NSE檢查是指神經元特異性烯醇化酶的檢查，通常抽血進行，即在血液中檢測神經元特異性烯醇化酶水平。神經元特異性烯醇化酶，是由神經元和神經內分泌細胞，分泌的一種酸性蛋白，NSE會過度表達在神經母細胞瘤、甲狀腺髓質癌以及小細胞肺癌中。70％的小細胞肺癌，會伴有NSE增高，NSE是小細胞肺癌的腫瘤標志物，但是NSE增高，對于小細胞肺癌的診斷價值有限，不能夠僅通過NSE增高，來診斷小細胞肺癌。但NSE檢測在小細胞肺癌的治療反應評價，以及小細胞肺癌的預后，起到重要的作用。因為小細胞肺癌的患者進行化療后，NSE會下降，NSE下降體現小細胞肺癌治療有效，或者體現出治療效果。若小細胞肺癌從緩解期進入進展期，NSE也會從正常變成異常，或者NSE水平會明顯增高。