Nuestro objetivo fue investigar la utilidad clínica de la 5HIAA sérica para la vigilancia de la enfermedad y fines diagnósticos en una cohorte de pacientes con neoplasias neuroendocrinas bien diferenciadas (WD-NENs). Se incluyeron cuarenta y ocho pacientes con WD-NENs y pruebas concurrentes de 5HIAA sérica y urinaria, así como imágenes por TC/RMN. El análisis de pares emparejados no reveló ninguna asociación entre las respuestas de RECIST 1.1 y los cambios en los niveles de 5HIAA sérica (p = 0.673). Además, no se evidenció correlación entre las respuestas de RECIST 1.1 y cambios de >10%, >25% o >50% en los niveles de 5HIAA sérica (prueba exacta de Fisher = 0.380, > 0.999 y > 0.999, respectivamente). La presencia de metástasis hepáticas y un amplio compromiso tumoral hepático se asociaron con niveles más altos de 5HIAA sérica (p = 0.045 y p = 0.041, respectivamente). También confirmamos una fuerte correlación lineal entre las mediciones de 5HIAA sérica y urinaria (n = 24, r = 0.791, p < 0.0001). La tasa de concordancia de positividad de 5HIAA sérica y urinaria en puntos de corte de laboratorio estandarizados fue del 75%. En pacientes con pruebas de función renal normales, la concordancia entre los dos métodos fue tan alta como el 89%, y se evidenció una sensibilidad y especificidad del 80% y 88.9%, respectivamente (coeficiente kappa de Cohen = 0.685). En conclusión, la 5HIAA sérica tiene un buen rendimiento en comparación con la prueba urinaria para fines diagnósticos, principalmente en etapas avanzadas de la enfermedad, y corresponde bien a la carga tumoral hepática. Sin embargo, no es adecuada para predecir la progresión tumoral.