Попробовал map, к сожалению, все тоже самое. В основную секцию server, в которой определяется server_name, пользовательская переменная передает нужное значение, что получаем из map, но если эту переменную прописать в секцию server, где описываются бэкенды, то результат - пустое значение.
Причем, если в map определить значение глобальной переменной, а не той строчкой с регуляркой, то тогда в секцию бэкенда значение передается, то есть все это работает, но с какими-то странностями.
Версия Nginx 1.13, такую используем по определенным причинам.
Ради эксперимента хочу проверить это в более новой версии Nginx.
Если есть у кого-нибудь мысли, почему такое поведение, буду признателен.