目的探讨血清肿瘤标志物在肺癌诊断中的价值。方法选取2020年6月至2024年3月在安徽省第二人民医院诊断为肺癌的患者138例（肺癌组）、肺部良性疾病患者52例（对照组）作为研究对象。对各组临床资料、血清肿瘤标志物［神经元特异性烯醇化酶（NSE）、细胞角蛋白19片段（CYFRA21-1）、癌胚抗原（CEA）、胃泌素释放肽前体（ProGRP）和鳞状细胞癌相关抗原（SCC）］进行比较分析。结果两组年龄、吸烟史占比比较差异有统计学意义（P＜0.05）。肺癌组血清NSE、CYFRA21-1、CEA、ProGRP、SCC水平显著高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。二元Logistic回归分析结果显示,吸烟史、年龄、CYFRA21-1、CEA水平均是肺癌发生的影响因素（P＜0.05）。受试者工作特征（ROC）曲线分析结果显示，吸烟史、年龄、CEA、CYFRA21-1四者联合诊断肺癌的曲线下面积（AUC）为0.906（95%CI:0.865~0.947），高于各指标的单独诊断AUC。Ⅰ~Ⅱ期组血清CYFR21-1与CEA水平明显低于Ⅲ~Ⅳ期组，差异有统计学意义（P＜0.05）。二元Logistic回归分析结果显示，CYFRA21-1、CEA水平均是肺癌分期Ⅲ~Ⅳ期发生的影响因素（P＜0.05）。ROC曲线分析结果显示，CEA、CYFRA21-1对肺癌分期Ⅲ~Ⅳ期的单独诊断AUC分别为0.750（95%CI:0.667~0.832）、0.771（95%CI:0.691~0.852）；二者联合诊断的AUC为0.834（95%CI:0.765~0.902），灵敏度为58.9%,特异度为95.3%。结论吸烟史、年龄、CEA、CYFRA21-1可能是肺癌诊断和预测的潜在生物标志物，尤其是CEA、CYFRA21-1，对肺癌分期Ⅲ~Ⅳ期亦具有重要意义。