ลีลามีนไฮโดรคลอไรด์ถูกนำมาใช้หลักๆ ในด้านการวิจัยมะเร็ง เนื่องจากความสามารถในการยับยั้งเส้นทางเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตและการรอดชีวิตของเนื้องอก มันแสดงศักยภาพในการกำหนดเป้าหมายเส้นทางส่งสัญญาณ PI3K/AKT/mTOR ซึ่งมักผิดปกติในมะเร็งต่างๆ ทำให้เป็นผู้สมัครสำหรับการพัฒนายา นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาถึงคุณสมบัติต้านเชื้อรา แสดงประสิทธิภาพต่อการติดเชื้อเชื้อราเฉพาะบางชนิด บทบาทของมันในการเหนี่ยวนำการตายของเซลล์ (apoptosis) ในเซลล์มะเร็งโดยไม่กระทบเซลล์ปกติ ได้รับความสนใจอย่างมากในการศึกษาก่อนคลินิก โดยเฉพาะศักยภาพในการรักษามะเร็งที่ดื้อยา นักวิจัยยังกำลังสำรวจการใช้ร่วมกับยาเคมีบำบัดอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรักษา