本发明公开了一组具有Tumstatin和CD137L双功能重组蛋白，其特征在于该蛋白具有Tumstatin活性片段氨基酸序列（SEQ ID NO.52至SEQ ID NO.55中的一种）和CD137L胞外区蛋白片段氨基酸序列（SEQ ID NO.64至SEQ ID NO.66中的一种）和，两者通过柔性连接肽融合而成。该蛋白及编码蛋白的基因可应用于肿瘤血管生成抑制剂、各种肿瘤学相关疾病、机体免疫调节药物的研究与应用。