Robin Quaison sköt sitt första mål för säsongen för Palermo – men hans lag åkte ändå på en storförlust borta mot Roma, 1–4.
Segern gjorde att Roma hakade på i toppen som spetsat till sig efter Milans seger över Juventus i lördags.
Juventus leder fortfarande serie A, men bara två poäng före Roma och Milan. Palermo ligger näst sist.
Quaison byttes in i den 69:e minuten på Olympiastadion i Rom och slog till elva minuter senare med ett skott som satt i Romamålvakten Wojciech Szczesnys högra hörn. Då ledde Roma redan med 3–0.
Inter åkte på tredje raka förlusten, 1–2 borta mot Atalanta, ett nederlag som kan kosta nederländske tränaren Frank de Boer jobbet.
- Jag vet inte om jag fortfarande är här på onsdag, det enda jag kan göra är att jobba hårt, sade de Boer vars Inter möter Torino på onsdag.
Inter, som är nere på 14:e plats i tabellen, sänktes av en straff i 88:e minuten som hemmalagets Mauricio Pinilla förvaltade.