Я не знаю, является ли это возможным решением вашей проблемы, но если вы измените привязку ItemsSource Combo-Box на StaticResource, привязка сработает.
...
<ComboBox ItemsSource="{StaticResource knownLastNames}" ... />
...
Я почти уверен, что происходит то, что при выгрузке ComboBox (когда выгрузка EditTemplate из-за отправки новой записи), DynamicResource пытается снова выполнить поиск ресурса и завершается неудачей (поскольку ComboBox больше не в визуальном дереве он не найдет ресурс, определенный над ним в визуальном дереве). Это установит для ItemsSource значение null, а также для SelectedItem значение null, таким образом, установив для LastName значение null.
При использовании StaticResource коллекция ищется только один раз, прежде чем отображается ComboBox, поэтому она не сбрасывается в ноль.