本发明公开了一组具有Tumstatin活性的重组蛋白Tumstatin-CD137L4及其制备方法以及相关基因和应用。该组蛋白具有tumstatin活性片段氨基酸序列和具有CD137L胞外区氨基酸序列,tumstatin活性片段氨基酸序列选自SEQ ID NO.13至SEQ ID NO.15所示的氨基酸序列中的一种,CD137L胞外区氨基酸序列如SEQ ID NO.16所示。该重组蛋白兼有抑制人脐静脉内皮细胞增殖和协同刺激T细胞增殖的活性,可用于制备血管生成抑制剂、各种肿瘤相关疾病、视网膜病变、细胞增殖、机体细胞因子合成与分泌、调节机体免疫力等药物。