細胞傷害性T細胞
未分化のT細胞は、ヘルパーT細胞に必要なCD4分子と、キラーT細胞に必要なCD8分子の両方を発現している(ダブルポジティブ、DP)。しかし、やがてT細胞が成熟するにつれ、分化をしていき、CD4とCD8のどちらか一方しか発現しなくなり(シングルポジティブ、SP)、最終的にヘルパーT細胞またはキラーT細胞へと分化することになる。
CTLは表面にCD8分子を発現しているT細胞から分化してくる。このような理由から、細胞傷害性T細胞のことを「CD8陽性T細胞」や「CD8T細胞」と呼ぶ場合もある。
CTLとヘルパーT細胞の関係については、表面にCD4分子を表出するヘルパーT細胞(helper T cell; Th)のうちTh1細胞は主にCTLの働きをIL-2およびIFN-γを産生することで補助している。
CTLは活性化されて初めて細胞傷害活性を持つ。細胞傷害活性を持たないナイーブCD8陽性T細胞(まだ抗原刺激を受けていないキラーT細胞)において、そのT細胞受容体(TCR; T cell receptor)が抗原提示細胞(APC)のクラスI主要組織適合抗原(MHC-class I)と共に提示された異物の「抗原ペプチド」を認識し(ウイルスや細菌などの抗原を分解したペプチドのことを一般に「抗原ペプチド」という)、同時に共刺激分子からのシグナルが入ることで、ナイーブCD8陽性T細胞は異物の抗原ペプチドを提示する細胞に対する特異的な細胞傷害活性を持つCTLとなり、攻撃するようになる。