Nanog, een lid van de homeobox familie van DNA bindende transcriptiefactoren, vormt samen met SOX2 en OCT3/4 een regulerend netwerk dat de zelfvernieuwing en differentiatie van embryonale stamcellen (ESC) vergemakkelijkt. Bij normale ontwikkeling is Nanog gelokaliseerd in de kern en komt het tot expressie in de foetale testis, eierstok en gonaden. Het komt niet tot expressie in de meeste somatische organen. Hoewel Nanog en andere ESC-geassocieerde eiwitten belangrijk zijn voor een goede ontwikkeling, is aangetoond dat ze bijdragen tot tumorigenese.

Nanog komt tot expressie in kiemceltumoren zoals embryonaal carcinoom, seminomen en dysgerminomen. Recentelijk is ook expressie gemeld in niet-kiemceltumoren, zoals carcinomen van de borst, baarmoederhals, mondholte, nier en eierstok. Anti-Nanog kan nuttig zijn om onderscheid te maken tussen ongedifferentieerde kiemceltumoren en niet-kiemceltumoren.