在癌与正常组织样本间识别差异表达的基因是肿瘤研究最基础的分析。然而,目前广泛使用的差异表达基因分析方法仅能识别其表达水平在两类样本间存在统计差异的基因,即群体水平的差异表达基因,而无法判断这些群体差异表达基因在病人个体中的差异表达情况。癌与癌旁配对组织样本数据是一类特殊的数据,这类数据可以反映基因在癌组织样本参照自身癌旁正常组织样本中表达水平的相对改变量。在本研究中,我们首先在群体水平上识别出了食管鳞状细胞癌组织相对正常组织在群体水平上的差异基因。然后,收集117对食管鳞状细胞癌组织和配对的癌旁正常组织的基因表达谱数据,通过直接比较基因在配对组织中的表达水平,确定了群体差异表达基因在每个病人癌组织相较自身正常组织中的表达变化,进而刻画了群体差异表达基因在食管鳞状细胞癌病人群体中的差异表达频率。在此基础上,我们发现有些基因在高达99.14%以上的食管鳞状细胞癌病人的癌组织中相较自身正常组织发生了相同方向的差异表达。据此,我们提出了食管鳞状细胞癌中普遍异常表达基因的概念,并识别出170个(包括141个上调表达和29个下调表达)食管鳞状细胞癌中普遍异常表达的基因。这些基因至少在95.73%病人的癌组织中相较配对癌旁组织发生同样的差异表达,是食管组织发生鳞状细胞癌变时在分子水平上的共性改变。在这些食管鳞状细胞癌中普遍异常表达的基因中,包括一些编码激酶的基因,例如参与细胞周期中DNA损伤响应的CHEK1和ATR基因,及与癌细胞的增殖与凋亡密切相关参与细胞有丝分裂的AURKA与AURKB等。此外,编码中心体蛋白55的CEP55基因在病人群体中的上调频率为97.44%(95%,CI:92.73%~99.12%)。由于CEPP55在胃癌中的高表达有促进癌细胞增殖的作用,推测其在食管鳞状细胞癌中的高表达也有相同的作用,那么以CEP55为靶点设计药物来抑制其在食管鳞状细胞癌中的表达,则会抑制癌细胞的增殖。由于CEP55在食管鳞状细胞癌中普遍上调,因此是一个值得探索的药物候选靶标。综上所述,通过识别在食管鳞状细胞癌中普遍异常表达基因,可以为研究食管鳞状细胞癌发病的分子机制以及疾病的治疗提供新线索。