Спасибо за ответ. Так не заработало, но получилось следующим образом:

location ~ /news/[\w\-_]+/([\w\-_]+)\-(\d+x\d+x[i|p])\-(\d+)\.jpg$ {
rewrite /news/[\w\-_]+/([\w\-_]+)\-(\d+x\d+x[i|p])\-(\d+)\.jpg$ /data/cache/news/$3/$1-$2.jpg;
try_files $uri /$yii_bootstrap;
}

location ~ /news/[\w\-_]+/([\w\-_]+)-(\d+)\.jpg$ {
rewrite /news/[\w\-_]+/([\w\-_]+)-(\d+)\.jpg$ /data/files/news/$2/$1.jpg;
try_files $uri /$yii_bootstrap;
}

Данный пример для Yii. Может кому-то пригодится.