Você pode atingir sua meta com a abordagem Cloudfront e de proxy reverso:
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Primeiro, crie sua distribuição com app.acmecorp.com como CNAME allomed e faça o upload de um certificado SSL personalizado para este subdomínio.
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Crie duas origens, uma apontando para seu bloco e outra apontando para o balanceador de carga da API. Essas duas origens serão usadas posteriormente quando você configurar seus comportamentos de CDN.
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Crie um comportamento para / api que tenha seu balanceador como origem, passando todos os cabeçalhos para origem (o que efetivamente desativa os caches de borda)
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Configure o comportamento padrão para apontar para o seu bucket do S3.
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Finalmente, aponte seu app.acmecorp.com para o endpoint CDN no DNS.
As origens e os comportamentos da Cloudfront têm muito mais opções a serem tomadas, mas o básico para atender às suas necessidades está lá.