自己解決しました。
C4772 のエラーが発生した状況の場合、#import で指定している.tlbファイルとその内部で参照している.tlbファイルの両方を、プロジェクトディレクトリ直下のサブディレクトリに格納し、そのディレクトリへの相対パスをコンパイルオプションの[追加のインクルードディレクトリ]に追加していました。
両方の.tlbファイルをプロジェクトディレクトリに移動したところ、コンパイルに成功しました。
あと、この件とは直接関係ないですが、#import ディレクティブに no_registry 属性を付加しておかないと、コンパイル時にタイプライブラリの情報が勝手にレジストリに登録されるようです。