A Amazon diz que o Route53 não foi projetado para ter seus Servidores de Nomes diretamente, uma vez que foram projetados para serem atingidos por outros servidores DNS. É por isso que o registro A após o CNAME não será resolvido, porque não irá iterar para o servidor que possui o registro A. Ainda mais, não é sugerido usar o NS Route53 como seu resolvedor.
Para registros CNAME, a rota53 é autoritativa para o registro CNAME, mas não para o registro A para o qual o CNAME aponta. Se este era um domínio válido que foi registrado, delegado ao Route 53 e você estava usando um servidor DNS não-route53 para resolver, isso funcionaria.
Em conclusão, você interroga o servidor DNS que aponta para os servidores na zona de delegação route53 que funcionaria. Se você interrogar um dos servidores na zona de delegação diretamente, ele NÃO funcionará para CNAMEs.
Eu sei que pode ser difícil de entender, mas se você der uma leitura extra, fará sentido.