La protéine Nanog, un membre de la famille des facteurs de transcription de liaison à l'ADN homéobox, ainsi que SOX2 et OCT3 / 4 forment un réseau de régulation qui facilite l'auto-renouvellement et la différenciation des cellules souches embryonnaires (CSE). Dans le développement normal, Nanog est localisé dans le noyau, exprimé dans les testicules fœtaux, les ovaires et les gonades. Il n'est pas exprimé dans la plupart des organes somatiques. Bien que Nanog et d'autres protéines associées aux CSE jouent un rôle important dans le développement, il a été démontré que celles-ci contribuent à la tumorigenèse.

Nanog est exprimé dans les tumeurs des cellules germinales telles que le carcinome embryonnaire, le séminome et le dysgerminome. Récemment, son expression a également été rapportée dans des tumeurs autres que des cellules germinales, telles que des carcinomes du sein, du col utérin, de la cavité buccale, des reins et des ovaires. Les anticorps anti-Nanog peuvent être utile pour distinguer les tumeurs germinales indifférenciées des tumeurs non germinales.