Tra agente alchilante, attualmente di ampio utilizzo nel melanoma metastatico e nel glioma è la temozolomide, che condivide la sua attività con la dacarbazina, quest'ultimo utilizzato nel trattamento dei tumori neuroendocrini. In contrasto con la dacarbazina, la temozolomide è in grado di passare attraverso la barriera ematoencefalica, agendo quindi sulle metastasi cerebrali, con alta tollerabilità e facile somministrazione.Tuttavia, non ci sono al momento né trattamenti ritenuti efficaci nei pazienti con carcinoidi bronchiali o timici né pubblicazioni che attestino l'efficacia della temozolomide in monoterapia nei tumori neuroendocrini polmonari, a differenza dei numerosi studi pubblicati riguardo il reale effetto di questo agente alchilante sui gliomi e sui melanomi metastatici.Un unico studio significativo è stato quello di Eklebad et al. (2007), nel quale ne viene descritto l'effetto terapeutico in 36 pazienti con tumori neuroendocrini, di cui 13 con carcinoidi polmonari tipici e atipici. In accordo con lo studio, nei pazienti con carcinoidi polmonari e timici si ha avuto un beneficio rispettivamente nel 62% e nel 71% de casi.