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目的探究非小细胞肺癌切除术对患者血清CA125、NSE、SCC-Ag变化的影响及其临床意义。方法选取2013年1月-2014年1月我院收治确诊为I-II期非小细胞肺癌并行开胸非小细胞肺癌切除术患者56例,所有患者出院后均随访3年,按照预后情况分为未复发转移组(n=38)与复发转移组(n=18),比较两组患者治疗前后血清CA125、NSE、SCC-Ag水平,并采用受试者工作特征曲线(ROC)分析治疗后患者血清上述指标预测患者预后的临床价值。结果治疗前,复发转移组患者血清CA125水平明显高于未复发转移组的(P<0.05),但两组患者血清NSE、SCC-Ag水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组患者血清CA125、NSE、SCC-Ag均明显降低,但复发转移组患者血清CA125、NSE仍高于未复发转移组的(P<0.05);ROC曲线显示治疗后患者血清CA125、NSE预测患者发生肿瘤复发转移的敏感度为61.11%(11/18),特异度为68.42%(26/38)。结论行非小细胞肺癌切除术可明显降低患者血清CA125、NSE、SCC-Ag水平,但血清CA125、NSE水平预测患者治疗后3年内发生肿瘤转移的敏感度与特异度较低,建议仅作为临床预估患者预后辅助手段。