（1）腫瘤早期發現和篩查：大多數腫瘤的診斷劑分期是根據實驗室檢查、放射診斷、臨床症狀綜合判斷的結果，腫瘤標誌物是腫瘤診斷的重要輔助工具。在早期無症狀患者中，腫瘤標誌物常是重要的，甚至是發現腫瘤的唯一線索。具有普查意義的指標並不多，甲胎蛋白（AFP）和前列腺特異性抗原（PSA）是被世界廣泛應用於普查的兩項指標，因為它們具有較高的器官特異性。如AFP提示肝癌，PSA提示前列腺癌。
（2）腫瘤的預後判斷：有助於預後的判斷。例如，乳腺癌的雌激素受體和孕激素受體，若兩者陰性，即使糖鏈抗原CA15-3不太高，預後也差，復發機會較高，治療效果不佳。上皮生長因子受體（EGFR）、癌基因C-erb-2編碼蛋白異常，提示預後較差。
（3）腫瘤治療的療效監測：標誌物下降程度可以在一定程度上反映治療效果。
（4）腫瘤復發的指標：惡性腫瘤在複查階段應每隔2-3月測定1次腫瘤標誌物、連續測定至少2年。治療後，腫瘤標誌物持續上升時應該進行全面檢查以儘早發現腫瘤復發劑轉移。
補充：對於肺癌，常見的腫瘤標誌物有：SCC（提示鱗狀細胞癌）,NSE（提示小細胞癌）,CYFR21-1（提示非小細胞肺癌）,CEA（提示腺癌）。有時對於無法取得病理的肺癌，我們不能明確病理型別，選擇化療方案時會參考腫瘤標誌物。
檢測非小細胞肺癌的EGFR基因突變情況意義重大，不僅可以指導靶向藥物是治療，也可以提示較好的預後和生存。
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