(1)小細胞肺癌(SCLC)患者血清NSE明顯增高，60%–81%小細胞肺癌病例NSE濃度升高。盡管NSE濃度與轉移部位或腦部轉移沒有相關性，但是與臨床分期如疾病進展有很好的相關性。 NSE的診斷靈敏度達80%，特異性達80%–90%，而 非小細胞肺癌(NSCLC)患者并無明顯增高，故可作為SCLC與NSCLC的鑒別診斷。血清NSE水平與SCLC的臨床分期呈正相關。因此，血清NSE檢測對SCLC的監測病情、療效評價及預測復發具有重要的臨床價值。
(2)神經母細胞瘤時，NSE陽性率可達96%–100%，其測定值明顯增高，血清NSE水平與病期及預后相關。測定血清NSE對該類腫瘤的早期診斷及預后判斷具有較高的臨床價值。
(3)血清NSE增高還可見于少數NSCLC、甲狀腺髓樣癌、嗜鉻細胞瘤、轉移性精原細胞癌、黑色素瘤、胰腺內分泌瘤等。
臨床醫學的研究表明，神經元特異性烯醇化酶(NSE)是一種在臨床上很有應用價值的分子學標記物。這是從2個方面的應用來評述的，一是NSE可以作為肺癌和兒童神經母細胞瘤的腫瘤標記物，用于小細胞肺癌(SCLC)和非小細胞肺癌(NSCLC)的鑒別診斷；監測小細胞肺癌和神經母細胞瘤的病情、治療反應和預報復發。二是NSE的活性改變同神經損傷所致的許多神經性疾病關系密切。本文將主要對NSE作為一種有用的腫瘤標記物來評述其臨床意義。