目的 探讨血清转化生长因子结合蛋白2（LTBP2）、Ⅳ型胶原蛋白α3（COL4A3）、糖类抗原125（CA125）水平与非小细胞肺癌（NSCLC）患者临床病理特征的相关性及诊断价值。 方法 选取2021年5月~2023年5月周口市中心医院收治的NSCLC患者97例,纳入观察组,另选取肺部良性病变患者97例,纳入对照组。采用双抗酶联免疫吸附法测定血清LTBP2、COL4A3,采用双抗体夹心法测定血清CA125水平,比较2组患者血清各指标水平,分析各指标水平与病理特征的相关性及联合检测对NSCLC的诊断价值。 结果 观察组血清LTBP2、COL4A3、CA125水平高于对照组（P<0.05）;不同TNM分期、浸润深度、淋巴结转移患者血清LTBP2、COL4A3、CA125水平比较：Ⅲ~Ⅳ期>Ⅰ~Ⅱ期、T3+T4>T1+T2、伴有淋巴结转移>无淋巴结转移（P<0.05）;血清LTBP2、COL4A3、CA125水平与NSCLC患者TNM分期、浸润深度、淋巴结转移均呈正相关,且各指标联合诊断NSCLC的AUC为0.889,最佳敏感度、特异度分别为90.72%、84.54%,约登指数为0.753。 结论 血清LTBP2、COL4A3、CA125水平与NSCLC患者临床病理特征呈正相关,联合检测对NSCLC具有一定诊断价值,可作为临床诊断NSCLC辅助指标。