스에 감염된 체세포나 종양세포를 직접 파괴하는 기능을 수행하는 T세포이다. 킬러 T세포(killer T cell) 또는 세포독성 T 림프구(cytotoxic T lymphocyte, CTL)라고도 불린다.
세포독성 T세포는 세포 표면에 CD8이라는 당단백질을 발현하기 때문에 CD8+ T세포로도 지칭되며, 이는 보조 T세포(helper T cell)가 CD4를 발현하는 것과 구별되는 특징이다. 대부분의 세포독성 T세포는 T세포 수용체(TCR)를 가지고 있어, 모든 유핵 세포의 표면에 위치한 제1형 주조직적합성복합체(MHC class I) 분자에 결합된 특정 항원 펩타이드를 인식할 수 있다. CD8 단백질은 MHC class I 분자의 불변부위와 결합하여 세포독성 T세포와 표적 세포 간의 결합을 강화하는 역할을 한다.
세포독성 T세포는 가슴샘(thymus)에서 성숙하며, 미접촉(naive) 상태에서는 세포 살해 기능이 없어 CTL 전구세포(CTL-P)라고 불린다. 기능적 활성화를 위해서는 세 가지 신호가 필요하다: ① T세포 수용체(TCR)가 항원제시세포(APC)의 MHC class I-항원 복합체를 인식하는 신호, ② CD28과 CD80/CD86의 결합을 통한 보조자극 신호, ③ 인터루킨-2(IL-2) 등의 사이토카인 신호이다.
활성화된 세포독성 T세포는 표적 세포를 사멸시키기 위해 두 가지 주요 경로를 사용한다. 첫째, 퍼포린(perforin)과 그랜자임(granzyme)을 포함하는 세포독성 과립을 방출하는 경로이다. 퍼포린은 표적 세포의 세포막에 구멍(pore)을 형성하고, 이를 통해 그랜자임이 세포 내로 유입되어 세포사멸(apoptosis)을 유도한다. 둘째, 세포독성 T세포 표면의 Fas 리간드(FasL)가 표적 세포의 Fas 수용체(CD95)와 결합하여 캐스페이즈(caspase) 연쇄반응을 활성화함으로써 세포사멸을 유도하는 경로이다.
세포독성 T세포는 아형(subtype)에 따라 TC1과 TC2로 구분된다. TC1은 퍼포린-그랜자임 경로와 Fas-FasL 경로 모두를 사용할 수 있으나, TC2는 퍼포린-그랜자임 경로만 수행하는 것으로 알려져 있다.
세포독성 T세포는 적응면역(adaptive immunity)의 핵심 구성 요소로서, 세포 내 병원체(바이러스, 세포 내 세균 등)에 감염된 세포와 암세포를 제거하는 세포성 면역(cell-mediated immunity)을 담당한다. 이는 항체를 통해 병원체를 중화하는 체액성 면역(humoral immunity)과 대비되는 개념이다. 또한 세포독성 T세포는 인터페론 감마(IFN-γ)와 종양괴사인자(TNF) 등의 사이토카인을 분비하여 면역 반응을 조절하기도 한다.
