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공격의 목표가 되는 성분을 자기항원이라고 부른다. 공격에는 다양한 경로가 있다. 첫째 경로에서는 순환하는 항체가 세포와 결합하여 세포 파괴를 돕거나 세포의 기능을 방해한다. 다른 경로에서는 항원-항체가 결합하여 혈액 및 림프계를 순환하다가 다양한 조직에 들어가 세포를 파괴시킨다. 또다른 경로에서는 세포를 죽이는 림프구가 직접 건강한 조직을 공격한다.

자가면역질환의 근본적인 원인은 알려져 있지 않지만 여러 보고들이 유전·환경·호르몬 등의 요소가 결합되어 있다는 것을 시사한다(→자가면역). 자가면역질환은 전신성과 기관국한성의 2가지로 분류된다. 기관국한성 질환은 면역반응이 하나의 기관에 있는 항원에 대해서만 일어나는 질환이다. 그 예로는 자가항체가 부신피질을 공격하는 아디손병, 자가항체가 신경근세포를 공격하는 중증근무력증(myasthenia gravis) 등이 있다.

전신성 질환에서는 면역체계가 여러 가지 기관을 자기항원으로 인식하고 공격한다. 예를 들어 전신성홍반성루프스(systemic lupus erythematosus)는 피부·관절·신장 등에 염증을 일으키는 특징이 있다. 면역체계 부전의 원인을 알 수 없기 때문에 자가면역질환의 치료는 염증 등의 증상을 완화시키는 데 중점을 둔다. 항체 생성을 억제하는 약물은 감염에 대한 신체의 저항력을 떨어뜨리지 않도록 조심해서 사용해야 한다.