본 발명은 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 TG, ADCY10, PDE6A, SLC4A10, CCDC168, SI, SPTA1, CACNA1S, COL9A1, CEACAM6, GOLM1, ABCC3, FAT1, NDNF, SCGB3A2, ITGB6, KIAA1217, GOLGA4 및 MTUS1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상의 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 폐암의 뇌전이 진단용 바이오마커 조성물, 진단용 키트, 폐암의 뇌전이 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법 및 예방제 또는 치료제 스크리닝 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바이오마커를 이용하는 경우, 초기 폐암 환자에서 뇌전이를 진단할 수 있어 뇌 MRI를 사용한 선택적 선별 검사를 고려할 수 있으며, 치료 표적으로 이용 가능한 바, 매우 우수하다.