神经元特异性烯醇化酶（NSE）是一种参与糖酵解途径的酶，主要存在于神经组织和神经内分泌组织中。NSE在脑组织细胞的活性最高，外周神经和神经分泌组织的活性水平居中，最低值见于非神经组织、血清和脊髓液。研究表明，NSE在小细胞肺癌（SCLC）和神经母细胞瘤等肿瘤的诊断和治疗中具有重要的临床价值。

对于SCLC患者，血清NSE明显升高，60%–81%的病例NSE浓度升高。尽管NSE浓度与转移部位或脑部转移没有相关性，但是与临床分期如疾病进展有很好的相关性。NSE的诊断灵敏度达80%，特异性达80%–90%，而非小细胞肺癌（NSCLC）患者并无明显增高，故可作为SCLC与NSCLC的鉴别诊断。血清NSE水平与SCLC的临床分期呈正相关。因此，血清NSE检测对SCLC的监测病情、疗效评价及预测复发具有重要的临床价值。

在神经母细胞瘤中，NSE阳性率可达96%–100%，其测定值明显增高，血清NSE水平与病期及预后相关。测定血清NSE对该类肿瘤的早期诊断及预后判断具有较高的临床价值。

此外，血清NSE增高还可见于少数NSCLC、甲状腺髓样癌、嗜铬细胞瘤、转移性精原细胞癌、黑色素瘤、胰腺内分泌瘤等。NSE的活性改变同神经损伤所致的许多神经性疾病关系密切。因此，NSE在肿瘤和神经性疾病的诊断和治疗中都具有重要的应用价值。