目的探讨微RNA（miRNA）、癌胚抗原（CEA）和Monototal在非小细胞肺癌中的表达及意义。方法选取2017年10月至2018年10月于首都医科大学附属北京友谊医院检查确诊并进行手术治疗的50例非小细胞肺癌患者,取所有患者手术切除癌组织及距离癌组织5 cm以上的癌旁正常组织制作标本,采用酶联免疫吸附法检测miR-21、miR-146a、CEA和Monototal的表达,并对四项指标与临床病理资料的关系、四项指标之间的相关性、四项指标单独检测和联合检测的诊断效能进行分析。结果癌组织中miR-21、CEA和Monototal水平显著高于癌旁组织[2.37±0.29比1.31±0.64,（6.33±3. 64）μg/L比（2. 34±0. 87）μg/L,（54. 68±11. 59） U/L比（5. 62±1. 25） U/L],miR-146a水平显著低于癌旁组织（0. 45±0. 27比1. 24±0. 31）（P (0. 05）。Ⅰ+Ⅱ期、未及浆膜非小细胞肺癌患者的miR-21、CEA和Monototal表达水平低于Ⅲ+Ⅳ期、侵及浆膜非小细胞肺癌患者,miR-146a表达水平高于Ⅲ+Ⅳ期、侵及浆膜非小细胞肺癌患者（P (0. 05）;有淋巴结转移、肿瘤体积≥5 cm3、低分化、中分化非小细胞肺癌患者的miR-21、CEA和Monototal表达水平高于无淋巴结转移、肿瘤体积(5 cm3、高分化非小细胞肺癌患者,miR-146a表达水平低于无淋巴结转移、肿瘤体积(5 cm3、高分化非小细胞肺癌患者（P (0. 05）。miR-21与CEA和Monototal在非小细胞肺癌中的表达呈正相关（r=0. 703,P=0. 030; r=0. 706,P=0. 026）,而与miR-146a的表达呈负相关（r=-0. 710,P=0. 029）。CEA单独检测的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值显著高于miR-21、miR-146a与Monototal单独检测;四项指标联合检测的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值显著高于四项指标单独检测。结论 miR-21、miR-146a、CEA和Monototal在非小细胞肺癌中表达异常,且四项指标联合诊断效能较高,对非小细胞肺癌的临床诊断具有重要意义。