L'enolasi neurospecifica (NSE, Neuron-Specific Enolase) è l'isoforma gamma-gamma dell'enolasi, un enzima della glicolisi presente nel citoplasma dei neuroni, delle cellule neuroendocrine e dei globuli rossi (isoforma alfa-gamma). Il dosaggio si esegue su siero con immunoassay (ECLIA, IRMA). Valori normali sono generalmente inferiori a 16-17 ng/mL. L'emolisi del campione è la causa più frequente di aumento artefattuale della NSE per il rilascio dell'isoforma alfa-gamma dagli eritrociti e deve essere sempre esclusa prima dell'interpretazione. La NSE è il marcatore sierico più utilizzato per il carcinoma polmonare a piccole cellule (SCLC): è elevata nel 60-80% dei casi e i livelli correlano con lo stadio e il volume tumorale. Valori molto elevati (superiori a 100 ng/mL) indicano malattia estesa. Nel monitoraggio durante la chemioterapia, la riduzione della NSE correla con la risposta terapeutica e un successivo aumento precede la recidiva clinica. La NSE è anche il marcatore di riferimento per il neuroblastoma (il tumore solido extracranico più frequente nei bambini): livelli elevati correlano con lo stadio e la prognosi sfavorevole. Altre cause di aumento comprendono i tumori neuroendocrini (carcinoidi, feocromocitoma), i tumori cerebrali, il melanoma, i seminomi e i danni neurologici acuti (ictus, trauma cranico, stato epilettico), dove la NSE è un indicatore di danno neuronale.