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目的：通过回顾性研究，探讨肿瘤标志物癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）、细胞角蛋白19片段抗原（cytokeratin fragment antigen21-1，CYFRA21-1）、乳酸脱氢酶（lactatedehydrogenase，LDH）的血清水平与晚期非小细胞肺癌患者治疗疗效及预后的相关性。材料与方法：收集2008年1月至2013年6月期间大连医科大学附属第二医院收治的经组织细胞学或病理学证实的273例局部晚期及远处转移（ⅢB期～Ⅳ期）非小细胞肺癌患者的完整临床资料，所有患者首次入院及每周期化疗前均检测血清CEA、NSE、CYFRA21-1、LDH水平，应用SPSS17.0医学统计软件，分析四种肿瘤标志物与晚期NSCLC患者性别、年龄、组织学类型、临床分期、治疗疗效及预后的相关性，评价四种肿瘤标志物对预测晚期NSCLC患者治疗疗效及预后的价值。结果：本研究显示，血清CEA水平与患者的性别、组织学类型、临床分期、治疗疗效及预后相关。女性高于男性（P＜0.05）；肺腺癌及Ⅳ期患者显著升高（P＜0.01）；且与治疗疗效有良好的相关性（P＜0.05），治疗前血清CEA水平升高者，PFS及OS均显著缩短（P＜0.01）。血清NSE水平与患者的年龄、临床分期、治疗疗效及预后相关。51-69岁组高于≥70岁组（P＜0.05）；Ⅳ期较ⅢB期升高（P＜0.05）。治疗有效（PR＋SD）时血清NSE水平显著降低（P＜0.01）；病情进展时升高（P＜0.05）。血清NSE水平升高者OS缩短（P＜0.05），但对于PFS，二者没有统计学差异。血清CYFRA21-1水平与患者的组织学类型、治疗疗效及预后相关。肺鳞癌患者高于肺腺癌患者（P＜0.05）；治疗疗效达PR及SD时显著降低（P＜0.01）；病情进展时升高（P＜0.05）。血清CYFRA21-1水平升高的患者，PFS和OS均显著缩短（P＜0.01）。血清LDH水平与患者的临床分期相关。Ⅳ期患者高于ⅢB期（P＜0.05）；与患者性别、年龄、组织学类型、治疗疗效及预后均无明显相关性。结论：1．晚期非小细胞肺癌患者血清CEA、NSE、CYFRA21-1水平与治疗疗效有良好的相关性，可通过监测血清CEA、NSE、CYFRA21-1变化水平预测治疗疗效。2．晚期非小细胞肺癌患者中，血清CEA、NSE、CYFRA21-1水平升高者，PFS及OS均明显缩短，可依据血清CEA、NSE、CYFRA21-1水平，初步判断患者预后。3．乳酸脱氢酶（LDH）与肺癌分期相关，Ⅳ期患者血清LDH水平高于ⅢB期，但对判断晚期非小细胞肺癌患者预后的价值是有限的。4．对于晚期非小细胞肺癌患者，可联合检测血清CEA、NSE、CYFRA21-1、LDH水平，提高判断治疗疗效及预后的准确性。