Neuronenspezifische Enolase (NSE), auch bekannt als Enolase 2 (ENO2), ist eines von drei Enolase-Enzymen, die in Säugetieren vorkommen, und wirkt als Phosphopyruvat-Hydratase. NSE ist ein Enzym, das die Umwandlung von 2-Phosphoglycerat in Phosphoenolpyruvat im glykolytischen Stoffwechselweg und die umgekehrte Reaktion in der Gluconeogenese katalysiert. NSE weist eine hohe Stabilität in biologischen Flüssigkeiten auf und kann leicht in das extrazelluläre Medium und die Zerebrospinalflüssigkeit (CSF) diffundieren, wenn die neuronalen Membranen verletzt werden.Dieses glykolytische Isoenzym von Säugetieren findet sich speziell in Neuronen neuroendokriner Zellen sowie in Tumoren, die mit diesen Neuronen assoziiert sind; es wurde jedoch auch immunhistochemisch in nicht-neoplastischen Zellen der Hypophyse, peptidsezernierenden Geweben, Pinealozyten, neuroendokrinen Zellen der Lunge, der Schilddrüse, parafollikulären Zellen, dem Nebennierenmark, Langerhans-Inseln, Merkel-Zellen der Haut und Melanozyten nachgewiesen. NSE ist auch ein nützlicher Marker für die Identifizierung normaler quergestreifter Muskeln, Hepatozyten und peripherer Nerven. Anti-NSE kann die neuroendokrine Differenzierung nachweisen, allerdings nur, wenn es in einem Panel von Antikörpern verwendet wird, das spezifischere Marker wie Synaptophysin, Chromogranin und Neurofilament enthält.