Výše přijatá odpověď je nakonec správná.
Pomoc od @RandomSeed mě přiměla přemýšlet správným směrem. Optimalizační plány vytvořené v 5.6 se v zásadě výrazně liší od plánů v 5.5, takže pravděpodobně budete muset svůj dotaz přepracovat, podobně jako já.
Nakonec jsem nepoužil FORCE INDEX , ale místo toho odstranil části dotazu, dokud jsem nezjistil, co způsobilo, že 5.6 vynechal index. Potom jsem přepracoval aplikační logiku, abych se s tím vypořádal.