Белки цитоплазматических гранул, вызывающие повреждение клеточных мембран, были названы перфоринами. Они являются одинаковыми у ЕК-клеток, Т-киллеров, эозинофилов, цитотоксических макрофагов, гранулоцитов и даже патогенных микроорганизмов (возбудитель дизентерии), вызывающих гибель животных клеток. Однако у лимфоидных киллеров, кроме перфорина, имеется еще один белок, способный не только увеличивать проницаемость оболочки другой клетки, но и самостоятельно почти мгновенно убивать ее. Этот белок получил название цитолизина. Цитолизин имеет много общего с фактором 9-й системы комплемента и серин-протеазами, которые также в считанные секунды уничтожают клетку, «меченную» соединившимся с ней антителом.
В лимфоидных клетках киллерного действия выявлены три гена, заведующих синтезом цитолизина (его называют еще лимфотоксином). Уровень их экспрессии и интенсивность синтеза белков, кодируемых этими генами, зависит от степени активации лимфоцитов. Поэтому схему включения киллероной функции лимфоцитов можно представить следующей последовательностью: активация→каскад сериновых протеаз→стимуляция синтеза перфоринов→продукция цитолизина-лимфотоксина→контакт с клеткой-мишенью→выделение лимфотоксинов, губительных для цитоплазмы и клеточной ДНК мишени.
Интересно, что между цитотоксическими продуктами, выделяемыми Т-киллерами, и фактором некроза опухолей (ФНО) макрофагов имеется заметная структурная общность: аминокислотная последовательность у них на 30% совпадает. С ФНО много аналогий также и у цитолизина ЕК-клеток. Следовательно, опухолевые клетки вызывают у разных защитных элементов выработку в чем-то сходных биологических продуктов, нацеленных на уничтожение опухолевой массы. Эффект киллиига никогда не распространяется на безвредные для организма клетки.
Для полноценной иммунологической реакции процесс секреции цитолизинов, несмотря на быстрое насыщение клеток этими белками, должен продолжаться долго. Это необходимо для специфичности киллерного действия и для его многоразового осуществления. Эффект клеточного убийства одним цитотоксическим лимфоцитом может повторяться по отношению ко второй, третьей и даже четвертой мишени. Продукция цитотоксических белков необходима для направленной миграции киллера и правильной ориентации его органелл: пластинчатый комплекс (аппарат Гольджи) и система цитоплазматических микротрубочек располагаются по направлению к объекту нападения. Киллинг происходит после тесного контакта лимфоцита с мембраной мишени, в ходе которого короткие отростки лимфоцита проникают через поры-отверстия в тело жертвы. Содержимое белковых гранул впрыскивается в цитоплазму мишени очень экономно, лимфотоксины понапрасну не расходуются и не выходят в свободное пространство.
Этот многостадийный процесс, занимающий сравнительно короткий промежуток времени, включает цепочку событий от экспрессии генов цитолизинов до этапа «легального удара». Ему предшествует процесс активации киллерных лимфоцитов. Этот сигнал Т-киллер получает от Т-хелпера в виде интерлейкииа-2 (ИЛ-2). Поэтому дефект созревания цитотоксических лимфоцитов может зависеть от недостаточной продукции белков системы перфоринов-цитолизинов-лимфотоксинов и от искажений в передаче сигнала от ИЛ-2. Нельзя сбрасывать со счетов и других возможных нарушений Т-клеток при раке: ослабления дифференцировки Т-предшественников в Т-лимфоциты, действия растворимого супрессорного фактора и пр.