为了增强SEC2的超抗原活性，前期研究应用基因工程技术将SEC2分子中第T20、G22、H118、H122和GKVTG102-106位氨基酸替换为20L、22E、118A、122A和102-106WWH后获得改构蛋白ST-4。本文以此为基础，对改构蛋白ST-4的生物学活性进行研究，在分子和细胞水平上解释ST-4具有增强的免疫刺激活性和增强的肿瘤细胞抑制活性的作用机制。本研究可为对SEC2进行进一步的结构改造和未来的成药性研究提供理论依据。本研究主要内容包括：　　 ⑴研究结果表明，改构蛋白ST-4的淋巴细胞刺激能力较野生型SEC2有显著提高。胰蛋白酶敏感性实验发现多位点氨基酸替换后没有影响改构蛋白的稳定性。改构蛋白活化CD4+T细胞数、细胞培养上清中细胞因子的水平（IL-2、IFN-γ和TNF-α）和刺激小鼠TCR mVβ8.2、8.3基因的转录水平显著高于野生型SEC2。此外，人工合成的SEC2二硫环内102-106位氨基酸多肽能剂量依赖性的抑制SEC2和ST-4对小鼠淋巴细胞的增殖活性，且突变型合成肽M2对SEC2和ST-4刺小鼠激淋巴细胞增殖活性的竞争性抑制作用强于野生型合成肽M1。以上研究结果表明SEC2二硫环内102-106位氨基酸残基的改造能增加对TCR Vβ链的亲和性，致使改构蛋白的超抗原活性增强，这可能是ST-4具有增强的免疫刺激活性的重要原因。　　 ⑵体外抑瘤活性实验表明，改构蛋白抑瘤活性与野生型相比有显著提高。改构蛋白活化的CD8+T细胞数、不同时间培养上清中细胞因子水平和小鼠淋巴细胞granzyme A、B和perforin基因转录水平较SEC2显著增高。进一步检测了改构蛋白刺激不同时间后，细胞上清液和细胞体的抑瘤活性，结合上清液细胞因子水平进行分析，结果发现抑瘤活性随着细胞因子水平的增高而同步增高;活化的淋巴细胞和其上清混合液的抑瘤活性要显著高于单独细胞上清液和单独细胞体的抑瘤活性。以上结果说明改构蛋白是通过活化更多的CD4+和CD8+T细胞分泌更多的细胞因子和Granzyme A、B和Perforin蛋白协同诱导肿瘤细胞的凋亡。研究结果可以部分的解释ST-4具有增强的抗肿瘤活性的作用机制。　　 ⑶利用腹腔注射法研究改构蛋白在动物体内的免疫原活性和诱导细胞因子的分泌水平。研究结果显示在注射早期(14d)改构蛋白免疫动物的血清中Ig水平要显著高于野生型，但在后期（28d和42d）差异不显著，可能的原因是到后期小鼠的免疫系统对大剂量重复注射改构蛋白产生一定的耐受作用。体内细胞因子检测结果发现改构蛋白注射3h后血清中细胞因子分泌量最大，然后逐渐降低;在各时间点的检测水平要显著高于野生型。大量致炎性细胞因子的分泌可能是导致动物体内致热活性升高的重要原因。