La chemioterapia ha da sempre giocato un ruolo di secondo piano nel trattamento delle metastasi cerebrali ed è stata riservata soprattutto a pazienti in cui altre strategie terapeutiche fossero fallite, o per malattie note per essere particolarmente "chemiosensibili", come il linfoma, lo SCLC, i tumori a cellule germinali e, in minor misura, il tumore mammario.Lo scetticismo riguardante l'utilità della chemioterapia nel trattamento delle metastasi cerebrali si fonda soprattutto sul fatto che molti agenti sono troppo grandi o idrofilici per attraversare la barriera emato-encefalica. Il grado di passaggio di un agente chemioterapico attraverso la BEE si basa generalmente su studi di farmacocinetica, andando a misurare la concentrazione plasmatica e cerebrospinale di un dato farmaco dopo somministrazione endovenosa o orale. Questo metodo potrebbe sottostimare la quota di farmaco che effettivamente raggiunge il tumore, poiché le metastasi cerebrali sono caratterizzate dal fatto di avere delle alterazioni locali della BEE (dimostrate alla RMN per l'arricchimento dopo somministrazione di contrasto). Tutto questo è supportato da studi che dimostrano una buona concordanza tra tasso di risposta intra ed extracranico agli agenti chemioterapici, in particolare quando vengano scelti farmaci considerati di prima scelta per il tumore primitivo [Bernardo et al., Robinet et al., Boogerd et al.].Il successo di agente chemioterapico tuttavia risiede probabilmente più sull'effetto a livello della malattia sistemica che sulla sua effettiva capacità di attraversare la BEE.Dati clinici a favore dell'uso di chemioterapici nel trattamento delle metastasi cerebrali in diversi tumori solidi sono limitati essenzialmente a piccoli studi di fase II, spesso in popolazioni di pazienti già pesantemente pretrattate. I dati principali si riferiscono alla chemioterapia per metastasi cerebrali da NSCLC, tumore mammario e melanoma [Boogerd W. et al., 1992;Franciosi V. et al., 1999].