NSE是血清学肿瘤标志物，是神经特异性烯醇化酶，属于烯醇化酶同工酶。在正常人群良性疾病患者血清当中水平低，但在神经内分泌分化恶性肿瘤，如小细胞肺癌和神经母细胞瘤患者血清中，NSE水平可明显的升高。另外，嗜铬细胞瘤也可有NSE增高，NSE对小细胞肺癌有较高敏感性和特异性。

另外，NSE水平与小细胞肺癌转移程度和治疗反应性有良好相关性，动态监测NSE可判断小细胞肺癌病情进展和治疗效果。在临床中，患者NSE监测时需要注意NSE影响因素，如在标本采集或者操作时会导致溶血，溶血时会引起NSE升高；如果标本放置时间过长，血液里血小板会释放神经特异性烯醇化酶，也会引起NSE假性升高；现在人服用保健品或者药物，如服用辅酶Q10会引起NSE标志物升高，甚至异常升高。