目的研究甲基转移酶3(METTL3)在非小细胞肺癌组织中的表达水平及临床意义。方法纳入2012年1月至2016年1月兰州大学第一医院及兰州石化总医院收治的原发性非小细胞肺癌患者50例,收集术后标本。免疫组化检测癌组织及癌周正常组织的METTL3表达水平(阳性表达率及表达强度),计算阳性表达率;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测癌组织及癌周正常组织的METTL3 mRNA表达水平。分析METTL3表达与患者肿瘤直径、肿瘤浸润深度、TNM临床分期、淋巴结转移等临床表现的关系。Kaplan-Meier生存曲线分析患者METTL3表达与生存率的关系。结果 50例患者癌组织中METTL3阳性表达率为72%,癌周正常组织METTL3阳性表达率为20%,差异具有统计学意义(P<0.01)。癌组织中METTL3高表达(++~+++)的例数为30例,癌周组织METTL3高表达仅为6例,差异具有统计学意义(P<0.01)。qRT-PCR结果显示,癌组织中的METTL3 mRNA水平高于癌周正常组织,差异具有统计学意义(P<0.05)。METTL3表达强弱与患者肿瘤直径、肿瘤浸润深度、临床分期及淋巴结转移相关(P均<0.05)。高METTL3表达患者的患者生存率26.6%,中位生存期24个月;METTL3低表达患者生存率为45.6%,中位生存期34个月,与高METTL3表达的患者相比,差异均具有统计学意义(P均<0.05)。结论较高水平的METTL3可促进非小细胞肺癌的发生发展,增加患者不良预后的风险。METTL3具有作为非小细胞肺癌诊断及治疗靶点的潜能。