The present invention provides diagnostic assays for identifying thyroid cancer in biological samples, including fine needle aspiration, and related compositions and kits useful in the practice of the methods of the invention. In certain embodiments, the present invention is a method of diagnosing thyroid cancer in a subject, comprising determining the expression levels of three or more gene products in a thyroid tissue sample obtained from the subject, More than one gene product is expressed by one or more genes listed in Table 1, and at least one of the gene products is CXCR3 gene, CCR3 gene, CXCL10 gene, CAR gene, XB130 gene, HO-1 gene Or identifying whether the thyroid tissue sample is cancerous or benign by correlating the step expressed by the CCR7 gene with the determined expression level and the presence or absence of thyroid cancer in the thyroid tissue sample A method comprising the steps of:本発明は、細針穿刺吸引を含めた、生物学的試料中の甲状腺がんを同定するための診断アッセイ、ならびに本発明の方法の実施において有用な関連する組成物およびキットを提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、対象における甲状腺がんを診断する方法であって、対象から得た甲状腺組織試料の3種以上の遺伝子産物の発現レベルを決定するステップであって、3種以上の遺伝子産物が表1に列挙されている1種または複数の遺伝子によって発現され、遺伝子産物の少なくとも1種が、CXCR3遺伝子、CCR3遺伝子、CXCL10遺伝子、CAR遺伝子、XB130遺伝子、HO-1遺伝子またはCCR7遺伝子によって発現される、ステップと、決定された発現レベルと甲状腺組織試料における甲状腺がんの有無とを相関させることにより、甲状腺組織試料ががん性であるか良性であるかを同定するステップとを含む、方法を提供する。