目的探讨非小细胞肺癌（NSCLC）患者癌组织和癌旁组织中有丝分裂相关激酶2（NEK2）、PHD锌指结构域蛋白5A（PHF5A）表达水平的变化及其临床意义。方法收集2020年1月至2021年5月于该院住院的80例NSCLC患者的癌组织和癌旁组织，免疫组化染色法检测NEK2、PHF5A的表达水平并进行半定量分析；收集临床资料；随访患者3年内的生存情况并分为生存组（n=32）和死亡组（n=48）；采用Cox回归分析影响NSCLC患者发生死亡的因素；采用Kaplan-Meier法分析NSCLC组织NEK2、PHF5A表达水平与患者3年预后情况的关系。结果与癌旁组织相比，NSCLC癌组织中NEK2、PHF5A阳性率均升高（P＜0.05）；NSCLC癌组织NEK2、PHF5A的表达水平与性别、肿瘤最大径、年龄、病理类型、组织学分化程度无关（P>0.05）；有淋巴结转移和TNM分期Ⅲ期+Ⅳ期的NSCLC患者癌组织NEK2、PHF5A阳性表达患者比例显著高于无淋巴结转移和TNM分期Ⅰ期+Ⅱ期患者（P＜0.05）；NEK2阴性表达患者3年生存率（9/12，75.00%）高于NEK2阳性表达患者（23/68，33.82%，χ 2=5.849，P=0.016）；PHF5A阴性表达患者3年生存率（18/19，94.74%）高于PHF5A阳性表达患者（14/61，22.95%），差异有统计学意义（χ 2=23.819，P＜0.001）；NSCLC患者生存组和死亡组性别、肿瘤最大径、年龄、病理类型、组织学分化程度比较，差异无统计学意义（P>0.05）；死亡组较生存组有淋巴结转移、TNM分期Ⅲ期+Ⅳ期、NEK2、PHF5A阳性表达患者的比例显著增加（P＜0.05）；NEK2、PHF5A都是NSCLC患者发生死亡的独立危险因素（P＜0.05）。结论NEK2、PHF5A在NSCLC癌组织中阳性表达均增加，二者的表达水平与NSCLC患者预后有关。