目的检测非小细胞肺癌（NSCLC）患者血清白蛋白（ALB）、Xklp2靶蛋白（TPX2）、S100β蛋白表达水平,并分析其水平与疾病严重程度及预后关系。方法选取2015年2月-2016年8月宜昌市第二人民医院收治的非小细胞肺癌患者47例为NSCLC组,同时选取同期体检健康者50人为对照组。采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测各组研究对象血清ALB、TPX2、S100β蛋白表达水平,分析其与NSCLC临床病理特征的关系;分析影响NSCLC预后的因素。结果 NSCLC组患者血清ALB水平低于对照组,TPX2、S100β蛋白水平高于对照组,差异有统计学意义（P(0.05）。NSCLC组患者血清ALB、TPX2、S100β蛋白水平与TNM分期、肿瘤大小、肿瘤分化程度密切相关（P(0.05）。死亡组NSCLC患者血清ALB水平明显低于存活组,TPX2、S100β蛋白水平明显高于存活组,差异有统计学意义（P(0.05）。单因素及多因素分析均显示,分化程度、ALB低水平、TPX2高水平及S100β高水平均是影响NSCLC患者预后的危险因素（P(0.05）。结论 NSCLC患者血清中ALB呈低表达,TPX2及S100β蛋白呈高表达,与TNM分期、肿瘤大小、肿瘤分化程度密切相关,能反映疾病的严重程度,对NSCLC患者预后评估有一定的价值。