Используй X-Accel-Redirect.
Описание:
www.opennet.ru/base/net/nginx_x_accel_redirect.txt.html
Если коротко, то запрос на скачивание файла nginx отправляет на Node.js, если скачивание пользователю разрешено, то нода отвечает с заголовком X-Accel-Redirect:'/static/file.jpg'. Иначе возвращаем 404.
Получив X-Accel-Redirect от Node.js , nginx начинает отдавать файл пользователю.
