目的：血清癌胚抗原(CEA)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、细胞角蛋白19片段抗原检测在非小细胞肺癌诊断中的应用价值。方法：选取2020年8月～2021年12月佛山市南海区第六人民医院检验科收治的非小细胞肺癌患者30例为肺癌组，肺部良性病变患者30例为肺部良性病变组，同期健康志愿者GNE-140体内实验剂量20例为健康对照组。采集空腹外周静脉血3 ml,离心收集血清，使用电化学发光仪及MK-1775临床试验相应试剂盒检测血清CEA、NSE、细胞角蛋白19片段抗原水平。结果：肺癌组患者血清CEA、NSE、细胞角蛋白19片段抗原水平明显高于肺部良性病变组和健康对照组，肺部良性病变组患者血清CEA、NSE、细胞角蛋白19片段抗原水平明显高于健康对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。肺癌组患者CEA、NSE、细胞角蛋白19片段抗原阳性率明显高于肺部良性病变组和健康对照组，肺部良性病变组患者CEA、NSE、细胞角蛋白19片段抗原阳性率明显高于健康对照组，差异有统计学意义(BOD biosensorP<0.01)。病理类型为鳞癌的非小细胞患者血清CEA水平明显低于腺癌，差异有统计学意义(P<0.01);血清NSE、细胞角蛋白19片段抗原水平在病理类型为鳞癌与腺癌的非小细胞肺癌患者间比较差异无统计学意义(P>0.05)。ROC曲线分析显示，血清CEA、NSE、细胞角蛋白19片段抗原单独或联合检测对非小细胞肺癌均具有较高的诊断价值(P<0.05);联合检测的诊断价值最高(AUC=0.943)。结论：血清CEA、NSE、细胞角蛋白19片段抗原在非小细胞肺癌患者中高表达，联合检测具有较高的诊断价值。