Вы написали сюда довольно много кода, возможно вам кто-то сможет помочь в данном случае. Но я бы посоветовал вам следующие вещи:
1) попробуйте профилировщик памяти (
https://www.toptal.com/nodejs/debugging-memory-lea... Это должно быть возможно во время отладки. По запросам 'node memory debug' / 'node heap dump'. Можно найти туториалы и пакеты (npm).
2) постарайтесь максимально локализовать проблему: чем меньше вы можете показать кода в котором воспроизводится проблема - тем проще ее найти, причем как вам, так и отвечающим (это существенно повысит шанс, что вам напишут рабочий ответ).
3) было бы очень кстати собрать эмулятор + работающее приложение, где есть исключительно эта утечка. А именно: минимальное приложение (которое можно выложить в публичный доступ не боясь нарушить NDA и подобное) + приложение эмулирующее запросы. Дебажить прямо в проде - долго и сложно. А так будет намного проще и "ответчики" смогут тоже подебажить.
Все эти советы облегчат работу как вам и вполне вероятно вы найдете ошибку в процессе, а также облегчат задачу отвечающим