Ca 15-3, MUC-1 geninin ürünü olan bir proteindir ve hücrelerin birbirine tutunması, bağışıklık yanıtlama ve metastazda önemli roller üstlenmektedir. Sağlam meme dokusuna kıyasla, MUC-1 geni kanserli meme dokusunda daha yüksek konsantrasyonda bulunur. Bu nedenle, MUC-1 geninin ürünü olan Ca 15-3 proteini, meme kanserinde en sık kullanılan serum belirteçlerinden biri olarak kabul edilir.

Serumda ölçülen Ca 15-3 konsantrasyonu >25 U/ml ise yüksek kabul edilir. Ancak, serum Ca 15-3 düzeyi, meme kanserli hastaların ortalama yalnızca %31'inde yüksek çıkar. Bunun nedeni, Ca 15-3 düzeyinin tümör kütlesinin büyüklüğü ile orantılı olmasıdır. Evre 1'deki, yani tümörün 15 mm'den küçük olduğu hastaların yalnızca %5'inde Ca 15-3 yüksek bulunurken, Evre 2'deki hastaların %29'unda, Evre 3'teki hastaların %32'sinde ve Evre 4'teki, yani organ metastazları olan hastaların %95'inde yüksek görülür. Bu nedenle, Ca 15-3'ün meme kanserli hastalarda yüksek bulunması genellikle hastalığın kötü gidişatına işaret eder.

Meme kanserli bir hastada tedaviye başlandıktan hemen sonraki birkaç hafta içinde Ca 15-3 düzeyinin artış göstermesi beklenen bir durumdur ve hastalığın ilerlediği şeklinde yorumlanmamalıdır. Tedavi sonrası takip sırasında Ca 15-3 düzeyinin zaman içinde tedricen artması ya da azalması, tek bir Ca 15-3 değerine göre çok daha anlamlı sayılır. Tedricen artma, hastalığın ilerlediği, nüks ettiği ya da uzak organ metastazı yaptığı anlamına gelir. Tedricen azalma ise hastalığın gerilediği, yani tedaviye yanıt alındığı anlamına gelir.

Ardışık ölçümlerde Ca 15-3 düzeyinde önceki değere göre %25'ten daha yüksek oranda artma hastalığın ilerlediğini, %25'ten daha yüksek oranda azalma ise hastalığın tedaviye yanıt verdiğini ve gerileme gösterdiğini düşündürmelidir. %25'ten daha az oranda azalma ise hastalığın durağan kaldığını işaret eder. Bu dönemde bulunan Ca 15-3 yüksekliklerinin anlamlı olabilmesi için tedavi öncesinde Ca 15-3 düzeylerinin bilinmesi ve referans alınması gerekir. Tedavi öncesinde ölçüm yapılmamışsa, Ca 15-3'ün tedavi sonrası takipte kullanılması zor olabilir.

Organ metastazı olan hastalarda Ca 15-3 pozitif (>25 U/ml) ise 1 ay sonraki testte artma olasılığı %52, 3 ay sonraki testte artma olasılığı %85 ve 6 ay sonraki testte artma olasılığı %96'dır. Yani, meme kanseri tedavisi sonrası takipte olan bir hastada testin 1 aydan önce tekrarlanması pek anlamlı değilken, 6 aydan uzun test aralıkları da uygun görülmez. Tedavi sonrası takipte Ca 15-3 genellikle CEA ile birlikte kullanılır ve Ca 15-3'ün hassasiyeti CEA'dan daha yüksektir.