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目的：研究晚期非小细胞肺癌患者血清microRNAs表达水平与临床预后的关系，并分析组织microRNAs与血清microRNAs相对表达量的相关性。体外检测相关microRNAs细胞毒性及对细胞侵袭转移能力的影响，为靶向于目标miRNAs的临床治疗提供实验室依据。 方法：将68例晚期NSCLC患者血清随机分组为训练集（34例）和验证集（34例）。通过对已证实的可手术的非小细胞肺癌预后相关的组织miRNAs及血清miRNAs在晚期NSCLC患者的血清中行qRT-PCR检测，行单因素Cox回归分析及ROC曲线分析血清miRNAs与晚期NSCLC患者PFS的关系，建立风险公式，并行交叉验证，绘制Kaplan-Meier曲线并行Log-rank检验。Pearson法在配对的组织和血清中行相关miRNAs表达量的相关性分析。MTT法检测相关miRNAs对H358及PC9细胞系的增殖抑制作用；细胞划痕实验和Transwell实验检测相关miRNAs对H358及PC9细胞系的迁移侵袭能力的影响。 结果：对训练集标本行单因素Cox回归分析显示hsa-mir-1、hsa-mir-30d-5p、hsa-miR-221-3p、hsa-miR-486-5p与晚期 NSCLC患者的PFS相关，风险分数=(-0.918×miR-1表达水平)+(1.336×miR-30d表达水平)+(0.864×miR-221表达水平)+(-0.712× miR-486表达水平)，中位PFS高风险组vs低风险组为85天vs228天，P＜0.001。ROC曲线下面积为0.877，临界值为0.518，灵敏度为0.941，特异度为0.706。中位PFS在验证集中高风险组vs低风险组为85天vs151天，P=0.0029，在总体标本中为85天vs176天，P＜0.001。多因素Cox回归分析示：吸烟状态（P=0.037）和风险分数（P＜0.001）与患者PFS相关。在24例配对的组织中检测miR-1、miR-30d、miR-221、miR-486相对表达量，行Pearson相关性分析，示miR-221（P=0.001）、miR-486（P=0.005）的血清和组织表达量呈正相关，miR-30d（P=0.082）血清和组织表达量无相关。体外实验中，上调miR-221或下调miR-486可增加肺癌细胞系增殖、侵袭、转移能力，下调miR-221或上调miR-486降低肺癌细胞系增殖能力，对侵袭及转移能力的影响无统计学差异。 结论：hsa-mir-1、hsa-mir-30d-5p、hsa-miR-221-3p、hsa-miR-486-5p与晚期NSCLC患者的PFS相关，风险分数为独立预测因素。MiR-221作为危险因素，miR-486作为保护因素在细胞增殖、侵袭、转移能力方面发挥作用。