É assim mesmo: quimioterapia. De acordo com o Dicionário Médico da Climepsi Editores, trata-se de «Administração de uma substância química com a finalidade de curar uma doença ou de impedir a sua progressão». O mesmo dicionário também regista quimio- (sem acento no i e como «prefixo de origem grega que exprime relação com a química ou com substâncias químicas»).
Quanto a “micrometástese”, talvez quisesse escrever micrometástase, porque nem o Dicionário Médico, nem o Dicionário Eletrônico Houaiss, nem o de Caldas Aulete registam “metástese”. Já metástase aparece nos três, e o primeiro, naturalmente mais minucioso, define o vocábulo como «foco de células cancerosas, relacionado com um cancro preexistente, chamado ‘primitivo’, mas que se desenvolve à distância deste último e sem continuidade com ele». E acrescenta que, regra geral, «é produzido pela proliferação de células provenientes do tumor primitivo que chegam a um ponto determinado do organismo, quer por um canal natural (ex.: brônquios, canal biliar), quer por via vascular sanguínea ou linfática, o que é muito mais frequente». Por outro lado, o prefixo de origem grega micro- «implica uma ideia de pequenez, aplicada a um organismo, a uma coisa, a um fenómeno ou a um carácter», o que torna aceitável o termo micrometástase. Claro que, de acordo com a sua pergunta, estamos a falar de termos da área da medicina. Com efeito, o substantivo feminino metástase, por exemplo, tem outras acepções: em retórica é «figura que consiste em rejeitar por conta de outro as coisas que o orador é forçado a confessar» e, em fonética, significa «distenção».
E, já agora, atenção à diferença com outro termo similar: metátese, termo da fonética já abordado aqui no Ciberdúvidas, mas também utilizado tanto na medicina («operação cirúrgica que consiste em mudar de um lugar para outro, onde seja menos nociva, a causa ou sede de uma doença») como na filosofia («transposição dos termos de um raciocínio, de que se deduz uma consequência»). In Grande Dicionário da Língua Portuguesa, da Porto Editora, 2004.