A solução no final era hospedar o servidor da Web do appliance de gateway de e-mail em uma porta diferente. Isso não é o ideal, mas, como a maioria dos usuários finais que acessam o site o farão clicando em um link em um e-mail, é suficiente.
Nenhuma forma de redirecionamento funcionará com dois servidores internos separados e apenas com um IP externo.