В рамках научной дисциплины токсикологии цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) генерируются путем иммунной активации цитотоксических Т-клеток (Т - клеток). Они, как правило, являются CD8 + , что делает их ограниченными по классу MHC I. ЦТЛ способны уничтожать большинство клеток в организме, поскольку большинство ядросодержащих клеток экспрессируют молекулы МНС I класса. Иммунную систему, опосредованную ЦТЛ, можно разделить на две фазы. В первой фазе функциональные эффекторные ЦТЛ генерируются из наивных Т - клеток посредством активации и дифференциации. Во второй фазе аффекторные ЦТЛ уничтожают клетки-мишени, распознавая комплекс антиген-МНС I класса.
На первом этапе эффекторные CTL генерируются из предшественников CTL. Предшественники CTL включают наивные T c- клетки, поскольку они не способны убивать целевые клетки. После активации клетки-предшественника она может дифференцироваться в функциональный CTL с цитотоксической активностью. Для завершения этого процесса требуются три последовательных сигнала.
Во-первых, TCR распознает комплекс пептид-ГКГ класса I. Этот шаг позволяет клетке получить лицензию на антигенпрезентирующую клетку .
Во-вторых, костимулирующий сигнал передается путем взаимодействия между CD28 и B7 клетки-предшественника и лицензированной антигенпрезентирующей клеткой.
Наконец, сигнал индуцируется взаимодействием между IL-2 и высокоаффинным рецептором IL-2 . Это приводит к пролиферации и дифференциации активированной антигеном клетки-предшественника в функциональный эффекторный CTL.
На втором этапе теперь функциональные эффекторные CTL уничтожают клетки-мишени. Это можно сделать двумя способами. Эти пути — путь цитотоксического белка и путь лиганда Fas. Апоптоз — основной механизм для обоих этих путей.
Один из путей — путь цитотоксического белка. В этом пути перфорины и гранзимы поглощаются целевой клеткой. В этом пути перфорины облегчают проникновение содержимого гранул в клетку. Затем гранзимы активируют эндогенный путь апоптоза, который вызывает гибель клетки без некроза. Это оставляет пакеты фрагментированного материала ДНК из целевой клетки для утилизации макрофагами .
Другой путь — путь лиганда Fas. В этом пути лиганд Fas (FasL) на CTL связывается с рецептором Fas (FasR) на целевой клетке. Этот путь не зависит от гранзимов. Вместо этого он включает активацию фермента, преобразующего интерлейкин-1β ( ICE ; также известного как каспаза 1 ), который похож на гранзим B. Это в конечном итоге приводит к фрагментации ДНК.